Моделирование интеллектуальной информационной системы пообъектного мониторинга комплекса содержания многоквартирного дома тема диссертации по экономике, полный текст автореферата

Ученая степень
кандидата экономических наук
Автор
Сафонов, Николай Сергеевич
Место защиты
Оренбург
Год
2015
Шифр ВАК РФ
08.00.13
Диссертации нет :(

Автореферат диссертации по теме "Моделирование интеллектуальной информационной системы пообъектного мониторинга комплекса содержания многоквартирного дома"

На правах рукописи

Сафонов Николай Сергеевич

Моделирование интеллектуальной информационной системы пообъектного мониторинга комплекса содержания многоквартирного дома

08.00.13 - Математические и инструментальные методы экономики

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата экономических наук

Оренбург-2015

2 2 АПР 2015

005567507

Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Оренбургский государственный университет»

Научный руководитель - Буреш Ольга Викторовна,

доктор экономических наук, профессор, профессор кафедры прикладной информатики в экономике и управлении ФГБОУ ВПО «Оренбургский государственный университет»

Официальные оппоненты: Дрогобыцкий Иван Николаевич, доктор

экономических наук, профессор, профессор кафедры системного анализа и моделирования экономических процессов ФГОБУ ВО «Финансовый университет при Правительстве Российской Федерации»

Гафарова Елена Аркадьевна,

кандидат экономических наук, старший научный сотрудник сектора экономико-математического моделирования ФГБУН «Институт социально-экономических

исследований» Уфимского Научного центра РАН

Ведущая организация - ФГБОУ ВПО «Пермский национальный

исследовательский полнтехшгаеский

университет», г. Пермь

Защита состоится 15 мая 2015 г. в 10.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.181.08, созданного на базе федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Оренбургский государственный университет» по адресу: 460018, г. Оренбург, пр. Победы, д. 13, ауд. 170215.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке и на официальном сайте федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Оренбургский государственный университет» (ОГУ) vvmv.osu.ru/doc/3464/asp/69.

Автореферат диссертации размещен на сайте Высшей аттестационной комиссии при Министерстве образования и науки Российской Федерации vak.ed.gov.ru и на официальном сайте ОГУ wvvw.osu.ru/doc/3464/asp/69.

Автореферат разослан « 0 » апреля 2015 г.

Учёный секретарь

диссертационного совета ^ Е.М. Крипак

I ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. В настоящее время сложившаяся экономическая ситуация обусловила обострение проблем в области жилищно-коммунального хозяйства (ЖКХ). При неизменно низкой степени удовлетворенности населения качеством предоставляемых жилищно-коммунальных услуг и снижении реальных доходов продолжается рост тарифов на услуга. Управление комплексом содержания многоквартирного дома (КМКД) является одной го специфических сфер управления ЖКХ и характеризуется сложными технологическими, социальными и экономическими связями между участниками процесса. К ним относятся предприятия различных профилей деятельности и видов собственности, объединенных комплексом целей по обеспечению комфортности проживания и долговечности жилищного фонда. Одной из наиболее значимых проблем управления ЖКХ является проблема отсутствия эффективного собственника. Несмотря на попытку преодоления этой проблемы посредством создания товариществ собственников жилья (ТСЖ), по-прежнему остается актуальной проблема эффективной эксплуатации многоквартирных домов в соответствии с действующими санитарными нормами и приемлемым уровнем качества жизни.

Одним из путей совершенствования системы управления ЖКХ КМКД является создание информационно-коммуникационного инструментария, позволяющего виртуально вовлекать собственников жилья в процесс управления жилым фондом, активно взаимодействовать с управляющими организациями, предоставляющими жилищно-коммунальные услуги и участвовать в процессе принятия решений по управлению развитием КМКД. Для этого необходимо создание распределенной информационной системы, позволяющей хранить и обрабатывать данные о состоянии КМКД, предоставляя своевременную и актуальную информацию как лицам пригашающим решения в управляющих организациях, так и собственникам жилья. Для обеспечения поддержки принятия решений и визуализации предполагаемых результатов применения той или иной стратегии развития предлагаемая система должна интегрировать экономико-математический инструментарий моделирования сценариев развития и современные средства аккумуляции знаний.

Степень разработанности темы исследования. Проблемы управления комплексами многоквартирных домов как сложной социально-экономической системой нашли отражение в ряде работ отечественных ученых и практиков управления: JI.A. Велихова, С.Н. Глазунова, Н.Б. Косаревой, Ф.Г. Таги-Заде, P.A. Мартусеврна, В.Б. Зотова, М.Д. Шапиро, Е.Г.Ясина, A.II. Кириллоиои, Г.А. Поляковского, A.C. Пузанова, О.С. Пчелинцева, А.Н. Ряховской, С.Б. Снваева, И.А. Башмакова, B.C. Боголюбова, Р.П. Страйка, B.C. Чекалина, JI.H. Черньппева и др. В трудах таких зарубежных ученых как: Э. Дойч, С. Браун, Ж. Крикфилд, А. Нельсон, Г. Ветгерберг, Э. Виталь, Р. О'Салливан, Б. Рохнер, Р. Росс и др. исследуются проблемы комплексной модернизации жилищно-коммунальной системы в условиях постиндустриального общества. Анализ работ вышеуказанных авторов позволил сделать вывод о существовании проблемы информационного дефицита в процессе согласования интересов собственников жилья, управляющих компаний и предприятий, предоставляющих жилищно-коммунальные услуги.

