Метод аналізу проектів з урахуванням причинно-наслідкових зв’язків факторів ризику

Размещено на http://www.allbest.ru/

Міністерство освіти і науки України

Національний аерокосмічний університет ім. М.Є. Жуковського

“Харківський авіаційний інститут”

УДК 658.012.23:658.011.3

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук

Метод аналізу проектів з урахуванням причинно-наслідкових зв'язків факторів ризику

05.13.22 - управління проектами та програмами

Бабак Ірина Миколаївна

Харків - 2008

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Національному аерокосмічному університеті ім. М.Є. Жуковського “Харківський авіаційний інститут” Міністерства освіти і науки України.

Науковий керівник - доктор технічних наук, доцент Дружинін Євген Анатолійович, Національний аерокосмічний університет ім. М.Є. Жуковського “ХАІ”, завідувач кафедри інформаційних технологій проектування літальних апаратів.

Офіційні опоненти:

доктор технічних наук, професор Божко Валерій Павлович, Національний аерокосмічний університет ім. М.Є. Жуковського “Харківський авіаційний інститут”, завідувач кафедри фінансів;

кандидат технічних наук, доцент Євланов Максим Вікторович, Харківський національний університет радіоелектроніки, доцент кафедри інформаційних управляючих систем.

Захист відбудеться “22” лютого 2008 р. о 12.00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.062.01 у Національному аерокосмічному університеті ім. М.Є. Жуковського "ХАІ" за адресою: 61070, м. Харків, вул. Чкалова, 17, радіотехнічний корпус, ауд. 232.

З дисертацією можна ознайомитися у науково-технічній бібліотеці Національного аерокосмічного університету ім. М.Є. Жуковського "ХАІ” за адресою: 61070, м. Харків, вул. Чкалова, 17.

Автореферат розісланий “15” січня 2008 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради Латкін М.О.

Загальна характеристика роботи

Актуальність теми дослідження. У цей час в Україні одним з основних способів реалізації виробничого та наукового потенціалу країни є виконання проектів, спрямованих на створення нової техніки (ПСНТ). Для них характерні новизна та складність створюваного продукту проекту, що зумовлюють ризик недосягнення заданої якості результатів робіт. Найчастіше в разі його виникнення здійснюється повторення робіт, що призводить до перепланування строків виконання наступних етапів проекту й потребує додаткових ресурсів. На хід виконання проекту впливають також ризики відмови ресурсів, для відновлення яких слід вжити певних заходів, а це призводить до подовження тривалості основних робіт проекту й потребує грошових витрат. Отже, наслідком виникнення цих внутрішніх ризиків є перевищення строків і вартості проекту, тому при його плануванні важливо передбачати можливість їх настання й оцінити можливі часові та грошові втрати.

Крім цього, в умовах ринкових відносин на виконання проектів великий вплив мають зовнішні ризики, що пов'язані з нестабільністю політичного, економічного та соціального становища в Україні та не можуть бути керованими з боку виконавців проекту. В науковій літературі з управління проектами авторів В.Д. Шапіро, І.І. Мазури, В.А. Верби, М.В. Грачової, Л.С. Кобиляцького запропоновано велику кількість класифікацій ризиків, де ризик трактується як можливість виникнення несприятливих ситуацій, які призводять до матеріальних, часових, фінансових та інших втрат. Автори відрізняють поняття “фактор ризику”, під яким розуміють причину виникнення ризиків. Причому один ризик може бути спричинений декількома факторами та, в свою чергу, може стати причиною виникнення інших. Наприклад, такі зовнішні фактори, як оподаткування, інфляція, зміна кон'юнктури ринку, зміни в законодавстві та зовнішньоекономічних відносинах є причиною виникнення інших факторів ризику - зміни цін на матеріали та сировину, енергію, транспортні послуги, вартість праці, які на рівні проекту призводять до збільшення витрат на матеріальні ресурси проекту.

