Мультиагентная система управления инновационной средой предприятий Самарской области

Л. В. Глухова

МУЛЬТИАГЕНТНАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ИННОВАЦИОННОЙ СРЕДОЙ ПРЕДПРИЯТИЙ САМАРСКОЙ ОБЛАСТИ

Ключевые слова: система управления, инновационная среда предприятий.

Предлагается авторский подход к реализации эффективного управления инновационной средой предприятий, основанный на управлении знаниями в распределенной среде взаимодействия субъектов экономики.

Innovative activity and innovations are very important for constant positive development of economy. The usage of Multiagent Intellectual Management System is considered to be the best way for competitive production and increasing both the productivity and effectiveness at the enterprises in Samara region.

Инновационная экономика характеризуется в первую очередь тем, что знания генерируют поток нововведений, сопровождающихся для предприятий разработкой, внедрением и использованием новшеств. Инновации выступают материальной основой повышения эффективности производства, качества и конкурентоспособности продукции, снижения издержек. В этой связи усиливается потребность накопления нематериальных активов предприятий, характеризующих интеллектуальный потенциал предприятия, в структуру которого, наряду с вложениями в НИОКР, торговыми марками, лицензиями, патентами и пр. входят так же вложения в человеческие ресурсы и развитие персонала, повышение его квалификации. Интегрированная кумулятивная база знаний предприятий представляет собой сложное многоярусное разномасштабное образование, включающее базы знаний всех организационных единиц и комплексов предприятия [1, 2].

На современном этапе развития экономики, где используется модель, основанная на объединении промышленных стратегических систем в одну сеть в которой добавление новых объектов обходится очень дешево, но приносит значительную прибыль, современные информационные и компьютерные технологии приносят огромную пользу. Формируются базы знаний коллективов взаимосвязанных предприятий, консорциумов, холдинговых компаний и корпораций, призванных совместно решать возникающие задачи в едином мировом экономическом пространстве. Совокупные нематериальные активы, используемые предприятиями как интеллектуальный капитал, являются инструментом реализации инновационной стратегии развития. Появляются интеллектуальные агенты, под которыми понимаются программные продукты, использующие встроенные или обучаемые базы знаний для принятия решений, основанных на знаниях. Все выше перечисленное позволяет сделать вывод, что эффективное развитие инновационной инфраструктуры предприятий невозможно без наличия инструментальной базы, поддерживающей процессы формирования, дальнейшего развития и расширения интеллектуального капитала, их инвестиционной привлекательности и инновационной активности. Мультиагентные интеллектуальные системы могут стать такой инструментальной базой.

Предлагаемая в статье мультиагентная система представляет собой распределенную сеть взаимодействующих между собой программных продуктов, реализованных в виде отдельных систем, где каждая из рассматриваемых систем должна устанавливаться на серверах, при этом сформированные системы должны не только иметь доступ к данным

друг друга, но и обеспечивать взаимодействие, как с пользователем, так и между собой по электронным регламентам. Однако в данной статье автор не рассматривает вопросы технической реализации системы. Тем более, что для решения такого рода задач в настоящее время на рынке недостаточно адекватных методов и средств, например, инструменты Мадженты ориентированы на классические «клиент-сервер» применения, а поставленная и уже решаемая задача по формированию инновационной среды предприятий требует поиска нового механизма решения задачи, основанного на интеграции, как известных методов, так и совершенно новых подходов [3].

Сегодня предприятия Самарской области имеют знания в области методики и методологии, в области проектных, технических и технологических решений, совокупность организационных, экономических и социальных знаний; они умеют генерировать идеи, создавать концепции проектов бизнес-процессов, интегрировать и аккумулировать знания для реализации проектов по всем источникам, осуществлять проекты, виды деятельности, процедуры и операции; имеют навыки по выполнению коллективами и специалистами своих функций, задач и обязанностей, а также навыки по организации и управлению основной и инфраструктурной деятельностью. Тем не менее, проблема быстрого и достоверного обмена информацией появляется при возникновении обмена знаниями между коллективами предприятий, и при необходимости принятия ими совместного решения. Возникают противоречия: между потребностью предприятий в использовании инноваций и информационных технологий на современном этапе развития экономики и реальной практикой обеспечения научно-исследовательской и инновационной деятельностью; между потребностью предприятия в обмене знаниями с помощью сетевых и компьютерных интеллектуальных технологий и отсутствием мультиагентных систем, предназначенных для решения этих задач в свободном доступе; между потребностью регионов накапливать индекс инновационной активности и сдерживанием производственного потенциала из-за отсутствия возможности в обучения сотрудников предприятий работе в инновационной среде и слабой информированностью в сфере инновационных решений.