При наличии широкого спектра информационно-коммуникационного инструментария управления объектами жилищно-коммунального хозяйства и ряда значимых правительственных документов, регламентирующих и стимулирующих деятельность в этой области, эффективность применения данного инструментария на практике остается достаточно низкой. Это объясняется недостаточной проработанностью экономико-математического инструментария, позволяющего моделировать информационные системы, ориентированные на организацию эффективных организационно-экономических механизмов управления КМКД и мониторинга объектов ЖКХ МКД. Для решения этой проблемы были изучены работы ученых в области разработки инструментария моделирования систем поддержки принятия решений по управлению сложными социально-экономическими системами: Д.А. Поспелова, В.А. Коптюга, В.П. Ковалевского, В.М. Матросова. В.К. Левашова, Э.А. Трахтенгерца, Е.К. Корноушенко, В.И. Максимова, А.Н. Райкова, В.Н. Волковой, A.A. Денисом, В.Н. Моисеева, И.В. Прангишвили, В.В. Кульбы, П.Б. Миронова, Д.А. Кононова, P.M. Нижегородцева, И.В.Чернова, М.А. Жук и др. Научно-практическая значимость и недостаточная разработанность задачи разработки инструментария моделирования систем управления КМКД с использованием

технологий, позволяющих визуализировать сценарии развития комплекса и аккумулировать знания для информационного обеспечения генерации управленческих решений обусловили выбор темы и структуру исследования.

Цель н задачи исследования. Целью исследования является совершенствование организационно-экономического механизма управления жилищно-коммунальным хозяйством КМКД посредством экономико-информационной системы пообъектного мониторинга.

В соответствии с целью поставлены следующие задачи:

1) исследование организационно-экономического механизма управления КМКД с целью построения модели согласования интересов субъектов управления: управляющих организаций, ТСЖ и непосредственно

собственников жилья;

2) создание условий информационной прозрачности для всех субъектов управления (собственников жилья и предприятий жилищно-коммунального хозяйства) посредством распределенной экономико-информационной системы

управления КМКД;

3) разработка инструментария аккумуляции знаний о состоянии и развитии социально-экономических объектов, накапливаемых в процессе принятия решений по формированию бюджета развития КМКД;

4) визуализация сценариев социально-экономического развития КМКД в соотнесении с альтернативами распределения средств по объектам КМКД посредством импульсного анализа когнитивных моделей;

5) разработка концептуального проекта экономико-информационной системы пообъектного мониторинга КМКД, ориентированной на группы пользователей: управляющие организации, ТСЖ и собственники жилья для г. Оренбурга.

Объектом исследования являются предприятия жилищно-коммунального хозяйства и собственники жилья, взаимодействующие в процессе управления комплексом содержания многоквартирного дома.

Предметом исследования являются социально-экономические процессы

содержания многоквартирного дома.

Теоретической и методологической основой исследования стали фундаментальные труды отечественных и зарубежных ученых в области экономики и управления недвижимостью и эксплуатации комплексов

многоквартирных домов. Для решения поставленных задач в диссертационной работе применялся ряд методов, в числе которых: метод научной абстракции, синтеза и анализа, системный подход, метод когнитивного моделирования, процессный и объектный подходы к проектированию информациошюго обеспечения систем управления. Обработка данных проводилась с использованием табличного процессора MS Excel 2007, пакета когнитивного моделирования «ИГЛА», в качестве инструментальных средств программирования использованы алгоритмические языки С++ и Ruby.

Информационную базу исследования составили нормативно-правовые акты Российской Федерации, официальные документы и данные Правительства Оренбургской области, администрации г. Оренбурга, материалы, опубликованные в научных монографиях, периодической печати и сети Интернет, доклады отечественных и зарубежных ученых на конференциях и симпозиумах, связанных с темой исследования.

Область исследования. Исследование проведено в рамках п.п. 2.3. «Разработка систем поддержки принятия решений для рационализации организационных структур и оптимизации управления экономикой на всех уровнях», п.п. 2.6. «Развитие теоретических основ методологии и инструментария проектирования, разработки и сопровождения информационных систем субъектов экономической деятельности: методы формализованного представления предметной области, программные средства, базы данных, корпоративные хранилища данных, базы знаний, коммуникационные технологии» и п.п. 2.8. «Развитие методов и средств аккумуляции знаний о развитии экономической системы и использование искусственного интеллекта при выработке управленческих решений» специальности 08.00.13 - Математические и инструментальные методы экономики Паспорта специальности ВАК (экономические науки).

Вклад автора в проведенное исследование. В представленной диссертации автор внес определенный вклад в постановку задач исследования и разработку научно-практических рекомендаций. Фамилии соавторов, принимавших участие в отдельных направлениях исследования, указаны в списке основных публикаций по теме диссертации. Все результаты, составляющие научную новизну диссертации и выносимые на защиту, получены автором лично.

Научная новизна. В результате проведенного диссертационного исследования получены следующие результаты, обладающие научной новизной:

- сформирована обобщенная модель согласования интересов субъектов управления КМКД, определяющая набор ключевых социально-экономических объектов мониторинга и множество информационных потребностей

субъектов (п.п. 2.3);

- разработана архитектура распределенной экономико-информационной системы пообъектного мониторинга КМКД с элементами визуализации сценариев социально-экономического развития комплекса, реализованных посредством инструментария когнитивного моделирования (п.п. 2.6);

- на основе объектно-процессного подхода разработан механизм аккумуляции знаний об объектах КМКД с целью актуализации базы знаний, используемой для информационной поддержки процессов принятия решений по формированию бюджета развития КМКД (п.п. 2.8).

