Введение

Система Lement Pro [1] относится к классу систем программного обеспечения совместной работы (collaborative software) и позволяет организовать удобное взаимодействие по проектам и поручениям между департаментами, отделами, рабочими группами, подрядчиками, партнёрами и ориентирована преимущественно на строительную проблемную область. В основные задачи Lement Pro входит обеспечение комплексного управления ключевыми аспектами финансовой, производственной и коммерческой деятельности предприятия с охватом сферы производства, финансового и бухгалтерского учета, материально-технического снабжения, управления человеческими ресурсами, сбыта. Для увеличения степени автоматизации существует возможность создания бизнес-процессов (ряд связанных между собой мероприятий, направленных на создание определенного продукта или услуги) с помощью готовых блоков.

Однако, с увеличением численности структурных единиц предприятия и необходимостью выполнения различных типов проектов с учетом временных ограничений, руководитель не всегда обладает возможностью наиболее эффективного распределения задач между конкретными сотрудникам и оценки времени, требуемого на завершение проектов. Следует также отметить, что кроме большого количества вариантов, задача осложняется необходимостью учета текущей загрузки сотрудников, психологического фактора и др. Вследствие этого является достаточно актуальной задача планирования деятельности сотрудников в рамках выполняемых проектов как на уровнях конкретных сотрудников, так и отделов, департаментов и предприятия в целом.

1. Постановка задачи планирования процессов разработки проектов

Рассмотрим более детально задачу планирования выполнения проектов предприятием с учетом выбранных руководителем целей, текущих ресурсов (т.е. сотрудников предприятия, временных рамок и т.д.), выделенных на выполнение требуемых целей. Решение данной задачи сводится к использованию методов ресурсно-календарного планирования (РКП), поскольку требуется обеспечить решение определенных задач доступными ресурсами с учетом временных и/или целевых ограничений [2, 3].

Основной «атомарной» сущностью, с которой работает система Lement Pro – является задача (T), которая может быть представлена в виде T = <C, P, prec>, где C – коэффициент стоимости, измеряемой в человеко-часах; P – коэффициент параллелизма, показывающий, насколько эффективно будет выполнение задачи более чем одним человеком; prec = {T_i}, i=1…n – множество задач-предшественников, которые должны быть выполнены, прежде чем возможно будет приступать к выполнению данной задачи. Коэффициент P является экспертной оценкой руководителя по скалярной шкале, например от 0 до 1, где 0 ставится для задач, которые вообще не поддаются распараллеливанию, а 1 – для задач, время выполнения которых линейно уменьшается при ее выполнении несколькими сотрудниками.

К другим сущностям, учитываемым при планировании, относятся проекты, сотрудники, отделы и департаменты (Рис. 1). Множество задач может быть представлено в виде ориентированного графа (сеть активностей [3]), в вершинах которого находятся задачи T, а дуги определяют отношение предшествования. Между определенными вершинами может существовать дополнительная иерархическая связь, на основе которой формируются составные задачи (например T₈). Сущность проект представляет собой фрагмент общего графа.

Рис. 1. Основные сущности Lement Pro, участвующие в планировании

Сущность сотрудник предназначена для описания человеческого ресурса, с помощью которого можно осуществлять выполнение задач, имея при этом некоторую производительность, определяемую типом задачи. Следует отметить, что типология задач также имеет древовидную структуру, т.е. чем длиннее путь от корня дерева до искомого типа задачи, тем точнее можно вычислить коэффициент стоимости задачи.

Теперь сформулируем постановку задачи. Имеется предприятие (с некоторым количеством департаментов, разбиением на отделы и последующим разбиением на сотрудников, обладающих набором характеристик выполнения различных типов задач) и совокупность проектов, состоящих из задач различного типа и сложности.

Требуется построить РКП-план [2,3], включающий построение календарного графика выполнения проектов, оптимального для достижения поставленных целей и повышения эффективности использования доступных ресурсов. С формальной точки, данная постановка в соответствии с [3] сводится к классической задаче РКП с простыми ограничениями предшествия.

Следует отметить, что специфика задачи планирования процессов разработки проектов в данном случае будет определять задание элементов целевой функции, которые могут быть представлены в виде T_G=<Type, Val, Date, F>, где Type – тип элемента (максимизация, минимизация, попадание в интервал), Val – целевое значение, Date – срок выполнения, F – функция вычисления значения данного элемента, которое определяется на основе значений атрибутов завершенных задач. Примерами элементов целевой функции могут выступать: закрытие актов на Х млн. рублей до конца года, заключение определенного количества договоров за первый квартал текущего года, и др.

Нормированная выполнимость (G_i) каждого элемента целевой функции численно оценивается в диапазоне от 0 до 1. При этом, даже перевыполненный элемент будет оценен как 1, а элементы могут иметь различный приоритет, оцениваемый числовым коэффициентом (k). Итоговая целевая функция имеет вид f_G=k₁*G₁ + … + k_n*G_n, где k₁…k_n – приоритеты отдельных элементов. Вторичными условиями для минимизации являются равномерность загрузки сотрудников, а также временные затраты на проект.