Как один из вариантов снятия проблемы автор предлагает мультиагентную интеллектуальную систему управления инновационной средой предприятий Самарской области. Предлагаемая новация относится к кибернетическим средствам управления и представляет новую концепцию обработки информации на основе интеграции методов структурного анализа и синтеза, информационных, интеллектуальных и сетевых технологий. Цели системы - организация эффективного обмена знаниями между агентами системы при решении совместных задач повышения производственно-инновационного потенциала предприятий для конечного множества рыночных экономических элементов и социальных субъектов, объединенных потоками инвестиций и инноваций, денег, товаров и информации. Результатом функционирования системы является повышение качества выполнения инновационных проектов для предприятий, что приведет к увеличению индекса инновационной активности региона в целом и наращиванию интеллектуального потенциала. Кроме того, прогнозируется повышение доступности информационных ресурсов при обучении специалистов предприятий в области инновационной деятельности, что будет способствовать повышению уровня их квалификации. В системе реализована функция оценки и контроля обеспечения заданного уровня качества решения поставленных внешней средой задач.

Мультиагентная информационная система является распределенной интеграционной системой обработки данных и знаний, построенной по блочно-модульному принципу. Гарантированный технико-экономический результат достигается тем, что система содержит модули и блоки, интеграция которых позволяет управлять инновационной средой

предприятий Самарской области на основе новых инновационных технологий с опережающим формированием добавочной стоимости на результат интеллектуальной деятельности. На рис. 1 представлена модель автоматизированного управления инновационной средой предприятий Самарской области в виде взаимодействия в триаде: надсистема, система, подсистема. Модель состоит из модулей и отдельных блоков, является многоуровневой и многоядерной. Каждое из ядер представляет собой автоматизированную информационную или экспертную систему, в которой реализован определенный принцип управления. Система умеет адаптироваться под изменение требований внешней среды за счет аппарата структурного анализа и синтеза, в результате использования которого формируются модели управления всеми процессами системы с позиций требований внешней среды.

Внешняя среда

__________________________________________________________

Мультиагентная информационная система управления инновационной средой предприятия

Ядро интегрированной информационной системы

Ядро мониторинга и управления

Ядро генерации идей

Ядро рынка инноваций

_____________

Предприятия

Рис. 1 - Взаимодействие ядер системы

Задачи мультиагентной информационной системы - динамическое распределение информации между другими агентами. Интеллектуальные агенты - особый род компьютерных программ, в которых реализована способность к взаимодействию друг с другом и анализу информации, полученной через их сообщения друг другу. С точки зрения «интеллектуальности», эти программные продукты приспособлены к принятию решений в условиях неопределенности ситуации. Для этого предусмотрено создание баз знаний, на основе которых агенты обучены принятию решений и могут самообучаться на своем опыте при возникновении новой нестандартной ситуации.

Основными элементами интеллектуального агента, дающими ему возможность обладать определенным уровнем восприятия, умения познавать и действовать, являются базы знаний в сфере инновационной деятельности, содержащие модели простейших ценностей и отношений и алгоритмы анализа, обучения и ситуативной ориентации. На рис. 2 показано пространственное взаимодействие отдельных подсистем, реализуемых каждым из ядер. За основу реализации мультиагентной системы взят алгоритм функционирования автоматизированной системы управления информационными процессами. Модель функционирования алгоритма подтверждена патентом [4].

Рис. 2 - Взаимодействие подсистем мультиагентной системы

Основные функции, выполняемые мультиагентной информационной системой:

1. Сбор информации и ее формализация для принятия управленческого решения. Формирование хранилища данных и знаний.

2. Анализ альтернатив и формирование управленческого решения, воздействующего на программу обучения специалистов предприятий в сфере инноваций.

3. Анализ и обоснование условий для выбора конкретного управленческого решения в соответствии с заданными критериями.

4. Анализ соответствия управляющего воздействия на программу обучения требованиям внешней среды.

5. Сбор и наполнение базы знаний по объектам интеллектуальной собственности с целью формирования интеллектуального капитала.

6. Мониторинг основных и вспомогательных бизнес-процессов деятельности инновационной среды предприятий и среды обучения.

7. Анализ эффективности функционирования дистанционного обучения.

8. Оценка риска недостижения цели функционирования для системы в целом и ее отдельных подсистем, в соответствии с требованиями внешней среды.

9. Статистический учет продуктов инновационной деятельности.

10. Расчет моделей управления для подсистемы генерации идей методом структурного анализа и синтеза.

11. Формирование системы корректирующих действий для минимизации возникающих отклонений от требований внешней среды.

На рис. 3 показан примерный вариант реализации мультиагентной системы управления инновационной средой предприятий для Самарского региона. Вариант системы показан на момент работы с Инновационно-инвестиционным фондом Самарской области, который представлен в виде внешней среды, как источника инвестирования идей и научно-технических решений.

