Применение средств имитационного моделирования в системе стратегического управления вузом

Сегодня высшие учебные заведения стали полноправными субъектами рыночной экономики, получив право самостоятельно определять направления своего развития, цели и методы их достижения. Повысились требования общества к качеству образования, кардинально обновляются технологии обучения, быстро меняются организационные и экономические условия деятельности вузов, обостряется конкурентная борьба на рынке образовательных услуг, постоянно меняется позиция государства по отношению к высшей школе. Государство отказалось от роли главного и единственного финансиста высшего образования. Возникли разные группы заказчиков и потребителей образовательных услуг со своими финансовыми возможностями, запросами и интересами. Появились и успешно развиваются негосударственные вузы, что приводит к конкуренции по ряду конъюнктурных специальностей. Рост самостоятельности и свободы вузов привел к росту ответственности вузов за эффективность своей деятельности. Направленность многих вузов на выживание требует серьезных изменений в процессах управления вузом, поскольку традиционные способы управления в условиях рынка оказались в ряде случаев несостоятельны.

Для решения задач адаптации, выживания и развития в новых условиях вузы должны не только постоянно отслеживать состояние рынка образовательных услуг и оценивать свое положение на этом рынке, но и применять методы прогнозирования развития рынка, разрабатывать альтернативные варианты своего будущего поведения в зависимости от изменения внешней среды, т.е. использовать стратегические подходы в регулировании своей производственно-хозяйственной деятельности.

Сегодня практически все ректоры понимают необходимость в применении стратегического управления вузом, но до сих пор не существует не только практических рекомендаций по внедрению стратегического управления в вузе, но и комплексного теоретического подхода к решению этих задач. Вопросам стратегического управления предприятием или организацией посвящен значительный объем публикаций и учебных пособий. В частности, в журналах «Высшее образование в России», «Университетское управление: практика и анализ» и других публикуются статьи, посвященные стратегическому управлению вузом. К сожалению, содержание этих статей более чем сходно, однонаправленно и содержит мало практических рекомендаций.

Современные подходы к системе управления вузом требуют создания информационной системы и базы данных, способствующих принятию решений при возникновении различных текущих ситуаций. Как правило, носителями этих знаний являются несистематизированные документы и сотрудники, статус которых может измениться, что приведет к потере информации. Кроме того, решение комплексных проблем с участием многих лиц неизбежно затягивается в силу загрузки их параллельными работами, различных личностных интересов и т.п. Наличие базы знаний позволяет существенно повысить оперативность и обоснованность принятия стратегических и тактических решений.

Новые процессы управления, гибко реагирующие на изменение текущей ситуации в оперативном и стратегическом плане и использующие для этого весь доступный арсенал информационных технологий, должны обеспечивать возможность быстрого анализа:

• путей совершенствования организационной структуры управления вузом;
• проблем и условий устойчивого развития вуза;
• путей оптимизации финансовых потоков;
• инфраструктуры и инвестиционных возможностей вуза;
• экстремальных ситуаций.

При стратегическом управлении необходимость оперативно обрабатывать огромное количество внешней и внутренней информации, требует разработки и внедрения в управление вузом информационной системы, которая позволит ректору:

• получать непрерывную, объективную картину состояния вуза в целом и его структурных подразделений;
• выявлять тенденции развития вуза, т. е. понять, к чему вуз придет в будущем, если не произойдет каких-либо кардинальных изменений;
• получать ответы на вопросы «что будет, если…»;
• проводить оценку рисков;
• отслеживать изменения, происходящие с внешней средой, и ее влияние на внутренние процессы: учебно-образовательные, научно-исследовательские и вспомогательные;
• планировать и проводить текущие производственные совещания на расширенном информационно-аналитическом базисе.

Информационная система стратегического управления вузом состоит из следующих основных частей:

• портала, обеспечивающего визуализацию, поиск и ввод внешней и внутренней информации;
• хранилища данных (базы знаний);
• системы имитационного моделирования. Информационная система стратегического управления вузом должна обеспечить:
• диалоговый режим формализации знаний о целях и стратегии вуза, внешней среде вуза и процессах вуза;
• описание организационной структуры и анализ качества распределения функций;
• помощь при разработке моделей учебных процессов, моделей движения финансовых, материальных, трудовых и информационных видов ресурсов;
• анализ консолидированных характеристик процессов, в том числе функционально-стоимостный анализ;
• проведение имитационных экспериментов с динамическими моделями процессов.

