Система поддержки принятия решений для управления деятельностью вуза тема диссертации по экономике, полный текст автореферата

Автореферат диссертации по теме "Система поддержки принятия решений для управления деятельностью вуза"

На правах рукописи

Радченко Юрий Владимирович

СИСТЕМА ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬЮ ВУЗА (разработка и исследование модуля «Рейтинг вуза, выпускающей

кафедры»)

Специальность 08.00.13 - математические и инструментальные методы

экономики

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата экономических наук

Ростов-на-Дону 2003

Работа выполнена в Ростовском государственном экономическом университете «РИНХ» на кафедре Экономической информатики и автоматизации управления.

Научный руководитель: доктор экономических наук, профессор

Хубаев Георгий Николаевич

Официальные оппоненты: доктор экономических наук, профессор

Тяглов Сергей Гаврилович

Ведущая организация Донской государственный технический университет

Защита диссертации состоится 23 декабря 2003 года, в 16 часов, на заседании регионального диссертационного совета ДМ 212.209.03 в Ростовском государственном экономическом университете «РИНХ» по адресу: 344002 г. Ростов-на-Дону, ул. Б. Садовая, 69, РГЭУ «РИНХ».

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке университета

Автореферат разослан//^ ноября 2003 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

кандидат экономических наук, доцент Охрименко Ольга Ивановна

доктор экономических наук, доцент

Ефимов Е.Н.

2004-4 24994

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. Изменения последних лет в экономике РФ затронули и высшие учебные заведения. Вузы стали полноправными субъектами рыночной экономики, со всеми атрибутами последней, в первую очередь, конкуренцией. В такой ситуации качество образования приобретает характер основного элемента конкурентоспособности вуза на рынке образовательных услуг.

Проведенные в 2000 году экономическим факультетом Воронежского государственного университета исследования по выявлению факторов, влияющих на выбор вуза абитуриентом, показали, что в структуре мотивации наибольшее значение имеют следующие факторы: «хорошее качество образования» и «престижность вуза» (38% и 30% соответственно). В свою очередь престижность вуза складывается из мнения абитуриентов и студентов о качестве образования. Таким образом, в настоящее время качество образования становится значимым для 68% абитуриентов при выборе вуза1.

С развитием новых технологий дистанционного образования и облегчением доступа к сети Internet значение качества образования будет увеличиваться за счет нивелирования фактора географического расположения вуза. Абитуриенты смогут получать образование в любом вузе по своему выбору, несмотря на территориальную удаленность.

Возможное повсеместное введение в будущем единого экзамена также повысит влияние фактора качества образования. Ведь общеизвестно, что при выборе вуза часть абитуриентов не рискует подать документы в престижное учебное заведение, не будучи уверенными в своих силах. Единый же экзамен поможет объективно оценить абитуриентам свои силы при выборе вуза для поступления.

1 Алексеева Л.Н., Алексее« А.С Качество образовании н технологи* образовательного процесса в высшей школе // Системы управления качеством высшего образования Материалы международной научно-методической конференции (Воронеж, 15-16 мах 2001 года ) - Воронеж' Ворон, гос унт - 2001

Другая область деятельности вузов - научно-исследовательские разработки (НИР). Как правило, НИР являются объектом пристального внимания руководства вузов. Это обусловлено следующими причинами: во-первых, необходимостью дополнительного финансирования вузов; во-вторых, для студентов участие в НИР является реальной возможностью применить на практике полученные знания, оценить свои способности и иногда даже найти себе место работы, т.е. вузы заинтересованы в развитии НИР.

Следовательно, в настоящее время объективно необходима комплексная оценка деятельности вузов, поскольку потенциал вуза в значительной степени обуславливает спрос потребителей на образовательные и научные услуги, потребность лиц и организаций на продукты научной и образовательной деятельности.

Вузу количественная оценка его потенциала дает возможность определить занимаемую позицию среди подобных учреждений и помогает в выборе стратегии дальнейшего развития. Такая оценка должна стать основой системы поддержки принятия решений (СГТПР) для управления деятельностью вуза.

Для органов управления высшим образованием оценка потенциала вуза является инструментом, с помощью которого можно осуществлять контроль учебных заведений, проводить аттестацию и аккредитацию, планировать развитие высшего образования и проводить эффективную инвестиционную политику.

Степень разработанности проблемы. В настоящее время предложено множество различных методик и показателей для оценки качества специалистов, оценки потенциала и результативности работы вуза, выпускающей кафедры. Но большинство этих методик имеют множество недостатков. Главные из них - это субъективизм, низкая достоверность исходной информации и, как следствие, низкое качество результатов оценки, закрытость, большие трудозатраты на реализацию и т.д.

Перечисленные обстоятельства, актуальность и практическая значимость обусловили выбор темы диссертационного исследования, предопределили его цель, задачи и структуру.

Объектом исследования являются высшие учебные заведения.

Предметом исследования являются информационные процессы в системе управления деятельностью ВУЗа.

Цель диссертационного исследования. Целью являются разработка и исследование системы поддержки принятия решений для управления деятельностью ВУЗа.

Достижение поставленной цели потребовало решения следующих задач:

- провести анализ существующих методик оценки деятельности вуза и определить перечень требований, предъявляемых к существующим и разрабатываемым методикам;

-разработать с использованием унифицированного языка моделирования иМЬ объектно-ориентированную модель информационных процессов деятельности вуза;

- проанализировать и выбрать технологию организации хранения и передачи данных для разрабатываемой СППР;

-с использованием методов планирования экстремальных экспериментов провести анализ СУБД, удовлетворяющих требованиям построенной модели, с целью оптимального выбора платформы разрабатываемой системы;

- выделить перечень основных функциональных операций, подлежащих реализации в рамках разрабатываемой подсистемы расчета рейтинга вуза;

- на основании разработанной иМЬ-модели и выбранных программных средств реализовать модуль расчета рейтинга вуза;

- провести активные эксперименты для оценки параметров разработанной

ИС.