Где, из рис. 3 видно, что «М1» (1) - интегрированная информационная система -система работы с информацией. Она интегрирует и обрабатывает информацию, поступающую в Тольяттинский институт технического творчества и патентоведения (ТИТТиП), ВОИР, областную библиотеку, и в другие N заинтересованных объектов, которые вырабатывают совместное решение по подготовке персонала предприятий к генерированию идей новшества;

Блоки 2-7 - стандартные блоки работы информационной системы. Блок 8 - блок генерации транзактов от одной внешней среды (Предприятия) к другим внешним средам [4].

«М2» (11) - программный модуль структурного анализа и синтеза, основной задачей которого является системный анализ объектов взаимодействия и структурный анализ исследуемого процесса. Путем анализа требований внешней среды, поступающих из «М1» в этом модуле синтезируются на основе системного синтеза модели управления всеми процессами и подпроцессами системы для автоматизированного управления инновационной средой предприятий Самарской области. Кроме того, «М2» синтезирует совокупную модель управления программой обучения персонала «М4» в сфере инноватики.

«М3» - система, выполняющая функции мониторинга контролируемых параметров. Она содержит критериально-оценочный механизм, позволяющий собирать сведения о контролируемых параметрах, сравнивать их с критериальными и нормативными значениями, анализировать, фиксировать отклонения, формировать управляющие сигналы для корректировки ситуаций и другие действия, которые выполняются блоками (9-16) системы. «М4» (17) - представляет собой автоматизированную систему обучения слушателей предприятий Самарской области видам инновационной деятельности. Программный продукт обес-

печивает оценку уровня формирования компетенций слушателей в области разработки инновационных проектов.

Рис. 3 - Вариант реализации мультиагентной системы

Внешние связи системы:

I - Обучаемая система - система слушателей от предприятий Самарской области, взаимодействующая с подсистемами ФИПС, Рынок инноваций. Результатом обучения является специалист, способный выполнять инновационные проекты.

II - Надсистема высшего уровня принятия решений. В рассматриваемом случае это инновационно-инвестиционный фонд Самарской области.

III - Подсистема иного типа. Например, другая организация региона.

Система работает следующим образом: потребитель интеллектуальной деятельности (8) обращается с запросом возможности формирования научно-техническА/Ю решения во внешнюю среду, представленную Инновационно-инвестиционным фондом Самарской области (II). Внешняя среда (II) инициирует тр^|закты нт взаимодействие с предприятиями Самарской области (III) и различными другими агентами, заинтересованными в инновационной деятельности (М1). Информация собирается, анализируется, интегрируется, об-

295 =[ 5 6 ТИТТиП

18 7

5 о 1

рабатывается посредством информационной системы (блоки 2-7), а затем передается по каналам связи для организаций «ТИТТиП», «ВОИР», «Областная библиотека» и других N заинтересованных, в каждой из которых осуществляется коммуникационный обмен информацией между собой для формирования единого согласованного проектного решения в виде управляющих сигналов для «М2» (11).

В «М2», посредством методов структурного анализа и синтеза анализируются требования внешней среды и формируются совокупные локальные модели для управления системой подготовки специалистов в инновационной сфере от предприятий Самарской области. Единая совокупная модель управления программой обучения, позволяет осуществлять целенаправленные воздействия на все подпроцессы обучения: организационные, методические, программно-технические, эргономические, правовые и др.

В результате функционирования совокупной модели управления обучением специалистов предприятий в области инновационной деятельности интегрируется набор компетенций, позволяющий слушателям на основе «М4» (17) сформировать набор требуемых внешней средой компетенций инновационной деятельности и получить результирующие воздействия на блоки «инновационные проекты на конкурс», «рынок инноваций», «ФИПС» в виде научно-технических решений или идей.

Для оценки риска недостижения цели обучения используются блоки оперативного управления, корректирующих действий модуля «М3», где вход и выходы модулей: «М1», «М2», «М4» соединены между собой и с надсистемой внешнего уровня принятия решений

(II), средой обучения (I). Результаты функционирования среды обучения (I) фиксируются в соответствующих службах и становятся доступными для восприятия в среде иного типа

(III), что способствует росту индекса инновационной активности предприятий [5-8].

Таким образом, использование новации в виде мультиагентной системы управления инновационной средой предприятий позволяет осуществить динамический обмен информацией в среде и повысить информированность персонала в ней в целом. Поскольку для реализации инновационной политики предприятия нужны кадры, способные воспринимать новшества и готовые к их внедрению в производственный процесс, выполнению по-стиновационной реабилитации, то особую роль в системе занимает «М4» - система обучения кадров особенностям инновационной деятельности. Ускорение обмена информацией происходит за счет ее систематизации, классификации, структурирования, использования методов структурного анализа и синтеза и за счет применения к описанию инновационной среды предприятия трех необходимых и достаточных признаков исследования системы: предметного, релятивного и атрибутивного.