2. Особенности проблемной области, связанной с планированием деятельности сотрудников в системе Lement Pro

Опыт использования системы Lement Pro показал, что поскольку задачи назначаются вручную руководителями, то для больших отделов усиливается влияние человеческого фактора, вследствие того, что руководителю достаточно сложно выполнять оптимальное назначение задач сотрудниками. Поэтому очень часто возникают ситуации, когда отдельные сотрудники перегружены, в то время как другие наоборот недогружены.

Данная проблема особо заметна, если общее количество сотрудников предприятия превышает 100, а большая часть решаемых задач являются типовыми, т.е. одинаковые качественно, но различающиеся отдельными параметрами. Кроме того, управление большим количеством сотрудников приводит к повышению управленческих издержек.

Более эффективно можно выполнять планирование путем использования современных методов РКП планирования [2,3] за счет накопления и анализа статистических данных, сбор и анализ которых выполняется в фоновом режиме с помощью конкретно выбранных методов математической статистики.

Сбор статистических данных осуществляется из уже завершенных проектов на основе анализа такой информацию, как: история выполнения сотрудником поставленных перед ним задач; характеристики стоимости каждой задачи; время выполнения и разбиение типового проекта на задачи; распределение основных крупных задач по департаментам, отделам; выделение дополнительных ресурсов и т.д. Анализируется информация по каждому проекту, задаче, отделу, сотруднику с целью составления матрицы производительности сотрудников.

Кроме того, в контексте РКП необходимо иметь информацию о том, насколько каждый сотрудник эффективно справляется с задачей определенного типа. Пусть некая задача имеет стоимость выполнения C, и определенный сотрудник выполнил ее за t времени, тогда средняя скорость выполнения вычисляется как C/t. Если усреднить данную информацию по другим задачам аналогичного типа, то, собрав достаточно статистической информации, эти данные можно использовать при планировании еще не сделанных задач. При этом, чем больше данных собрано, тем выше репрезентативность выборки. Данная оценка называется эффективностью сотрудника при решении данного типа задачи.

Поскольку задачи имеют типизацию, то необходимо оценить сотрудника по всем доступным типам задач, поэтому для каждого сотрудника вычисляется средняя эффективность по всем решенных им когда-либо задачам. Для тех задач, с которыми конкретному сотруднику еще не приходилось сталкиваться, проставляются нули. Таким образом, чем больше накоплено информации, тем точнее будут оценки, и тем выше получится качество плана.

Следует отметить, что реализация РКП позволяет в перспективе применять методы интеллектуального (автоматического) планирования, в частности, использовать опыт разработки интегрированных экспертных систем на основе задачно-ориентированной методологии и интеллектуальной программной среды комплекса АТ-ТЕХНОЛОГИЯ [4]. Анализ данной проблемной области и системы Lement Pro показали возможность использования одного из важных компонентов интеллектуальной программной среды – интеллектуального планировщика [5].

В этом случае в качестве метода планирования будет использоваться эвристический поиск в пространстве состояний, которое задается с помощью неявного ориентированного графа, для обхода которого применяется известный алгоритм A*[5]. Детальное описание и аргументы в пользу выбора конкретного метода интеллектуального планирования, эвристической функции и т.д. приводятся в работе [5].

Ниже рассматриваются результаты экспериментальных исследований, связанных с использованием интеллектуального планировщика комплекса АТ-ТЕХНОЛОГИЯ совместно с подсистемой обработки бизнес-информации системы Lement Pro.

3. Особенности функционирования подсистемы обработки бизнес-информации системы Lement Pro

Схема интеграции интеллектуального планировщика в систему Lement Pro представлена на рис. 2. Ниже приводится краткое описания функциональных особенностей отдельных компонентов и их способов функционирования.

Рис.2. Схема интеграции интеллектуального планировщика.

Взаимодействие руководителя с подсистемой обработки бизнес-информации осуществляется с помощью отдельных компонентов клиентского Front-End, а именно редактора заданий и визуализатора плана.

Следует отметить, что генерация плана с помощью интеллектуального планировщика является достаточно ресурсоемкой задачей и может выполняться до нескольких часов или даже дней, в зависимости от доступных программно-аппаратных ресурсов. Поэтому планирование выполняется на серверной части с учетом приоритетов пользователей. Выделяется специальный коэффициент, определяющий качество плана, т.е. степень удовлетворения предпочтений.

Сформированное руководителем задание для планировщика помещается в очередь заданий. На стороне сервера осуществляется распределение вычислительных ресурсов на основе приоритетов пользователей, а также контролируется максимально доступное использование ресурсов на каждое конкретное задание с прерыванием задач, превышающих лимит.

1. Описание системы Lement Pro http://www.lement.pro/rus/functionality/functionality/
2. Бурков В. Н., Новиков Д. А. Теория активных систем: состояние и перспективы. — М. : Синтег, 1999. — 128 с.
3. Resource-constrained project scheduling: Notation, classification, models, and methods / P. Brucker, A. Drexl, R. H. Mohring et al. // European Journal of Operational Research. 1999. Vol. 112, no. 1. P. 3–41.
4. Рыбина Г.В. Теория и технология построения интегрированных экспертных систем. Монография. – М: Научтехлитиздат, 2008. – 482 с.
5. Г.В. Рыбина, Ю.М. Блохин. Методы и средства интеллектуального планирования: применение для управления процессами построения интегрированных экспертных систем // Искусственный интеллект и принятие решений, №1, 2015, С. 75-93.

Все статьи автора «Блохин Юрий Михайлович»