Моделі і методи аналізу ризиків проекту на етапах науково-дослідних та дослідно-конструкторських робіт

Размещено на http://www.allbest.ru/

Міністерство освіти і науки України

Національний аерокосмічний університет ім. М.Є. Жуковського “Харківський авіаційний інститут”

УДК 001.89:004.9

Моделі і методи аналізу ризиків проекту на етапах науково-дослідних та дослідно-конструкторських робіт

05.13.22 - управління проектами та розвиток виробництва

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук

Чередніченко Аліна Миколаївна

Харків 2004

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Національному аерокосмічному університеті ім. М.Є. Жуковського “Харківський авіаційний інститут”, Міністерство освіти і науки України.

Науковий керівник: доктор технічних наук, професор Ілюшко Віктор Михайлович, Національний аерокосмічний університет ім. М.Є. Жуковського “Харківський авіаційний інститут”, завідувач кафедри виробництва радіоелектронних систем літальних апаратів.

Офіційні опоненти:

доктор технічних наук, доцент Малєєва Ольга Володимирівна, Національний аерокосмічний університет ім. М.Є. Жуковського “Харківський авіаційний інститут”, професор кафедри інформаційних управляючих систем;

кандидат технічних наук, професор Кузьменко Віктор Михайлович, Харківський національний університет радіоелектроніки, професор кафедри системотехніки.

Провідна установа: Харківський національний автомобільно-дорожній університет, кафедра автоматизації та комп'ютерно-інтегрованих технологій, Міністерство освіти і науки України, м. Харків.

Захист відбудеться “ 17 ” грудня 200 4 р. о 12⁰⁰ годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д64.062.01 у Національному аерокосмічному університеті ім. М.Є. Жуковського "Харківський авіаційний інститут" за адресою: 61070, м. Харків, вул. Чкалова, 17, радіотехнічний корпус, ауд. 232.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Національного аерокосмічного університету ім. М.Є. Жуковського "Харківський авіаційний інститут".

Автореферат розісланий “ 06 ” листопада 200 4 р.

Учений секретар спеціалізованої вченої ради М.О. Латкін

проектний дослідний ризик управління

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми роботи. Більшість проектів характеризується унікальністю продуктів, що розроблюються, великою кількістю виконавців і складністю задач, обмеженим часом виконання, необхідністю притягнення дефіцитних ресурсів. Це властиво для складних проектів - науково-технічних, будівельних, інвестиційних та інших. На сьогоднішній день залишаються актуальними питання управління науково-технічними проектами, реалізація яких спрямована на випуск наукоємної продукції. Для наукоємної продукції характерна ієрархічна структура, складні зв'язки між елементами, складні алгоритми функціонування. Ці особливості визначають складність проектних дій та призводять до виникнення проектних ризиків, які впливають на тактико-технічні характеристики розробленого продукту, строки та вартість реалізації проекту.

Ризики максимальні на початку розвитку проекту й суттєво знижуються до його завершення. Найважливішими етапами проекту, пов'язаного з розробкою та постановкою продукту на виробництво, є проведення науково-дослідних робіт (НДР) і дослідно-конструкторських робіт (ДКР). На цих етапах визначають технічний рівень майбутнього продукту проекту, можливість його подальшої реалізації, а результати НДР і ДКР використовують при виборі технології виробництва й визначають таким чином витрати на виробництво і експлуатацію виробу, ефект від реалізації проекту.

Важливість вирішення задач управління ризиками на етапах проектування обґрунтовує той факт, що в процесі виконання НДР і ДКР проектувальник і керівник проекту змушені приймати рішення в умовах невизначеності, яка виникає внаслідок неповноти та недостовірності початкової інформації, ймовірнісного характеру майбутніх подій, слабкої формалізації процесів розробки нової наукоємної продукції. Це призводить до можливості виникнення різних несприятливих подій, тобто ризиків.

Всі ці аспекти визначили необхідність більше уваги приділяти виявленню та нейтралізації джерел ризиків, плануванню проекту з урахуванням можливості виникнення несприятливих подій.

Таким чином, важливою науково-прикладною задачею є розробка моделей та методів аналізу ризиків проекту на етапах НДР і ДКР з метою зниження майбутніх можливих втрат при реалізації проекту.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконувалася в рамках науково-дослідних робіт, що проводилися на кафедрі виробництва радіоелектронних систем літальних апаратів Національного аерокосмічного університету ім. М.Є. Жуковського “ХАІ”, відповідно до планів Міністерства освіти і науки України, Міністерства оборони України, з держбюджетних і госпдоговірних тем: “Теоретичні принципи синтезу інтегрованих функціональних систем безпілотних літальних апаратів” (№ ДР 0100U003433); “Теорія технологічно-орієнтованого синтезу апаратно-програмного забезпечення цифрових обчислювальних приладів систем управління аерокосмічними об'єктами” (№ ДР 0100U003428). Розроблені моделі та методи аналізу ризиків проекту були використані у рамках договору про НДР № 11/2003 від 01.07.2003р. при розробці методів і системних моделей парирування ризиків проектів виробництва нової техніки на ВАТ “ЧеЗаРа”, м. Чернігів, а Чередніченко А.М. була відповідальним виконавцем даної роботи.

Мета і задачі дослідження. Метою дисертаційної роботи є зниження ризиків проекту в процесі його виконання шляхом розробки моделей, методів та інформаційної технології виявлення джерел, причин виникнення, несприятливих подій.

Задачі, що вирішуються в дисертаційній роботі:

1) провести класифікацію проектних ризиків та аналіз процесу управління ризиками проекту;

2) сформувати системне уявлення ієрархічної структури робот проекту на етапах НДР і ДКР;

3) визначити основні показники виконання проекту й розробити методи аналізу відхилень у показниках проекту;

4) розробити формалізоване уявлення проектних ризиків етапів НДР і ДКР;

5) розробити методи впливу на виконання робіт проекту для зниження проектних ризиків;

6) впровадити результати досліджень в практику управління проектами.

