Экономический механизм организации производства авиационной техники с использованием информационных систем

ЭКОНОМИЧЕСКИЙ МЕХАНИЗМ ОРГАНИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА АВИАЦИОННОЙ ТЕХНИКИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ В.Д. Калачанов, д-р экон. наук, профессор,

Е.В. Джамай, д-р экон. наук, доцент,

В.В. Актов, канд. экон. наук, доцент Московский авиационный институт (Технический университет), г. Москва

В статье рассмотрен экономический механизм эффективной автоматизации производственных процессов на предприятиях авиационной промышленности. Предложена система показателей, на основе значений которых осуществляется выбор корпоративной информационной системы. Показана процедура оценки предложенных показателей с помощью метода экспертных оценок при организации авиастроительного производства с использованием методов информационного менеджмента

Авиационная промышленность является одной из наиболее конкурентоспособных отраслей российского оборонно-промышленного комплекса на мировом рынке. Последние годы характеризуются переходом многих российских авиастроительных предприятий от выжидательной позиции, для которой был характерен отказ от проектов, связанных с автоматизацией, к активной политике разработки и модернизации информационных систем. Однако в России культура применения информационных

систем при организации производства наукоемкой продукции находится на этапе формирования, поэтому многие теоретические и методические

аспекты эффективного внедрения информационных систем в авиастроении не имеют достаточной разработанности [1].

При реализации проекта по автоматизации производственных процессов основным фактором является правильный выбор информационной

системы. На принятие решения о выборе системы

предприятия авиастроения влияют следующие факторы: эксплуатационные качества базовой

системы (функциональность, эргономичность, перспективность, надежность, безопасность); стоимость и сроки внедрения и эксплуатации системы (в т. ч. стоимость и сроки доработки базовой системы до требуемой функциональности, стоимость интеграции, стоимость оборудования); риски внедрения и эксплуатации системы [2]. Выбор информационной системы при организации производства авиационной техники состоит из следующих основных этапов.

Первый этап. Подготовка к выбору системы. Выполнение данного этапа начинается с системного анализа и подготовки требований к базовой системе. При этом возможно несколько вариантов автоматизации: покупка готового решения, адаптация системы под специфику предприятия и решаемых задач, разработка собственной системы.

Детализированные требования к системе включают в себя функциональные, технологические и коммерческие требования, и формируются на основе анализа бизнес-процессов предприятия и обобщенном опыте внедрения систем. На основе

детализированных требований разрабатываются

критерии «отсечения» и осуществляется адаптация базовой системы показателей. Критериями «отсечения» могут быть: основной функционал

базовой системы; стоимость; сроки внедрения; масштаб применения системы (размер предприятия); количество одновременно работающих в системе пользователей; масштабируемость и

производительность системы; архитектура и

платформа (СУБД, ОС) системы; требования к поставщику [3].

При выборе информационной системы важную роль играют показатели, на основе которых оцениваются альтернативные варианты. В

предлагаемой системе показатели разделены на две основные группы [1,2]:

1. Обеспечение лучших условий приобретения, адаптации и внедрения системы. Достижение этой цели обеспечивается решением следующих задач:

1.1. Уменьшение стоимости приобретения базовой системы (стоимость лицензии, затраты на внедрение системы, затраты на оборудование, затраты на доработку базовой системы, затраты на интеграцию системы).

1.2. Сокращение сроков доработки системы и ввода ее в эксплуатацию (сроки внедрения системы, сроки доработки базовой системы до требуемой функциональности, сроки интеграции системы).

1.3. Минимизация рисков внедрения системы (риск увеличения стоимости и сроков адаптации и внедрения системы).

2. Выбор информационной системы с лучшими эксплуатационными качествами. Достижение этой цели обеспечивается решением следующих задач:

2.1. Обеспечение необходимой

функциональности и удобства работы с системой (функциональность по технологическим процессам, общая функциональность, качество интеграции с существующими на предприятии приложениями, качество интерфейсов пользователя, настраиваемость и производительность).

2.2. Обеспечение долгосрочной перспективы использования системы (возможность развития системы в направлении автоматизации смежных

бизнес-процессов, масштабируемость, перспектива архитектуры и платформы системы и возможность миграции, риск снижения качества внутреннего сопровождения системы и пользователей, риск снижения качества сопровождения системы и пользователей поставщиком базовой системы).

2.3. Обеспечение высокого уровня надежности и безопасности (эксплуатационная надежность системы, защита от несанкционированного доступа).

2.4. Обеспечение низкой стоимости владения системой (затраты на сопровождение и обслуживание системы, затраты на эксплуатацию оборудования).

Все рассмотренные показатели могут быть разделены на два типа: 1) показатели, по которым меньшие значения оценок соответствуют лучшим характеристикам системы; 2) показатели, по которым большие значения оценок соответствуют лучшим характеристикам системы.

