Информационно-аналитическая система управления региональным кластером аквакультуры и рыбного хозяйства

DOI: 10.24143/2072-9502-2017-2-117-124 УДК [004.83:658,512]:[332.135:338.45:639.2/.3]

Е. В. Чертина, И. Ю. Квятковская, Т. В. Хоменко

ИНФОРМАЦИОННО-АНАЛИТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ РЕГИОНАЛЬНЫМ КЛАСТЕРОМ АКВАКУЛЬТУРЫ И РЫБНОГО ХОЗЯЙСТВА

Предметом исследования выбран региональный кластер аквакультуры и рыбного хозяйства Астраханской области. Разработана информационная доменная модель регионального кластера, базирующаяся на использовании метаонтологии предметной области для решения неструктурированных и слабоструктурированных задач при управлении внутрикластерными бизнес-процессами. Обоснована необходимость разработки и использования информационных технологий интеллектуальной поддержки принятия решений при управлении региональным кластером. На основе результатов исследования предложена концепция информационно-аналитической системы управления региональным кластером аквакультуры и рыбного хозяйства с описанием входящих в нее модулей управления.

Ключевые слова: информационно-аналитическая система, региональный кластер, аква-культура и рыбное хозяйство.

Введение

Рыбное хозяйство относится к числу тех немногих отраслей, где коммерческая эффективность функционирующих в них хозяйствующих субъектов во многом определяется состоянием сырьевой базы, внедрением новых технологий, ростом запасов водных биологических ресурсов и производством продукции аквакультуры, обеспечивающих выход рыбопромышленных предприятий на устойчивую рыночную основу, что способствует росту конкурентоспособности экономики регионов.

В условиях перехода от экспортно-ориентированной экономики к инновационной необходимы современные формы кооперации субъектов различных форм хозяйствования [1, 2], формирующие мощный научно-технический, кадровый, административный и финансовый потенциал для функционирования и развития различных отраслей Российской Федерации, в том числе рыбного хозяйства и аквакультуры.

Одной из таких современных форм объединения являются региональные кластеры. Кластерные образования облегчают и стимулируют формирование нового бизнеса с учетом интересов регионального развития на основе укрепления социальных и экономических связей, совершенствования и оптимизации информационных потоков [3].

Альянс участников кластера с использованием современных информационных технологий способствует появлению новых способов производства продукции благодаря совершенствованию и реструктуризации внутрикластерных бизнес-процессов. Одним из условий эффективного функционирования и развития регионального кластера является создание его мощной инфокоммуникационной инфраструктуры, технологически обеспечивающей единое информационное пространство кластера.

Стратегии управления кластером требуют создания информационно-коммуникационной системы управления региональным кластером, использующей современные информационные технологии интеллектуальной поддержки принятия решений для решения неструктурированных и слабоструктурированных проблем, возникающих в задачах эффективного управления бизнес-процессами кластера.

Региональный кластер аквакультуры и рыбного хозяйства как сложная система

Региональный кластер - это союз пространственно распределенных участников, представленных малыми и средними фирмами, возможности которых определяются региональными особенностями, исторически сложившимися в силу природных, географических, инфраструктурных параметров, а также наличием необходимых экономических условий хозяйствования бизнес-единиц.

Кластер аквакультуры и рыбного хозяйства (АиРХ) Астраханской области сформирован на базе нескольких якорных рыбоводных предприятий, конкурирующих на региональном рыбопромышленном рынке, вокруг которых кооперируются предприятия сферы услуг (экологические услуги), поставщиков сырья (поставка зерновых), переработки сырья, финансовые институты и организации, научно-исследовательские организации (ООО «Экоресурс», Каспийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства, государственное предприятие Астраханской области «Каспрыбпроект»); учебные заведения (Астраханский государственный технический университет, профессиональное училище № 20), муниципальные образования; профессиональные и общественные организации.