Об'єкт дослідження - процеси створення нової наукоємної продукції.

Предмет дослідження - методи аналізу проектних ризиків при проведенні НДР і ДКР.

Методи дослідження. Досягнення мети дисертаційної роботи здійснюється за допомогою використання методів системного аналізу, теорії графів, теорії нечітких множин, методів системного моделювання.

Наукова новизна одержаних результатів роботи полягає у розробці моделей, методів аналізу проектних ризиків на етапах НДР і ДКР до початку виконання проекту, що дозволяє знизити вплив несприятливих подій в процесі його реалізації.

У ході вирішення поставлених задач були отримані такі результати:

1) вперше:

- сформовано на основі регулярних схем системних моделей ієрархічну системну модель проектних ризиків етапів НДР і ДКР, за допомогою якої аналізують несприятливі події та здійснюють планування проекту;

- розроблено методи якісної оцінки проектних ризиків шляхом використання теорії нечітких множин для виявлення відхилень основних показників проекту та його ресурсного забезпечення, визначення ступеня досягнення потрібних результатів проекту на етапах НДР і ДКР за рівнями декомпозиції;

2) удосконалено методи зниження проектних ризиків за допомогою аналізу і управління ресурсами проекту, які є одним з основних джерел несприятливих подій;

3) набули подальшого розвитку інформаційні технології для вирішення задач управління проектами з урахуванням ризиків.

Наукові результати одержані автором особисто і є основою для розв'язання науково-прикладної задачі.

Практичне значення одержаних результатів. Практична цінність роботи полягає у розробці моделей та методів, які є науково-методичною основою для розробки інформаційної системи підтримки прийняття рішень для управління проектами на етапах планування з урахуванням ризиків і вимог до ресурсів.

Результати наукових досліджень дисертаційної роботи можуть бути використані при проведенні НДР і ДКР як замовниками, так і виконавцями проектів:

- при реалізації проектів для підвищення ефективності досягнення потрібних результатів у строки та в рамках бюджету;

- при техніко-економічному обґрунтуванні проектів випуску нового виробу для мінімізації витрат і раціонального використання ресурсного забезпечення, основних фондів та активів підприємства;

- у банківських структурах при виборі об'єктів інвестування для реалізації державних програм розвитку вітчизняної промисловості;

- на підприємствах з належним виробництвом для виявлення потенційних можливостей розвитку виробництва: раціональний розподіл коштів, підвищення ефективності управління персоналом і поліпшення якості продукції;

- в учбовому процесі при викладанні дисциплін: “Організація виробництва”, “Економіка підприємства”, “Управління проектами” та ін.

Науково-технічний ефект дисертаційної роботи полягає у науковому обґрунтуванні строків і витрат щодо проекту за допомогою структуризації робіт і автоматизованої оцінки ризиків за рівнями декомпозиції.

Економічний ефект полягає в зменшенні резервного фонду проекту, який формується підприємством при його плануванні на випадок виникнення несприятливих подій, які призводять до перевищення строків і витрат щодо проекту.

Результати дисертаційної роботи були впровадженні на підприємствах:

- НВП “Хартрон-Експрес”, м. Харків (акт впровадження від 28.10.2003 р.);

- ВАТ “ЧеЗаРа”, м. Чернігів (акт впровадження від 09.12.2003 р.);

- ДП “РаПіД”, м. Чернігів (акт впровадження від 09.12.2003 р.).

Особистий внесок здобувача. Всі основні наукові положення, висновки та рекомендації дисертаційної роботи отримані автором особисто. В роботах, опублікованих у співавторстві, автором здійснено аналіз можливості використання методів нейтралізації проектних ризиків при організації виробничої системи підприємства [1]; було розроблено методику побудови просторової часової моделі проектних робіт - логістичної моделі оперативно-календарного планування робіт за допомогою регулярних схем системних моделей, в рамках якої проводять розподіл ресурсів у часі та стиснення тривалості проектних робіт [4].

Апробація результатів дисертації. Основні результати дисертації доповідалися й обговорювалися на 11-й Міжнародній конференції “Нові технології в машинобудуванні” (с. Рибаче, 2002р.); 1-й Міжнародній науково-практичній конференції “Інформаційні технології управління екологічною безпекою, ресурсами і заходами у надзвичайних ситуаціях” (с. Рибаче, 2002 р.); 7-му Міжнародному конгресі двигунобудівників (с. Рибаче, 2002 р.); 2-й Міжнародній науково-практичній конференції “Сучасні інформаційні технології управління екологічною безпекою регіонів, природокористування, заходами у надзвичайних ситуаціях” (с. Рибаче, 2003 р.); 3-й Міжнародній науково-практичній конференції молодих вчених і спеціалістів “Інтегровані комп'ютерні технології в машинобудуванні” (м. Харків, 2003 р.); Міжнародній науково-практичній конференції “Сучасні технології в менеджменті” (м. Харків, 2003 р.).

Публікації. Матеріали наукового дослідження відображені в 13 роботах, у тому числі 3 статті в наукових журналах [1-3], 3 статті в збірках наукових праць [4-6], 6 робіт є тезисами доповідей [7-12], 1 робота є звітом про НДР [13].

Структура й обсяг роботи. Дисертація містить вступ, чотири розділи, висновки та додатки. Повний обсяг дисертації - 142 сторінки, які містять 3 таблиці на 4 сторінках, 6 рисунків на 6 сторінках, список з 119 використаних літературних джерел на 10 сторінках, 3 додатки на 3 сторінках.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Вступ дисертаційної роботи містить: обґрунтування актуальності теми й наукової задачі; зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами; мету і задачі дослідження; об'єкт, предмет і методи дослідження; наукову новизну й практичне значення одержаних результатів; особистий внесок здобувача; інформацію про реалізацію, апробацію та публікації результатів досліджень.

У першому розділі проведено аналіз процесів, методів і моделей управління проектними ризиками.