Теоретические и методологические основы исследования. Теоретическую основу исследования составили труды отечественных и зарубежных авторов, посвященные исследованию проблем оценки деятельности учебных заведений, качества подготовки специалистов, вопросам автоматизации управленческой деятельности, методам математической

статистики, имитационного моделирования, методам структурного и объектно-ориентированного анализа предметной области.

Инструментарий исследования составили методы математической статистики, теория баз данных, статистические методы планирования экстремальных экспериментов, методы формализованного анализа информационных характеристик объекта управления, алгоритм сравнения сложных систем по критерию функциональной полноты, а также современные программные средства - Windows 2000 Prof, Delphi 5.0, Java, Excel 7, ORACLE.

Эмпирическую базу исследования составили статистические данные, характеризующие деятельность вузов России за 2002 год.

Работа выполнена в рамках паспорта специальности 08.00.13 -«Математические и инструментальные методы экономики» п. 2.6 «Развитие теоретических основ, методологии и инструментария проектирования, разработки и сопровождения информационных систем субъектов экономической деятельности: методов формализованного представления предметной области; программные средства; базы данных ...»

Научная новизна результатов исследования Элементы новизны содержат следующие результаты, положения, рекомендации:

1. Разработана модель функционирования вуза с использованием унифицированного языка моделирования UML.

Построенная UML-модель позволяет:

- визуализировать систему в ее желательном состоянии;

- описать стандартные компоненты и связи между ними;

- проводить модификацию системы с учетом изменяющихся условий.

2. На основании анализа существующих методик оценки деятельности вуза выделены параметры, позволяющие оценивать соответствие функциональных возможностей конкретных методик требованиям предметной области.

3. По данным активных экспериментов с СУБД MS SQL и ORACLE получены статистически значимые уравнения регрессии, описывающие зависимость времени выполнения запросов сервером от объема БД, объема

возвращаемых данных и количества баз данных, участвующих в запросе. Результаты проведенных исследований позволили:

-осуществить выбор СУБД ORACLE в качестве инструментария реализации системы поддержки принятия решений для управления деятельностью вуза;

-выявить факторы, оказывающие наибольшее влияние на производительность СУБД MS SQL и ORACLE, в том числе применительно к разрабатываемой СППР.

4. Сформирована структура системы поддержки принятия решений для управления деятельностью вузов, и реализован на базе СУБД ORACE, DELPHI, JAVA модуль сбора данных, расчета и анализа рейтинга вуза, выпускающей кафедры. Разработанный модуль позволяет:

- осуществлять ввод данных, необходимых для расчета рейтинга, с использованием сети INTERNET/INTRANET, из форматированных файлов и вручную;

- легко модифицировать и расширять систему, в том числе изменять состав показателей;

- реализовать обмен данными как между системой верхнего уровня, так и между вузовскими СППР;

- рассчитывать рейтинг по любому выбранному подмножеству показателей.

Практическая значимость результатов исследования.

На основании созданной UML-модели можно реализовать распределенную ИС, содержащую большую часть информации о деятельности вузов. Кроме того, разработанная информационная система может стать основой для проведения аттестации и аккредитации вузов.

Построенная информационная модель деятельности вуза может быть использована при создании подсистем, направленных на автоматизацию деятельности отдельных структур учебного заведения.

Результаты, полученные в ходе активных экспериментов, могут быть использованы для выбора СУБД, в процессе проектирования и создания различных ИС.

В диссертации представлены документы, подтверждающие прикладную полезность результатов исследования.

Апробация работы

Основные положения диссертационного исследования докладывались и обсуждались на следующих конференциях и семинарах: Всероссийской научной конференции студентов и аспирантов «Новые информационные технологии. Информационное, программное и аппаратное обеспечение». (Таганрог 1995 г.); Межгосударственной научно-практической конференции «Проблемы проектирования и управления экономическими системами: инвестиционный аспект» (Таганрог 1998 г.); межгосударственной научно-практической конференции «Экономико-организационные проблемы проектирования и применения информационных систем». (Росгов-на-Дону 1998 г.); Международной научно-методической конференции «Системы управления качеством высшего образования». (Воронеж 2001 г.); Областной конференции «Информационные технологии в образовании Ростовской области» (Ростов-на-Дону 2002 г.); Международной конференции «ГИС для муниципального и регионального управления» (Таганрог 2001 г.)

Отдельные результаты диссертационной работы используются при оценке качества учебного процесса в Ростовском Государственном Экономическом Университете «РИНХ» и Профессиональном Лицее №17 «Сократ» г. Ростова-на-Дону. Акты внедрения и использования научных результатов прилагаются к диссертации.

Результаты исследования использованы в типовом прикладном программном обеспечении: «Система поддержки принятия решений для управления деятельностью вуза» (№2003612559 РОСПАТЕНТ).

По результатам диссертационного исследования опубликовано 9 печатных работ объемом 1,5 печатных листа.

Объем и структура работы.

Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, библиографического списка использованных источников и приложений.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы исследования, определены объект, предмет, методы исследования, элементы научной новизны.