Однак в існуючих методах оцінки ризиків проектів - аналізі чутливості, аналізі сценаріїв, методі імітаційного моделювання Монте-Карло, методі дерева рішень та інших, вплив зовнішніх факторів ризику враховують уже на рівні проекту через зміни вартості ресурсів, але при цьому не розглядають причинно-наслідкові зв'язки між факторами, що стали причиною цих змін. Крім того, у рамках цих методів не аналізується спільний вплив зміни вартості ресурсів і подовження виконання робіт проекту в разі виникнення зазначених внутрішніх ризиків. Це призводить до неповного врахування факторів ризику та можливих додаткових витрат на проект.

Тому актуальною науково-прикладною задачею є розробка методу аналізу проектів створення нової техніки з урахуванням причинно-наслідкових зв'язків факторів ризику для підвищення достовірності оцінки часових і ресурсних витрат.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота над дисертацією виконувалася на кафедрі інформаційних управляючих систем Національного аерокосмічного університету ім. М.Є. Жуковського “Харківський авіаційний інститут” у рамках держбюджетних і госпрозрахункових НДР Міністерства освіти і науки України “Розробка методологічних основ, системних моделей та інтелектуальних інформаційних технологій логістичного управління розподіленими виробництвами та проектами з їх створення” (ДР №0106U001035), "Системний підхід і знанняорієнтовані методи в управлінні проектами створення безпілотних авіаційних комплексів" (ДР №0105U004286); Міністерства палива й енергетики України “Моделі та методи управління проектами розвитку підприємства вугледобувної галузі” (ДР №0104U002113); Міністерства промислової політики України “Управління проектами розробки нової техніки” (ДР №0104U005897). Особистий внесок автора в зазначених НДР як співвиконавця полягає в розробці методу оцінки впливу причинно-наслідкових зв'язків факторів ризику на вартість ресурсів проекту; методу оцінки строку виконання та витрат проекту з урахуванням сценаріїв розвитку несприятливих подій; структури комп'ютерної системи для аналізу показників проекту з урахуванням впливу ризиків.

Мета і задачі дослідження. Метою дослідження є підвищення достовірності оцінки часових і ресурсних витрат проектів створення нової техніки на основі аналізу проектів з урахуванням причинно-наслідкових зв'язків факторів ризику.

Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити такі задачі:

1) провести аналіз проектних ризиків і методів їх оцінки;

2) розробити метод оцінки впливу зовнішніх факторів ризику на вартість ресурсів проекту;

3) провести моделювання впливу внутрішніх ризиків на тривалість проекту;

4) розробити метод аналізу витрат, тривалості й показників ефективності проектів створення нової техніки з урахуванням причинно-наслідкових зв'язків факторів ризику;

5) розробити комп'ютерну систему для аналізу показників проекту з урахуванням причинно-наслідкових зв'язків факторів ризику;

6) впровадити результати дослідження в практику виконання проектів створення нової техніки.

Об'єкт дослідження - процес виконання проекту створення нової техніки.

Предмет дослідження - методи та моделі оцінки вартості, строків і показників ефективності проекту створення нової техніки з урахуванням впливу факторів ризику.

Методи досліджень. Проведені дослідження основані на використанні методів системного аналізу для вивчення особливостей та структуризації ПСНТ; методів теорії нечітких множин і відносин для оцінки взаємовпливу факторів ризику; методів стохастичного мережного планування для опису послідовності виконання робіт ПСНТ; методів теорії імітаційного моделювання для моделювання процесів виконання проектів; методів теорії математичної статистики для аналізу результатів моделювання; методів управління проектами й інвестиційного менеджменту для оцінки показників ефективності ПСНТ; методів об'єктно-орієнтованого програмування для розробки комп'ютерного інструментарію аналізу показників проекту.

Наукова новизна одержаних результатів:

Вперше одержано: метод аналізу проектів із використанням основних положень теорії нечітких множин і методів імітаційного моделювання, який на відміну від існуючих ураховує спільний вплив факторів ризику, що дозволяє підвищити достовірність оцінки витрат, строків виконання та показників ефективності проекту.

Удосконалено: метод оцінки факторів ризику в частині врахування причинно-наслідкових зв'язків між ними за допомогою нечітко-множинного подання, що дозволяє врахувати складну природу факторів ризиків.

Дістало подальшого розвитку: метод аналізу чутливості проекту до факторів ризику в частині урахування залежності між вхідними даними, що дає можливість виділити найбільш впливові причини зміни значень показників проекту.

