Modeling of project risk management in cross-border construction based on the integration management bus

Введение

События четвертой и начинающейся пятой промышленной революции на текущий момент дискретно показали себя в трансграничном строительстве [1]. Появились нейросетевые решения (в области маркетинга при подготовке проекта, в проектировании, в документообороте и контрактной деятельности и др.), на базе технологий информационного моделирования создаются цифровые двойники объектов капитального строительства, промышленные роботы стали больше участвовать в строительном процессе и его контроле (печать домов и строительных конструкций на 3D-принтере, дроны, робо-собаки и др.), сделки по продаже недвижимости стали происходить в полностью дистанционном формате - виден стремительный рост локальных решений на разных этапах жизненного цикла объекта строительства [3, 4]. Множественность разносторонней проектной информации трансграничных проектов приводит к проблемам управления их многоаспектностью [5], в тот же момент динамика внешних изменений добавляет проблемы управления масштабированием [2]. Эффективность проектной деятельности требует повышения по мнению профессионального сообщества [6, 7], следовательно причины низкой эффективности следует искать в реализовавшихся или неидентифицированных проектных рисках и их управления. Целью данной работы является совершенствование моделей и инструментов риск-ориентированного управления трансграничными строительными проектами.

Концептуальные модели управления проектами разделяются на две категории. Р.Д. Арчибальд [8], Э. Андерсен [9], Дж.И. Кендалл [10], В.И. Воропаев [11], Г.Я. Гельруд [12], В.В. Иванов [13] предлагают использовать объектно-ориентированные модели. А.И. Громов, А. Фляйшман, В. Шмидт [14, 15] – субъектно-ориентированные, акцентируя внимание на необходимость внедрения холистического подхода. А.И. Боровков развивает информационное моделирование и дата-ориентированный подход [16]. Соответственно необходимо разработать концептуальную модель, способную учитывать разные подходы к моделированию систем, которые откроют путь к единому, системному и сквозному управлению современными технологиями. При этом новая концептуальная модель должна повысить эффективность проектной деятельности и производительность труда на основе управления проектными рисками [17].

Материалы и методы

Методологической базой исследования послужили теория портфельного менеджмента и системный подход управления. Использованы следующие методы работы: диалектический, системной логики, абстрагирования, анализа и синтеза, экспертного, сравнительного, статистического, финансового, экономического, системного анализа, теория имитационного моделирования, эконометрики, а также методов наблюдения, группировки данных, их табличного и графического представления.

Результаты

Разработанная системная модель управления недвижимостью [18] построена на основе принципа риск-ориентированного моделирования. Исследовав концептуальные модели управления строительными проектами на трансграничных рынках, авторы пришли к выводу, что основной проблемой управления проектными рисками является проблема их идентификации на разных этапах, в том числе в рамках пяти групп процессов:

1. В группу процессов инициации добавлен углубленный риск-ориентированный анализ в разрезе уникальности проекта на трансграничном рынке, обязывающий учесть факторы внешней среды до момента старта работы над уставом проекта.

2. В группу процессов планирования проекта добавлен механизм проверки отсутствия альтернативного расписания с учетом проверки картины проектных рисков, позволяющей учесть стохастичность и динамичность поведения объекта управления в ускоренных темпах развития отрасли на основании постоянного поиска оптимальной траектории реализации проекта в едином информационном пространстве.

3. В группу процессов исполнения проекта добавлен процесс использования механизмов оценки рисков неисполнения поручения с целью исключения создания несвязанных между собой в моменте центров принятия управленческих решений, ухода от картины несогласованности ожиданий, ценностей, стратегии и их достижения на стратегическом, тактическом и операционном уровнях управления на основе введения индикаторов исполнения поручения.

4. В группу процессов мониторинга и управления добавлен механизм мониторинга и контроллинга исполнения устава проекта, который должен обеспечить строгое выполнение всех требований по управлению рисками в едином информационном пространстве при управлении интегрированными системами и элементами в трансграничном строительстве.