- реализована визуализация сценариев социально-экономического развития КМКД посредством набора когнитивных моделей, описывающих влияние изменения состояний объектов мониторинга КМКД на значения показателей комфортности проживания (п.п 2.8);

- разработан механизм интерактивного взаимодействия субъектов управления в процессе принятия решений по управлению социально-экономическим развигаем комплекса на основе интеллектуальной информационной технологии, интегрированной в систем}' пообъектного

мониторинга КМКД (п.п 2.3, п.п 2.6).

Практическая значимость исследования. Практическая значимость выполненного исследования заключается в возможности использования предлагаемого инструментария для проектирования информационных систем управления в сфере жилищно-коммунального хозяйства и муниципального управления. Результаты исследования приняты к внедрению при разработке информациошгых систем ряда управляющих компаний г. Оренбурга (ООО «УК ЖФ «Северная», ООО «Оренбургская управляющая компания», ООО «УК ЖФ «Центральная»), Автор принимал участие в проекте администрации г. Оренбурга по разработке \УЕВ-прпложешш для ТСЖ (ТСЖ «Оракул»).

Теоретические и практические выводы, полученные в ходе исследования, используются в курсах учебных дисциплин «Проектирование информационных систем», «Системы поддержки принятия решений», «Интеллектуальные информационные системы» для направлений подготовки 230700 - Прикладная информатика и 080500 - Бизнес-информатика.

Апробация результатов исследования. Основные теоретические и практические положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на конференциях:

- V Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Современные информационные технологии в науке, образовании и практике» (г. Оренбург, ОГУ, 2006 г.);

II Международной научно-практической конференции «Информационная поддержка социально-экономического развития регионов РФ» (г. Уфа, 2007 г.);

- VIII Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы социально-экономических исследований» (г. Махачкала, 2015 г.);

XVIII Международной научно-практической конференции «Экономические науки в России и за рубежом» (г. Москва, 2015 г.);

- XI Международной научно-практической конференции «Перспективные научные исследования - 2015» (г.София, Болгария, 2015 г.).

Публикации. По теме диссертационного исследования опубликовано 13 статей (в том числе 4 в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ для публикации основных положений диссертации), общим объемом 4 п.л. (авторских - 3,25 п.л.).

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка использованных источников (137 наименований). Работа изложена на 145 страницах текста, содержит 4 приложения.

П ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во введении обоснована актуальность темы, поставлена цель, определены объект, предмет исследования, дана характеристика степени разработанности проблемы, раскрыта научная новизна и практическая значимость.

В первой главе «Теоретические и практические аспекты управления комплексом многоквартирных домов» проведено исследование организационно-экономического механизма управления КМКД с целью построения модели согласования интересов субъектов управления: управляющих организаций, ТСЖ и непосредственно собственников жилья. Разработана концептуальная архитектура распределенной информационной системы управлешм КМКД в условиях информационной прозрачности для всех субъектов управления

Во второй главе «Экономико-математический инструментарий моделирования системы пообъектного мониторинга КМКД» разработан инструментарий аккумуляции знаний в процессе жизненного цикла распределенной информационной системы, сформирован набор когнитивных моделей, позволяющих отслеживать сценарии развития комплекса содержания МКД в соотнесении с альтернативами принимаемых управленческих решений.

В третьей главе «Практические вопросы реализации интеллектуальной системы пообъектного мониторинга на примере ТСЖ г. Оренбурга» предложена концепция интерактивной интеллектуальной информационной технологии взаимодействия субъектов управления (пользователей системы мониторинга КМКД) в процессе принятия управленческих решений; представлен концептуальный проект информационной распределенной системы мониторинга комплекса содержания МКД ТСЖ «Оракул» г. Оренбурга.

В заключении изложены выводы и предложения по диссертационной работе.

III ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ

I Сформирована обобщенная модель согласования интересов субъектов КМКД, определяющая набор ключевых объектов мониторинга и множество информационных потребностей субъектов

В результате изучения теоретических положений и анализа организационно-экономических механизмов управления комплексами многоквартирных домов на территории г. Оренбурга одной из актуальных проблем управления многоквартирными домами была выделена проблема согласования интересов субъектов - участников процесса управления. При этом

особая роль отведена субъекту - собственнику жилья, который формально не является участником ряда бизнес-процессов, но, по сути, является основным носителем материальных ресурсов и главным заинтересованным лицом, определяющим степень эффективности управления.

На множестве субъектов - участников процесса управления КМКД выделено подмножество основных субъектов {.?г}, г = 1, М ,где М - количество основных субъектов, непосредствешю воздействующих на процессы управления и дополнительных субъектов {5';'|, / = 1, М' ,где М' - количество дополнительных субъектов, опосредованно влияющих на процесс управления -либо через управляющую компанию, либо через ТСЖ. К субъектам основным относятся: - управляющая организация (управляющая компания);

52 - товарищество собственников жилья; 53 - собственник жилья. К дополнительным субъектам относятся: - ресурсоснабжающие организации (поставщики воды, тепла, газа, электроэнергии); - специализированные предприятия ЖКХ (обслуживание общедомовых приборов учета потребления ресурсов, вывоз твердых бытовых отходов, и т.п.); ¿"з - организации сервиса, предоставляющие услуги по телефонии, интернет-обслуживанию, охране, установке и обслуживанию домофонов; организации-подрядчики, привлекаемые для выполнения отдельных видов ремонтных работ.

