Диагностика результативности функционирования системы управления информационным обеспечением

Суровицкая Г.В., Комиссарова Т.Б., Ланцова В.А. ДИАГНОСТИКА РЕЗУЛЬТАТИВНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫМ ОБЕСПЕЧЕНИЕМ

Предложена модель системы управления информационным обеспечением системы менеджмента качества (СМК) государственного университета (ГУ), построенная на основе процессного подхода с использованием пятиуровневой иерархической модели С. Бира. На основе синергетического подхода разработана методика диагностики достижения цели управления в конкретном периоде. Представлены подходы к построению диагностики результативности функционирования системы управления информационным обеспечением СМК ГУ в части, касающейся управлению документацией и записями в соответствии с требованиями стандарта ГОСТ Р ИСО 9001-2001.

Введение

Информационное обеспечение СМК ГУ в настоящее время представлено следующими информационными ресурсами: документация СМК; записи по качеству; информационно-аналитические системы поддержки СМК.

Модель системы управления информационным обеспечением (СУИО) как подсистемы СМК в контексте процессного подхода может быть представлена следующими подпроцессами:

- подпроцесс «Управление документацией» (п. 4.2.3 ГОСТ Р ИСО 9001-2001);

подпроцесс «Управление записями» (п. 4.2.4 ГОСТ Р ИСО 9001-2001);

подпроцесс «Внутренний обмен информацией» (п. 5.5.3 ГОСТ Р ИСО 9001-2001).

Под диагностикой СУИО будем понимать:

а) по аналогии с технической диагностикой: установление и исследование признаков, характеризующих состояние системы управления для устранения несоответствий в ее функционировании и прогнозирова-

ния потенциальных несоответствий с целью их предотвращения;

б) по аналогии с медицинской диагностикой: совокупность методов и принципов распознавания состоя-

ния системы управления, в том числе и областей ее совершенствования [1].

Для решения задачи диагностики функционирования СУИО СМК необходимо обеспечить решение задачи оценки результативности, которая сводится к идентификации достижения или недостижения целей управления в текущем периоде. В то же время ГОСТ Р ИСО 9001-2001 трактует результативность как степень до-

стижения поставленных целей, в том числе и целей управления.

1 Модель системы управления информационным обеспечением СМК ГУ

В контексте эволюционного подхода при построении системы управления информационным обеспечением СМК ГУ следует использовать модель жизнеспособной системы С. Бира [2]. Жизнеспособная система - это такая система, которая гомеостатически сбалансирована как внутренне, так и внешне, обладает механизмом, обеспечивающим возможности роста и обучения, эволюции и адаптации к внешней среде. Отметим, что это соответствует современной тенденции развития европейского образования, проявляющейся в переносе центра тяжести контроля за качеством образовательных услуг в сами образовательные учреждения [3].

Построим модель системы управления информационным обеспечением СМК ГУ с использованием пятиуровневой иерархической модели С. Бира (рисунок 1). На рисунке 1 пять подуровней (уровни иерархической модели) пронумерованы, начиная с низшего, и соотнесены с тремя глобальными уровнями управления: стратегическим, тактическим и оперативным. Раскроем содержание подуровней модели:

Ри-

сунок 1 - Система управления информационным обеспечением СМК 1 - множество процессов информационного обеспечения СМК (на рисунке 1 обозначены как 1а, 1б, 1в); 2 - подсистема координации совместной ра-

боты подразделений (2а) и мониторинга (2б); 3 - подсистема текущего управления; 4 - подсистема стратегического управления; 5 - подсистема высшего руководства.

Первичная информация для диагностики результативности функционирования системы управления информационным обеспечением СМК поступает блок 2б управления мониторингом системы.