Практичне значення одержаних результатів. Розроблені у дисертаційній роботі методи та моделі є науково-методичною базою для створення інструментальних засобів дослідження комплексного впливу факторів ризику на показники витрат і строків виконання ПСНТ. Вони реалізовані у вигляді комп'ютерної системи для аналізу основних показників проекту з урахуванням сценаріїв виникнення несприятливих подій зовнішнього оточення та внутрішніх факторів ризику. Її використання дозволяє оцінити витрати й строки виконання проектних робіт з урахуванням причинно-наслідкових зв'язків факторів ризику, що дозволяє планувати заходи щодо управління ризиками.

Результати дисертаційних досліджень впроваджені:

у відокремленому підрозділі Южно-Української атомної електростанції (акт впровадження від 15.10.02 р.);

у відособленому підрозділі “Шахта “Піонер”” державного підприємства “Добропіллявуголь” (акт впровадження від 12.05.04 р.);

у СКБ “Верстаторобот” (акт впровадження від 31.05.04 р.);

у Міжгалузевому науково-дослідному інституті проблем фізичного моделювання режимів польоту літаків, м. Харків (акт впровадження від 28.04.05 р.).

Особистий внесок здобувача. Всі основні наукові положення, висновки та рекомендації дисертаційної роботи отримані автором особисто.

У публікаціях, що написані в співавторстві, автору дисертації належать: аналіз підходів щодо оцінки економічної та соціальної ефективності державних проектів і програм [1]; моделювання повторення множини робіт як механізму парирування ризиків для забезпечення стійкості проекту [2]; аналіз впливу факторів ризику зупинки робіт на хід виконання науково-технічного проекту [4]; модель вибору інвестиційного проекту на основі дисконтних методів з урахуванням ризику [5]; метод оцінки мультиплікативного ефекту від реалізації проектів і програм [6]; метод оцінки мультиплікативного ефекту виникнення факторів ризику на основі нечітких множин [7]; аналіз проблем управління ризиком при виконанні великомасштабних проектів [9]; аналіз ризиків ПСНТ в аспекті їх взаємного виникнення [10]; аналіз різнорідних початкових даних для вибору методу оцінки параметрів факторів ризику [12].

Апробація результатів дисертації. Результати дослідження доповідались та обговорювались на міжнародній науково-технічній конференції “Інтегровані комп'ютерні технології в машинобудуванні ІКТМ” (Харків, 2002-2004, 2006), I обласній конференції молодих науковців “Тобі, Харківщино, - пошук молодих” (Харків, 2002), міжнародній науково-технічній конференції “Інформаційні комп'ютерні технології в машинобудуванні” (Харків, 2002), VII міжнародній науково-практичній конференції “Наука і освіта “2004””(Дніпропетровськ, 2004), міжнародній науковій конференції “Молода наука Харківщини - 2004” (Харків, 2004), II міжнародній науково-практичній конференції “Современные информационные технологии в экономике и управлении предприятиями, программами и проектами” (Харків, 2004), першій міжнародній науково-технічній конференції студентів, аспірантів і молодих наукових робітників “Інформаційно-керуючі системи і комплекси ІСКС-2004” (Миколаїв, 2004), наукових семінарах кафедри інформаційних управляючих систем Національного аерокосмічного університету ім. М.Є. Жуковського “ХАІ”.

Публікації. За темою дисертації опубліковано 15 праць, з яких 8 статей - у наукових виданнях, що входять до переліку ВАК України (3 статті - у науково-технічних журналах, 5 статей - у збірниках наукових праць), 7 тезисів докладів на наукових конференціях.

Структура роботи. Дисертаційна робота містить: вступ, чотири розділи, висновки, додатки і список використаних літературних джерел. Повний обсяг дисертації становить 193 сторінки, у тому числі: 47 рисунків на 7 окремих сторінках; 18 таблиць на 2 окремих сторінках; 4 додатки на 33 сторінках; список використаної літератури зі 143 найменувань на 13 сторінках.

Основний зміст роботи

Вступ дисертаційної роботи містить: обґрунтування актуальності теми й наукової задачі; зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами; мету і задачі дослідження; об'єкт, предмет і методи досліджень; наукову новизну й практичну цінність отриманих результатів; особистий внесок здобувача; інформацію про реалізацію, апробації та публікації результатів.