Повышение уровня компетенций персонала предприятий при разработке инновационных проектов буде способствовать взаимовыгодному сотрудничеству с ФИПС и рынком инноваций. Все это содействуют активизации инновационной деятельности в стране в целом, и приводит к повышению индекса инновационной активности предприятий, столь необходимому в настоящее время. Под инновационной средой предприятий региона мы понимаем совокупность условий, обеспечивающих воспроизводство и генерирование идей, восприятие и внедрение инноваций, направленных на технологичное развитие предприятия, его конкурентоспособности на рынке инноваций, и, повышение качества жизни работников предприятия. Основное назначение инновационное среды заключается в обеспечении координированной взаимосвязи между внутренней и внешней средой и снятия возникающих между ними и внутри предприятия барьеров, которые неизбежны при внедрении инновации. Пример снятия барьеров автором рассматривался на примере функционирования ОАО «АВТОВАЗ» при запуске в производство новой продукции [8]. Некоторые виды моделей

управления, которые характерны для управления процессами в инновационной среде, так как построены и обоснованы на основе одного метода, позволяющего исследовать системы, отражены в публикациях автора [3-8]. Это метод структурного анализа и синтеза, позволяющий расчетным путем по заданному конкретному существенному свойств.

В настоящее время ведется делопроизводство на авторско-правовое подтверждение идей по построению мультиагентной системы для инновационной среды предприятий

Кроме социального эффекта, который выражается в активизации инновационной деятельности предприятий, повышении уровня грамотности в области изобретательства, а также правовой, экономической и информационной грамотности специалистов и их социальной адаптации к требованиям инновационной экономики, следует отметить также и экономический эффект. Он выражается в повышении инвестиционной привлекательности региона за счет создания мощной ресурсной интеллектуальной составляющей и аккумуляции инновационного капитала за счет создания новых продуктов и продажи лицензий на объекты интеллектуальной собственности, создания портфеля объектов интеллектуальной собственности и новых высоких технологий в различных сферах производства Самарской области в виде проектов, изобретений, полезных моделей, программного обеспечения для ЭВМ и баз данных и других, что подтверждает практическую значимость предлагаемого авторского решения.

Литература

1. Мазур, Н.З. Инновационная экономика: инновационные системы. Интеллектуальная собственность. Условия развития / Н.З. Мазур. - Самара: Изд-во СНЦ РАН, , 2006. - 7,1 п. л.

2. Исмаилов, Т.Г. Инновационная экономика - стратегическое направление развития России в XXI веке /Т.Г. Исмаилов, Г.С. Гамидов //Инновации. - № 1. - 2003. - С. 18-22

3. Глухова, Л.В. Методологические основы управления качеством информационной подготовки специалистов / Л.В. Глухова // Известия Самарского научного центра Российской Академии Наук. Спец. выпуск «Технологии управления организацией. Качество продукции и услуг». - Самара: Издательство научного центра РАН, 2006. - С. 115-120.

4. Патент № 71789, российская Федерация, МПК 006Б 17/30 (2006.01). Автоматизированная система управления качеством функционирования информационных процессов /Л.В. Глухова; заявитель и патентообладатель Глухова Л.В. -Заявка № 2007143523/22; приоритет 26.11.2007; опубл.20.03.2008 бюл. № 8

5. Глухова, Л.В. Компьютеризация информационного обеспечения подготовки специалистов по качеству. Управление качеством высшего образования: теория, методология, организация, практика; коллективная научная монография; под научн. ред. А.И. Субетто / Л.В. Глухова. - СПб.: Смольный институт РАО; Кострома: Изд-во КГУ, 2005. - в 3 т. - Т.2.ч.4. - С. 281-300.

6. Глухова, Л.В. Учет риска недостижения цели при разработке модели информационной системы подготовки специалистов / Л.В. Глухова // Известия Самарского научного центра Российской Академии Наук. Спец. выпуск №3 «Технологии управления организацией. Качество продукции и услуг». - Самара: Изд-во научного центра РАН, 2007. - С. 45-52.

7. Глухова, Л.В. Моделирование системы информационного обеспечения подготовки инженера-менеджера по качеству; монография / Л.В. Глухова. - Кострома: Изд-во КГУ, 2004. - 122 с.

8. Глухова, Л.В. Управление затратами на качество функционирования социально-экономических систем / Л.В. Глухова // Вестник Самарского госуд. эконом. ун-та. Серия «Экономика». - Самара: Издательство СГЭУ, - 2008. - № 6.- С. 21-26.

© Л. В. Глухова - канд. пед. наук, доц. каф. менеджмента организации Волжского университета им. В.Н. Татищева.