В первой главе «Существующие подходы к построению систем поддержки принятия решений для управления деятельностью вуза» рассмотрен процесс подготовки специалиста в вузе как один из видов деятельности по выпуску продукции - специалиста. Обозначены точки контроля, сбора информации и приложения управляющих воздействий с целью улучшения процесса обучения.

Рассмотрены существующие информационные технологии, применяемые в управлении, и выбрана система поддержки принятия решений как наиболее универсальная и оптимальная ИС для данного класса задач.

Проанализированы существующие в настоящее время системы оценки деятельности вуза, и проведена их классификация:

- оценки, основанные на выведении средних;

- балльные оценки деятельности вуза;

- системы рейтинговых оценок.

На основании проведенного сравнительного анализа существующих в настоящее время методик оценки деятельности вуза выделены параметры, позволяющие оценивать соответствие конкретных методик требованиям предметной области. Такими параметрами являются:

1. Комплексность оценки Методика должна содержать достаточное количество показателей, которые в полной мере могут характеризовать деятельность вуза.

2. Минимальная сложность сбора и первичной обработки информации для оценки. Чем больше показателей будет использоваться в методике, тем больший объем информации будет необходим для расчета этих показателей. В

связи с этим необходимо стремится к тому, чтобы первичная обработка информации была сведена к минимуму.

Кроме экономии времени и денег, это позволит уменьшить количество ошибок, неизбежно возникающих при подготовке данных.

3. Простота расчета показателей. Алгоритм расчета показателей должен быть понятен конечному пользователю, быть «прозрачным» и, при этом используемые показатели (рассчитанные по этому алгоритму), должны быть достаточно информативными.

4. Открытость. Информация, на основе которой рассчитываются показатели, должна быть легко контролируемой, проверяемой. Возможность проверки должна обеспечиваться не только на верхних уровнях управления (министерство осуществляет выборочную проверку данных представленных вузами), но и быть доступной всем заинтересованным лицам и орагнизациям.

5. Наращиваемость системы оценки. С течением времени некоторые показатели могут потерять свою актуальность, поэтому должна существовать возможность изменения перечня показателей: удаление, добавление и группировки показателей.

6. Возможность использования информационных технологий, сетей Internet/Intranet. Данное требование вытекает из предыдущих, так как нельзя реализовать вышеперечисленные требования без использования современных информационных технологий.

На основании проведенного анализа и выдвинутых требований предложена система рейтинговой оценки деятельности вуза2, реализация которой выполнена в виде модуля системы поддержки принятия решений.

В качестве основы для расчетов показателей в данной методике используются первичные, неагрегированные данные о деятельности вуза. Эта информация хранится в соответствующих базах данных (БД) модуля расчета рейтинга. Заполнение БД в местах возникновения информации сводит к минимуму ошибки ввода и передачи данных.

3 Хубаев Г H Компьютерные сети в системе оценки качества подготовки специалистов // Высшее образование в Росси. - М., 1995 - №3. - с.9-16

На основе ввеленной информации автоматически рассчитываются оценочные показатели. При этом используются среднегодовые (за пять последних лет) данные, соотнесенные с числом преподавателей и числом студентов, т.е. среднегодовое значение показателя в расчете на одного студента и одного преподавателя.

Для дальнейшей обработки полученные значения нормируются одним из трех способов: по среднему, сумме или максимуму. Таким образом, первичный рейтинг подразделения будет рассчитываться по формуле:

где Л. - рейтинг 1 - ой кафедры;

КJ — весовой коэффициент ] - го показателя;

Уу - нормированное значение] - го показателя для 1 - ой кафедры.

Выбор весовых коэффициентов показателей является одной из самых важных и самых сложных проблем в любой методике. В используемой методике вес показателя может рассчитываться автоматически, на основе значений самих показателей - весовой коэффициент обратно пропорционален среднему (либо функции от среднего) значению показателя по группе однородных вузов.

В реализованном варианте модуля расчет рейтинга можно провести по любому выделенному подмножеству показателей, в том числе раздельно по каждой из четырех нижеперечисленных групп.

Первая группа показателей базируется на результатах экзаменационных оценок и тестирования студентов по дисциплинам учебного плана и спец. предметам.

Вторая группа показателей В эту группу входят показатели, характеризующие результативность деятельности преподавателей и студентов в научной и методических областях.

Третья группа показателей. В эту группу входят показатели, характеризующие ресурсный потенциал вуза, т.е. возможности вуза обеспечить высокое качество процесса обучения.

Четвертая группа показателей. В эту группу входят показатели, характеризующие результативность деятельности вуза, т.е. характеристики и оценки выпускников вузов, полученные от работодателей (например, число повышений по службе, эффективность выполненных вузом научно-исследовательских работ и др.)

Естественно, эти группы показателей оказывают различное влияние на окончательную оценку результативности деятельности вуза. Результирующая функция оценки деятельности будет иметь следующий вид:

д. = кв\ * 'z[Kj * г»1*)+ка * * уЮ j+квз * *

где - нормированные значения показателей,

относящиеся к первой, второй, третьей и четвертой группе показателей соответственно;

АХЛ, Ка, КОЗ, КС4 - вес первой, второй, третьей и четвертой группы показателей в общей оценке деятельности кафедры.

Во второй главе «Моделирование информационных процессов в системе управления деятельностью вуза» выполнено построение модели деятельности вуза и модуля расчета рейтинга вуза, выпускающей кафедры с использованием унифицированного языка визуального моделирования ЦМЬ.

Построение ЦМЬ-модели позволило решить следующие задачи:

- визуализировать систему в ее текущем или желательном состоянии;

- определить структуру или поведение системы;

- получить шаблон, позволяющий затем сконструировать систему;

- документировать принимаемые решения, используя полученные модели.