У першому розділі розглянуто особливості ПСНТ та етапи управління ризиками проектів; проаналізовано існуючі класифікації проектних ризиків; проведено порівняльний аналіз методів оцінки ризиків проектів; сформульовано і обґрунтовано основний напрямок дисертаційного дослідження. техніка проектний ризик

На етапі планування ПСНТ важливим є аналіз можливих змін строку виконання проекту, адже несвоєчасне впровадження наукоємної продукції призводить до швидкого морального старіння та зниження її конкурентоспроможності, а отже, до ризику недоотримання прибутку. Типовими ризиками, що викликають подовження тривалості проекту, є ризики недосягнення заданої якості результатів робіт і відмов обладнання. Їх наслідком відповідно є повторне виконання комплексу робіт і впровадження робіт на відновлення обладнання. З боку зовнішнього оточення на проект впливають ризики подорожчання ресурсів, які не можуть бути керованими виконавцем проекту, а отже, потребують створення грошових резервів на покриття збитків. Тому врахування перелічених ризиків дає змогу оцінити можливі строки виконання проекту й додаткові витрати на ресурси, що є основою для вибору методів реагування на ризики при плануванні проекту.

Розглянуто етапи управління ризиками, наведені в стандартах РМВОК, ЕСSS і в роботах з проектного аналізу авторів І.І. Мазури, В.Д. Шапіро, Л.С. Кобиляцького, В.А. Верби, В.Н. Буркова. Визначено, що при плануванні проектів основними з них є виявлення і класифікація ризиків, якісний та кількісний аналіз, формування заходів щодо компенсації їх негативного впливу.

Аналіз показав, що єдиної системи класифікації не існує та іноді важко провести чітку межу між окремими видами ризиків, адже існує причинно-наслідкова залежність між різнорідними факторами ризику, згідно з якою виникає ланцюгова реакція виникнення наступних факторів у разі виникнення попередніх. У роботі запропоновано назвати це явище мультиплікативним ефектом (МЕ) виникнення факторів ризику.

Для кількісного аналізу ризиків проекту використовують імовірнісний та експертний аналіз, метод побудови “дерева рішень”, проте вони дають досить укрупнену оцінку показників проекту. Більш детальними є методи аналізу чутливості, аналізу сценаріїв проекту та імітаційне моделювання. Однак вхідні дані для цих методів являють собою прогнозні значення параметрів проекту з урахуванням можливих змін, але методів і моделей їх розрахунку не подається. Тому постала задача розробки методу оцінки факторів ризику з урахуванням мультиплікативного ефекту їх виникнення.

Для опису проекту з урахуванням впливу множини факторів ризику в даній роботі вибрано методи мережного планування, бо вони дозволяють моделювати повернення на повторне виконання робіт і ймовірність відмови обладнання, а також оцінити витрати на роботи в разі подорожчання ресурсів і подовження строку виконання робіт.

Як інтегральні показники, що враховують витрати і тривалість проекту, можна використовувати показники ефективності проекту, які затверджені методикою UNIDO: чистої поточної вартості (NPV), внутрішньої норми окупності (IRR), індексу рентабельності (PI) та дисконтного періоду окупності (DPP) проекту. Їх широко використовують у практиці управління проектів завдяки можливості врахування вартості грошей в часі, що дозволяє порівнювати вартість грошових потоків за різні періоди.

Поширені сучасні інформаційні технології MS Project, Project Expert, KOMFAR, PROSPIN дозволяють розрахувати показники проекту на основі детермінованого плану робіт. Але вони не реалізують методів аналізу відхилення строків виконання проектів у разі виникнення ризиків низької якості виконання робіт і відмов обладнання, які є характерними для ПСНТ. Тому зроблено висновок про необхідність розробки програмних засобів, що враховують ці особливості ПСНТ.

Другий розділ присвячений розробці методу оцінки впливу зовнішніх факторів ризиків на вартість ресурсів проекту.

