Ремезова Екатерина Максимовна. Модели поддержки принятия решений при подготовке проекта внедрения КИС на основе многоагентных систем и аппарата нечетких множества

brief description

Ремезова Екатерина Максимовна. Модели поддержки принятия решений при подготовке проекта внедрения КИС на основе многоагентных систем и аппарата нечетких множества: диссертация ... кандидата Экономических наук: 08.00.13 / Ремезова Екатерина Максимовна;[Место защиты: ФГБОУ ВО Санкт-Петербургский государственный экономический университет], 2017

Содержание к диссертации

Введение
ГЛАВА 1.Особенности внедрения корпоративной информационной системы на предприятии12
1.1 Общая характеристика корпоративной информационной системы 13
1.2 Особенности внедрения корпоративной информационной системы на предприятии 15
1.3 Подготовка проекта внедрения КИС с позиций ситуационного анализа 19
1.4 Оценка экономической эффективности и риска проекта внедрения КИС 22
ГЛАВА 2.Методы оценки проектов внедрения кис с учетом факторов неопределенности48
2.1 Неопределенность как фактор принятия решений при подготовке проекта внедрения КИС 48
2.2 Нечеткие множества как инструмент принятия решений по внедрению КИС в условиях действия факторов неопределенности 52
2.3 Анализ методов оценки проектов внедрения КИС на основе нечетких множеств первого порядка 56
ГЛАВА 3.Методология поддержки принятия решений при подготовке проекта внедрения кис на основе многоагентных систем и аппарата нечетких множеств65
3.1 Общая структура и алгоритм работы многоагентной системы поддержки принятия решений при подготовке проекта внедрения КИС 70
3.2 Методы обработки оценок по экспертным критериям на основе нечетких множеств первого порядка 80
3.2.1 Построение объединенной согласованной системы критериев оценки альтернативных вариантов проекта внедрения КИС 82
3.2.2 Процедура согласования оценок критериального соответствия альтернативных вариантов внедрения КИС 87
3.2.3 Процедура получения интегральной оценки альтернатив по экспертным критериям, несущим положительные эффекты от внедрения 92
3.3 Методы оценки альтернативных проектов внедрения по вычисляемым критериям с использованием нечетких множеств второго порядка 94
3.3.1 Процедура оценки альтернатив внедрения КИС на основе показателей экономической эффективности 95
3.3.1.1 Нечеткие множества второго порядка: понятие и основные особенности математического аппарата 97
3.3.2 Процедура получения интегральной оценки альтернатив по критериям, несущим отрицательные эффекты от внедрения (риски проекта) 109
3.3.3 Процедура построения отношения превосходства на множестве альтернатив проекта внедрения корпоративной информационной системы и принятия окончательного решения 115
Заключение 121
Перечень сокращений и условных обозначений 126
Список терминов 127

Особенности внедрения корпоративной информационной системы на предприятии
Нечеткие множества как инструмент принятия решений по внедрению КИС в условиях действия факторов неопределенности
Методы обработки оценок по экспертным критериям на основе нечетких множеств первого порядка
Процедура оценки альтернатив внедрения КИС на основе показателей экономической эффективности