На рисунке 1 представлены основные классы ИС и отношения между ними. Базовым классом является вуз.

»Вот

7Г

управляет

1 • Л1

обучается

♦Факультет

обучает

1 .*

состоит 1 •

♦Кафедра

А.

»•Специальность

работает

\

«В ы пускаю иие

•Нааылу схапшмв

♦Припо^аватепь

1 •

1 •

читается обучается 1 •

♦Студент

О •

«■Курс

1 •

1 * читает

1 • посеща ет

участвует

♦НИР

участвует О

О •

Рисунок 1 - Диаграмма классов ИС

На рисунке 2 представлена диаграмма коопераций объектов, с помощью которых описывается процесс обучения (на диаграмме представлены объекты классов, а не сами классы).

Добавить (Ст)

Рисунок 2 - Диаграмма коопераций процесса обучения

Для того чтобы начать процесс обучения, вуз должен иметь набор специальностей, по которым производятся обучение и набор читаемых курсов на каждую специальность. Курсы, в свою очередь, создаются на кафедрах. Таким образом, объект класса кафедра должен иметь возможность создавать и удалять объекты класса курс. После создания курса он должен быть зарегистрирован на определенной специальности, причем один курс может быть зарегистрирован на нескольких специальностях. Ассоциации между объектами преподаватель и курс, а также преподаватель и кафедра показывают, как можно получить информацию о том, какой преподаватель ведет тот или иной курс и на какой кафедре он находится и т.д.

На рисунке 3 представлена еше одна из диаграмм иМЬ-модели -диаграмма деятельности ИС. На начальном этапе вуз занимается сбором данных, характеризующих его деятельность. Данные помешаются в БД вуза и в дальнейшем могут быть использованы для внутренних целей, в том числе и для расчета внутренних рейтингов подразделений вуза.

Министерство образования (или УМО вузов по специальности) осуществляет прием данных и размещает их в своих БД. Затем производится выборочная проверка правильности представленных данных. При наличии ошибок данные могут быть либо обнулены, либо повторно запрошены из вуза.

В зависимости от решаемых задач рейтинг может быть рассчитан по различным наборам показателей. На основе выбранных показателей министерства рассчитываются рейтинги вузов. При этом сохраняется возможность вузам, на основе своих данных, рассчитывать рейтинги для внутреннего пользования.

На данном уровне абстракции построение модели заканчивается созданием диаграммы развертывания, описывающей вид модели с точки зрения развертывания. Диаграмма показывает конфигурацию узлов и то, какие компоненты размешены на каждом узле. Диаграммы развертывания важны не только для визуализации, специфицирования и документирования встроенных, клиент-серверных и распределенных систем, но и для управления исполняемыми системами с использованием прямого и обратного проектирования.

Рисунок 3 - Диаграмма деятельности

На рисунке 4 показана диаграмма развертывания проектируемой системы. Ядро состоит из трех компонентов: сервера БД, \Veb-cepeepa и 1ауа-апплетов.

В работе обоснован выбор способа совершенствованного тиражирования данных технологии «клиент-сервер» для разрабатываемой системы. Таким образом, сервер министерства или УМО будет осуществлять связь с серверами вузов с помощью сети Internet.

Но не все вузы в состоянии развернуть полномасштабную систему. В таком случае остается возможность заполнения необходимых данных непосредственно на сервере министерства или УМО с использованием разработанного Web-интерфейса. Взаимодействие с БД через Web-интерфейс обеспечивает Web-сервер и набор Java-эпплетов. Передача данных идет по стандартным каналам доступа к сети Internet и может занимать продолжительное время.

Кроме построенной модели были проанализированы существующие способы организации хранения и обработки данных. Для базового варианта выбрана технология «клиент-сервер» на основе способа совершенствованного тиражирования данных (рисунок 5).

J i г

ВУ31

ВУ32

Рисунок 5 - Схема технологии совершенствованного тиражирования данных

При этом производится физическое деление данных на несколько БД, расположенных на разных узлах (серверах). Один узел становится главным, а остальные - второстепенными. Главный узел хранит все данные, используемые в логической БД, на второстепенных узлах хранится лишь некоторая часть обшей базы, которая необходима клиентам этих узлов. Данные на главном и второстепенном узле постоянно обновляются, кроме того, диапазон данных хранящихся на второстепенном узле может быть дополнен или уменьшен в зависимости от задачи. Управление данными и узлами возлагается на СУБД и требует только настройки.

Еще одной задачей, стоящей на этапе проектирования, является выбор СУБД для проектируемой И С. В нашем случае в качестве претендентов рассматривались СУБД Oracle и MS SQL Server. Такой выбор был обусловлен рекомендациями фирм производителей по применению своих продуктов. Изначально СУБД Oracle является корпоративной СУБД и может успешно работать с большими объемами информации. СУБД MS SQL Server предназначена для работы с БД среднего объема (работа с базами размером более 2-3 Гбайт для этой СУБД является проблемной).

Как известно, технология «клиент-сервер» основана на выполнении сервером запросов, посылаемых клиентскими станциями. Поэтому одной из важных характеристик СУБД является время выполнения запросов.

Для сравнения СУБД были спланированы и осуществлены активные эксперименты3, имеющие целью оценить время выполнения запроса в зависимости от трех наиболее важных факторов:

- объема базы данных (количества записей);

- количества баз данных, участвующих в запросах;

- объема возвращаемых данных (количества записей)

3 Хубаев Г H Статистические методы планирования экстремальных экспериментов с информационными системами//ВОПРОСЫ СТА ГИСТИКИ -M.I999 -№6 -с 78-83

Опыты проводились на сервере под управлением ОС Microsoft Windows 2000, с нижеследующими техническими характеристиками: 2 процессора Intel Pentium III 800 MHz, 1 Гб ОЗУ, 30 Гб жесткий диск.