Виявленню ризику сприяє необхідність приймати рішення в умовах невизначеності, яка пов'язана з реалізацією проекту в майбутньому. Ось чому надзвичайно важливе значення має

достовірність і повнота інформації про фактори, які впливають на проект. Тому ефективна

реалізація проекту залежить від якісного його планування з урахуванням можливих подій невизначеності, в результаті настання яких можливо виявлення проектного ризику.

Аналіз процесів управління ризиками показав, що питання передбачення негативних подій проекту, коли ще є можливість скорегувати процес без повторень цілого ряду робіт, залишаються актуальними. Це зумовлює необхідність розвитку процесів управління ризиками на основі удосконалення та розробки методів і моделей виявлення й аналізу негативних подій, які впливають на виникнення ризиків проектних робіт.

З урахуванням результатів проведеного аналізу методів і процесів управління ризиками проекту сформульовано постановку задачі розробки моделей, методів та інформаційних технологій аналізу ризиків на основі системних моделей проектних дій для виявлення можливих відхилень у ресурсному забезпеченні проекту та їх вплив на хід його виконання.

Другий розділ роботи присвячено системному моделюванню аналізу проектних ризиків етапів НДР і ДКР.

Загальним механізмом для планування і управління ризиком є ієрархічна структура проекту, за допомогою якої проектні роботи розбивають на взаємозв'язані рівні - стадії, етапи, задачі, до визначення рівня елементарних робіт, під якими слід розуміти проектні дії (ПД), що виконуються однією людиною або групою людей.

На основі аналізу комплексів системних уявлень складних проектів було сформовано системне уявлення життєвого циклу проекту, яке на елементарному рівні декомпозиції має системне уявлення , де РО - ресурсне забезпечення ПД; - основні групи ресурсів: кадри, час, гроші, сировина, матеріально-технічне, технологічне забезпечення, устаткування.

В свою чергу, ПД визначають проектні рішення (ПР) на кожному рівні декомпозиції проекту, які залежать від різних альтернатив його ресурсного забезпечення. Тому на кожному рівні декомпозиції системне уявлення проекту визначається формулою .

Отже, системне уявлення проекту дозволяє виділити як об'єкт управління ресурсне забезпечення. Тому показниками ризику проекту на етапах НДР і ДКР пропонується виділяти ресурсне забезпечення. Так, у ході розвитку проекту планові показники ресурсів можуть змінюватися й впливати на виконання ПД і на кінцеві результати проекту. Порівняння планових показників ресурсного забезпечення з їх можливими прогнозуючими значеннями дозволяє виявити відхилення по кожному виду ресурсів. Тоді ефективність управління відхиленнями визначається ступенем впливу кожного виду ресурсу на систему “строки-вартість-якість”.

Для автоматизації процесу виявлення і аналізу відхилень у ресурному забезпеченні та показниках проекту необхідно будувати системні моделі ПД і здійснювати їх формалізацію за допомогою регулярних схем системних моделей (РССМ). При декомпозиції проекту використовують метод декомпозиції складних систем, який передбачає визначну логіку та послідовність ПД. У результаті було отримано структуру життєвого циклу проекту до рівня елементарних робіт і формалізовано процес декомпозиції та побудови системних моделей проекту.

Системні моделі етапів НДР і ДКР візуально будуть мати вигляд, як показано на рис. 1 та рис. 2, де ТЗ, НД, ТЕД, ЗД, Пр, П, Е, Т, РКД - стадії виконання НДР і ДКР згідно з ДСТУ 3973-2000 та ДСТУ 3974-2000: технічне завдання, наукові дослідження, техніко-економічні дослідження, оформлення звітної документації, прийом НДР, технічна пропозиція, Е - ескізний проект, технічний проект, розробка конструкторської документації; 1, 2.. - етапи виконання НДР і ДКР; Ц, Ф, С, І, Аф - страти ПР: цільова, функціональна, структурна, інфологічна, алгоритмічна; Д - декомпозиція проекту по рівням; ТТХ - тактико-технічні характеристики продукту проекту; ПСМ - побудова системної моделі проектних дій; СМ - системне моделювання на відповідність розроблених тактико-технічних характеристик продукту проекту потрібним.

Рис. 1 Системна модель НДР

Графічне уявлення системних моделей ПД спрямовано на автоматизацію процесу аналізу проектних ризиків на основі формалізованого опису системних моделей РССМ. Так, наприклад, типова системна модель НДР на рівні етапів виконання проекту, регламентованих ДСТУ 3973-2000, має вигляд

Отже, на елементарному рівні декомпозиції за допомогою РССМ проект визначається виразом , де - k-і ПД h-ї задачі j-го етапу m-ї стадії і-ї фази життєвого циклу проекту; - тотожні еквівалентні та порожні оператори РССМ; - базові операції РССМ множення та кон`юнкції операторів.

Рис. 2 Системна модель ДКР

Для виконання усієї сукупності ПД потрібно реалізовувати тотожні роботи. Тому необхідно проводити згортку системної моделі ПД за операторами методом синтезу мінімізованого загального алгоритму. Це дозволяє зменшити кількість повторень часткових операторів РССМ, а ПД об'єднати в загальний алгоритм реалізації проекту. Отже, загальний алгоритм виконання проекту представляється загальною системною моделлю (ЗСМ) ПД, завдяки якій здійснюється структуризація проекту до елементарного рівня і автоматизується процес дослідження взаємодій елементарних робіт для оптимальної їх організації в часі. В РССМ ЗСМ ПД має вигляд

,

де - оператори, які відповідають базису ПД; - тотожні еквівалентні та порожні оператори РССМ, тотожні істинні та хибні умови; - зв'язок між роботами 1, 2, ... n-го рівня декомпозиції проекту на фазі життєвого циклу.