Щоб простежити за комплексним впливом множини зовнішніх факторів ризику на виконання проекту, проект подають як граф , де - множина робіт, - множина подій, пари визначають події початку та завершення робіт. Кожна робота-дуга характеризується параметрами, де - тривалість виконання роботи, - вектор ресурсів, необхідних для виконання роботи: , де - матеріали та сировина, - енергія, L - виконавці робіт, Ob - устаткування. Стан зовнішнього середовища пропонується подавати як ієрархічну структуру, де вузлами є фактори ризику , а зв'язки між ними віддзеркалюють причинно-наслідкову залежність (рис.1).

Формалізовано модель МЕ подається як композиція різнорідних залежностей, що пов'язують вхідні параметри факторів ризиків з вихідними, а на нижньому рівні - з вартістю ресурсів проекту:

,

де - вартість ресурсів для виконання робіт проекту, - вектор факторів ризиків верхнього рівня, - вектор підсумкових ризиків нижнього рівня, - функції впливу факторів попереднього рівня на наступний.

Для моделювання МЕ як вхідні дані задають вектор нових значень факторів ризику на моменти часу : , . Далі розраховуються значення наступних факторів у зв'язку зі зміною попередніх. У результаті вихідними даними є зміни вартості ресурсів на прогнозований момент часу.

Рис. 1. Схема впливу мультиплікативного ефекту виникнення факторів ризику на вартість ресурсів проекту

Для отримання кількісних оцінок вартості ресурсів з урахуванням МЕ виникнення факторів ризику розроблено метод, суть якого полягає в такому:

Крок 1. Всю множину ресурсів проекту розбивають на дві множини:

1) - множина ресурсів, які закріплюються безпосередньо за роботами проекту й задають їх кількість споживання при виконанні кожної роботи:

,

де - множина матеріалів і сировини; - множина видів енергії, що споживається; - множина робітників, які безпосередньо виконують роботи; - множина встаткування;

2) - множина ресурсів, що враховують у статтях витрат з операційної діяльності, але не закріплюють безпосередньо за роботами проекту:

,

де - відповідно множина робітників, видів енергії, устаткування та матеріалів для забезпечення адміністративно-господарської діяльності; - грошові кошти на сплату кредитів та інших зобов'язань; - грошові кошти на сплату податків, акцизів та інших обов'язкових виплат; - амортизаційні відрахування.

Така структуризація дозволяє окремо розраховувати витрати на роботи, бо вони залежать як від вартості ресурсів , так і від самої структури робіт, що може змінюватись при повторенні робіт і включенні робіт на відновлення устаткування. Витрати на проект за рахунок ресурсів залежать в основному від тривалості проекту, тому їх зручно розраховувати без прив'язки до окремих робіт проекту.

Крок 2. Для кожного виду ресурсу виявляють фактори зовнішнього оточення проекту, що безпосередньо впливають на їх вартість (рівень ). Потім виявляються фактори, що є причиною виникнення факторів рівня і т. д. - до рівня.

Для виявлення залежності між факторами ризику аналізують наявну інформацію про них. Якщо існують статистичні дані за минулі періоди, то можна застосувати статистичні методи визначення залежності: кореляційний, регресійний, факторний аналіз, метод угруповань, метод групового врахування аргументів. У разі відсутності статистичної інформації застосовують експертні методи. Якщо залежність між факторами ризику встановлена, то їх включають до ланцюга факторів ризику, що впливають на вартість вибраного виду ресурсу.

Зазначену процедуру повторюють доти, поки не будуть розглянуті всі види ресурсів. Отримані ланцюги утворюють загальну ієрархічну структуру факторів ризику, що відбиває причинно-наслідкові зв'язки між ними.

Крок 3. Для кожного фактора ризику задають модель розрахунку його значення, де входом є значення факторів ризику , виходом - значення залежного фактора ризику . Трудність полягає в тому, що не для всіх елементів можна задати аналітичну модель, на основі якої розраховується значення вихідного фактора ризику при зміні значень вхідних факторів. За наявності ретроспективної інформації застосування статистичних методів дозволяє отримати опис залежності між факторами в аналітичному вигляді.

Однак кожен проект містить у собі новизну, виконується в нових умовах зовнішнього оточення, тому для деяких факторів відсутні статистичні дані, або визначити залежність між ними у вигляді математичної моделі складно.