5. В группу завершающих процессов проекта добавлен анализ качества принятых управленческих решений и их влияние на результаты эффективности, позволяющий оценить картину реализовавшихся проектных рисков, проверить своевременности их идентификации и полноту использования методов их оптимизации, искать причины невозможности принятия необходимых предиктивных управленческих решений, а главное исключить в будущем условия накопления проектных ошибок.

Проведя анализ методов оптимизации проектными рисками в управленческих процессах строительства, авторы подтвердили многочисленность инструментов работы с рисками, рассмотрев основные четыре группы (методы передачи, снижения, уклонения и принятия риска). При этом, от качества планирования зависит и качество формирования диаграммы возникновения проектных рисков в разрезе жизненных стадий проекта с предположением, что степень и уровень влияния выявленных рисков верны с учетом стратегического планирования организации. Однако, данное предположение не имеет оснований быть верным, поскольку ранее выявлено отсутствие принципа риск-ориентированного моделирования в пяти группах процессов управления. Единственным основанием должен являться проведенный анализ в рамках поиска реляционной взаимосвязи проектных рисков девелопмента трансграничной недвижимости, который отсутствует в существующих концептуальных моделях и может быть осуществлен с использованием нейросетевых технологий при реализации дата-ориентированного подхода.

Многочисленные участники трансграничной проектной деятельности имеют собственные, разные иерархические структуры, которые в свою очередь создают риски предоставления неверной исходной информации, а главное не позволяют осуществлять поиск реляционных связей. Соответственно первым условием построения разработанной системной модели управления трансграничной недвижимостью стал переход к дата-ориентированному подходу, являющемуся эволюционным шагом от документо-ориентированного подхода, для возможности преодоления проблем формирования иерархичности на основе объединения всех участников в едином информационном пространстве на основе преодоления проблемы интероперабельности путем использования разработанной интеграционной шины управления.

Интеграционная шина управления обеспечивает стабильный обмен данными по масштабированию проектов и их управлению между всеми заинтересованными сторонами проекта через созданный инструментарий концептуальной модели управления с целью выработки управленческих решений для достижения поставленных целей. Интеграционная шина управления представляет собой матрицу показателей, изменяющуюся на протяжении жизненного цикла объекта строительства, сохраняя связь всех текущих показателей с плановыми, утвержденными уставом проекта, что формирует основу для подготовки необходимых управленческих решений. Для возможности подготавливать предиктивные управленческие решения требуется применить принцип риск-ориентированного моделирования: интеграционная шина управления на основе нейросетевых технологий получает не только доступ ко всей информации, объединяет коммуникацию всех участников, сопровождает каждый шаг в реализации проекта, но вводит разные уровни ответственности менеджмента за принимаемые решения. При управлении несколькими проектами одновременно создается система интеграционных шин управления. С учётом классической декомпозиции проекта на фазы, стадии, этапы, подэтапы введено два типа управленческих решений: точка принятия решения (фиксация выполнения задачи на уровне этапа, подэтапа и ниже) и разработанная усиленная точка принятия решения (фиксация принятия ценностно-ориентированного управленческого решения на основе усиленного (глубокого) изучения состояния проектных показателей на соответствие их плановым и учета возможных траекторий развития проекта в рамках изменяющейся картины рисков на основе правила золотого треугольника с поправкой на континуум ценностей Г. Керцнера [19]). Появляются необходимые при риск-ориентированном моделировании барьерные функции, которые позволяют не только разграничить ответственность, но и ввести на основании использования нейросетевых технологий разработанные ключевые индикаторы риска, представленные в Таблице 1.