З кожним оператором ПД можна зіставити оператори ресурсного забезпечення . Це дозволяє комп'ютерним засобом проводити дослідження системних моделей ПД у базисі ресурсного забезпечення. Тоді в РССМ кожна ПД має вигляд

,

де - l-й ресурс k-го ПД h-ї задачі j-го етапу m-ї стадії i-ї фази життєвого циклу проекту.

На кожному рівні системна модель проекту формується в базисі ПР

,

де - ПР по s-й страті задачі h j-го етапу m-ї стадії і-ї фази життєвого циклу.

На основі формального уявлення системних моделей ПД проводять аналіз і моделювання проектного ризику на етапах НДР і ДКР.

Для управління відхиленнями ресурсного забезпечення проект на кожній фазі життєвого циклу описується двома системними моделями у базисі ресурсного забезпечення - плановою та прогнозуючою. Планова системна модель відображає значення показників ресурсів проекту на дату підписання контракту і узгодженою договірною вартістю робіт. Прогнозуюча системна модель визначає можливі коливання в ресурсах проекту в процесі його розвитку за допомогою експертного оцінювання, в результаті якого задають песимістичні й оптимістичні значення показників ресурсів у майбутньому. Тому розглядають два варіанти розвитку проекту - песимістичний та оптимістичний.

Процес виявлення відхилень у показниках ресурсного забезпечення описується системним рівнянням балансу планової та прогнозуючої системних моделей у базисі ресурсного забезпечення

,

де - планове і прогнозуюче значення показників l-го виду ресурсного забезпечення проекту; - відхилення в показниках ресурсів.

Однак звести до нуля відхилення практично не можна у зв'язку з тим, що не можна точно спрогнозувати закупівельні ціни на сировину та матеріали, час відмови устаткування, удосконалення техніки й технології і т. ін. Отже, відхилення в ресурсах будуть спостерігатися при реалізації проекту і впливати на результати робіт залежно від ступеня їх належності діапазону допустимих відхилень. У даному випадку здійснюється процес управління відхиленнями в ПР, а проект описується потрібною і очікуваною системними моделями ПР. Під потрібною системною моделлю умовимося розуміти фіксовані плани реалізації проекту. Очікувана системна модель формується при розгляданні песимістичних та оптимістичних прогнозів ресурсного забезпечення проекту, які визначають ПР за рівнями його декомпозиції. Тоді процес виявлення відхилень описується системним рівнянням балансу потрібної й очікуваної системних моделей в базисі ПР:

де - потрібні й очікувані результати робіт (ПР); - відхилення в показниках ПР.

Таким чином, визначають відхилення в ресурсному забезпеченні та показниках проекту, початковий рівень впливу яких на досягнення потрібних результатів проекту невідомий, що викликає необхідність проведення якісного аналізу відхилень за рівнями декомпозиції проекту на основі перетворювання абсолютних величин у відносні за допомогою теорії нечітких множин. Аналіз відхилень ПР означає, що кожна вершина ієрархічної структури проекту характеризується ступенем досягнення потрібних результатів. Так, можливі відхилення вхідних даних впливають на якість вихідних, що визначають ПР за рівнями декомпозиції проекту, ступінь досягнення яких може бути різним і варіюватися в діапазоні допустимих відхилень або виходити за його межі та переходити з рівня на рівень. Ступінь досягнення потрібних результатів визначає можливість отримання кінцевих результатів проекту за рівнями його структуризації в строк і в рамках дозволених витрат, а також є багатофакторним показником для прийняття рішень і найбільш сприятливому варіанті розвитку проекту в майбутньому.

На елементарному рівні декомпозиції проекту ступінь досягнення потрібних результатів ураховує значущість кожного виду ресурсного забезпечення для виконання ПД і визначається як

,

де - ступінь досягнення потрібних результатів k-го ПД; КЗl - коефіцієнт значущості l-го виду ресурсу; - ступінь належності виявленого відхилення l-му виду ресурсу діапазону можливих відхилень показників ресурсного забезпечення.

Значущість ресурсів знаходять за допомогою правила Фішберна

,

яке визначає той факт, що про значущість показників невідомо нічого крім їх упорядкованої послідовності. Для цього експерту пропонується розставити всі ресурси по порядку зменшення їх впливу на виконання ПД згідно з рівнянням

,

де N - загальна кількість видів ресурсів, які аналізуються; l - порядковий номер виду ресурсу, що розглядається.

Після визначення ступеня досягнення результатів проекту при виконанні ПД залежно від виявлених відхилень у показниках ресурсного забезпечення визначають ступінь досягнення потрібних тактико-технічних характеристик продукту проекту в узгоджені строки і у рамках бюджету. Для цього ПД ребрами з'єднують роботи у верхівки - групують ПД по задачах, а далі по етапах і стадіях, які об'єднуються в фази життєвого циклу проекту. Показник ступеня досягнення потрібних результатів проекту переходить з рівня на рівень з урахуванням важливості робіт за рівнями декомпозиції. Так, модель проекту на рівні задач

.,

де М - модель проекту; - ступінь досягнення потрібних результатів проекту при виконанні k-го ПД h-ї задачі j-го етапу m-ї стадії і-ї фази; - коефіцієнт значущості k-го ПД, визначається як коефіцієнт значущості ресурсного забезпечення; - ступінь досягнення потрібних результатів проекту при виконанні h-ї задачі j-го етапу m-ї стадії і-ї фази.

Таким чином, визначають ступінь досягнення потрібних результатів проекту по рівнях декомпозиції, з яким можна зіставити проектний ризик: чим вище можливість досягнення потрібних ПР, тим менше ризик проекту при виконанні робіт. З урахуванням викладеного вище, за рівнями декомпозиції проекту формується системна модель ризику проекту, як показано на рис. 3, де - елементарні роботи; - окремі алгоритми реалізації проекту на рівні ПД у РССМ; Р - проектний ризик; КЗ - коефіцієнт значущості робіт проекту й ресурсного забезпечення; О - ступінь досягнення потрібних результатів проекту; , - песимістичний та оптимістичний варіанти ресурсного забезпечення l -го виду; - ймовірність песимістичного і оптимістичного прогнозу ресурсного забезпечення k- го ПД.