На основе результатов проведенных экспериментов были построены статистически значимые регрессионные уравнения для обеих СУБД. Для СУБД Oracle уравнение приняло вид:

у = 1,439 + 0,91х, + 0,347*2 + 0,446*3 Для проверки однородности дисперсий использовался критерий Кохрена. Расчетное значение критерия составило 0.207, а табличное 0.52, т.е. гипотеза об однородности дисперсий подтверждается. Для проверки адекватности уравнения применен критерий Фишера. Расчетное значение критерия составило 0.409, а табличное - 6.39.

Расчетные значения t - критерия Стьюдента для коэффициентов Ы,Ь2,ЬЗ уравнения, построенного для СУБД Oracle, составили соответственно 0.958, 3.636, 4.677. Таким образом, окончательно уравнение регрессии, построенное для СУБД Oracle, примет вид:

у = 1,439 + 0,347*2 + 0,446л:3 Для СУБД MS SQL Server построенная линейная модель также адекватна. Расчетные значения t - критерия для коэффициентов Ь1,Ь2,ЬЗ составили соответственно 0.576,1.413,20.77. Уравнение регрессии приняло вид:

у = 40,292 + 16,542х3 В результате проведенных опытов установлено, что производительность СУБД Oracle при решении рассматриваемых задач в среднем на порядок выше, чем производительность СУБД MS SQL Server. Исходя из этого, в качестве инструментария реализации системы была выбрана СУБД Oracle. Кроме высокой производительности СУБД имеет и ряд других преимуществ:

- система может управлять очень большими объемами данных (размером в сотни гигабайт и выше);

- полная поддержка системы совершенствованного тиражирования данных, выбранного в качестве способа хранения данных;

- возможность параллельной работы с базами данных сотен и тысяч пользователей;

- полный набор сервисных функций, предназначенных для управления, оптимизации, контроля и восстановления данных;

- возможность использования встроенной системы разграничения доступа к данным;

- практически все программные средства, используемые для разработки приложений «клиент-сервер», имеют набор стандартных компонент, используемых для доступа к БД Oracle;

- хорошая масштабируемость и наращиваемость систем, построенных на базе СУБД Oracle.

В третьей главе «Разработка и исследование модуля «Рейтинг вуза, выпускающей кафедры»» рассмотрен модуль расчета рейтинга вуза, реализованный на основе предложенного способа рейтинговой оценки и построенной UML-модели.

В качестве серверной использовалась СУБД Oracle. Клиентская часть реализована в среде Borland Delphi 5.0. Кроме этого, реализован интерфейс на основе языка Java, позволяющий осуществлять доступ к базам, используя каналы Internet/Intranet.

В системе реализованы различные способы передачи данных (рисунок 6). Это позволило использовать несколько различных способов работы пользователей с системой в зависимости от технических и финансовых возможностей вузов.

Рисунок 6 - Схема данных модуля «Рейтинг вуза, выпускающей кафедры»

Базовым действием является развертывание модуля расчета рейтинга на верхнем уровне управления (Минвуз, головной вуз УМО). Базы данных заполняются вузами через каналы сети Internet при помощи соответствующего модуля ввода данных, реализованного на языке Java. При невозможности продолжительной работы в Internet по техническим или финансовым причинам имеется возможность приема данных из форматированных текстовых файлов, переданных по электронной почте. Ввод данных из текстовых файлов также могут использовать те вузы, которые имеют АРМы собственной разработки, реализованные на платформах, отличных от Oracle.

Основными функциональными возможностями разработанного модуля являются:

- сбор данных, необходимых для расчета рейтинга. При этом данные могут вводиться вручную, приниматься из внешнего файла или выбираться при помощи соответствующего запроса из БД Oracle;

- ведение всех необходимых справочников;

-возможность использования нескольких таблиц весовых коэффициентов, используемых для различных целей. Возможность их автоматического пересчета;

- расчет рейтингов по соответствующему набору показателей. Причем легко может быть изменено общее количество показателей, а также рассчитан рейтинг по выбранным показателям;

- реализована в полной мере технология «клиент-сервер».

Важной характеристикой современных ИС является быстродействие. Ранее в работе было проведено исследование времени выполнения сервером Oracle стандартных запросов. Фактически были оценены базовые возможности СУБД. Следующим шагом стала оценка времени выполнения сложных запросов сервером в зависимости от объемов БД, оперативной памяти сервера и частоты процессора.

Под сложным запросом будем понимать запрос на выборку информации, в процессе выполнения которого происходит пересчет данных по определенному алгоритму.

В качестве выходного параметра принимаем время работы сервера по выполнению запроса в зависимости от следующих факторов:

- частоты процессора сервера;

- размера оперативной памяти сервера;

- размера набора данных.

Основные уровни факторов и интервалы варьирования приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Основные уровни факторов и интервалы варьирования для

экспериментов

Частота Оперативная Размер базы

процессора память х2 данных *з

Основной уровень 1200 768 750000

Интервал варьирования 400 256 250000

Верхний уровень 1600 1024 1000000

Нижний уровень 800 512 500000

Экспериментальное значение критерия Кохрена для оптимизируемого параметра (время выполнения запроса сервером) в опытах равно 0.289, т.е. гипотеза об однородности дисперсий подтверждается. Уравнение регрессии выглядит следующим образом:

у = 10,847 - 0,569х, - \,П6х2 + 0,576х3 Дисперсия адекватности равна 0.176. Расчетное значение И критерия Фишера равно 5.573, следовательно, гипотеза адекватности построенной линейной модели может быть принята.