Таблица 1 - Ключевые индикаторы риска

Модель управления девелоперским проектом на основе дата-ориентированного подхода в разрезе проектных стадий жизненного цикла и риск-менеджмента объекта строительства замкнута на подсистему управления жизненными циклами проектов, в которой интеграционная шина управления, используя потенциал нейросетевых технологий, реализует каждый шаг, начиная от идентификации проектных рисков и моделирования возможных оптимальных траекторий реализации проекта, заканчивая подготовкой предиктивных управленческих решений двух типов, которые формируют фундамент системного взгляда на управление многоаспектностью. Точка принятия решения формируется после анализа проектных рисков, когда как усиленная точка – после дополнительной проверки механизмом управления проектными рисками на основе их трансформации и пересчета в целевые оценочные индикаторы тройственной ограниченности при переходе через точки бифуркации проектных показателей. Выполнение фазы или стадии в трансграничном строительном проекте приводит к перестройке проектных рисков, ввиду изменения природы процессов – от проектирования к строительству, далее к эксплуатации и последующим ремонтам, реконструкции или сносу. Именно в этот момент следует детально исследовать состояние проекта, анализируя проектные показатели и все проектные риски. Барьерная функция не позволит продолжать проект в условиях невозможности прохождения усиленной точки принятия решения ввиду завышенных проектных рисков. Разработанная методика сквозного выявления и оценки проектных рисков на всех стадиях бизнес-процессов на базе формирования цифрового двойника сохраняет все показатели, а значит механизм мониторинга и контроллинга при управлении интегрированными системами и элементами в трансграничном строительстве получит соответствующее уведомление. Высшее руководство узнает о данной ситуации и решит, стоит ли вмешиваться в управление на операционном уровне. Таким образом, холистический подход внедряется в отношения между высшим руководством и менеджментом проекта. Важно отметить, что новым объектом управления становится информационная модель, которая путем развития в итоге превращается в цифровой двойник.

Представленная на Рисунке 1 модель управления многоаспектностью проектных задач на основе применения нейронных сетей и разработки целевых оценочных индикаторов, представленных в Таблице 2, закрывает контур риск-ориентированного моделирования, контролируя взятие задачи на исполнение сотрудником или нейросетевым помощником, при этом осуществляя формирование новых иерархических структур данных по

исполнителю и виду задачи с целью осуществления дальнейшего поиска реляционных взаимосвязей. Интеграционная шина управления на постоянной основе анализирует все иерархические структуры и ищет взаимосвязи между разными проектными показателями с помощью нейросетей, в итоге формируя новые проектные риски, пополняя классификаторы организации.

Таблица 2 – Целевые оценочные индикаторы модели управления многоаспектностью проектных задач

На основании принципа риск-ориентированного моделирования реляционные связи проектных рисков должны быть проверены с момента их формирования до момента их полного исчезновения на основе работы верифицированных нейронных сетей. Рассмотрим пример классического управленческого подхода при реализации проекта: при проектировании комплекса жилых домов, состоящего из 20 секций, выбирается проектное бюро, исходя из минимальной стоимости, но с релевантным опытом работы. Проект получает положительное заключение экспертизы. Выпускается рабочая документация, которая передается на строительную площадку. Строительные работы идут ритмично, но вскоре начинаются системные проблемы. Выбранные субподрядчики, работая в разных секциях, приходят к руководителю строительства и докладывают, например, оказывается в секциях 1-10 реализована система отопления с верхним розливом, а в секциях 11-20 – с нижним. Или в секциях 11-20 невозможно установить эвакуационные двери, поскольку проём в монолите этого не позволят. Возникает резонный вопрос: как в одинаковых секциях могут быть запроектированы разные системы, разные проёмы, а главное – почему руководитель проекта и строительства узнают это от подрядчика? Проблемы и разные решения по секциям становятся системными и требуют больших ресурсов для их преодоления. В ситуации реализации трансграничного проекта риски данных проблем многократно возрастают, поскольку требуется больше времени на координацию разрозненных участников проекта.