Рис. 3 Формування системної моделі ризику проекту

Системне уявлення ризику проекту дозволяє не тільки розглядати відхилення в ресурсному забезпеченні й аналізувати їх вплив на результати проекту, але й враховувати ймовірності песимістичного і оптимістичного прогнозу розвитку проекту. Тоді на рівні ПД, враховуючи ймовірність прогнозу та значущість кожного ресурсу проекту, модель проектного ризику можна уявити як

,

де - ризик проекту на і-й фазі життєвого циклу проекту; - ризик виконання k-го ПД; - ймовірність песимістичного або оптимістичного значення показника ресурсу в майбутньому.

Ризик переходить з рівня на рівень з урахуванням значущості робіт:



,

де - ступінь значущості k-го ПД, що входить до h-ї задачі; - ризик досягнення потрібних ПР h-ї задачі.

Таким же чином перехід і виявлення проектного ризику визначається на кожному рівні структуризації проекту. В результаті знаходять ймовірність настання ризикової події, здатної впливати на хід виконання робіт і досягнення потрібних тактико-технічних характеристик у строки та згідно з бюджетом, а також виявляти рівень її виявлення.

Необхідність дослідження системних моделей комп'ютерним засобом ставить задачу формалізованого уявлення проектного ризику за допомогою РССМ. Як базис приймають системні моделі ПД етапів НДР і ДКР. Використовуючи базові операції РССМ, множення та кон`юнкції операторів, системну модель ризику задають на елементарному рівні в базисі ПД:

,

де - проектний ризик виконання k-го ПД h-ї задачі j-го етапу m-ї стадії і-ї фази; - базові операції РССМ множення та кон`юнкції операторів.

Таким чином, формується системна модель проектного ризику, яка об'єднує системні моделі ризику по рівнях декомпозиції проекту - по роботах, задачах, етапах і стадіях. У результаті здобуте формалізоване уявлення проектного ризику дозволяє автоматизувати аналіз ризиків і розробити плани проекту з урахуванням ризикових подій.

В третьому розділі розроблено методи управління ризиками на основі удосконалення процесів планування ресурсного забезпечення проекту з урахуванням можливих негативних подій.

Ефективність реалізації проекту в багатьох випадках залежить від якісного планування проектних робіт з урахуванням ризикових подій, які пов'язані з впливом ресурсного забезпечення на кінцеві результати НДР і ДКР. Ось чому необхідно до початку проекту розглядати різні варіанти використання ресурсів, виявляти “вузькі” місця в процесах їх забезпечення і, в результаті, вибирати найбільш ефективний та якісний процес організації робіт і ресурсного забезпечення в часі для виконання проекту в строк.

У роботі використовують методи зниження ризиків, пов'язаних із зменшенням впливу відхилень і часі, матеріально-технічному, трудовому та фінансовому ресурсному забезпеченні на основні показники проекту. Зниження ризиків досягається при плануванні, розподілі, вирівнюванні ресурсів проекту, формуванні вимог до ресурсного забезпечення. Для вирішення цієї задачі необхідно визначити склад робіт, послідовність їх виявлення та сформувати просторово-часову модель виконання проектних робіт - модель оперативно-календарного планування (ОКП) робіт проекту. При розподілі часу використовують метод стиснення робіт проекту. На його основі розподіляють весь перелік робіт у часі з урахуванням обмежень по матеріально-технічних ресурсах, виконавцях, вартості та строках виконання проектних робіт згідно з такою методикою:

- записати системну модель проекту в базисі ПД і РССМ;

- перетворити дану послідовність проектних робіт у базисі часу та провести ранжирування ПД по максимальній тривалості реалізації кожної складової за рівнями декомпозиції проекту;

- побудувати послідовність виконання проектних робіт по рівнях розвитку проекту за ступенем зменшення потужності, тобто за кількістю вхідних робіт попереднього рівня декомпозиції;

- для отриманої послідовності виконання робіт проекту побудувати ЗСМ у РССМ.

Реалізація запропонованої методики організації виконання проектних робіт у РССМ дозволяє автоматизувати проектування розкладу ОКП з метою управління проектом за рівнями його розвитку в часі, що спрямовано на зниження проектних ризиків, які впливають на реалізацію робіт.

Трудові ресурси потребують управління для оптимального їх використання для мінімізації витрат проекту. При організації процедури оцінки орієнтирами виступають узагальнені моделі організаційної структури проекту. На рівні ПД визначають сукупність елементарних робіт, виконання яких здійснюється групою людей або одним відповідальним виконавцем. Складність кожного ПД і потрібні ПР визначають вимоги до виконавця, не відповідність яким може призвести до неякісних результатів проекту, тобто потягнути за собою ризик підвищення витрат. Відповідно, кадрові ризики проекту необхідно знижувати на основі вдосконалення системи управління персоналом підприємства.

В процесі планування проекту важливим етапом є складання проектної сміти на кожному рівні структуризації проектних робіт на основі побудови ЗСМ ПД. Проектні роботи перетворюються в базиси витрат проекту. Тоді в РССМ оператор ПД Yk задається оператором витрат Зl у грошовому виразі, їх сукупність подається у вигляді бази даних витрат по проекту, а на рівні елементарних робіт проект визначається

,

де n - загальна кількість ресурсів, необхідних для виконання проекту.

При виконанні проекту важливо розподілити фінансові ресурси таким чином, щоб виконати проектні роботи в рамках договірної ціни та в строк. Вирішення цієї задачі узагальнено можна представити за допомогою алгоритму, основаного на переборі варіантів реалізації проекту і на забезпеченні мінімуму втрат по рівнях декомпозиції. Використання методики поетапного аналізу виконання проекту є добрим доповненням для обґрунтування прийняття рішень керівниками різних рівнів про хід реалізації проектних робіт, тому що на її основі мінімізується величина ймовірності виникнення проектного ризику на підприємстві шляхом вибору найбільш сприятливого виконання робіт проекту. Таким чином, на основі ЗСМ ПД формалізується за допомогою РССМ процес розробки планів проекту з урахуванням ризиків, пов'язаних з ресурсним забезпеченням проектних робіт, що є базисом для розробки інформаційної технології аналізу ризиків.