Важнейшую роль в кластерах играют сетевые институты, организующие взаимодействие субъектов кластера между собой, способствующие формальному и неформальному обмену знаниями, сотрудничеству между организациями с взаимодополняющими активами и профессиональными навыками.

Системный анализ регионального кластера АиРХ позволяет охарактеризовать его как класс объектов управления со следующими признаками [3].

1. Наличие большого количества взаимосвязанных элементов, взаимодействующих между собой. Если для системы элементом является ее простейшая неделимая часть, то для кластера может существовать множество вариантов декомпозиции по определенному признаку.

2. Сложность выполняемой функции для достижения цели функционирования, основанной на достижении группы промежуточных целей. Наличие двух типов целей, первая из которых связана с повышением эффективности сквозного бизнес-процесса; вторая - с повышением эффективности работы кластера, как системы элементов, в целом.

3. Наличие множества целевых задач, построенных на единой инвариантной модели предметной области. К подобным задачам могут относиться задачи тактического, стратегического и суперстратегического управления региональным кластером [4].

4. Наличие дивизиональной структуры управления, качество которой во многом зависит от степени централизации, изменяемой в зависимости от сложности, вида, объема решаемых задач. Для кластера нехарактерна иерархичность в управлении.

5. Наличие большого числа информационных потоков, обрабатываемых гетерогенными информационными системами, в большинстве своем не взаимодействующими между собой, позволяющими получать и обрабатывать информацию как от внешней среды, так и от элементов кластера, на основании которой можно выработать управленческое решение. Наблюдается увеличение мощности информационных потоков, проявляющееся при обмене данными с вышестоящими органами, когда происходит передача сводных отчетов, которые формируются низовым органом на основании первичной информации.

6. Функционирование под воздействием большого числа случайных факторов, взаимодействие с внешней средой, в процессе которого могут происходить отклонения от нормального режима работы вследствие возмущающих факторов, возникающих как внутри системы, так и за ее пределами. Подобная ситуация не выводит из строя систему целиком, но существенно снижает эффективность ее функционирования. Для регионального кластера характерно включение внешней среды в систему.

7. Наличие топологически сложной организационной структуры, возможность деления на подсистемы [5]. Главное требование - чтобы цели функционирования подсистем не противоречили главной цели функционирования кластера - системы. Особенностями регионального кластера являются несколько способов структуризации.

8. Изменение состава кластера в процессе его функционирования.

Рассматривая кластер как систему, можно определить его основные свойства:

- коммуникативность - свойство, выраженное наличием связи между элементами кластера;

- целостность - свойство, выраженное в отсутствии аддитивности в интеграционных процессах;

- распад - прекращение деятельности кластера вследствие пренебрежения участниками кластера общими интересами;

- устойчивость - способность кластера стабильно функционировать после внешних или внутренних воздействий, связанных с макроэкономическими явлениями, изменениями в сырьевой или ресурсной базе, выбытием участников;

Рассматривая кластер как систему, можно определить основные его свойства:

- среда, создаваемая с помощью каналов связи между участниками;

- структура, имеющая различную топологию вследствие различных детализаций кластера: по объектам, процессам, проектам или средам.

К числу современных способов управления бизнес-процессами и информационными потоками на предприятиях относятся информационно-аналитические системы (ИАС), которые обеспечивают информационное взаимодействие между структурными бизнес-единицами. Одним из модулей подобных систем является модуль поддержки принятия решения, позволяющий оценить результативность деятельности организации под различными углами зрения [6]. Однако использование подобных систем для интеграции деятельности участников кластера по построению механизмов принятия решения вызывает ряд проблем:

- гетерогенность информационной среды, вызванная тем, что в кластеры объединены предприятия как основной производственной отрасли, так и сопутствующих отраслей. Это затрудняет создание единого информационного пространства, поддерживающего деятельность кластера, вследствие семантической неопределенности;

- географическая распределенность субъектов кластера вызывает необходимость логистического обслуживания, технологических цепочек производства товаров и услуг с учетом их территориальных признаков и особенностей;

- отсутствие количественных характеристик не позволяет оценить в комплексе результативность деятельности кластера по таким показателям, как административная, информационная, научная и технологическая инфраструктура;

- организационно-правовая форма деятельности субъектов кластера не позволяет построить цепочку иерархической соподчиненности внутри кластера, поэтому управление кластером должно быть построено на принципах кооперативного принятия решений;

- отсутствует система соглашений о предметной отрасли, обеспечивающей одинаковое понимание всеми субъектами кластера терминов, применяемых при решении задач управления, их спецификаций, атрибутов и отношений между ними.