Основной целью управления комплексом содержания МКД является

содержание жилого фонда и инфраструктуры на уровне, соответствующем

современным требованиям комфортности проживания населения. Согласно

данной цели выделены основные бизнес-процессы {Вк}, реализуемые в ходе

управления КМКД (каждый из которых может быть разбит на ряд

подпроцессов - функций Вк = {Ркт]. Вг - содержание и техническое

обслуживание общего имущества КМКД - обслуживание общих

коммуникаций, Р12 - обслуживание технических помещений и т.п.);

Вг - текущий ремонт (^21 - ремонт общего имущества в многоквартирном доме,

Р12 - ремонт общих коммуникаций и т.п.); В3 - капитальный ремонт

(^31 - восстановление ресурса общего имущества, Р32 - замена систем

инженерного оборудования и т.п.); В4 - процесс организации расчетного

сервиса (Р41 - расчет с ресурсоснабжающими организациями, Р42 - организация

начисления платежей и т.п.); В5 - контроль - контроль объемов

предоставленных услуг, - контроль сроков предоставления услуг и т.п.);

ю

В6 - ведение технической документации; В7 - ведение бухгалтерской и

статистической документащш.

В исследовании обосновывается гипотеза - точками пересечения интересов субъектов управления комплексом содержания МКД выступают объекты жилого фонда и инфраструктуры {А}, которые описываются набором

параметров, характеризующих их состояние \/0г -> {р[.....Ртг}> 1 =

N - количество объектов. Могут быть выделены порождающие объекты, формирующие классы объектов, наследующих свойства, в представленной модели рассмотрены только порождающие объекты.

Исследование организационно-экономического механизма управления КМКД показало, что основной характеристикой эффективности согласования интересов субъектов управления КМКД является мера удовлетворения информационных потребностей субъектов. Для каждого субъекта 5г существует

набор потребностей: I3' = ...../*}. д = Г^Т, £ = ГМ , степень

удовлетворения которых определяется по каждому акту процесса управления: а504(Гг),££), где Л ('Л,) акт принятия и реализации управленческого решения -тым субъектом за период времени Тх. С другой стороны в период Тг каждый объект управления О, может быть однозначно описан набором значений параметров, характеризующим его состояние в Т2:

01(Тг) (РК^).--Рт, №)}> степень удовлетворения информационной потребности субъекта Б1 по состоянию объекта О, на момент Т2: ^(¿(ГД^О,).

В исследовании сделано допущение - для <=> 10\ где

информационная потребность субъекта оцениваемая на множестве

I,

объектов управлешм, тогда - для V.: = М и Ф = {Ф.....Совокупная

степень удовлетворения информационных потребностей субъектов на момент

времени Т2, при известных р[{Т2).....р,'п,(Гх), по каждому объекту, может быть

представлена как:

г(лГ2,5,о)= - т 0)

42 ' I —,5м 1

101

п1

[¿•1=1'а

В таблице 1 приведены результаты анализа выполнения управляющими организациями г. Оренбурга постановлешм правительства РФ от 23 сентября 2010 №731 «Об утверждении стандарта раскрытия информации организациями, осуществляющими деятельность в сфере управления многоквартирными домами» по состоянию на сентябрь 2014 г.

В исследовании сделан вывод о возможности согласоваши интересов субъектов управления КМКД посредством наиболее полного удовлетворения информационных потребностей всех субъектов (обеспечения информационной прозрачности альтернатив и результатов принимаемых управленческих решений).

Таблица 1 - Уровень информационной прозрачности деятельности управляющих организаций г. Оренбурга

№ п/п Наименование управляющей организации Степень выполнения п. п. Постановления Правительства РФ от 23 сентября 2010 №731

п. 3 п. 5 п. 8 п. 9 п. 10 п. 11 п. 13 п. 14

1. ООО «УК «Урал» 40 33 80 35 66 56 55 72

2. ООО «УК ЖФ «Северная» 41 44 67 51 71 34 36 48

3. ООО УО «Лист» 74 39 68 49 65 50 69 79

4. ООО «Звездный городок» 54 30 70 50 88 89 91 13

5. ООО «УКЖФ «Мирная» 18 25 24 28 15 19 99 95

6. ООО «Управляющая компания «Западная-1» 96 42 94 76 54 59 78 26

7. ООО «УК ЖФ «Южная» 28 69 56 87 64 66 54 62

8. ООО «Мир Плюс» 29 92 17 10 25 44 43 51

9. AHO «УК ЖФ «Жилсервие» 31 98 86 55 65 34 42 77

10. ООО «УК ЖФ «Южная-1» 11 87 13 78 66 65 11 32

II. УКЖФ «Северовосточная» 10 26 40 45 54 12 76 43

12. ООО «Оренбургская управляющая компания» 17 91 33 67 16 67 33 92

13. ОАО «УК ЖФ «Центральная» 98 18 59 18 12 32 21 77

14. ООО «УЖФ «Восточная» 87 35 56 77 48 23 25 41

15. ОАО МЖК «Центр» 78 38 98 31 88 97 79 89

16. УК ООО ТПК «Домохозяин» 46 88 41 33 16 61 85 34

Целью управления КМКД как социально-экономической системой является достижение целевых значений показателей комфортности проживания населения КМКД (соответствие социальным стандартам), в с схеме они

обозначены как .....На момент Tz:

H4(h4 Hr'(fi[z,-,'is)^miTl- В исследовании одной из задач

моделирования является построение зависимости значений показателей уровня комфортности проживания населения КМКД от значений параметров, описывающих объекты управления:

& , HT*(h\z.....Ад1) -» OHOiVJ.....OjvCT,))

(2)

На рисунке 1 приведена схема модели согласования интересов, построенная в соответствии с классической схемой функционирования системы управления.