Исполнение сценария по вышеприведенному примеру невозможно при использовании разработанной новой концептуальной модели и входящей в неё модели управления многоаспектностью проектных задач. Проект реализуется в едином информационном пространстве на базе построения информационной модели. Интеграционная шина проекта при старте работы проектировщика покажет, как работает каждый исполнитель. Например, работают ли все проектировщики по направлениям или кто-то выключен и его требования пока не учитываются? Одинаковые ли исполнители по секциям или это разные специалисты? Индикатор приёма задачи к исполнению реализует холистический подход, когда исполнитель может сообщить о любой проблеме, отказавшись от исполнения задачи. Индикатор исполнения поручения реализует множественность значений в зависимости от уровня неисполнения поручений. По итогу в качестве барьерной функции задействован индикатор множественности риск-ориентированных задач, т.е. интеграционная шина управления сможет сообщить, что секции 1-20 реализуются разными специалистами, в разных городах, более того информационные модели одинаковых секций имеют многочисленные различия в своих параметрах. При этом менеджмент операционного уровня не информирован о данном индикаторе, поэтому стремится искать оптимальные пути реализации проекта самостоятельно, но высшее руководство имеет возможность детальнее проверять качество выполняемых задач с целью минимизации проектных рисков. Таким образом, нейросетевая проверка информационных моделей при сдаче работ покажет все нестыковки до захода в экспертизу. Повторение ситуации также невозможно, поскольку нейросети формируют ведомости объемов работ, выгружая их из информационной модели и проводя дополнительную проверку. Исключается человеческий фактор, когда специалист проверит 10 секций, а в остальных не заметит отличий в решениях и выдаст документацию сначала в экспертизу, потом в производство работ. Прохождение усиленной точки принятия решения будет невозможным, поскольку на каждой стадии проводится углубленный анализ проектных рисков, когда данные интеграционной шины управления сквозным образом пересчитываются нейросетью в обобщенные проектные показатели. А главное, все участники работают с единой информационной моделью, поэтому даже трансграничный характер проекта не сможет повлиять на усиление проектных рисков описанного примера.

Вся многоаспектная проектная информация по средствам работы интеграционной шины управления дополнительно обрабатывается механизмом мониторинга и контроллинга проектных рисков при управлении интегрированными системами в трансграничном строительстве, представленным на Рисунке 2. Принцип риск-ориентированного моделирования в данном случае заключается в возможности поиска недостающей информации благодаря нейросетевым технологиям и проверки передаваемой информации на достоверность на основе сравнения однотипных данных из разных источников: непосредственно информационной модели, проектной отчетности менеджмента, независимого контроля (например, контроль строительного процесса роботами). Разночтения полученной информации формируют основу для поиска реляционных связей и вывода новых проектных рисков, которые пополнят цифровую базу компетенций по видам проектной деятельности организации и стадиям их реализации. Благодаря решению проблемы иерархичности появляется возможность анализировать массивы данных, используя нейросетевые технологии, для определения главных проектных рисков. Возвращаясь к приведенному примеру, можно уверенно сказать, что только нейросетевые технологии могут эффективно проверить все тома проектной документации по 20 секциям ввиду их массивности. При этом труд специалистов должен быть нацелен на согласования принципиальных решений, которые должны быть выдержаны в каждой секции. Именно механизм мониторинга будет анализировать реляционную связь выбора самого дешевого исполнителя работ и создавать новые проектные риски (при их отсутствии в классификаторе организации), например, риск передачи работ неквалифицированному субподрядчику, риск выдачи в производство работ разных томов по одинаковым секциям дома.

Рисунок 2 – Механизм мониторинга и контроллинга проектных рисков при управлении интегрированными системами в трансграничном строительстве

Источник: разработано автором.

Дополнительно подсистема управления жизненными циклами проектов содержит модель проверки функционирования системной модели трансграничного строительства с использованием математических эконометрических методов в экономике, в т.ч. нечисловой экономике, когда ряд величин описываются нечисловыми математическими понятиями, относящимися к тем или иным классам объектов нечисловой природы, таким, как нечеткие множества, интервалы, распределения вероятностей. На основе методов VAR [3] и CVAR [4] проектные риски на основе анализа их иерархических структур методом анализа иерархий пересчитываются в интервальные финансовые показатели, что является независимым индикатором состояния проекта для высшего руководства. При этом динамика состояния данного индикатора функционирования может судить о качестве стратегического управления организацией на основе финансового вида проектных рисков.