В совокупности перечисленные проблемы делают кластер одним из сложнейших объектов информатизации. Выходом из создавшегося положения является создание ИАС, позволяющей осуществлять логистическую координацию входящих и исходящих материальных, финансовых и информационных потоков и формирующей единое информационное пространство регионального кластера для обеспечения унифицированного информационного обмена.

Система управления знаниями в информационном пространстве регионального кластера аквакультуры и рыбного хозяйства

Процедуры формирования и принятия управленческих решений в информационном пространстве регионального кластера АиРХ представляют собой итерационные процессы. Запрос, формируемый в физическом домене, посылает сигнал к системе управления данными и знаниями, необходимыми для решения определенной задачи конкретной предметной области. Затем происходит формализация управленческого решения, которое впоследствии возвращается в физический домен. Формализованное управленческое решение представляет собой набор административных директив с указанием ответственных исполнителей, необходимых ресурсов, методов и технологий выполнения решений и их визуализаций (рис.).

Для обработки сложных и разнообразных поисковых запросов используется система понятий предметной области, представленная в виде набора сущностей и связей между ними, называемая онтологией. Использование онтологий позволяет улучшить семантическое распознавание и обработку поисковых задач, структурировать семантику информации для дальнейшего ее преобразования и обеспечения интероперабельности информационных ресурсов.

Система управления знаниями, реализованная на онтологическом подходе, может быть положена в основу построения информационной инфраструктуры такого сложного объекта информатизации, как региональный кластер АиРХ Астраханской области.

СТРАТЕГИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ

Блок постановки задачи и формализации запроса

Нормативная база и регламенты, обязательные к исполнению участниками кластера

Отраслевые требования, стандарты, нормы и др.

ä S

m Ч

Решения управляющего органа регионального кластера АиРХ

Запрос

ТАКТИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ

М 3 I

Ш Т UlJ т -

^ < 3" О I 2

° 5 е о о

È ï S É

Процесс формирования управленческих решений (УР) в кластере: БД - база данных; ЛПР - лицо, принимающее решение

Оценка эффективности функционирования кластера

Программой развития кластера АиРХ Астраханской области [7] определен набор ключевых показателей эффективности функционирования кластера, представленный кортежем U = (Nsme , NW, Out, Inv, IPR, TaxP, GF, FP, VF, VFR). Синергический эффект от максимально возможных значений данных показателей на множестве допустимых будет определяться целевой функцией вида

F (U) ^ max,

где Nsme - число субъектов малого и среднего предпринимательства, ед.; NW - количество работников малых и средних предприятий (МСП) - участников кластера, чел.; Out - объем реализуемой продукции (услуг) участников кластера, включая импортозамещение и экспорт, в том числе МСП, млн руб.; Inv - объем российских и иностранных прямых частных инвестиций, млн. руб.; IPR - доля инновационной продукции, выпускаемой участниками кластера, %; TaxP - объем налоговых отчислений участниками кластера, в том числе МСП, млн руб.; Gf - объем выращенной рыбы, тыс. т; FP - рыбопродуктивность водоемов, используемых для выращивания товарной рыбы, ц/га; VF - объем выращенной товарной рыбы, реализованной в живом и охлажденном виде, тыс. т; VFR - объем выращенной товарной рыбы, направленной на глубокую переработку, тыс. т.