Четвертий розділ присвячено висвітленню результатів практичного впровадження досліджень.

На основі розробленого формалізованого уявлення ПД етапів НДР і ДКР розглянуто можливість розробки інформаційної технології та розробки програмно-алгоритмічного забезпечення. При впровадженні результатів досліджень використовують Microsoft Excel як програмний засіб збереження і обробки даних для визначення проектного ризику і ступеня досягнення потрібних результатів проекту за рівнями декомпозиції, а також для планування проектних робіт з урахуванням можливих ризикових подій. Результати досліджень упроваджені при аналізі ризиків ДКР при розробці шафи розподільчої системи автоматизованого управління, контролю та діагностики електроустаткування пасажирського вагона (ШР САУКД ПВ). ДКР з розробки ШР САУКД ПВ проводили на НВП “Хартрон-Експрес”.

Аналіз ризиків етапу ДКР дозволив виділити найбільш ризикові роботи й причини виникнення ризиків, які виявляють внаслідок відхилень у часі, трудових, матеріально-технічних і фінансових ресурсах. Було розглянуто песимістичний та оптимістичний прогнози розвитку проекту й визначено долю кожного ризику, пов'язаного з впливом ресурсів, у загальному ризику етапу ДКР. На основі отриманих даних приймали управлінські рішення, щодо зниження впливу ресурсного забезпечення на проектні роботи. В результаті було знижено резервний фонд фінансових ресурсів, який формувався для покриття непередбачених витрат, за допомогою найбільш оптимального розподілу ресурсів між роботами. Основна мета аналізу ризиків в даному випадку полягала в зниженні вартості ШР САУКД ПВ на етапах створення дослідного зразку шляхом мінімізації витрат. Економічна ефективність упровадження технології аналізу ризиків для виконання ДКР з розробки ШР САУКД ПВ на НВП “Хартрон-Експрес” полягає в тому, щоб підвищити якість управлінських рішень і зробити проект при проведенні ДКР більш передбаченим.

Ефективність упровадження управління ризиками на підприємстві зумовлюється такими факторами:

- побудова системних моделей ПД здійснюється на основі добре вивчених методів аналізу;

- легка реалізація користувачем персонального комп'ютера в електронному вигляді;

- використання РССМ для перетворювання системних моделей дозволяє розглядати процес управління ризиками залежно від розвитку проекту в умовах невизначеності.

Кількісно економічний ефект від упровадження процесів управління ризиками розраховано після проведення ДКР з розробки ШР САУКД ПВ як

,

де Е - економічний ефект упровадження процесів управління ризиками на підприємстві при проведенні ДКР; Z - показники економії бюджету грошей, зниження витрат, визволення обігових коштів та ін.; R - рентабельність підприємства.

Використання при плануванні ДКР дозволило уточнити можливі відхилення у витратах ПД, визначити ступінь перевищення витрат, якісно оцінити ризики настання негативних подій та розробити заходи для їх мінімізації. В результаті було зменшено резервний фонд на виконання ДКР, що дозволило визволити 9,2 тис.грн. з резервного фонду проекту і використовувати їх для підвищення кваліфікації кадрів і преміального фонду ДКР при розробці ШР САУКД ПВ. При цьому економічний ефект від упровадження на НВП “Хартрон-Експрес” управління проектними ризиками склав 14,00 тис. грн.

У додатках наведено акти впровадження результатів робіт на ряді підприємств.

ВИСНОВКИ

У дисертаційній роботі вирішено науково-прикладну задачу розвитку методів, аналізу, управління проектними ризиками, що дозволяє підвищити ефективність та якість процесів планування проектних робіт на етапах НДР і ДКР з урахуванням ризикових подій, які пов'язані з впливом можливих відхилень у ресурсному забезпеченні проекту на досягнення потрібних результатів.

Проведено аналіз методів і процесів управління ризиками проекту. При виконанні НДР і ДКР як один із чинників ризику; виділено ресурсне забезпечення проекту, зміни в якому можуть негативно вплинути на строки та вартість виконання проектних робіт, а також на якість продукту, що розроблюється, та його тактико-технічні характеристики.

У роботі побудовано системні моделі етапів НДР і ДКР на основі методології створення метасистем. Це дозволяє провести декомпозицію проекту до рівня елементарних робіт і виявити події, які впливають на хід розвитку проекту, а також формалізувати системні моделі ПД за допомогою РССМ. Отримані системні моделі спрямовані на дослідження комп'ютерним засобом проекту за рівнями його структуризації.

На основі системних моделей ПД запропоновано здійснювати аналіз і моделювання проектного ризику за допомогою реалізації процесу управління відхиленнями в показниках проекту і його ресурсному забезпеченні.

Розроблено методи аналізу проектного ризику з використанням теорії нечітких множин. Запропоновано за рівнями декомпозиції проекту визначати ступінь досягнення потрібних результатів проекту з урахуванням значущості кожного виду ресурсу для виконання ПД і значущості проектних робіт.

На основі визначення ступеня досягнення потрібних результатів проекту сформовано ієрархічну системну модель проектного ризику. За допомогою РССМ отримано формалізований опис системної моделі проектного ризику. Це дозволяє автоматизувати процес аналізу ризикових подій і здійснити планування проекту.

Розроблено методи управління ризиками проекту, реалізація яких спрямована на удосконалення процесів планування проектних робіт з урахуванням ризикових подій. Реалізація запропонованих методів спрямована на зниження ризиків проекту, які пов'язані зі зменшенням впливу часу, матеріально-технічних, трудових і фінансових видів ресурсів на виконання проектних робіт та їх результати. Отримані результати досліджень впроваджені в практику управління проектами. Запропоновані моделі і методи були використані при аналізі проектних ризиків, пов'язаних із виконанням ДКР з розробки нового виду продукції.