Отметим, что функции блока 2б шире. В частности, с помощью системы мониторинга осуществляется сравнение входных х. и выходных у параметров подпроцессов 1а, 1б, 1в и вычисляется функция рассо-

гласования —х ~у , на основе которой вырабатываются рекомендации для обратной связи. Отрицательная обратная связь обеспечивает получение на выходе системы требуемых параметров, с помощью нее осуществляется самоорганизация системы и корректировка для устранения 81 . Поскольку принцип управления по отклонению универсален и не позволяет диагностировать причины, вызвавшие рассогласование, необходимо обеспечить управление по возмущению. В случае регулирования параметров это осуществляется подсистемой управления взаимодействием, а в случае изменения структуры - системой управления функционированием.

2 Методика диагностики достижения цели управления в конкретном периоде

На основе синергетического подхода, являющегося вариантом системного подхода и допускающего для некоторых систем возможность самоорганизации, определяются тенденции и конкретные параметры устойчивого развития системы - вычисляется функционал Н для оценки самоорганизации системы и критическое значение функционала Нс , обеспечивающего самоорганизацию системы [4]. Отметим, что в большинстве случаев действует правило: если уровень самоорганизации системы выше критического минимума (Н > Нс

), адаптивное управление заключается в корректировке планов; если уровень самоорганизации системы ниже критического минимума (Н <Нс ), то сигнал обратной связи ОС поступает на стратегический уровень (как это показано на рисунке 1), после чего происходит пересмотр политик и формулирование новых целей.

Рассмотрим, как можно найти количественную оценку функционала Н системы управления информационным обеспечением СМК ГУ с использованием подходов, предложенных в работе [4] в контексте стратегического управления университетом.

Пусть состояние системы описывается n - мерным вектором S , здесь n - число измеряемых параметров системы. Считаем S случайным вектором, имеющим первый MS и второй MSS моменты. Результатом m наблюдений над системой является матрица данных S(m,n) размером mхn .

Вектор выборочных средних S (m) в n - мерным пространстве имеет вид:

S(m) = MS

s 1

sn

где з' (т) = — ^3 ,к = 1...П .

т г=1

Выборочная ковариационная матрица порядка тхт имеет вид:

2(m) = M (S — MS )'(S - MS ) =

o-u

°ni

cin

Cnn

i m

(m) = — £( S — S (m))(s/ — S (m)) -

ковариация (среднее попарных произведений отклонений для

т1=1

каждой пары точек данных).

Для диагностики результативности функционирования системы (для оценки ее самоорганизации) используем функционал, вычисляющий энтропию собственных чисел матрицы 2(т) как меру несвязанности системы (уровень ее неорганизованности - хаотичности):

H(S) = —logn Л t ,

2

i=1

Л>Л>... >Л> 0 - собственные числа матрицы 2(m) .

Л

Причем 0 < Н(Е) < 1 .

Определение критического значения функционала Нс вытекает из цели управления в текущем периоде:

- если целью управления является сохранение устойчивости, то критерием результативности управления является Н=mm (Н (Е(5))), что достигается при максимальном усилении внутренней связанности

элементов матрицы S (в этом случае значение энтропии, рассчитанное по формуле (1) должно приближаться к 0);

- если целью управления является бифуркация системы и ее переход в новое состояние, то критерием

результативности управления является

Hc = max (H (Z(S))) ,

что достигается за счет уменьшения внутрен-

ней связанности элементов матрицы Б (в этом случае значение энтропии должно приближаться к единице).

3 Пример использования методики

В качестве примера проведем диагностику результативности системы управления информационным обеспечением СМК ГУ, представленную описанной моделью, содержащей подпроцессы «Управление документацией», «Управление записями» и «Внутренний обмен информации» за период, равный календарному году. Состояние системы характеризуется обобщенной результативностью каждого подпроцесса, представляющего собой линейную свертку. Специфика предоставления образовательных услуг высшего профессионального образования обусловливает измерения результативности подпроцессов с периодичностью один раз в полгода. Авторы располагают численными оценками результативности названных подпроцессов на декабрь 2 00 6 г. и декабрь 2007 г. (данные самооценки) и их адекватности на июнь 2007 г. [5]. СМК ГУ сертифицирована на соответствие ГОСТ Р ИСО 9001-2001 в октябре 2006 г. Целью управления в исследуемом периоде (с декабря 2006 г. по декабрь 2007 г.) является сохранение устойчивости, т.е. подтверждением достижения цели управления является значение энтропии, близкое к нулю.