В информационном пространстве регионального кластера существуют бизнес-процессы, эффективность которых может быть охарактеризована множеством показателей. Основываясь на процессном подходе к принятию решений, определим в качестве результирующего показателя глобальную эффективность всех бизнес-процессов или бизнес-системы, определяемую следующим образом:

1. Результирующий показатель R функционирования сквозного бизнес-процесса кластера в целом, зависящий от п эндогенных параметров кластера (FX1, FX2, FX3, ..., FXn) и m экзогенных параметров (FY1, FY2, FY3,..., FYm): Д(FX1, FX2, FX3,..., FXn, FY1, FY2, FY3,..., FYm).

2. Агрегированный показатель Ргос в форме комплексной оценки эффективности отдельных бизнес-процессов (Bp1, Bp2, ..., Bpn) кластера:

Результирующие показатели в обоих случаях могут быть индикатором достижения качественного критерия в виде выражения бинарного типа:

Описание информационно-аналитической системы управления региональным кластером аквакультуры и рыбного хозяйства

Результаты исследования системы управления региональным кластером АиРХ как объекта информатизации указывают на необходимость разработки ИАС для повышения эффективности внутрикластерных бизнес-процессов.

Информационно-аналитическая система дает возможность функционально использовать статистические и отчетные данные, связанные с функционированием рыбохозяйственного комплекса региона.

Информационно-аналитическая система позволяет создать единое информационное пространство, позволяющее решать задачи муниципального и регионального уровней по направлениям, связанным с развитием регионального кластера.

1. Муниципальный уровень:

- учет пространственных объектов и ведение муниципальной ГИС;

- подготовка разрешительных документов в рамках оказания муниципальных услуг;

- поддержка принятия решений по вопросам развития муниципальных территорий в части рыборазведения;

- проведение анализа эффективности работы муниципальных образований в разрезе ключевых показателей эффективности кластера;

- планирование и контроль реализации планов инфраструктурного развития муниципального образования;

- увеличение налоговых поступлений за счет роста количества участников (субъектов МСП) в кластере, улучшения инфраструктурного обеспечения территории муниципалитетов.

2. Региональный уровень:

- систематизация информации о текущем состоянии рыбной отрасли и проведение модернизации инфраструктуры рыбопромышленного производства в регионе;

- контроль в сфере управления водными биологическими ресурсами;

- мониторинг экологической и эпизоотической обстановки на рыбохозяйственных водоемах;

- координация проектов строительства объектов аквакультуры;

- выработка согласованных решений в сфере развития кластера за счет единого информационного пространства;

- повышение качества управления рыбохозяйственной отраслью и улучшение ее инвестиционной привлекательности за счет предоставления доступа населению, юридическим лицам к информационным ресурсам.

ИТ-инструменты для исполнения полномочий в информационно-аналитической системе

Информационно-аналитическая система включает в себя набор модулей разграниченного доступа для пользователей органов исполнительной власти, местного самоуправления, юридических лиц и учреждений. Гибкая настройка распределений прав доступа к информационным ресурсам и функциям системы позволяет перераспределять полномочия между объектами в многоуровневой системе пользователей.

Ргос = ^^ Bp2, ..., Bpn}.

1 - достигнуто желаемое значение критерия; 0 - не достигнуто желаемое значение критерия.

В информационном модуле осуществляется просмотр информации о состоянии кластера в разрезе муниципальных образований и хозяйствующих субъектов и учреждений.

Анализ результатов деятельности кластера по показателям эффективности функционирования осуществляется в модуле «Мониторинг и анализ». Здесь происходит импорт первичных учетных данных в систему мониторинга, выполнение запросов, анализ результатов деятельности отдельных хозяйствующих субъектов кластера, а также муниципальных образований. Модуль позволяет визуально конструировать отчетные формы, создает динамические аналитические отчеты с использованием Data mining для обработки информации, осуществляет фильтрацию анализируемых данных и представление результатов в виде таблиц, карт, графиков и схем.

В модуле «Администрирование» размещены различные справочники. Здесь также выполняется настройка реестров для учета данных, необходимых для осуществления управления кластером. Эти реестры могут быть использованы для учета объектов при отсутствии специализированных систем.