Второй этап. Отбор базовых систем для экспертизы начинается с формирования «длинного списка» базовых систем, в который отбираются системы, соответствующие всем критериям «отсечения», сформированным на первом этапе. Далее формируется «короткий список»

информационных систем, наиболее полно

отвечающих критериям автоматизации. На основе предложенной системы показателей осуществляется экспертиза отобранных базовых систем для выбора системы, наиболее полно отвечающей специфике конкретного предприятия.

Значения части показателей могут быть рассчитаны прямым способом, в частности: стоимость лицензий на базовую систему; затраты на внедрение; затраты на оборудование; затраты на доработку базовой системы; затраты на интеграцию системы; затраты на сопровождение и обслуживание системы; затраты на эксплуатацию оборудования; сроки

внедрения и доработки базовой системы до требуемой функциональности; сроки интеграции системы.

Значения остальных показателей могут быть оценены экспертно по результатам демонстрации каждой информационной системы. Эксперты

оценивают эксплуатационные качества базовых систем. Перед простановкой оценок по соответствующим группам показателей оценивается значимость каждого показателя по отношению к ближайшей цели. Риски не являются независимыми от эксплуатационных качеств системы, и их свертка с другими группами показателей в единую количественную интегральную оценку не проводится. Риски учитываются непосредственно при

окончательном выборе системы.

Для простановки значимости показателей используется метод дерева целей, где группа показателей идентична цели выбора, т. е. может быть сформулирована как цель выбора. Дерево имеет неравновесную структуру, т. е. показатели нижнего уровня возникают на разных уровнях дерева целей.

При этом дерево целей строго упорядочено. Эксперт оценивает значимость показателя по отношению к ближайшей цели, а не по отношению к цели выбора и внедрения информационной системы вообще.

Например, при назначении экспертом значимости показателя, вопрос задается следующим образом: «Насколько, по-вашему, важен данный показатель для обеспечения цели X». Таким образом, значимость показателя оценивается именно в этой группе однородных показателей.

Экспертом © дается оценка значимости (важности) ^го показателя

Ук е[0;10].

Аналогично значимость цели (группы

показателей) любого уровня в дереве целей определяется по отношению к цели следующего, более высокого уровня.

Задание значимости показателей по отношению к достижению ближайшей цели, но без

одновременной оценки значимости всех уровней дерева целей приводит к невозможности свертки показателей или ранжирования систем в целом, т.к. важность цели более высокого уровня принципиально не выводима из важности целей более низких

уровней. То есть интегральная количественная оценка варианта системы невозможна без определения значимостей целей верхнего уровня.

Сначала эксперты выполняют оценку значимости показателей, затем оценивают значимость групп показателей по отношению к общей цели. Оценки альтернатив по показателям и оценки значимости показателей даются экспертами на непрерывной относительной шкале оценок. Минимум шкалы соответствует полному отсутствию

оцениваемого по показателю свойства у альтернативы. Максимум шкалы соответствует представлению эксперта об идеальной реализации оцениваемого свойства в альтернативе. Оценка экспертом значимости как самих показателей, так и системы по показателям осуществляется по

относительной шкале (0; 10). Большие значения

оценок соответствуют большей значимости

показателей. Для оценки эксплуатационных качеств базовых систем большие значения оценок соответствуют лучшим характеристикам системы. Для оценки рисков меньшие значения оценок соответствуют лучшим характеристикам системы.

Оценка a-го варианта ^м экспертом по ^му показателю производится

х

Оценка значимости ^го показателя, данная ьм экспертом нормируется к собственной средней эксперта по всем ^показателям в данной группе

у< =-1т-

Е Ук

к=1

Таким образом, устраняется смещение оценок эксперта в левую или правую часть шкалы оценок значимости показателей (пессимизм/оптимизм

эксперта). Оценка значимости показателей

нормируется относительно средней оценки,

вычисленной по всем оценкам, данных экспертом по значимости показателей.

Вычисляются средние оценки по всем т экспертам для каждого показателя:

Е

Упк

у к =

т

Ех

х (а)к = —

т

Е (Упк - Ук )2

т-1

І

Е(х(а) к- х (а) к)2

1=1

При значении коэффициента вариации меньше или равного 0,3 мнения экспертов считаются хорошо согласованными. Веса показателей вычисляются по проставленным экспертами значимостям в каждой группе однородных показателей, объединенных общей целью. Веса несмещенных оценок вычисляются путем нормировки значимостей показателей в интервале [0;1]:

_ Ук

Е Ук

к=1

При оценке весов показателей методом деревьев целей процедура вычисления весов выполняется для каждого уровня дерева целей внутри групп показателей. Затем конечный вес каждого показателя нижнего уровня рассчитывается как произведение веса показателя на веса групп показателей (целей) в направлении вершины дерева:

w

к кон

Алгоритм вычисления согласованности оценок и исключения оценок является общим для преобразования оценок альтернатив по показателям и оценок значимости показателей. Рассчитывается коэффициент вариации (коэффициент