Тому їх пропонується подавати у вигляді лінгвістичних змінних і задавати залежність між факторами у вигляді набору правил “Якщо <Значення входу > ТА <Значення входу > ТА … <Значення входу> Або <Значення входу> ТА <Значення входу> ТА … <Значення входу > АБО … То <Значення виходу>”.

Тому для опису факторів ризику в моделі МЕ пропонується використовувати такі типові елементи (табл. 1).

Таблиця 1 Типові елементи для подання залежностей між факторами ризику

Назва елемента	1. Присвоєння значення	2. Аналітичний вузол	3. Нечіткий вузол
Спосіб розрахунку вихідного значення фактора	Безпосереднє присвоєння значення	Обчислюється за аналітичним виразом	Обчислюється шляхом нечіткого логічного виводу

При нечіткому поданні фактор ризику описують як лінгвістичну змінну

,

де - назва фактора ризику; - терм-множина змінної , тобто множина назв лінгвістичних понять, що характеризують фактор ризику, , - кількість термів; - базова множина значень, що може приймати фактор ризику; - мінімальне й максимальне значення фактора ризику.

Як лінгвістичні змінні можна подати кількісні фактори (мають фізичну шкалу виміру) і якісні фактори ризику (не мають фізичної шкали виміру). Для кількісних факторів базова множина відповідає фізичній шкалі виміру, для якісних - вводять штучну шкалу виміру в бальних оцінках або процентному відношенні. Кожен терм описується функцією належності, яка є нечіткою множиною та складається з пар , де - ступінь належності значення фактора ризику нечіткій множині. Для побудови функції належності використовують метод попарних порівнянь. Набір правил, що описують залежність , формалізуються у вигляді матриці знань нечіткого вузла (табл.2).

Таблиця 2 Структура матриці знань нечіткого вузла

Номер групи висловлювань	Лінгвістичні значення вхідних факторів ризику	Вихідне значення фактора
j
	…

Кількість груп висловлювань у матриці знань відповідає кількості терм-множин вихідного фактора. Кожне висловлювання в групі є комбінацією термів вхідних факторів ризику, що відповідають одному й тому ж терму вихідного фактора .

Крок 4. Задається вектор нових значень факторів ризику на моменти часу : , . Далі проводиться розрахунок значень всіх наступних факторів униз по ланцюгу до рівня проекту. При цьому аналітичні вузли обчисляються шляхом прямої підстановки значення вхідних факторів у математичну формулу. Для нечітких вузлів застосовується метод нечіткого логічного виводу, суть якого полягає в такому:

1. Для конкретного значення вхідного фактора ставиться у відповідність ступінь належності кожному нечіткому терму . Причому кількість термів у факторів може бути різною.

2. Отримані значення підставляють у логічні висловлювання матриці знань: , тому позначимо.

3. При заміні в логічних висловленнях “ТА” на операцію взяття мінімуму ( ) і “АБО” на операцію взяття максимуму ( ) розраховують значення ступеня належності вихідного фактора кожному нечіткому терму , j=1…l:

.

4. Отримані значення виступають як рівні відсікання вихідних функцій належності , об'єднання яких дає нечітку множину. Приведення до чіткості здійснюється методом дефазифікації за центром мас:

,

де - область визначення значень вихідного фактора ризику.

Основний зміст розділу опубліковано у роботах [3, 7, 10-12].

Третій розділ присвячено розробці методу моделювання реалізації ПСНТ з урахуванням виникнення внутрішніх ризиків і розробці методу оцінки ефективності проекту, що враховує сценарії розвитку несприятливих подій.

Моделювання ризику недосягнення заданої якості результату робіт проводять на базі стохастичного мережного графа з поверненнями. Для цього задають - множину дуг повернення, ймовірність реалізації яких дорівнює . Якщо повернення можливе лише в одну вершину, то s - кількість дуг повернення з вершини b. Генерується ймовірнісне число та реалізується дуга повернення з умови, , де . - імовірність реалізації робіт, що виходять з вершини b.

Якщо повернення можливе одразу в декілька вершин, то, , . Генеруються ймовірнісні величини та реалізуються дуги, для яких, . При n-кратній реалізації дуги повернення підносять до степеня n для забезпечення виходу із циклу.