Рисунок 1 - Модель согласования интересов субъектов управления КМКД

Одгаш из путей решения поставленной задачи определено создание

системы пообъектного мониторинга КМКД, позволяющей отслеживать и

накапливать информацию как о значениях параметров объектов (состояниях),

так и о актах принятия и реализации управленческих решений. В систему

пообъектного мониторинга целесообразно интегрировать интеллектуальную

компоненту, позволяющую аккумулировать знания об объектах КМКД на

13

основании анализа накапливаемых массивов данных. Аккумулируемые знания могут быть использованы для построения и реализации компьютерного моделирования зависимости (2).

2 Разработана архитектура распределенной экономико-информационной системы пообъектного мониторинга КМКД с элементами визуализации сценариев социально-экономического развития комплекса, реализованных посредством инструментария когнитивного моделирования

Моделируемая система пообъектного мониторинга представляет собой интегрированный комплекс подсистем различного функционального назначения. На рисунке 2 представлена разработанная архитектура распределенной интеллектуальной системы, ориентированной на реализацию посредством современных платформ WEB-пpoгpaммиpoвaния и интеграции с существующими в управляющих организациях и ТСЖ учетно-аналитическими системами, реализованными на платформе 1С.

Система пообъектного мониторинга реализуется как часть распределенной учетно-аналитической системы управления КМКД, в которой накапливаются и хранятся данные о состоянии инженерно-технических объектов, объектов инфраструктуры, оказываемых жилищно-коммунальных услугах, платежах и т.п.

Рисунок 2 - Архитектура распределенной интегрированной информационной системы пообъектного мониторинга КМКД

14

Как правило, подобные системы расположены на сервере ТСЖ или управляющей организации. Для организации пообъектного мониторинга создаются специальные структуры данных, позволяющие хранить информацию как о классах объектов, так и о порождаемых объектах в отдельности. Кроме этого в системе хранится информация о реализации бизнес-процессов управления КМКД - {Вк} (нефункционально).

Посредством механизма, описанного ниже, в специальных структурах происходит аккумуляция знаний о состояниях объектов и результатах бизнес-процессов, реализуемых в ходе управления КМКД. Аккумулируемые знания используются в процессе поддержки принятия решений, построенной на основе анализа когнитивных моделей, позволяющих моделировать сценарии развития КМКД в зависимости от того или иного варианта принимаемого решения. Поскольку для работы с когнитивными моделями используются нечеткие категории, позволяющие визуализировать сценарии развития КМКД субъектам - собственникам жилья, в архитектуру вводится специальный блок фазификации/дефазификации, реализующий механизм обработки значений функций принадлежности для нечетких переменных.

В систему интегрирован специальный \УЕВ-интерфейс, который встраивается в структуру сайтов ТСЖ и управляющих компаний, где посредством доступа в личный кабинет субъектов управления КМКД (в том числе и собственников жилья) реализуется виртуальная технология визуализации сценариев развития КМКД в зависимости от принятия того или иного решения. Фактически данный \УЕВ-шгтерфейс является интегрирующим звеном, посредством которого реализуется возможность информационного обмена между субъектами управления КМКД.

Предлагаемая архитектура является достаточно низкозатратной для реализации, поскольку часть компонент (учетно-аналитическая система, сайты управляющих организаций и ТСЖ) уже существуют согласно регламентации федеральных и региональных органов власти. Построенная на основе предлагаемой архитектуры информационная система позволяет в достаточной степени удовлетворять информационные потребности субъектов и посредством визуализации сценариев развития КМКД согласовывать их интересы, включая собствешшков жилья.

3 На основе объектно-процессного подхода разработан механизм аккумуляции знаний об объектах КМКД с целыо актуализации базы знаний, используемой в качестве информационной поддержки процессов принятия решеиия по формированию бюджета развития КМКД

За время своего жизненного цикла система мониторинга по каждому объекту накапливает большое количество, как его состояний, так и состояний внешней по отношению к нем)' среды, поскольку система объектов мониторинга может быть рассмотрена как на микро-, так и на макроуровне. Каждый объект является частью внешней среды по отношению к другим объектам на микроуровне. В исследовании объект мониторинга интерпретируется как некоторый полюс аккумуляции знаний. В связи с этим актуальными становятся вопросы разработки формализованных структур аккумуляции знаний по каждому из объектов мониторинга, подобные структуры должны быть интегрированы в структуры хранения данных в общей распределенной информационной системе мониторинга КМКД. Социально-экономический характер области управления КМКД обуславливает неоднородность объектов мониторинга, тогда как существующие разработки и типовые методики формирования формализованных структур аккумуляции знаний сильно привязаны к конкретным предметным областям. В исследовании обосновывается целесообразность использования методик структуризации знаний, основанных на синтезе процессно-ориенгированного и объектно-ориентированного подходов к управлению.

На основе модели согласования интересов субъектов управления все знания, аккумулируемые в системе мониторинга могут быть соотнесены с процессами управления, так как они содержат информацию и о процессах и об объектах, являющихся предметом управления. Рассматриваются два вида полюсов аккумуляции знаний - «знания объектов мониторинга КМКД» и «знания бизнес-процессов управления КМКД». Содержательно знания объектов мониторинга содержат фрагменты знаний о техническом состоянии инженерных коммуникаций (тепло, газовых и водопроводных), состоянии подъездов, лифтов и других компонент обеспечивающей инфраструктуры.

