Разработка онтологии материальных и нематериальных факторов стратегического управления атомной отраслью

Введение

На сегодняшний день атомная энергетика в России представлена единой вертикально интегрированной структурой, представленной госкорпорацией «Росатом». В составе корпорации находится более 2000 предприятий, которые обеспечивают функционирование полного цикла производства атомной энергии, начиная от добычи урана и заканчивая переработкой ядерных отходов. Технологии, используемые компанией в производственном процессе, конкурентоспособны за рубежом, так как имеют относительно невысокую стоимость и высокие характеристики безопасности. Кроме того, ядерная энергетика является экологически чистым аналогом нефтегазовой отрасли, так как выбросы углекислого газа в атмосферу близки к нулю.

Атомная отрасль имеет ряд особенностей, связанных со значительной продолжительностью жизненного цикла готовой продукции; широким спектром участников и сложностью технологического процесса и процессов цифровизации; преимущественным государственным финансированием; необходимостью развития НИОКР и ведения разноплановой интеллектуальной деятельности инжиниринговыми компаниями; необходимостью взаимодействия с международными компаниями при ведении деятельности за рубежом и т.д. [1, 2]. Проектирование и строительство цифровых АЭС является наукоемким процессом, обосновывающим необходимость применения когнитивных подходов к стратегическому управлению предприятиями атомной отрасли и учитывающим требования по киберфизической безопасности и федеральной системы управления рисками [3, 4] (Varshavskaya, 2020; Zatsarinnyy, Ilyin, Kolin, Lepskiy, Malinetskiy, Novikov, Raykov, Silvestrov, Slavin, 2017). Следовательно, атомная отрасль имеет достаточно высокий ресурсный потенциал для дальнейшего развития в стратегическом аспекте как на международной арене, так и внутри нашей страны, а также потенциал роста, генерируемый инновационной и интеллектуальной деятельностью [5, 6] (Volkova, Leonova, Loginova, Chernyy, 2019; Ignatev, Kukor, Yakovleva, Aksenova, Yakovleva, 2018).

Цель работы – построение когнитивной карты, отражающей структурную характеристику процесса стратегического управления атомной отраслью в виде онтологической системы.

Новизна исследования заключается в применении методов логико-лингвистического моделирования в процессе разработки основ онтологии стратегического управления предприятиями атомной отрасли и указании материальных и нематериальных факторов во фреймах антиципации и разрешения проблемных ситуаций.

В исследовании используются методы системного анализа, теории систем, методы экономической теории и управленческой мысли, когнитивного подхода, ситуационного анализа, теории адаптивного управления, логики и диалектики в целом.

Стратегические перспективы развития атомной отрасли России

В 2020 году Министерство энергетики РФ разработало Энергетическую стратегию, где, с одной стороны, необходимо сохранить и укрепить позицию РФ в мировой энергетике, а с другой – обеспечить социально-экономическое развитие страны [2]. Таким образом, энергетика является главным фактором, определяющим развитие целого ряда отраслей [1].

Однако для достижения поставленных целей необходимо обеспечить ускоренный переход экономики РФ на новый этап. Для этого необходимо совершить модернизационный рывок [7] (Massel, Vorozhtsova, Pyatkova, 2017), который позволит:

- расширить спектр применения атомной энергетики;

- обеспечить интеллектуализацию и цифровую трансформацию для качественной модернизации производственных и организационных процессов в атомной энергетике.

Чтобы совершить модернизационный рывок, необходимо пересмотреть подход к стратегическому управлению атомной отраслью. Традиционный (адаптивный подход), когда внешняя среда предприятия оказывает небольшое влияние на функционирование компании и достаточно статична, а будущее достаточно определено, перестал давать приемлемый результат [8, 9] (Kukor, Klimenkov, 2017; Massel, Pyatkova, Massel, 2016). Современные условия основаны на неопределенности, быстро меняющемся окружении, поиске новых позиций рынка и новых сфер деятельности, что определяет применение творческого подхода к стратегическому управлению.

Логико-лингвистическое моделирование в стратегическом управлении предприятиями атомной отрасли

Стратегическое управление в атомной промышленности обеспечивает достижение целей предприятия в долгосрочной перспективе за счет обеспечения интеграции горизонтов планирования и управления, а также гибкой и оперативной реакции на изменения условий функционирования предприятия в стратегическом аспекте. Это обеспечивается за счет адаптации предприятия к меняющимся условиям на основе применения технологии исследования предметной области [11, 14] (Klimenkov, Kukor, 2017; Smirnov, 2012). Принципы стратегического управления в данном контексте можно представить в виде логической цепочки, представленной на рисунке 1 [10] (Karlik, Kukor, Dymkovets, Yakovleva, 2017).

Рисунок 1. Принципы стратегического управления

Источник: составлено авторами.