Введение к работе

Актуальность темы диссертационного исследования.На сегодняшний момент на рынке информационных технологий предлагается более полутора десятков отечественных и зарубежных корпоративных информационных систем (КИС). Однако приобретение лицензии и принятие решения о внедрении совершенно не гарантирует стопроцентный успех проекта, что подтверждает мировая статистика, в соответствии с которой только 35 40% всех проектов приносят положительный эффект, остальные же просто сворачиваются, причем это касается как крупных, так и мелких предприятий. Если же взять аналогичную статистику по России, то здесь этот процент гораздо ниже. Индивидуальные особенности проекта внедрения КИС, отсутствие соответствующего опыта, наличие значительного уровня неопределенности при оценке последствий определяют необходимость выработки целостной системы подготовки проекта внедрения КИС, позволяющей оценить, как процесс внедрения, так и его последствия
Степень разработанности научной проблемы.Подготовку проекта внедрения КИС следует рассматривать как объект ситуационного (системного) анализа, ряд вопросов которого, относящиеся к описанию и планированию проекта внедрения КИС, исследовали Баранов В.В., Борисов Д.Н., Гла-маздин Е.С., Кале В., О’Лири Д., Петров Ю.А., Самардак А.С., Авдошин С.М., Грекула В.И., Карпов Д.В., Тельнов Ю.Ф., Песоцкая Е.Ю., Питеркин С.В., Сатунина А.Е., Волкова В.Н., Денисов А.А., Емельянов А.А., Новицкая Е.Г., Рассел С., Решетников, М.М.
Участие в процессе подготовки проекта внедрения различных экспертных групп может быть рассмотрено в рамках методологии многоагентных систем (МАС), различные аспекты которых исследованы Таранниковым Н.А., Карсаевым О.В, Конюшевым В.Г., Гуревичем Л.А., Вахитовым А.Н., Граничиным О.Н., Кияевым В. И. Кроме того, наличие нескольких экспертных групп предполагает наличие согласованной системы оценок для принятия окончательного решения, ряд вопросов построения которой исследован Морозовым А. В., Рязанцевым В. И., Стрижовым В. В., Шакиным В. В, Че-годаевым А. И. Однако известные методы не учитывают принципиальную неопределенность экспертных оценок и их неоднородный характер, что характерно для подготовки проекта внедрения КИС.
Нестатистическая неопределенность экспертных заключений, используемых в ходе подготовки проекта внедрения, предположительный, статистически незначимый характер оценок результатов внедрения делают целесообразным применение для поддержки процессов принятия решений, оценки эффективности и рисков аппарата теории нечетких множеств. Особенности использования нечетких множеств первого порядка (НМ1) для подготовки проектов внедрения КИС были рассмотрены Недосекиным А.О, Ко-рольровым М.Д., Сегодой А.В., Игнатьевым М.Н., Низамовой А.Ш., Кофма-
ном А., Хил Алуха Х., Железко Б.А., Дударковой О.Ю., Подобедом Т.Н., Черновым В.Г. Нечеткие множества второго порядка (НМ2), теоретические аспекты которых исследованы Л. Заде, Дж. Менделем, Р. Джоханом, Н. Карником, Д. Ву, М. Маник, О. Линда, Л. А. Демидовой, могут рассматриваться как инструмент более полного учета неопределенностей, имеющих место при подготовке проекта внедрения КИС.
Отдельные вопросы планирования проекта внедрения КИС представлены в многочисленных исследованиях. В то же время проблема создания на единой основе экономико-математических моделей поддержки принятия решений при подготовке проекта внедрения, учитывающих наличие неопределенностей в оценке возможных результатов и рисков, связанных с внедрением КИС, не получила окончательного решения.
Цель диссертационного исследованиязаключается в создании моделей поддержки принятия решений при подготовке проекта внедрения КИС на предприятии (в организации), обеспечивающих формирование согласованной системы критериев и оценку экономической эффективности и рисков проекта внедрения в условиях неопределенности с использованием МАС и теории нечетких множеств.
Для достижения указанной цели поставлены и решены следующие теоретические и практическиезадачи:
1. Проанализировать основные особенности проектов внедрения КИС на предприятии (в организации);
2. Выявить основные проблемы, возникающие у руководства в процессе подготовки и реализации проекта внедрения КИС;
3. Провести критический анализ ранее разработанных методов оценки экономической эффективности проектов внедрения КИС, в том числе с использованием теории нечетких множеств, в частности НМ1;
4. Проанализировать теоретические особенности применения НМ2 и МАС в контексте исследуемой проблемы;
5. Предложить комплексный подход к формированию согласованной системы критериев и оценки экономической эффективности и рисков проектов внедрения, интегрирующий возможности НМ1, НМ2 и методологии МАС.
Объект и предмет исследования.Объект исследования предприятия всех организационно-правовых форм в процессе подготовки проекта информатизации деятельности. Предмет исследования процесс принятия обоснованного решения по выбору корпоративной информационной системы при подготовке проекта ее внедрения на предприятии.
Теоретическую основу исследованиясоставляют научные работы отечественных и зарубежных авторов, посвященные вопросам внедрения КИС на предприятии, системному анализу, практическому применению
МАС, теории нечетких множеств, в частности НМ1 и НМ2, теории принятия решений, синергетического эффекта.
Методологическую базу исследованиясоставляют методы системного анализа (ситуационный анализ исследуемой области), методы математического моделирования, методы оценки эффективности и риска, методы многокритериальной оценки альтернатив.
Информационная база исследованияпредставляет собой данные по объектам, на которых проводилась апробация разработанных моделей.