Выводы

С целью усиления барьерных функций в трансграничной проектной деятельности сформулирован и применен принцип риск-ориентированного моделирования. Разработана система интеграционных шин управления в менеджменте, вводящая сквозную иерархичность и реляционную взаимосвязь проектных показателей на всех этапах жизненного цикла по средствам использования методик цифрового сценарного моделирования и позволяющую организовать управление масштабируемостью проекта в целях обеспечения ритмичности исполнения проектных задач. Интеграционная шина управления, используя нейронные сети, выступает каркасом построения новой системной модели управления проектами, позволяющей применять дата-ориентированный, системный и холистический подходы с интеграцией риск-менеджмента на всех уровнях управления для повышения эффективности трансграничного строительства. В каждом из пяти процессов управления появился риск-ориентированный компонент, направленный на идентификацию и управление проектными рисками. Разработанная подсистема управления жизненными циклами проектов, совершенствует подготовку управленческого решения по средствам сквозной оптимизации проектных рисков, выявляемых интеграционной шиной управления из всех баз данных единого информационного пространства с введением барьерных ограничений: управленческое решение не будет принято в ситуации завышенных рисков без согласования высшего руководства. Данное решение реализуется благодаря разработки универсального инструмента управления и контроля жизненного цикла проекта – усиленной точки принятия решения, учитывающей эмерджентность взаимодействия всех проектных показателей жизненного цикла проекта. При этом повышается цифровая открытость компании с целью улучшения условий реализации трансграничного проекта.

Моделирование управления проектными рисками, в механистическом смысле, позволило создать тройной запас прочности новой концептуальной модели управления при решении многоаспектных задач:

1. Прохождение точки принятия решения невозможно без анализа проектных рисков.

2. Прохождение усиленной точки принятия решения невозможно без прохождения углубленного анализа, выраженного разработанным механизмом управления проектными рисками на основе их трансформации и пересчета в целевые оценочные индикаторы тройственной ограниченности при переходе через точки бифуркации проектных показателей.

3. Проектная деятельность постоянно сопровождается разработанной моделью проверки функционирования системной модели трансграничного строительства с использованием математических эконометрических методов в экономике.

Интеграционная шина управления реализует тройной контур внимания к проектным рискам. Совершенствование механизмов мониторинга и контроллинга позволило в первую очередь обеспечить получение достоверной информации. Единое информационное пространство хранит все данные проекта в информационной модели, а значит интеграционная шина имеет возможность постоянно проводить поиск новых реляционных связей проектных рисков и совершенствовать свои базы данных на основе разработанной методики сквозного выявления и оценки проектных рисков на всех стадиях бизнес-процессов на базе формирования цифрового двойника объекта. Данная методика совершенствует механизмы мониторинга и контроллинга на основе цифровой проверки информации на достоверность. Разработанная модель управления многоаспектностью проектных задач на основе комплексного применения нейронных сетей обрабатывает показатели системы интеграционных шин управления для их перевода в комплексные, целевые оценочные индикаторы по каждому исполнителю задачи с целью организации единого учета проектных задач всех участников трансграничного взаимодействия.

Таким образом, риск-менеджмент становится центральным звеном, объединяющим все многоаспектные процессы управления трансграничным проектом на основе внедрения интеграционной шины управления.

[1] В мировой практике существуют разные трактовки трансграничных проектов [1, 2]. В данной статье авторы трактуют трансграничный проект как временное долгосрочное предприятие на страновом уровне для создания уникальных продуктов, услуг или результатов на основе многоплановой интеграции участников из различных государств.

[2] Масштабирование девелоперского проекта – сквозной процесс поиска оптимальной траектории реализации проекта на каждом этапе жизненного цикла путем выработки предиктивных управленческих решений на изменение внешней среды, исходных данных или реализации проектных рисков.

[3] VAR – метод количественной оценки риска, показывающий финансовые потери от возможной реализации проектного риска с заданной вероятностью.

[4] CVAR - метод количественной оценки риска, переводящий финансовый риск в риск недополучения прибыли с заявленной вероятностью при реализации текущего состояния проекта.