С позиции процессно-ориентированного подхода знания бизнес-процессов в сфере управлении КМКД описывают структуру процессов и технологию их выполнения (знания о процессах проведения тендеров на выбор

подрядных организаций, технической инвентаризации инженерных коммуникаций, планированию мероприятий по благоустройству территории и т.п.), следовательно для любого бизнес-процесса можно выделить ряд объектов, которые в нем задействованы тем или иным образом. С позиции объектно-орцентрованного подхода структуризация знаний состоит из процедур формализации, построенных на основе теории множеств, с дальнейшей детализацией и уточнением предметной области.

Объект рассматривается как некоторая сущность реального мира, обладающая набором атрибутов, состояний (варианты значений атрибутов), поведением (траекторией пере движения в пространстве состояний). Поведение объекта моделируется посредством операций (методов), ассоциированных с объектом и изменяющих его состояние при условии вызова соответствующих операций. Каждому объекту присватается уникальный идентификатор, который является независимым по отношению к состоянию объекта. При этом объект всегда однозначно идеотифицируется вне зависимости от текущих значении атрибутов. Посредством уникального идентификатора может быть реализован ссылочный механизм, позволяющий формировать сложные объекты. Объекты с общей структурой и поведением могут быть объединены в класс, при этом каждый объект, принадлежащий классу, называется

экземпляром класса.

В исследовании обосновано, что синтез процессно- и объектно-ориентированных подходов к аккумуляции знаний позволяет снизить риск дублирования фрагментов знаний при описании поведенческих траекторий объектов. Рассматриваются два вида первичных элементов - объект и бизнес-процесс, в частности в системе мониторинга КМКД выделяются следующие виды знаний о бизнес-процессах: знания о ресурсах и результатах бизнес-процессов; знания о документах, посредством которых реализуется процесс управления; функциональные знания о процессе. К каждому объекту бизнес-процесса применяется аппарат объектного описания, что позволяет осуществить детализированную формализацию знаний о ресурсах и результатах каждого бизнес-процесса. В результате каждый объект бизнес-процесса наделяется рядом свойств и механизмом наследования согласно принадлежности к классу.

Согласно объектно-ориентированному подходу каждый объект Е О описывается множеством атрибутов: 01 = {ЫатО^АггО^РагО^, где Иат01 -уникальный идентификатор объекта 0(; Агг01 - набор атрибутов /-го объекта, формализуемое как: АЬг01 ^ {А1гОи,гпц}, где Л1гОц - является идентификаторому-го атрибута /-го объекта, / = NJ - число атрибутов /-го объекта; гпц - содержание/-го атрибута /-го объекта. Для описания родовых межобъектных связей вводится Раг01 - множество объектов верхнего уровня, связанных с объектом 01-.Раг01 = {РагОц.ТуреРагц}, где РагОи - это у-тый объект, который является родителем /-го объекта, ./=Щ", АI, - число объектов верхнего уровня, связанных с объектом 0Ь ТуреРагц - наименование роли у-го родителя 1-го объекта. Для каждого обозначенного выше бизнес-процесса управления КМКД, может быть введено множество функций: В( = {д,}, где -/-тая функция, реализуемая /-том бизнес-процессе, ¡ = Гк, ./ = 177, К - общее число бизнес-процессов, I, - количество функций в /-том бизнес-процессе. Для каждой функции Ру /-того бизнес-процесса сформирован кортеж атрибутов: - ШатеРц.РгейцЛпйц,.), где ЫатеРц - идентификатор /-той функции /того бизнес-процесса; Ргейц - функция, являющаяся доминирующей по отношению к функции 1пс1Иг - г-тый показатель результативности вьшолнения функции

Еще одним преимуществом представленной формализации является возможность описать связь бизнес-процессов между собой (выстраивание сквозного бизнес-процесса) посредством объектов. В этом случае класс объектов - это связующий элемент между бизнес-процессами-источникаш! и бизнес-процессами-приемниками, связь имеет тип «многие-ко-многим». Связь между двумя бизнес-процессами осуществляется через один класс объектов, при этом среди двух бизнес-процессов взаимосвязанных посредством объекта, один из них является источником, изменения состояния объекта, другой, соответственно, приемником. Источником или приемником может быть внешняя среда, при этом бизнес-процесс-источник - это всегда результат, а бизнес-процесс-приемшпс интерпретирует объект как ресурс, механизм и т.п., то есть присваивает объекту роль. Для этого вводится специфический объект ОЬ;СоппеПь который определяет связь между двумя бизнес-процессами:

ОЬ)Соппес= (ЫатеО^ FPr¡, До/еО^), где Иате01 - идентификатор объекта, образующего /-тую связь; РРг; - соответственно, бизнес-процесс-источшпс и бшнес-процесс, являющийся приемшпсом для ¡-той связи; Яо1е01 определяет роль связи в процессе, являющимся приемником.

Получсш1ые в результате моделировашм структуры являются базовыми для проектирования базы знаний, которая согласно представленной выше архитектуре системы мониторинга КМКД является ядром системы поддержки принятия решений по управлению КМКД в условиях согласования интересов субъектов управления.