Расчетные значения I - критерия для коэффициентов Ь1,Ь2,ЬЗ построенного уравнения составили соответственно 15.677, 35.135, 15.867; все коэффициенты построенного уравнения статистически значимы.

Из построенного уравнения можно сделать вывод, что на время выполнения запросов модулем «Рейтинг вуза, выпускающей кафедры» наибольшее влияние оказывает объем оперативной памяти сервера.

В заключении диссертации приведены основные выводы и практические результаты исследования.

По теме диссертационного исследования опубликованы следующие работы:

1. Радченко Ю.В. Информационная система «Рейтинг вуза». //Информационные системы, экономика, управление трудом и производством: Ученые записки. Вып. 5». - Ростов-на-Дону: РГЭУ «РИНХ». - 2000. - С. 128-132. -0,3 пл.

2. Радченко Ю.В., Щербаков С.М. Автоматизация деканатов в АСУ РГЭА. // Новые информационные технологии. Информационное, программное и аппаратное обеспечение: Всероссийская научная конференция студентов и аспирантов. - Таганрог, 1995. - С. 60-610,2 пл. (лично автором - 0,1 пл.)

3. Димитриева Л.Л., Радченко Ю.В. Информационные технологии в управлении НИР вуза. II Информационные системы, экономика, управление трудом и производством: Ученые записки. Вып. 3. - Ростов-на-Дону: РГЭА. — 1998. - С. 193-201. - 0,5 пл. (лично автором - 0,25 пл.)

4. Димитриева Л.Л., Радченко Ю.В. Функциональная характеристика АРМ «Менеджер по НИР». // Проблемы проектирования и управления экономическими системами: инвестиционный аспект: Тезисы Межгосударственной науч.-практич. конф. 4.1. - Ростов-на-Дону: РГЭА. - 1998. - С. 41-43. - 0,2 пл. (лично втором 0,1 пл.)

5. Димитриева Л.Л., Радченко Ю.В. О подходе к оценке НИР кафедры. // Экономико-организационные проблемы проектирования и применения информационных систем: Материалы III Межгосударственной научно-практической конференции (Ростов-на-Дону, 25-26 ноября 1998 г.). - Ростов-на-Дону: РГЭА. - 1998. - С. 153-160. - 0,4 пл. (лично автором 0,25 пл.)

6. Радченко Ю.В., Хубаев Г.Н. Информационная система оценки деятельности высшего учебного заведения. // Информационные технологии в образовании Ростовской области. Вторая областная конференция. Сб. тезисов. -Ростов-на-Дону, 2002. - 0,2 пл. (лично автором - 0,1 пл.)

7. Радченко Ю.В. Информационная система «Рейтинг вуза». // Системы управления качеством высшего образования: Материалы международной научно-методической конференции (Воронеж, 15-16 мая 2001 года.). - Воронеж: Ворон, гос. ун-т. - 2001,- С. 29-30. - С. 118-119 - 0,2 пл.

8. Радченко Ю.В. Моделирование информационной системы оценки деятельности вуза. // Информационные системы, экономика, управление трудом и производством: Ученые записки. Выпуск 7. - Ростов н/Д: Рост. гос. экон. ун-т. -2002.-С. 31-35.0,4 пл.

9. Система поддержки принятия решений для управления деятельностью вуза / Свидетельство об официальной регистрации программ для ЭВМ №2003612559 (авторы: Г.Н. Хубаев, Ю.В. Радченко). - М., 2003

Изд. № 263/6069 Подписано к печати 20.11.2003. Объем 1,0 уч.-изд. л. Бумага офсетная. Печать офсетная. Гарнитура «Тайме». Формат 60x84/64. Тираж 120 экз. Заказ № «С» 263.

344002, Ростов-на-Дону, ул. Б.Садовая, 69 РГЭУ «РИНХ». Издательство Отпечатано в Ростовском Государственном Экономическом Университете

«РИНХ»

• " 12 9 5 РНБ Русский фонд

2004-4 24994

Диссертация: содержание автор диссертационного исследования: кандидата экономических наук, Радченко, Юрий Владимирович

ВВЕДЕНИЕ

1. СУЩЕСТВУЮЩИЕ ПОДХОДЫ К ПОСТРОЕНИЮ СИСТЕМ 9 ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬЮ ВУЗА

1.1. Необходимость разработки систем поддержки принятия решений 9 для оценки деятельности вуза

1.2. Анализ современных информационных технологий используемых 11 в управлении

1.3. Функционирование вуза в современных условиях

1.4. Анализ существующих методик оценки деятельности вуза

1.5. Постановка проблемы оценки деятельности вуза

1.6. Предлагаемая методика расчета рейтинга вуза

2. МОДЕЛИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ ПРОЦЕСОВ В 40 СИСТЕМЕ УПРАВЛЕНИЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬЮ ВУЗА

2.1. Существующие методики моделирования информационных 40 систем

2.2. Выбор технологии организации хранения и доступа к данным

2.3. Моделирование информационных процессов в системе 53 управления деятельностью вуза

2.4. Этапы создания и внедрения системы поддержки принятия 71 решений для управления деятельностью вуза

2.5. Обоснование выбора программных средств для разработки СППР

3. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ МОДУЛЯ «РЕЙТИНГ ВУЗА, 85 ВЫПУСКАЮЩЕЙ КАФЕДРЫ»