Достоверность и обоснованность результатов исследованияобеспечивается достаточно серьезной методологической базой исследования, корректным использованием математического аппарата теории системного анализа, теории нечетких множеств при формировании информационной базы объекта исследования и построении согласованной системы критериев и оценок экспертов для анализируемых альтернатив проекта внедрения КИС, а так же обоснованным применением НМ1 и НМ2 при оценке экономической эффективности и рисков возможных проектов внедрения. Достоверность подтверждается апробацией предложенных экономико-математических моделей поддержки принятия решений при планировании проекта внедрения КИС на примере реальных предприятий Владимирской области.
Соответствие диссертации Паспорту научной специальности
Диссертация и научные результаты, выносимые на защиту, соответствуют Паспорту специальности 08.00.13 Математические и инструментальные методы экономики:
6. Математические методы: 1.1. Разработка и развитие математического аппарата анализа экономических систем: математической экономики, эконометрики, прикладной статистики, теории игр, оптимизации, теории принятия решений, дискретной математики и других методов, используемых в экономико-математическом моделировании.
7. Инструментальные средства: 2.3 Разработка систем поддержки принятия решений для рационализации организационных структур и оптимизации управления экономикой на всех уровнях.
Научная новизна результатов исследованиязаключается в том, что модели поддержки принятия решений при подготовке проекта внедрения КИС, позволяющие сформировать единую согласованную систему критериев и оценить экономическую эффективность и риск проектов внедрения КИС, созданы на основе интегрирования интеллектуальной технологии МАС, НМ1 и НМ2, позволяющих проанализировать причинно-следственные связи между исследуемыми параметрами и воздействующими на них факторами в условиях неопределенности, при этом возникает возможность учета синергетического эффекта рисков, связанных с проектом внедрения.
Наиболее существенные результаты исследования, полученные лично автором, выносимые на защиту:
8. Разработана структура МАС поддержки принятия решений, которая позволяет выявить в полном объеме причинно-следственные связи, возникающие при подготовке проекта внедрения КИС, что обеспечивает корректную оценку экономической эффективности и риска проекта внедрения.
9. Доказано, что в условиях слабой структурированности, характерной для задачи подготовки проекта внедрения КИС, применение НМ1 и НМ2 позволяет не только оперировать с экспертными оценками, представленными в не числовой, лингвистической форме, но и обеспечивает более адекватный учет нестатистических факторов неопределенности, влияющих на процессы принятия решений по проекту внедрения КИС.
10. Разработана модель формирования согласованной системы критериев для оценки альтернативных проектов внедрения КИС с учетом того, что в подготовке проекта внедрения могут участвовать несколько групп экспертов, а также модель согласования экспертных оценок соответствия альтернативных проектов внедрения требованиям критериев, учитывающая неопределенность оценок и возможность их представления в числовой или вербальной форме.
11. Разработаны: на основе НМ1 модель оценки альтернативных вариантов проекта внедрения КИС по критериям, характеризующим ожидаемые положительные результаты; модель оценки предполагаемой экономической эффективности внедрения, отличительной особенностью которой является представление ожидаемых значений показателей экономической эффективности в виде нечетких множеств второго порядка, а также в применении интервальной нечеткой математики для расчета этих показателей; модель оценки рисков альтернативных вариантов проекта внедрения КИС с учетом удельных весов каждого риска по проекту как в группе (риски на стадии планирования и риски на стадии реализации), так и по всей совокупности проектных рисков, где проявляется синергетический эффект.
12. Предложена процедура структурирования альтернативных вариантов проекта внедрения, основанная на адаптированном под НМ2 методе ELECTRE-1, что существенно расширяет его возможности в плане учета неопределенностей используемых критериальных оценок, а также позволяет структурировать альтернативные проекты с учетом как показателей экономической эффективности, так и риска по проекту.
Теоретическая значимость исследования
Разработанные экономико-математические модели представляют собой аналитический инструментарий, позволяющий на этапе подготовки оценить возможные альтернативные проекты внедрения корпоративных информационных систем на предприятии или организации и подготовить материалы для обоснованного принятия руководством решения по внедрению, что позволит сократить расходы на привлечение сторонних консалтинговых компаний, а также повысить вероятность успешной реализации проекта внедрения.
Практическая значимость исследования
На основе результатов диссертационного исследования могут быть подготовлены специальные курсы в высших учебных заведениях или методическое пособие, которые могут использоваться в рамках таких дисциплин, как «Корпоративные информационные системы» и «Компьютерные системы поддержки принятия решений» для направления 09.03.03 «Прикладная информатика».
Апробация результатов исследованияпроводилась на 15 международных, всероссийских научных конференциях. Результаты диссертационной работы были использованы при выборе КИС для внедрения на ООО "Колокшанский агрегатный завод", а также муниципального унитарного предприятия «Мелкий опт» и управления муниципального заказа администрации г. Владимира, что подтверждается соответствующими актами внедрения.
Публикации результатов исследования.Результаты исследования опубликованы в 15 научных работах общим объемом 5,27 п.л., авт. объемом 3,45, в том числе в печатных изданиях, рекомендуемых ВАК 4 работы, авторским объемом 1,6 п.л.
Структура диссертации.Общий объем диссертационного исследования составляет 146 страниц. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка источников используемой литературы в количестве 120 наименований, 9 таблиц и 24 рисунков.