4 Реализована визуализация сценариев социально-экономического развития КМКД посредством набора когнитивных моделей, описывающих влияние изменения состояний объектов мониторинга КМКД на значения показателей комфортности проживания

Накапливаемые в системе мониторинга данные о состояниях объектов и аккумулируемые в базе объектно-процессные знания о реализации бизнес-процессов могут быть использованы для ситуационного моделировашм сценариев развития КМКД. В качестве инструментария моделировашм в исследовании обоснованно выбрано когнитивное моделирование, так как посредством когнитивных карт существует возможность построения причинно следственных зависимостей между концептами и реализовать визуализацию сценариев развития ситуации в зависимости от выбранных альтернатив решений.

Информация о причинно-следственных связях между концептами когнитивной карты, весовые коэффициенты дуг и т.п. являются результатом анализа объектно-процессных знаний, аккумулируемых системой пообъектного мониторинга. Под сценарием развития КМКД погашается набор состояний объектов мониторинга - вершин графа, образующих цепочку от управляемых концептов - до конечных вершин. Конечные вершины представлены набором показателей, характеризующих уровни комфортности проживания населения в комплексе многоквартирного дома.

На момент времени Т2 каждый показатель имеет фиксированное значение

//^(др,..., кТп2). Пусть существует некоторый набор объектов мониторинга (02} с {0[} являющихся вершинами когнитивной карты {02} ->{1^} и набор связывающих их дуг - {еи} (2.2) и (2.3). При этом объекты, описываемые

19

набором параметров, характеризующих их состояние У0г -> [р^,..., р^}, по сути, представляют собой управляемые концепты, показатели ЯГ2(/1р;..., к1^) -конечные вершины. На рисунке 3 показан фрагмент соответствующей когнитивной карты.

Рисунок 3 - Фрагмент когнитивной карты моделирования ситуации «Содержание объектов инфраструктуры»

В таблице 2 дана содержательная интерпретация концептов, входящих в состав фрагмента когнитивной карты.

Таблица 2 - Содержательная интерпретация концептов карты

Обозначение Тип Содержание

лр Конечная вершина Уровень экологической комфортности проживания

Конечная вершина Уровень технологического комфорта

Л? Конечная вершина Уровень социальной комфортности проживания

Л? Конечная вершина Уровень соответствия санитарным нормам проживания

Продолжение таблицы 2

Обозначение Тип Содержание

0\г = (Р!(ТХ).....Р^СЪ) Управляемый концепт Клшпшг (дом)

Ор = (р?(Гг).....р12(Т2)) Управляемый концепт Состояние лифтовых шахт

= (р?ст,).....г43(тг)) Управляемый концепт Придомовая территория (двор)

о\г = (р4^).....Р^СТ,» Управляемый концепт Клишшг (подъезд)

о\г = ода.....р® 5 (Г,)) Управляемый концепт Озеленение придомовой территории

Каждой дуге когнитивной еи 6 Е , связывающей ьтый и >тый коицегггы, ставится в соответствие элемент структуры аккумуляции знаний, представляющий собой пару экземпляров объекта-коннектора:

еи - ((ОЬ/СоппеЛ,, Р^, Яо1е0,) ЛОЩСоппес^Л)^ Яо1е0,))

Наборы когнитивных карт составляются исходя из множества проблемных ситуаций {Ш;}, ассоциированного с множеством объектов мониторинга {0;}. Генерируемое импульсное возмущение Риг0., интерпретируется как альтернатива управленческого решения А{ГД принимаемого в момент времени Т2, изменяющего состояние объекта 0(.

Таким образом, представленная концепция формирования и актуализации когнитивной карты для визуализации сценария развития КМКД в условиях согласования интересов субъектов управления позволяет анализировать уровни изменения видов комфортности в зависимости от принимаемых решений.

5 Разработан механизм интерактивного взаимодействия субъектов управления в процессе принятия решений по управлению социально-экономическим развитием комплекса на основе интеллектуальной информационной технологии, интегрированной в систему пообъектного

мониторинга КМКД

На основе разработанного в исследовании инструментария пообъектного мониторинга КМКД, объектно-процессной аккумуляции знаний и комплекса когнитивных моделей предложена концепция технологии виртуального взаимодействия субъектов управления КМКД (рисунок 4). Частично

21

виртуальная технология реализована автором (личный кабинет на сайте ТСЖ, структуры мониторинга, структуры и механизмы базы знаний) посредством инструментов WEB-программирования: Ruby Фреймворк: Ruby On Rails 4, база данных: MongoDB, сервер ОС: Ubuntu 12.04, HTTP сервер: NGINX.

Рисунок 4 - Технология вирту ального взаимодействия субъектов управления

КМКД

В представленной технологии посредством Интернет-реализации архитектуры интеллектуальной информационной системы пообъектного мониторинга организуется интерфейсное взаимодействие субъектов, моделирование сценариев развития КМКД и принятие согласованного управленческого решения.

IV ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1) Сформирована модель согласования интересов управляющих организаций, ТСЖ и непосредственно собственников жилья в условиях обеспечеши информационной прозрачности процессов принятия управленческих решений.

2) Разработана архитектура экономико-информационной системы пообъектного мониторинга ЖКХ и инфраструктуры КМКД, позволяющая отслеживать текущее состояние комплекса и организовать систему виртуального взаимодействия субъектов в процессе согласования управленческих решешш по его развитию.

3) На основе объектно-процессного подхода разработан механизм аккумуляции знаний об изменении состояний социально-экономических объектов в ходе реализации бизнес-процессов по управлению КМКД, формирующих актуализируемую базу знаний, позволяющую осуществлять поддержку принятия решешш по развитию КМКД.