Таким чином, основним науковим результатом роботи є методи формування ієрархічної системної моделі проектних ризиків етапів НДР і ДКР за допомогою РССМ. Було розроблено методи якісної оцінки проектних ризиків із використанням теорії нечітких множин для виявлення відхилень показників проекту та його ресурсного забезпечення, визначення досягнення потрібних результатів проекту на етапах НДР і ДКР за рівнями декомпозиції.

Розроблені системні моделі ПД дозволили удосконалити методи зниження ризиків проекту шляхом підвищення ефективності й якості процесів планування робіт проекту, їх ресурсного забезпечення. Використання РССМ дозволило поліпшити вирішення задач управління проектами з урахуванням ризиків завдяки розвитку інформаційних технологій.

Основний науково-технічний ефект дисертаційної роботи полягає в підвищенні наукової обґрунтованості рішень при плануванні робіт проекту та їх ресурсного забезпечення. Економічний ефект - зменшення резервного фонду по кожному виду ресурсу, який формується при розробки планів проекту. Соціальний ефект полягає в поліпшенні умов праці виконавців і керівників проекту при використанні комп'ютерної інформаційної системи.

Застосування запропонованих у роботі моделей та методів дозволяє зробити проект найбільш передбаченим на етапах НДР і ДКР, забезпечити досягнення потрібних результатів і зменшити втрати часу та фінансових ресурсів.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Илюшко В.М., Чередниченко А.Н., Степанович В.Б., Замирец О.Н. Проектирование технологической структуры производственной системы // Технология приборостроения. - 2001.- №1-2.- С. 12-16.

2. Чередниченко А.Н. Управление производственными рисками сложной системы // Радіоелектронні та комп'ютерні системи. - 2003.- № 2.- С. 82-86.

3. Чередниченко А.Н. Разработка системных моделей проекта для парирования проектных рисков // Радіоелектронні та комп'ютерні системи. - 2004.- №1.- С. 76-83.

4. Илюшко В.М., Чередниченко А.Н. Логические модели оперативно-календарного планирования производства // Авиационно-космическая техника и технология: Сб. науч. трудов. - Х.: Нац. аэрокосмический ун-т “Харьк. авиац. ин-т”. - 2002. - Вып. 32. - С. 255-261.

5. Чередниченко А.Н. Оценка реализуемости заданной программы выпуска техническими возможностями предприятия // Авіаційно-космічна техніка та технологія: Зб. наук. праць. - Х.: Нац. аерокосмічний ун-т “Харк. авіац. ін-т”. - 2002. - Вип. 34. - С. 240-242.

6. Чередниченко А.Н. Оптимизация стратегии управления производственными рисками предприятия // Авіаційно-космічна техніка та технологія: Зб. наук. праць. - Х.: Нац. аерокосмічний ун-т “Харк. авіац. ін-т”. - 2002. - Вип. 35. - С. 155-157.

7. Илюшко В.М., Чередниченко А.Н. Логические модели оперативно-календарного планирования производства // Одиннадцатая междунар. конф. “Новые технологии в машиностроении”: Тез. докл. - Х.: Нац. аэрокосмический ун-т “Харьк. авиац. ин-т”, 2002. - С. 24.

8. Чередниченко А.Н. Управление техническими рисками при реализации проекта // Міжнар. науково-практ. конф. “Інформаційні технології управління екологічною безпекою, ресурсами та заходами у надзвичайних ситуаціях”: Тези доповідей. - Х.: Нац. аерокосмічний ун-т “Харк. авіац. ін-т”, 2002. - С. 124-126.

9. Чередниченко А.Н. Оценка реализуемости заданной программы выпуска техническими возможностями предприятия // 7-ой междунар. конгресс двигателестроителей: Тез. докл. - Х.: Нац. аэрокосмический ун-т “Харьк. авиац. ин-т”, 2002. - С. 124-126.

10. Чередниченко А.Н. Оценка надежности производственной системы // Междунар. научно-практ. конф. “Современные технологии в менеджменте”: Тез. докл. - Х.: Нац. аэрокосмический ун-т “Харьк. авиац. ин-т”, 2003. - С.106-107.

11. Чередниченко А.Н. Управление производственными рисками проектов сложных систем // 2-а Міжнар. науково-практ. конф. “Сучасні інформаційні технології управління екологічною безпекою регіонів, природокористування, заходами у надзвичайних ситуаціях”: Тези доповідей. - Київ -Харків-Крим: Український ін-т досліджень навколишнього середовища і ресурсів, Нац. аерокосмічний ун-т “Харк. авіац. ін-т”, 2003. - С. 96-99.

12. Чередниченко А.Н. Разработка системных моделей проектных решений для парирования рисков проекта // Міжнар. науково-техн. конф. “Інтегровані комп'ютерні технології в машинобудуванні - ІКТМ - 2003”: Тези доповідей. - Х.: Нац. аерокосмічний ун-т “Харк. авіац. ін-т”, 2003. - С. 234.

13. Разработка метода и системных моделей парирования рисков проектов производства новой техники: Отчет о НИР (заключительный) / Нац. аэрокосмический ун-т “Харьк. авиац. ин-т”. - Х., 2003. - 78 с.

АНОТАЦІЇ

Чередніченко А.М. Моделі і методи аналізу ризиків проекту на етапах науково-дослідних та дослідно-конструкторських робіт. - Рукопис. Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13.22 - управління проектами та розвиток виробництва. - Національний аерокосмічний університет ім. М.Є Жуковського “Харківський авіаційний інститут”, Харків, 2004.

