Емад А Абдуль Рета. Методологічні основи формування, аналізу та управління програмою розвитку авіаційної техніки

Краткое описание

Емад А Абдуль Рета. Методологічні основи формування, аналізу та управління програмою розвитку авіаційної техніки : Дис... д-ра наук: 05.13.22 - 2006.

Емад А. Абдуль Рета. Методологічні основи формування, аналізу та управління програмою розвитку авіаційної техніки. - Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціцальністю 05.13.22 - управління проектами та програмами. - Національний аерокосмічний університет ім. М.Є. Жуковського «Харківський авіаційний інститут», Харків, 2006.
Дисертаційна робота спрямована на вирішення наукової проблеми, пов'язаної зі створенням методологічних основ управління проектами і програмами розвитку авіаційної техніки (АТ), на основі системних, математичних моделей і методів проектного аналізу і менеджменту.
Розроблено методологію формування, аналізу і управління проектами і програмами розвитку АТ, основану на системній концепції подання програми розвитку АТ (ПРАТ), що дозволяє структурувати програму, виділити життєвий цикл АТ, здійснити прогнозування, планування і аналіз реалізовності проектів АТ з урахуванням трьох горизонтів планування (довгостроковий, середньостроковий, річний) і цілеспрямовано управляти діями зі створення АТ. Побудовано системні моделі, які структурують і описують основні складові ПРАТ. Для вибору напрямків розвитку АТ запропоновано багаторівневу системну процедуру.
Проведено аналіз реалізовності проектів і програм розвитку АТ з урахуванням горизонтів планування і складу виконавців. Створено експертну систему (ЕС), основану на знанняорієнтованих моделях.
Запропоновано моделі аналізу динаміки виконання програм розвитку АТ, основані на дослідженні стійкої поведінки проектів за допомогою рекурентних моделей Такагі-Сугено. Для довгострокового аналізу поведінки програм АТ використано методи і моделі теорії хаосу.

У дисертаційній роботі отримано рішення важливої науково-дослідної проблеми з розробки системного подання ПРАТ, що включає структуризацію, декомпозицію і стратифікацію, а також теоретичні основи управління проектами ПРАТ, що базуються на комплексі математичних методів і моделях проектного аналізу і менеджменту.

У роботі виконано системологічний аналіз проблеми розвитку авіаційної техніки, у результаті якого встановлено: вибір напрямків розвитку авіаційної техніки, складання перспективних планів і програм розвитку АТ мусять мати системний характер і аналізуватися за допомогою сучасного математичного арсеналу, включаючи системний підхід, на основі структуризації, декомпозиції та стратифікації. Здійснено вибір математичного інструментарію, що включає сучасні методи проектного аналізу, теорії прийняття рішень для створення експертних систем по обґрунтуванню дій проектувальників на початкових етапах створення АТ; теорії управління у вигляді логіко-алгебричних системних моделей управління проектними діями; методів системного імітаційного моделювання для складання і аналізу планів створення АТ; знанняорієнтованих моделей, для врахування знань висококваліфікованих фахівців АТ; сучасних інформаційних технологій для автоматизації дій фахівців зі створення АТ.

У рамках запропонованої методології створено науковообґрунтовану системну концепцію аналізу програми розвитку авіаційної техніки, основану на аналізі ефективності процесу створення АТ і використання морфологічного, структурного та функціонального підходів. Запропонована концепція дозволяє системно структурувати і формалізувати програму і проекти створення АТ.
Сформовано системний сценарій для обґрунтування і вибору напрямків розвитку АТ. Новизною є його багаторівневий характер і експертні процедури прийняття рішень, основані на імовірнісних оцінках, що задаються висококваліфікованими фахівцями (чиновниками, науковцями, досвідченими промисловцями, менеджерами виробництва, технологами та ін.). Запропонований сценарій дозволяє сформувати основний зміст (вимоги й структуру) ПРАТ.
Створено системне подання ПРАТ у просторі основних вимірів:

напрямків розвитку АТ;
планів у складі проектів і програм АТ;
видів забезпечень (ресурсів) для виконання проектів і програм АТ.