Данные в реестр вводятся через модуль «Ведение реестров».

В модуле «Безопасность» осуществляется настройка прав пользователей доступа к модулям и данным. Разграничение прав позволяет организовать в одной системе работу сразу несколько муниципальных образований или подразделений органов исполнительной власти причем каждое подразделение будет работать только со своим набором данных.

Общий свод документов с разграниченными правами доступа находится в модуле «Библиотека». Состав модулей системы является расширяемым, т. е. существует возможность наполнять систему дополнительными возможностями в соответствии с выполняемыми задачами.

Таким образом, ИАС консолидирует сведения об объемах производств, реализации, ресурсах и государственной поддержке предприятий, входящих в региональный кластер АиРХ, позволяет выявить приоритетные сферы для реализации федеральных и региональных целевых программ, а также контролировать их результативность.

Заключение

Таким образом, на основе системного анализа регионального кластера АиРХ разработана концепция его единого информационного пространства, позволяющего осуществлять унифицированный информационный обмен между всеми участниками кластера. Для координации бизнес-процессов в кластере, а также оценки его эффективности предложено использование модульной ИАС, которая позволяет осуществлять адекватные, научно обоснованные управляющие воздействия на основе объективной и оперативной обратной связи с управляемым объектом.

СПИСОК ЛИТЕРА ТУРЫ

1. Буреш О. В., Жук М. А., Фролов А. В. Интеграция региональных субъектов как потенциал формирования региональных кластеров // Вестн. Оренбург. гос. ун-та. 2011. № 13 (132). С. 88-93.

2. Концепция развития рыбного хозяйства Российской Федерации на период до 2020 года. URL: http://www.mcx.ru/documents/document/show/6409.191.htm (дата обращения: 10.03.2017).

3. Квятковская И. Ю. Методологические основы поддержки принятия управленческих решений в информационном пространстве регионального кластера: дис. ... д-ра техн. наук. Астрахань, 2009. 287 с.

4. Квятковская И. Ю., Шуршев В. Ф., Квятковский К. И. Интегрированные механизмы информационной поддержки принятия решений крупномасштабной территориально-распределенной экономической" системы // Вестн. Саратов. гос. техн. ун-та. 2010. Т. 4, № 2. С. 181-189.

5. Khomenko T. V., Lezhnina Y. A., Zaripova V. M. Topological structure for building ontology of energy-information method circuits // Communications in Computer and Information Science - CCIS. 2014. Т. 466. С. 185-194.

6. Хоменко Т. В. Методика построения пространства знаний методов проектирования технических систем // Изв. Волгоград. гос. техн. ун-та. 2014. Т. 20, № 6 (133). С. 114-118.

7. Программа развития кластера аквакультуры и рыбного хозяйства Астраханской области до 2020 года. URL: http://www.ckr30.ru/informatsiya/dokumenty/111-programma-razvitiya-klastera-akvakultury-i-rybnogo-khozyajstva-astrakhanskoj-oblasti-do-2020-goda.html (дата обращения: 12.03.2017).

Статья поступила в редакцию 21.03.2017

ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ

Чертина Елена Витальевна - Россия, 414056, Астрахань; Астраханский государственный технический университет; старший преподаватель кафедры финансов и учета; saprikinae_1912@mail.ru.

Квятковская Ирина Юрьевна - Россия, 414056, Астрахань; Астраханский государственный технический университет; д-р техн. наук, профессор; зав. кафедрой высшей и прикладной математики; i.kvyatkovskaya@astu.org.

Хоменко Татьяна Владимировна - Россия, 414056, Астрахань; Астраханский государственный технический университет; д-р техн. наук, доцент; профессор кафедры высшей и прикладной математики; t_v_khomenko@mail.ru.