Наличие информационной системы позволит формализовать производственные процессы, а также обеспечить возможность прогнозирования движения всех типов ресурсов, в том числе материальных, энергетических, информационных, финансовых и трудовых потоков; более четко определять перечень образовательных услуг и поведение участников рынка, пути увеличения объема образовательных услуг, повышения имиджа вуза; обосновывать необходимость проведения структурных изменений. Ректор, используя информационную систему, сможет на экране монитора своего компьютера получать сводки, представленные в виде таблиц, графиков, карт в наиболее удобном и информативном состоянии. Кроме того, на экран могут выдаваться различные анимационные фрагменты, характеризующие управляемые процессы. Информационная система даст ответы на следующие вопросы:

• как идут дела в вузе;
• что происходит с внешней средой и как она влияет на внутренние процессы;
• «что будет, если…» (прогноз результатов управленческих решений).

При ответе на первый вопрос на экране монитора отражаются основные показатели, характеризующие деятельность вуза:

• финансовое состояние вуза;
• кадровый потенциал;
• состояние приема;
• успеваемость;
• состояние зданий и сооружений, земельных участков вуза;
• качество образовательных услуг;
• рейтинг вуза;
• нормативные документы;
• и т. п.

Анализ внешней среды основывается на факторах, которые оказывают наибольшее воздействие на работу вуза: клиенты, поставщики, конкуренты, финансовые организации и т. д. Для ответа на третий тип вопросов ректору предоставляются средства моделирования деятельности вуза.

Теоретической базой создания средств имитационного моделирования являются широко распространенные математические схемы описания динамических процессов (расширенные сети Петри [1, 2], системы массового обслуживания [2, 3], модели системной динамики [1, 4, 5]). Новый подход к моделированию динамических процессов, к которым также относятся процессы вуза, предлагает концепция процессов преобразования ресурсов [6–8], синтезированная на базе вышеупомянутых математических схем.

Под процессом преобразования ресурсов (ППР) будем понимать непрерывный или дискретный процесс преобразования входа (ресурсов, необходимых для выполнения процесса) в выход (продуктов — результатов выполнения процесса). Элемент (компонент) такого процесса преобразования ресурсов или весь процесс можно представить в виде структуры, включающей: вход, условие запуска, преобразование, средства преобразования, выход (рис.1 ).

 

Рис.1. Процесс преобразования ресурсов

В процессе преобразования ресурсов обычно происходит уменьшение объема входа и увеличение объема выхода. В момент выполнения условия запуска уменьшается входной ресурс и захватываются средства. В момент окончания преобразования происходит увеличение выходного ресурса и освобождение средств. Таким образом, ППР позволяет описывать большинство окружающих нас процессов.

К задачам проблемной области ППР относятся:

• проектирование новых и совершенствование существующих ППР,
• организация и управление ППР,
• оценка временных и стоимостных характеристик процесса,
• прогноз состояния ресурсов и средств,
• оценка динамики использования ресурсов и средств.

Например, образовательный процесс вуза в концепции ППР можно представить в следующем виде: вход (абитуриенты/студенты), выход (студенты/специалисты с высшим образованием, знания и навыки), средства (преподаватели, аудитории, лаборатории, литература, спецтехника и т. д.), условия запуска (планы рабочих групп, учебные планы, расписания занятий).

В качестве средств моделирования ППР были рассмотрены наиболее распространенные графические пакеты имитационного моделирования (ИМ): Arena [10], Powersim, iThink [11–13], ARIS [14–15], ReThink [16–18] и новый пакет BPsim [6–8], ориентированный непосредственно на моделирование ППР.

Сравнительный анализ средств имитационного моделирования показал, что рассмотренные пакеты, за исключением пакета BPsim, не обладают полной функциональностью с точки зрения ППР. Пакетам ИМ, которые наделены достаточно высокой функциональностью, соответствует высокая стоимость (ReThink, ARIS). Понятийный аппарат систем iThink, PowerSim и Arena) не полностью соответствует данной проблемной области, что сужает возможность их применения для анализа ППР. Отсутствие поддержки русского языка также можно отнести к недостаткам существующих систем (за исключением PowerSim). Модели ППР, реализуемые в пакетах PowerSim, iThink, ARIS, получаются громоздкими и плохо читаемыми, что при моделировании сложных ППР является недостатком. Пакеты iThink и PowerSim базируются на моделях системной динамики и ориентированы, в основном, на моделирование непрерывных ППР, что ведет к сложным схемам описания событий захвата и освобождения средств. Пакет BPsim с точки зрения удобства языка предлагает лучший сервис описания модели ППР, обладает эффективными возможностями моделирования конфликтов, возникающих на общих ресурсах и средствах, обеспечивает возможность иерархического описания дискретно- непрерывных процессов системной динамики и является сравнительно недорогим.

Включение имитационной модели в состав информационной системы стратегического управления вуза предоставит возможность получения прогноза движения внутренних ресурсов, в том числе материальных, энергетических, информационных, финансовых, трудовых, в определенных условиях внешней среды. Руководство института получит инструмент поддержки принятия решений при определении путей увеличения объема образовательных услуг и научно-исследовательских работ, повышения имиджа вуза, проведения инфраструктурных преобразований и т. п.