Системне подання дозволяє особам, відповідальним за формування й виконання ПРАТ, структурувати програму, ув’язати основні елементи змісту, раціонально розподілити ресурси з урахуванням пріоритетів окремих проектів і програм.

Побудовано системні моделі, які формалізують і деталізують системне подання ПРАТ аж до окремих проектних дій. Особливістю запропонованого моделювання є багаторівневе та стратифіковане подання ПРАТ (цільове, структурне, функціональне, управлінське та ін.). Запропоновані моделі дозволяють перейти до комп'ютерного подання ПРАТ для задач аналізу, моделювання і управління ПРАТ.
Розроблено системну імітаційну модель багаторівневого планування проектних дій ПРАТ. Особливістю моделі є можливість різнорівневої деталізації робіт ПРАТ залежно від горизонту планування (довгострокове, середньострокове планування, річне замовлення) і можливість виявляти непогодження в планованій і фактичній моделях для задач управління ПРАТ. За допомогою запропонованої моделі забезпечуються вирішення задач перепланування з урахуванням пріоритетів окремих проектів і програм, що входять до ПРАТ.
Запропоновано системний підхід для аналізу реалізовності ПРАТ. Для цього проведено дослідження організаційної структури виконавців для основних горизонтів планування ПРАТ: довгостроковий, середньостроковий, річний. Проаналізовано реалізовність планів виконавців з використанням лінгвістичних змінних. Запропоновано метод оцінки реалізовності ПРАТ, оснований на оцінках експертів і нечітких множинах, що дозволяє провести оцінку реалізовності ПРАТ на ранніх стадіях її створення.
Запропоновано концепцію і створено експертну систему (ЕС) для прийняття рішень на початкових етапах формування і управління створенням АТ, основану на знаннях проектувальників. Особливістю запропонованих моделей для створення ЕС є використання інтуіціоністських нечітких множин, які враховують непевність експертів, пов'язану з невизначеністю та неоднозначністю подань проектувальників на початкових етапах ПРАТ.
Сформовано стратегію управління проектними діями зі створення АТ, основану на еталонній моделі планових дій і моделі фактичного виконання ПРАТ з управлінням щодо непогодження, що виникає при контрольному порівнянні «плану» і «факту», що призводить в подальшому до перепланування. Таке подання керованих дій є новим і дозволяє менеджерам програм здійснювати цілеспрямоване управління змістом, часом, ресурсами, якістю і фінансами проектів з урахуванням можливих змін у зовнішньому і внутрішньому середовищах виконання ПРАТ.
Побудовано модель прогнозування поведінки довгострокових планів ПРАТ, основану на прикладній теорії хаосу. Показано, що зміна умов у зовнішньому і внутрішньому середовищах ПРАТ можуть призвести до нестійкої поведінки програми. Отримано умови і виділено параметри, які призводять до нестійкої поведінки ПРАТ (близької до хаотичної) на основі нечітких рекурентних моделей Такагі-Сугено. Це дозволяє менеджерам програми завчасно виявити і спрогнозувати нестійку поведінку ПРАТ шляхом зміни управляючих впливів з метою мінімізації ризику.
Створено комп'ютерну систему управління проектами і програмами розвитку АТ, інструментарій якої складається з комплексу розроблених методів і моделей. Запропонована система дозволяє автоматизувати прийняття рішень щодо формування, аналізу і управління ПРАТ, окремих проектів і програм, що входять до її складу.
Практичне значення наукових результатів підтверджено їхнім впровадженням у ряді організацій, пов'язаних зі створенням АТ, а також у навчальний процес у Національному аерокосмічному університеті ім. М.Є. Жуковського «ХАІ».
Розроблені моделі, методи та програмне забезпечення можуть бути використані при виконанні задач проектного аналізу, а також при управлінні проектами і програмами створення складної наукоємної техніки. Практичне використання результатів дисертаційної роботи дозволяє: підвищити ефективність виконуваних проектних дій, автоматизувати і цілеспрямовано управляти діями проектувальників, підвищити якість прийнятих рішень, знизити ризик приймальних рішень менеджерами програми на етапах формування і виконання проектів зі створення нової техніки, забезпечити якість виробів складної техніки.