3.1. Оценка возможностей модуля «Рейтинг вуза, выпускающей 85 кафедры»

3.2. Описание функциональных возможностей модуля «Рейтинг вуза, 91 выпускающей кафедры»

3.3. Планирование и реализация экстремальных экспериментов для 102 оценки временных параметров модуля «Рейтинг вуза, выпускающей кафедры», реализованного на базе СУБД Oracle

3.4 Контрольный пример использования модуля «Расчет рейтинга 105 вуза, выпускающей кафедры»

Диссертация: введение по экономике, на тему "Система поддержки принятия решений для управления деятельностью вуза"

Специфика развития рынка образовательных услуг в последние годы характеризуется высоким уровнем конкуренции. Основным элементом конкурентоспособности вуза является качество выпускаемых вузом специалистов. Следовательно, в настоящее время необходима комплексная оценка деятельности вуза, т.е. оценка качества выпускаемой вузом продукции.

Степень разработанности проблемы. В настоящее время предложено множество различных методик и показателей для оценки качества специалистов, оценки потенциала и результативности работы вуза, выпускающей кафедры. Но большинство этих методик имеют множество недостатков. Главные из них - это субъективизм, низкая достоверность исходной информации и, как следствие, низкое качество результатов оценки, закрытость, большие трудозатраты на реализацию и т.д.

Перечисленные обстоятельства, актуальность и практическая значимость обусловили выбор темы диссертационного исследования, предопределили его цель, задачи и структуру.

Объектом исследования являются высшие учебные заведения. Предметом исследования являются информационные процессы в системе управления деятельностью вуза.

Цель диссертационного исследования. Целью являются разработка и исследование системы поддержки принятия решений для управления деятельностью вуза.

Достижение поставленной цели потребовало решения следующих задач: - провести анализ существующих методик оценки деятельности вуза и определить перечень требований, предъявляемых к существующим и разрабатываемым методикам;

- разработать с использованием унифицированного языка моделирования UML объектно-ориентированную модель информационных процессов деятельности вуза;

- проанализировать и выбрать технологию организации хранения и передачи данных для разрабатываемой СППР;

- с использованием методов планирования экстремальных экспериментов провести анализ СУБД, удовлетворяющих требованиям построенной модели, с целью оптимального выбора платформы разрабатываемой системы;

- выделить перечень основных функциональных операций, подлежащих реализации в рамках разрабатываемой подсистемы расчета рейтинга вуза;

- на основании разработанной UML-модели и выбранных программных средств реализовать модуль расчета рейтинга вуза;

- провести активные эксперименты для оценки параметров разработанной

ИС.

Теоретические и методологические основы исследования. Теоретическую основу исследования составили труды отечественных и 'зарубежных авторов, посвященные исследованию проблем оценки деятельности учебных заведений, качества подготовки специалистов, вопросам автоматизации управленческой деятельности, методам математической статистики, имитационного моделирования, методам структурного и объектно-ориентированного анализа предметной области.

Инструментарий исследования составили методы математической статистики, теория баз данных, статистические методы планирования экстремальных экспериментов, методы формализованного анализа информационных характеристик объекта управления, алгоритм сравнения сложных систем по критерию функциональной полноты, а также современные программные средства - Windows 2000 Prof, Delphi 5.0, Java, Excel 7, ORACLE.

Эмпирическую базу исследования составили статистические данные, характеризующие деятельность вузов России за 2002 год.

Работа выполнена в рамках паспорта специальности 08.00.13 -«Математические и инструментальные методы экономики» п. 2.3 «Разработка систем поддержки принятия решений для рационализации организационных структур и оптимизации управления экономикой на всех уровнях» и п. 2.6 «Развитие теоретических основ, методологии и инструментария проектирования, разработки и сопровождения информационных систем субъектов экономической деятельности: методов формализованного представления предметной области; программные средства; базы данных .»

Научная новизна результатов исследования Элементы новизны содержат следующие результаты, положения, рекомендации:

1. Разработана модель функционирования вуза с использованием унифицированного языка моделирования UML.

Построенная UML-модель позволяет:

- визуализировать систему в ее желательном состоянии;

- описать стандартные компоненты и связи между ними;

- проводить модификацию системы с учетом изменяющихся условий.

2. На основании анализа существующих методик оценки деятельности вуза выделены параметры, позволяющие оценивать соответствие функциональных возможностей конкретных методик требованиям предметной области.

3. По данным активных экспериментов с СУБД MS SQL и ORACLE получены статистически значимые уравнения регрессии, описывающие зависимость времени выполнения запросов сервером от объема БД, объема возвращаемых данных и количества баз данных, участвующих в запросе. Результаты проведенных исследований позволили: осуществить выбор СУБД ORACLE в качестве инструментария реализации системы поддержки принятия решений для управления деятельностью вуза; выявить факторы, оказывающие наибольшее влияние на производительность СУБД MS SQL и ORACLE, в том числе применительно к разрабатываемой СППР.

4. Сформирована структура системы поддержки принятия решений для управления деятельностью вузов, и реализован на базе СУБД ORACE, DELPHI, JAVA модуль сбора данных, расчета и анализа рейтинга вуза, выпускающей кафедры. Разработанный модуль позволяет:

- осуществлять ввод данных, необходимых для расчета рейтинга, с использованием сети INTERNET/INTRANET, из форматированных файлов и вручную;

- легко модифицировать и расширять систему, в том числе изменять состав показателей;

- реализовать обмен данными как между системой верхнего уровня, так и между вузовскими СППР;

- рассчитывать рейтинг по любому выбранному подмножеству показателей.