рассогласования оценок) для каждого показателя по всем экспертам (рассчитывается коэффициент вариации для оценок значимости показателей и оценок альтернатив по показателям):

^к хП

1=1

w

І '

w,

где

_

т -1

Рассогласование оценок экспертов

рассчитывается для всех уровней дерева целей. Если коэффициент вариации больше 0,3 (рекомендуемое предельное значение), то последовательно

исключаются оценки экспертов, имеющие максимальное отклонение от средней. При этом коэффициент рассогласования уменьшается. В случае если исключения не единичны, может возникнуть необходимость переформулировки показателей или дополнительных разъяснений экспертам смысла показателей оценки. После чего оценка значимости таких показателей и оценка альтернатив по таким показателям осуществляется заново. В случае существенной несогласованности оценок экспертов может быть проведена еще одна серия оценок значимости показателей и оценок альтернатив по показателям.

вес цели ]-го уровня; I - количество уровней в иерархии целей.

Приведенный способ расчета веса каждого показателя дает возможность применить наряду с методами векторной оптимизации методы

ранжирования. Для применения алгоритмов

векторной оптимизации вычисление конечного веса каждого показателя необязательно. Для получения интегральных оценок по отдельным группам показателей и по альтернативе в целом применяется аддитивная свертка и мультипликативная свертка компонентов векторного показателя в скалярный.

Аддитивная свертка позволяет вычислить суммарное значение абсолютных изменений показателей.

Скалярный показатель

представляется в виде суммы взвешенных

нормированных частных показателей

х (а) = Е wkx (а)к;

к=1

п

X (а) = Е

w,,

к=1

где п - количество показателей в группе или общее количество показателей в системе; ~№к; - вес к-го

показателя в группе; wk

вес к-го показателя по

отношению ко всей системе соответственно.

При аддитивной свертке используется принцип справедливой компенсации абсолютных значений нормированных частных показателей. Суммарный уровень абсолютного снижения одного или нескольких показателей не превышает суммарного уровня абсолютного увеличения других показателей. С целью устранения основного недостатка метода -

2=1

т

2=1

возможности значительного снижения одного из показателей, сравнение систем необходимо проводить также и по группам показателей. Кроме того, указанный недостаток метода частично устраняется тем, что на тендер отбираются системы без «узких мест», как минимум с удовлетворительными значениями характеристик, которые могут повлиять на экспертные оценки по показателям.

Мультипликативная свертка позволяет проследить существенные недостатки вариантов по отдельным показателям:

X

к=1

По результатам экспертизы системы ранжируются на основе интегральной оценки, рассчитанной с помощью аддитивной свертки по каждой альтернативе в целом. Лицу, принимающему решение (ЛПР) также предоставляются значения измеримых показателей по каждой системе: стоимостные оценки и оценки сроков, а также оценки рисков. При принятии решения используются также результаты аддитивной свертки по отдельным группам показателей и результаты

мультипликативной свертки (для отслеживания

существенных недостатков систем по отдельным показателям). Также ЛПР может опираться на следующие критерии эффективности внедрения системы: Функциональность / Цена,

Функциональность /Риск, 1 /(Цена * Риск).

Результатами тендера является выбор ЛПР базовой системы на основе интегральной оценки эксплуатационных качеств системы с учетом стоимости, сроков и рисков. Значимость каждого из факторов, влияющих на принятие решения (эксплуатационных качеств, стоимости, сроков,

риска), определяется ЛПР.

Таким образом, предлагаемый метод выбора информационной системы для предприятий

наукоемких отраслей промышленности, к которым относится и авиастроение, позволяет экономически обосновать оптимальность выбора системы.

Показатели выбора, используемые в системе показателей, на основе значений которых осуществляется выбор системы, являются легко измеримыми или экспертно оцениваемыми. Тендерный метод выбора базовой системы позволяет за ограниченное время выбрать систему, которая в наибольшей степени отвечает требованиям предприятия. Данный метод может быть использован в практике предприятий наукоемких отраслей промышленности с целью повышения эффективности управления их производственной деятельностью, повышения эффективности инвестиций в информационные технологии, роста

конкурентоспособности производимой наукоемкой продукции.

Литература

1. Калачанов В.Д. Информационный менеджмент на предприятии / В.Д. Калачанов. М.: Изд-во «Доброе слово», 2006.

2. Джамай Е.В. Рынок информационных продуктов и услуг / Е.В. Джамай. М.: Изд-во МАИ, 2008.

3. Костров А.В. Основы информационного менеджмента: учеб. пособие / А.В. Костров. М.: Финансы и статистика, 2001.

^ 8 (499) 158-41-20

8 (499) 183-15-17

E-mail: kaf506@mail.ru

Ключевые слова: информационные технологии, информационная система, механизм выбора корпоративных информационных систем, концепция учета риска внедрения информационной системы