Дисертація присвячена вирішенню науково-прикладної задачі розробки моделей та методів виявлення і аналізу проектних ризиків при проведенні НДР і ДКР. Сформовано ієрархічну структуру робіт проекту, системні моделі ПД і ПР на етапах НДР і ДКР та їх формалізоване уявлення за допомогою РССМ.

Запропоновано на основі системних моделей ПД і ПР проводити аналіз і моделювання проектного ризику за допомогою визначення ступеня досягнення потрібних результатів і реалізації процесу управління відхиленнями в показниках проекту та його ресурсного забезпечення. Розроблено системну модель проектного ризику на основі РССМ, що дозволяє автоматизувати процес виявлення і аналізу ризикових подій. Удосконалено процес планування робіт проекту з урахуванням негативних подій, які призводять до виникнення проектних ризиків і впливають на результати робіт. Запропоновано програмно-алгоритмічне забезпечення для побудови інформаційної технології управління ризиками проекту на етапах НДР і ДКР.

Ключові слова: проектні дії, проектні рішення, системні моделі, аналіз ризиків, управління відхиленнями, управління ризиками.

Чередниченко А.Н. Модели и методы анализа рисков проекта на этапах научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ. - Рукопись. Диссертация на получение научной степени кандидата технических наук по специальности 05.13.22 - управление проектами и развитие производства. - Национальный аэрокосмический университет им. Н.Е. Жуковского “Харьковский авиационный институт”, Харьков, 2004.

Работа посвящена разработке моделей и методов анализа проектных рисков на этапах НИР и ОКР. Выполнен анализ процессов и методов управления проектными рисками. Сформировано системное представление проекта по уровням его структуризации. Это позволило выделить ресурсное обеспечение как один из источников рисков на этапах НИР и ОКР. На основе методологии создания метасистем разработаны системные модели НИР и ОКР и проведено их формализованное описание с помощью РССМ, что позволяет автоматизировать процесс исследования проектных работ.

Разработана системная модель проектного риска на основе РССМ. В основе построения данной модели предложено применять процесс управления отклонениями в ресурсном обеспечении ПД. Процесс выявления отклонений в ресурсах проектных работ описывается балансовым уравнением плановой и прогнозируемой системных моделей проекта в базисе ресурсного обеспечения. Для анализа рассогласований по видам ресурсов разработаны методы качественного анализа отклонений и их влияния на результаты работ с помощью применения теории нечетких множеств. Выявленные отклонения анализируют по степени их принадлежности интервалу допустимых отклонений.

Анализ влияния отклонений в ресурсном обеспечении на ход развития проекта проводится по уровням его декомпозиции с помощью определения степени достижения требуемых результатов проекта, отражающего влияние отклонений в ресурсах на качество проекта, сроки и стоимость работ. Для определения степени достижения требуемых результатов проекта при выполнении ПД учитывают значимость рассматриваемого вида ресурсного обеспечения. На последующих уровнях структуризации проектных работ учитывают значимость работ. В результате определяют степень достижения требуемых результатов проекта в установленные сроки и в рамках бюджета на каждом уровне структуризации. Со степенью достижения требуемых результатов проекта предложено сопоставлять проектный риск: чем выше степень достижения требуемых результатов, тем меньше проектный риск. В результате формируется системное представление проектного риска, которое позволяет проводить анализ рисков, основываясь на вероятности возможных отклонений по каждому виду ресурса. Степень риска переходит с уровня на уровень с учетом значимости ресурсного обеспечения и значимости работ проекта.

На основе РССМ проводят формализованное описание системной модели риска проекта. Это позволяет компьютерным способом анализировать риски, выявлять причины их возникновения, влияние на ход выполнения проектных работ и их результаты.

Полученные выходные данные анализа рисков проекта используют при планировании работ проекта с учетом возможных рисковых событий. Для этого разработаны методы управления рисками, реализация которых направлена на уменьшение влияния временного, материально-технического, трудового и финансового ресурсного обеспечения на выполнение проектных работ. Снижение рисков достигается путем распределения, выравнивания и формирования требований по каждому виду ресурсов.

Разработанные модели позволяют разработать программно-алгоритмическое обеспечение управления рисками, что направлено на дальнейшее развитие информационных технологий управления проектами.

Полученные результаты исследований внедрены в практику управления проектами, связанными с разработкой новой наукоемкой продукции. Основной научно-технический эффект диссертационной работы состоит в повышении обоснованности решений при планировании работ проекта и их ресурсного обеспечения. Экономический эффект работы состоит в уменьшении резервного фонда по каждому виду ресурса, который формируется при разработке планов проекта на случай возможных рисковых событий. Социальный эффект состоит в улучшении условий труда исполнителей и руководителей проекта путем использования компьютерной информационной системы.

Применение предложенных в работе моделей и методов позволяет сделать проект более предсказуемым на этапах НИР и ОКР, обеспечить достижение требуемых результатов и уменьшить потери временных и финансовых ресурсов.

Ключевые слова: проектные действия, проектные решения, системные модели, анализ рисков, управление отклонениями, управление рисками.

Cherednichenko A.N. - Models and methods of analysis the project risk at the stages of research and skilled - design works. - Manuscript. Thesis for candidate of technical sciences degree by speciality 05.13.22. - project management and manufacturing development. - National Space University “KhAI”, Kharkiv, 2004.

The dissertation is devoted to the decision of a scientific-applied task of development effective models and methods of analysis the risks of project at realization the researches and skilled-design works.

The system models of project actions (PA) researches and skilled-design works and their formalized representation with the help the regular schemes the system models (RSSM) are developed.

It is offered on the basis of the system models PA to carry out the analysis and modeling the risks of project with the help the realization the process of management deviations in parameters of the project and its resource maintenance. The system representation is developed and the system model of design risk in RCSM is formalized. The process of planning of resource maintenance of the project is advanced. The computer algorithmic maintenance for construction of information technology of management of the project risks is offered.

Key words: project actions, project decisions, system models, analysis of risks, management of deviations, management of risks.

Размещено на Allbest.ru

...