E. V. Chertina, I. Yu. Kvyatkovskaya, T. V. Khomenko

INFORMATION AND ANALYTICAL SYSTEM OF A REGIONAL CLUSTER MANAGEMENT OF AQUACULTURE AND FISHERY

Abstract. The paper presents a regional cluster of aquaculture and fishery of the Astrakhan region as a subject of research. The authors have developed the information domain model of a regional cluster using metaontology of data domain for solving unstructured and semi-structured problems to control intracluster business processes. There has been well-founded the necessity of development and use of information technologies of intellectual support of decision-making in the process of managing a regional cluster. According to the results of the research, there has been offered the concept of information and analytical management system of a regional cluster of aquaculture and fishery. The system contains a complete description of all the control modules.

Key words: information and analytical system, regional cluster, aquaculture and fishery.

REFERENCES

1. Buresh O. V., Zhuk M. A., Frolov A. V. Integratsiia regional'nykh sub"ektov kak potentsial formirovaniia regional'nykh klasterov [Integration of regional actors as a capability of forming regional clusters]. Vestnik Oren-burgskogo gosudarstvennogo universiteta, 2011, no. 13 (132), pp. 88-93.

2. Kontseptsiia razvitiia rybnogo khoziaistva Rossiiskoi Federatsii na period do 2020 goda [Concept of developing fish industry in the Russian Federation for the period until 2020]. Available at: http://www.mcx.ru/ documents/document/show/6409.191.htm (accessed: 10.03.2017).

3. Kviatkovskaia I. Iu. Metodologicheskie osnovy podderzhki priniatiia upravlencheskikh reshenii v informatsionnom prostranstve regional'nogo klastera: dis. ... d-ra tekhn. nauk [Methodological fundamentals of managerial decisions support in the information space of a regional cluster: dis. doc. tech. sci.]. Astrakhan, 2009. 287 p.

4. Kviatkovskaia I. Iu., Shurshev V. F., Kviatkovskii K. I. Integrirovannye mekhanizmy informatsionnoi podderzhki priniatiia resheniî krupnomasshtabnoî territorial'no-raspredelennoi ekonomicheskoî sistemy [Integrated mechanisms of informational support of decision making of a large-scale wide-area economic system]. Vestnik Saratovskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta, 2010, vol. 4, no. 2, pp. 181-189.

5. Lezhnina Y., Khomenko T., Zaripova V. Topological structure for building ontology of energy-information method circuits. Communications in Computer and Information Science — CCIS, 2014, vol. 466, pp. 185-194.

6. Khomenko T. V. Metodika postroeniia prostranstva znanii metodov proektirovaniia tekhnicheskikh sis-tem [A method of constructing a space of knowledge design methods for technical systems]. Izvestiia Volgo-gradskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta, 2014, vol. 20, no. 6 (133), pp. 114-118.

7. Programma razvitiia klastera akvakul'tury i rybnogo khoziaistva Astrakhanskoi oblasti do 2020 goda [Program of cluster development of aquaculture and fish industry in the Astrakhan region for the period until 2020]. Available at: http://www.ckr30.ru/informatsiya/dokumenty/111-programma-razvitiya-klastera-akvakultury-i-rybnogo-khozyaj stva-astrakhanskoj -oblasti-do-2020-goda.html (accessed: 12.03.2017).

The article submitted to the editors 21.03.2017

INFORMATION ABOUT THE AUTHORS

Chertina Elena Vitalievna - Russia, 414056, Astrakhan; Astrakhan State Technical University, Senior Lecturer of the Department of Finance and Accounting; saprikinae_1912@mail.ru.

Kvyatkovskaya Irina Yurievna - Russia, 414056, Astrakhan; Astrakhan State Technical University; Doctor of Technical Sciences, Professor; Head of the Department of Higher and Applied Mathematics; i.kvyatkovskaya@astu.org.

Khomenko Tatiana Vladimirovna - Russia, 414056, Astrakhan; Astrakhan State Technical University; Doctor of Technical Sciences, Assistant Professor; Professor of the Department of Higher and Applied Mathematics; t_v_khomenko@mail.ru.