Особенности внедрения корпоративной информационной системы на предприятии

Наиболее важным этапом в процессе управления проектом является подготовка проекта внедрения КИС, на котором необходимо решить достаточно большое количество вопросов, в том числе определить тип и вид проекта, методологию модели системы, а главное оценить экономическую эффективность внедрения с учетом факторов риска. Поэтому в ходе дальнейшего исследования самое серьезное внимание будет уделяться этапу планирования проекта внедрения КИС.
При принятии решения о полной информатизации предприятия руководству необходимо четко определиться со стратегией внедрения, среди которых выделяют три основные типа проекта [35]: разработка уникальной корпоративной информационной системы с учетом потребностей конкретного предприятия - уникальный КИС-проект; организация корпоративной информационной системы предприятия на основе приобретенной тиражируемой готовой модели КИС -адаптируемый КИС-проект; приобретение основного ядра тиражируемой модели КИС (хранилища данных) и самостоятельная разработка клиентских приложений с учетом запросов предприятия частично адаптируемый КИС-проект. В настоящее время большое распространение приобрели второй и третий тип проектов внедрения КИС на предприятии, поскольку современный информационный рынок предлагает большое количество как зарубежных (SAP R/3, Axapta, Baan и др.), так и отечественных (1С Предприятие, Парус, Галактика и др.) моделей корпоративных систем. При этом следует учитывать многообразие типов классификации систем, которые представлены на рынке информационных продуктов (Рисунок 2) [4].
Изучение функциональных возможностей КИС и их классификации дает возможность провести оценку готовых решений систем, предлагаемых информационным рынком, а при создании собственной системы ориентироваться, какого класса система планируется и с каким функционалом. Исходя из этого при подготовке проекта внедрения корпоративной информационной системы необходимо сформировать систему критериев оценки рассматриваемых вариантов оценки (проектных альтернатив), которые формируются на основе потребностей и особенностей предприятия. Следовательно, планируя проект внедрения, руководство предприятия сталкивается с задачей многокритериального и многоальтернативного выбора, а так же оценкой возможных последствий от реализации этого выбора. Получается, что необходимо выработать (сформировать) методику, с помощью которой будет осуществляться выбор наиболее эффективной с экономической точки зрения корпоративной информационной системы, отвечающей всем требованиям предприятия, чему будет посвящено дальнейшее исследование.
Понятие ситуационного ан