Одним из элементов творческого подхода можно считать применение логико-лингвистических моделей управления предприятиями атомной отрасли [10, 11] (Karlik, Kukor, Dymkovets, Yakovleva, 2017; Klimenkov, Kukor, 2017). Данная модель базируется на возможности описания сложных недетерминированных предметных областей с размытыми условиями и определениями, а также нечеткой логикой, что создает условия для внедрения рискозащищенных технологий планирования в промышленности на основе интеллектуальных систем обработки данных [12, 13] (Tolochko, 2020; Vinogradov, Vlasova, Kurshev, Podobryaev, 2018).

В рамках логико-лингвистического моделирования процесс стратегического управления предприятием атомной отрасли также можно представить в виде концептуального каркаса (рис. 2).

Рисунок 2. Концептуальный каркас стратегического управления предприятием атомной отрасли

Источник: составлено авторами.

Концептуальный каркас создал Б.Л. Кукор в теории адаптивного управления [8] (Kukor, Klimenkov, 2017). Формирование и реализация процесса стратегического управления организациями атомной отрасли имеет определенную онтологию, хронологию и ряд этапов. Помимо этого в течение времени изменяются не только фактические системы (элементы) и сама социально-экономическая система (СЭС), но и ее внешнее окружение. К примеру, нельзя рассматривать автономно отдельно взятое предприятие атомной отрасли, так как оно является элементом СЭС и взаимодействует с другими предприятиями в рамках производственного цикла с необходимым набором технических возможностей и оснащением. Предприятие ядерной энергетики является связующим звеном во взаимодействии различных стейкхолдеров, так как затрагивает разные виды деятельности. В связи с этим необходимо учитывать влияние динамических структур внешней и внутренней среды и соотносить с этапами формирования и реализации стратегического процесса [8, 9] (Kukor, Klimenkov, 2017; Massel, Pyatkova, Massel, 2016).

Структуру стратегического управления можно представить в виде следующей схемы (рис. 3).

Рисунок 3. Система стратегического управления предприятием атомной отрасли

Источник: составлено авторами.

Каждый блок системы стратегического управления состоит из ряда параметров, характеризующих субъекты и объекты управления предприятиями атомной отрасли.

Необходимость систематизации нематериальных и материальных факторов в стратегическом управлении предприятиями атомной отрасли

Применение системного подхода обеспечивает возможность описать все элементы системы, независимо от их типа и уровня сложности, за счет чего обеспечивается более простой подход к решению стратегических проблем. Основой данного метода, основанного на системном анализе экономических систем, является применение логико-вычислительного подхода, в котором под логической вычислительной системой подразумевается стандарт (эталон) эффективности, на параметры которой ориентируется любая другая экономическая система [7, 15] (Massel, Vorozhtsova, Pyatkova, 2017). Таким образом, объединение элементарных объектов в единую систему и взаимосвязи между ними обеспечивают достижение экономичной и эффективной деятельности предприятия атомной отрасли. Также в любой системе существует такое состояние, при котором целевое значение параметров элементарного объекта не может быть достигнуто. Это может быть связано как с недостаточным уровнем контроля и обратной связи, так и неточностью исходных данных. Атомная отрасль представляет собой сложную социально-экономическую систему с большим количеством субъектов, объектов и внутренних и внешних связей между ними. Системы такого масштаба сталкиваются с рядом проблем (состояние потери равновесия), связанных с возникновением конфликтов, узких мест, диспропорций в приобретении и потреблении ресурсов и т.д. Предметная область таких систем слабоструктурирована, что затрудняет процесс оценки эффективности деятельности только статистическими методами. Здесь необходим новый подход к исследованию [9, 10] (Massel, Pyatkova, Massel, 2016; Karlik, Kukor, Dymkovets, Yakovleva, 2017).

В целях обеспечения эффективности стратегического управления необходимо осуществлять анализ как внутренних параметров отрасли, основанных на применении экономических методов, так и внешних, основанных на применении анализа слабоструктурированных данных, обеспечивающих определение степени влияния нематериальных факторов на стратегическое развитие предприятий атомной отрасли.

Нематериальные ресурсы промышленного предприятия включают в себя качественные характеристики деятельности предприятия, к которым можно отнести структурный капитал, включая информационные, инновационные и интеллектуальные ресурсы, и отношенческий капитал [3, 16] (Varshavskaya, 2020; Yakovleva, Platonov, Karlik, Sharich, 2019). Материальные ресурсы предприятия определяет персонал, а также наличие финансовых и физических ресурсов.

Классификацию нематериальных факторов в стратегическом управлении предприятиями ядерной энергетики стоит разделять на три элемента:

1. Для субъекта управления (в качестве которого выступают лица, принимающие решения (ЛПР)).

2. Для объекта управления (в качестве которого выступают предприятия атомной отрасли).

3. Взаимодействие между субъектом и объектом управления [8] (Kukor, Klimenkov, 2017).

С точки зрения классификации материальных и нематериальных факторов в субъекте управления стратегическим развитием предприятий атомной отрасли стоит рассматривать: безопасность эксплуатации АЭС на протяжении всего жизненного цикла; уровень государственного регулирования отрасли; уровень модернизации предприятия; иерархичность управления и т.д. Таким образом, в субъекте управления преобладают исключительно нематериальные факторы, влияющие на стратегическое управление предприятиями атомной энергетики.