4) Разработана подсистема коггаггивного моделирования, интегрированная в систему пообъектного мониторинга и позволяющая субъектам управления визу а л тировать сценарии социально-экономического развития КМКД по результатам выбора той гаи иной альтернативы решения.

5) Предложен аппарат актуализации базы знаний подсистемы когнитивного моделирования на основе аккумулируемых знаний и данных

мониторинга КМКД;

6) Сформирована технология интерактивною информационного взаимодействия взаимодействия и согласования интересов всех субъектов управления КМКД с целью принятия эффективных управленческих решешш, способствующих повышешпо уровня социальной комфортности проживания в КМКД.

7) Реализована и введена в эксплуатацию подсистема пообъектного мониторинга КМКД для ТСЖ г. Оренбурга.

V ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

В журналах и изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки России:

1. Сафонов, Н.С. Концепция трехуровневой модели рынка жилищно-коммунальных услуг на уровне муниципального образования / О.В. Буреш, Н.С. Сафонов // Вестник Оренбургского государствешюго университета. -2006. -№ 12(приложение). -С. 251-255. (0,30 п.л.)

2. Сафонов, Н.С. Мониторинг как инструмент совершенствования конкурентной среды на рынке жилищно-коммунальных услуг / О.В. Буреш, Н.С. Сафонов И Вестник Оренбургского государственного университета. -2008. -№ 8 (август). — С. 68 -73. (0,43 п.л.)

3. Сафонов, Н.С. Моделирование формализованных структур аккумуляции знаний о процессах обслуживания объектов мониторинга жилищно-коммунального хозяйства многоквартирных домов I О.В. Буреш,

Н.С. Сафонов // Вестник Оренбургского государственного университета. -2014. -№ 8 (август). -С. 212-217. (0,41 п.л.)

4. Сафонов, Н.С. Ситуационно-когнитивное моделирование системы информационной поддержки управлешм объектами жилищно-коммунального хозяйства / Н.С. Сафонов // Вестник Оренбургского государственного университета. -2014. -№ 13 (декабрь). - С. 121-128. (0,51 п.л.)

Общие публикации:

5. Сафонов, Н.С. Экономические аспекты разработки единой информационной среды жилищно-коммунального хозяйства / Н.С. Сафонов // Материалы V Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Современные информационные технологии в науке, образовании и практике». - Оренбург: Издательство ОГУ. - 2006. -С. 443-445. (0,21 п.л.)

6. Сафонов, Н.С. Проблемы формирования экономико-информационной среды управления социально-экономическими объектами / Н.С. Сафонов, А.Н. Лацвиев // Материалы V Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Современные информационные технологии в науке, образовании и практике». - Оренбург: Издательство ОГУ. -2006. - С. 446-450. (0,15 п.л.)

7. Сафонов, Н.С. Экономико-математическое моделирование социально-экономической системы города / М.А. Жук, Н.С. Сафонов // Материалы II Международной научно-практической конференции, посвященной 100-летию торгово-экономического образования в России «Актуальные проблемы торгово-экономической деятельности и образования в рыночных условиях». -Оренбург, 2007. - С. 533-538. (0,41 п.л.)

8. Сафонов, Н.С. Методологические аспекты разработки интеллектуальных информационных систем стратепиеского управления социально-экономическими системами / М.А. Жук, Н.С. Сафонов // Материалы II Международной научно-практической конференции «Информационная поддержка социально-экономического развития регионов РФ. - Уфа, 2007. -С. 433 -438. (0,32 п.л.)

9. Сафонов, Н.С. Инструмент информационной поддержки принятия решений в сфере ЖКХ / Н.С. Сафонов, К.А. Рыманов, М.А. Файрнггейн // Математические методы и инструментальные средства в информационных системах: сборник научных трудов. ФГБОУ ВПО «Оренбургский государственный университет».- Оренбург: ООО «Агентство «Пресса», 2012. -С. 149-153.(0,31 п.л.)

10 Сафонов, Н.С. Клиент-ориентированный подход к формированию информационного ресурса развития ЖКХ региона / Н.С. Сафонов, К.А. Рыманов, М.А. Файриггсйн // Математические методы и инструментальные средства в информационных системах: сборник научных трудов. ФГБОУ ВПО «Оренбургский государственный университет». - Оренбург: ООО «Агентство

«Пресса», 2012.-С. 154-159. (0,23 п.л.)

11. Сафонов, Н.С. Проблемы проектирования информационных систем мониторинга объектов жилищно-коммунального хозяйства / Н.С. Сафонов // Материалы VIII Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы социально-экономических исследований»

(г. Махачкала, 2015 г.). (0,22 п.л.)

12. Сафонов, Н.С. Клиент-ориентированный подход в управлении многоквартирными' домами / Н.С. Сафонов // Материалы XVIII Международной научно-практической конференции «Экономические науки в

России и за рубежом» (г. Москва, 2015 г.). (0,21 п.л.)

13. Safonov. N.S. Monitoring system in the management of complex multi-family homes / N.S. Safonov // Материалы XI Международной научно-практической конференции «Перспективные научные исследования - 2015» (г. София, Болгария, 2015 г.). (0,20 п.л.)

Подписано в печать 12.03.2015 г. Формат 60x84'/]6, бумага офсетная, гарнитура «Тайме». Усл. печ. листов 1,0. Тираж 100 экз. Заказ 66.

Участок оперативной полиграфии ОГУ 460018, г. Оренбург, пр-т Победы 13, Оренбургский государственный университет