Для рассматриваемого примера матрица Б имеет вид:

"63 63 65"

S

54 55 58 58 58 59

m

С

где

i=1

где значения результативности даны в %.

Первая строка матрицы 5 содержит значения результативности подпроцесса «Управление документацией», вторая строка - подпроцесса «Управление записями», третья - подпроцесса «Внутренний обмен информации». Первый столбец матрицы 5 содержит значения результативности подпроцессов на декабрь 2006 г., второй столбец - на июнь 2007 г., третий - на декабрь 2007 г. Все значения результативности относятся к зоне средней результативности (от 50 до 75 %).

Элементы матрицы £(т) определены с использованием ЕхБе1:

'0,89 1,56 0,44" Цт) = 1,56 2,89 0,78 0,44 0,78 0,22

Теперь необходимо найти собственные числа матрицы Е(т) . Решим уравнение вида:

an -Л a12 a13

a 21 a22 - Л a23 = 0,

a31 a32 a33 -Л

где ст21 — a12 —1,56; a = a13

44; ^32 = ^23 = 0,78 ; X - собственное число матрицы £(т) . Поиск определителя приводит к необходимости решать уравнение вида

k Л + к2 Л + k Л+к^ — 0 ,

k1 1 k2 a11 + a22 + a33’ k3 a12 + a13 + a23 a11a22 a11a33 ^22^3:

к 2 1 кз к 4

Пусть а =—, Ь =—, с =— , тогда уравнение (2) превращается в уравнение ккк

X3 + аХ2 + ЬХ + с = 0 .

При поиске собственных чисел матрицы Е( т) использованы формулы Кардано-Виета [6].

^ _ а2 - 3Ь п _ 2а3 - 9аЬ + 27с

Найдем промежуточные величины: У = “ ; Я = — .

Для рассматриваемого случая Я2 <03 , значит уравнение (2) имеет три действительных корня. Корни определяются выражениями:

2^ а

Л — -2л/б cos(t )- — , Л — -2л/б cos(/ + -^) - — ,

1

t — - arccos 3

( \ R

где

V У

В рассматриваемом

примере

Л — 9,174; Л— 0,017; Л —1,809-10-3 .

получены

3

следующие

собственные

значения

матрицы

Z(m) :

Расчет по формуле (1) дает значение энтропии

H(Z) — 0,014 .

Таким образом, значение энтропии

близко к нулю и цель управления в исследуемом периоде достигнута.

Заключение

Система управления информационным обеспечением СМК будет жизнеспособной, если она построена с помощью пятиуровневой иерархической модели С. Бира. Применение синергетического подхода дает возможность решить задачу диагностики результативности функционирования системы управления информационным обеспечением СМК ГУ на базе расчета и анализа энтропии собственных чисел выборочной ковариационной матрицы как меры несвязанности системы.

ЛИТЕРАТУРА

1. Материалы сайта http://www.slovar.info

2. С. Бир. Мозг фирмы. - Радио и связь, 1994 г.

3. European Association for Quality Assurance in Higher Education (ENQA): Standards and Guide-

lines for Quality Assurance in the European Higher Education Area.

4. А.Ю. Деревнина. Модели и методы стратегического управления университетом на основе эволюцион-

ного подхода: Автореф. Дис....д-ра техн. наук: 05.13.10/МИСиС.-2 0 07 г.- 36 с.

5. Аналитический отчет «Самооценка 2007-СМК -151- У-03. Самооценка эффективности функционирования системы управления Пензенского государственного университета в области менеджмента качества на основе Модели совершенствования деятельности. Состояние на декабрь 2007 г.»: Пенза. 2008 г.

6. Материалы сайта http://www.cyberguru.ru

где

к4 ^11^22^33 + 2^12^13^23 ^13^22 ^12^33 ^23°П

2

2