Аналогичным образом можно выделить признаки материальных и факторов в объекте управления: структура затрат предприятия; энергоэффективность; уровень развития НИОКР; экономическое состояние предприятия и т.д. Также в составе объекта управления можно выделить ряд нематериальных ресурсов: уровень квалификации персонала; доступность источников финансирования и т.д.

Взаимодействие между субъектом и объектом управления определяется влиянием подходов к решению конфликтных ситуаций с заказчиками; выстраиванию коммуникации с иностранными подрядчиками и заказчиками; взаимоотношениям с государственными органами власти и т.д.

Таким образом, именно нематериальные факторы (качественные показатели) оказывают значительное влияние на субъект и объект стратегического управления предприятиями атомной энергетики. Так как данные факторы входят в область трудно формализируемых, то при оценке качественных показателей чаще используется метод экспертных оценок (нечетко-множественный анализ), и чаще это реализуется в условиях частичной неопределенности, так как большая часть исследуемой информации является качественной – словесной и вербальной, и носит нечеткий характер [14, 17] (Smirnov, 2012; Kovalenko, 2015). Результатом такого анализа будет являться множество значений по всей области определения, заключенного в определенном интервале.

Онтология как концептуальный элемент стратегического управления предприятиями атомной отрасли

При более подробном анализе нематериальных факторов необходимо использование систем классификации и хранения больших объемов информации в виде пространства компонентов, которые формально структурируются в систему онтологий с наличием общих задач и целей (рис. 4).

Рисунок 4. Онтология материальных и нематериальных факторов стратегического управления в атомной отрасли

Источник: составлено авторами.

На рисунке 4 представлены принципы формирования подходов к структуризации фреймов для антиципации возникновения проблемных ситуаций в виде онтологии материальных и нематериальных факторов стратегического управления в атомной отрасли. Следовательно, чтобы систематизировать слабоформализованные элементы, необходимо применять метод онтологического инжиниринга для моделирования сложных систем, включающих логические, временные, пространственные, технологические и человеческие компоненты в их подлинной сложности, а не в рамках ограниченных математических моделей.

Сущность пространства компонентов заключается в интеграции знаний о существующих взаимосвязях между факторами и управляющими воздействиями, ситуациях, в которых осуществляет деятельность объект управления, а также самих характеристиках и свойствах объекта [7, 9, 16, 17] (Massel, Vorozhtsova, Pyatkova, 2017; Massel, Pyatkova, Massel, 2016; Yakovleva, Platonov, Karlik, Sharich, 2019; Kovalenko, 2015). Чтобы построить онтологическую модель, необходимо параллельно сгруппировать по уровням онтологии язык описания пространства анализируемых компонентов и имеющиеся знания [5, 17] (Volkova, Leonova, Loginova, Chernyy, 2019; Kovalenko, 2015). Графический вид онтологии позволяет в наглядной форме выделить основные понятия стратегического управления и взаимосвязи между ними. Стратегическое управление критическими инфраструктурами атомной промышленности реализовывается на базе прототипа интеллектуальной системы, где необходимыми элементами являются сформированные базы данных, формально описанные знания, содержащие объекты (экземпляры) и классы графических онтологий [7] (Massel, Vorozhtsova, Pyatkova, 2017).

Таким образом, построение онтологии предметной области стратегического управления атомной отраслью является одним из самых эффективных когнитивных инструментов для семантического моделирования слабоструктурированных сложных социально-экономических систем. Здесь же отражается сущность логико-лингвистического моделирования за счет формирования алгоритма построения онтологии:

1. Формирование базовых понятий (концептов предметной области).

2. Декомпозиция по уровням (определение высоты дерева онтологии).

3. Выстраивание взаимодействия между базовыми понятиями (концептами).

4. Исключение противоречий в структуре онтологического инжиниринга [7] (Massel, Vorozhtsova, Pyatkova, 2017).

Таким образом, онтология материальных и нематериальных факторов в области стратегического управления на основе ситуационного подхода в атомной отрасли, представленная на рисунке 4, создает основу для документов стратегического планирования в атомной отрасли.

Заключение

Таким образом, разработка онтологии материальных и нематериальных факторов в области стратегического управления на основе ситуационного подхода позволила структурировать основные понятия для разработки методических документов по управлению предприятиями атомной отрасли. Данная структура позволяет обосновать необходимость развития систем поддержки принятия решений в атомной энергетике за счет применения инструментов ситуационного управления и интеллектуальных решений, допустим, Miracle [18] (Vinogradov, 2006). Она также может использоваться в рамках навигатора интеллектуального капитала предприятия [19] (Karlik, Platonov, Yakovleva, Pavlova, 2018). Данный метод позволяет на основе единого онтологического пространства знаний повысить эффективность поиска необходимой информации, повысить уровень интеграции информационных потоков, а также совместную обработку имеющихся знаний в системе стратегического управления предприятиями атомной отрасли.