Практическая значимость результатов исследования.

На основании созданной UML-модели можно реализовать распределенную ИС, содержащую большую часть информации о деятельности вузов. Кроме того, разработанная информационная система может стать основой для проведения аттестации и аккредитации вузов.

Построенная информационная модель деятельности вуза может быть использована при создании подсистем, направленных на автоматизацию деятельности отдельных структур учебного заведения.

Результаты, полученные в ходе активных экспериментов, могут быть использованы для выбора СУБД, в процессе проектирования и создания различных ИС.

В диссертации представлены документы, подтверждающие прикладную полезность результатов исследования.

Апробация работы

Основные положения диссертационного исследования докладывались и обсуждались на следующих конференциях и семинарах: Всероссийской научной конференции студентов и аспирантов «Новые информационные технологии. Информационное, программное и аппаратное обеспечение». (Таганрог 1995 г.); Межгосударственной научно-практической конференции «Проблемы проектирования и управления экономическими системами: инвестиционный аспект» (Таганрог 1998 г.); межгосударственной научно-практической конференции «Экономико-организационные проблемы проектирования и применения информационных систем». (Ростов-на-Дону 1998 г.); Международной научно-методической конференции «Системы управления качеством высшего образования». (Воронеж 2001 г.); Областной конференции «Информационные технологии в образовании Ростовской области» (Ростов-на-Дону 2002 г.); Международной конференции «ГИС для муниципального и регионального управления» (Таганрог 2001 г.)

Отдельные результаты диссертационной работы используются при оценке качества учебного процесса в Ростовском Государственном Экономическом Университете «РИНХ» и Профессиональном Лицее №17 «Сократ» г. Ростова-на-Дону. Акты внедрения и использования научных результатов прилагаются к диссертации.

Результаты исследования использованы в типовом прикладном программном обеспечении: «Система поддержки принятия решений для управления деятельностью вуза» (№2003612559, РОСПАТЕНТ).

По результатам диссертационного исследования опубликовано 9 печатных работ объемом 1,5 печатных листа.

Объем и структура работы.

Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, библиографического списка использованных источников и приложений.

Диссертация: заключение по теме "Математические и инструментальные методы экономики", Радченко, Юрий Владимирович

Выводы по третьей главе:

1. Реализован модуль расчета рейтинга вуза на основе СУБД Oracle, отличительными особенностями которого является:

- использование двух видов интерфейсов: для локальной сети и сети Internet, что позволяет пользователю выбирать предпочтительный вариант;

- простота расширения и редактирования состава показателей, обеспечивающая возможность поддерживать список показателей в актуальном состоянии;

- реализация нескольких способов сбора и передачи данных, в зависимости от технических и экономических возможностей пользователей.

2. Сформирован и описан список функциональных операций, реализуемых разработанной ИС. На настоящий момент этот перечень является по видимому наиболее полным списком функциональных операций, подлежащих реализации при создании ИС расчета рейтинга вуза.

3. Проведены активные-эксперименты по оценке времени выполнения запроса сервером и получения результирующих данных клиентами в зависимости от возможных технических средств и объемов баз данных.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе диссертационного исследования было проведено исследование информационных процессов в системе управления качеством подготовки специалистов и предложены методы оценки деятельности вуза.

Результатом проведенного анализа существующих способов оценки деятельности вуза стало выделение требований, предъявляемых к существующим и разрабатываемым способам оценки и сделан вывод о перспективности рейтинговых оценок. Предложена новая, перспективная технология рейтинговой оценки деятельности вуза, имеющая следующие особенности:

- демократичность, открытость для расширения, развития и контроля;

- использование первичных, неагрегированных данных, значительно уменьшает трудоемкость подготовки информации, а следовательно повышает достоверность;

- при реализации системы могут быть значительно снижены затраты на аттестацию вуза, так как большая часть необходимой информации будет находится в электронном виде в БД.

С помощью перспективного языка унифицированного моделирования UML была построена модель деятельности вуза, которая может быть использована при проектировании новых или модернизации существующих ИС.

Построенная UML-модель позволяет:

- визуализировать систему в ее желательном состоянии;

- описать стандартные компоненты и связи между ними;

- проводить модификацию системы с учетом изменяющихся условий.

Рассмотрены существующие способы организации хранения и передачи данных и предложена технология «клиент-сервер» на основе способа совершенствованного тиражирования данных как наиболее перспективные технологии при построении системы поддержки принятия решений для оценки деятельности вуза.

По данным активных экспериментов с СУБД MS SQL и ORACLE получены статистически значимые уравнения регрессии, описывающие зависимость времени выполнения запросов сервером от объема БД, объема возвращаемых данных и количества баз данных, участвующих в запросе. Результаты проведенных исследований позволили: осуществить выбор СУБД ORACLE в качестве инструментария реализации системы поддержки принятия решений для управления деятельностью вуза; выявить факторы, оказывающие наибольшее влияние на производительность СУБД MS SQL и ORACLE, в том числе применительно к разрабатываемой СППР.

На основе построенных моделей реализован модуль «Рейтинг вуза, выпускающей кафедры», основанный на технологии «клиент-сервер» с использованием СУБД Oracle. Разработанный модуль позволяет:

- осуществлять ввод данных, необходимых для расчета рейтинга, с использованием сети INTERNET/INTRANET, из форматированных файлов и вручную;

- легко модифицировать и расширять систему, в том числе изменять состав показателей;

- реализовать обмен данными как между системой верхнего уровня, так и между вузовскими СППР;

- рассчитывать рейтинг по любому выбранному подмножеству показателей.