Моделювання моменту виникнення відмови здійснюється за допомогою генератора відмов

де - момент виникнення відмови; - рівномірно розподілене ймовірнісне число; - інтенсивність відмов i-го виду устаткування; t - час роботи устаткування.

У разі відмови ресурсу в проект включаються роботи на його відновлення, у разі повернень структура мережного графа корегується з урахуванням додавання робіт, що повторюються. Далі розраховуються нові параметри виконання наступних робіт, оцінюються витрати на ресурси для виконання робіт і тривалість проекту :

1)

2)

де - множина основних робіт проекту; - множина робіт на поновлення ресурсів; - множина робіт, що повторюються; ; - тривалість робіт критичного шляху проекту; - збиток від зупинення робіт; - витрати на ресурси роботи:

3)

де , - обсяг і ціна матеріалів і сировини і-го виду; , - обсяг і ціна енергії i-го виду; , - кількість і зарплатня робітників i-го виду; ,- кількість обладнання i-го виду та витрати на його використання; m, e, k, v - відповідно кількість видів матеріалів, енергії, робітників та обладнання; - витрати на ресурси в день, - тривалість роботи w.

На базі розглянутих методів оцінки МЕ виникнення ризиків та імітаційного моделювання впливу відмов ресурсів і повернень на повторення робіт розроблено метод аналізу проектів з урахуванням причинно-наслідкових зв'язків факторів ризику, суть якого полягає у такому:

Крок 1. На основі мережного графа розраховуються показники проекту без урахування ризиків: тривалість проекту і витрати на ресурси , що входять у розрахунок грошових потоків з операційної діяльності проекту:

4)

де- надходження по проекту за рік t, - витрати на ресурси робіт, - адміністративні витрати, - кредитні платежі, - відсоток податків; - амортизація приміщень та устаткування, - роки виконання проекту.

На основі (4) показник чистої поточної вартості проекту розраховують як

5)

де - інвестиції в проект, - ставка дисконтування, - роки виконання проекту.

Показники ефективності IRR, PI та DPP визначають на основі тих же даних, що й NPV.

Крок 2. Проводять багатократне моделювання повернень на доробку та відмов устаткування на основі стохастичного графа для визначення максимального строку виконання проекту .

Крок 3. Формують модель МЕ виникнення факторів ризику та розраховують на її основі нові вартості ресурсів на період .

Крок 4. Моделюється виконання проекту з урахуванням повернень, відмов і змін вартості ресурсів. На основі (2) розраховується тривалість проекту з урахуванням внутрішніх ризиків, а витрати на ресурси робіт (1) розраховуються як сума витрат на роботи, що виконувались до зміни вартості ресурсів, та після цієї зміни. Відповідно при зміні вартості ресурсів змінюються значення грошових потоків по проекту (4), та перераховується (5) при .

Крок 5. Аналізують відхилення початкових показників тривалості, витрат та ефективності проекту від найбільш імовірних, які визначаються шляхом статистичної обробки результатів моделювання проекту при заданих факторах ризику.

На основі розробленого методу досліджують ефективність проекту при виникненні факторів ризику за допомогою методів аналізу сценаріїв та аналізу чутливості. Метод аналізу чутливості має метою оцінити еластичність показників ефективності до зміни одного фактора ризику, що дозволяє проранжувати фактори за ступенем їх важливості.

Відмінність проведення аналізу чутливості на основі моделювання мультиплікативного ефекту виникнення ризиків можна продемонструвати таким чином (рис. 2):

Рис. 2. Відмінність аналізу чутливості на основі моделювання мультиплікативного ефекту виникнення факторів ризику від класичного підходу

Проведення аналізу сценаріїв на основі розробленого методу аналізу проектів дозволяє досліджувати спільний вплив факторів зовнішнього середовища у вигляді дискретних ситуацій та факторів внутрішніх ризиків за допомогою імітаційного моделювання. Це дає змогу отримання функції розподілу чистої поточної вартості, а не дискретних наборів її значень, як це відбувається при проведенні класичного аналізу сценаріїв.

Основний зміст розділу опубліковано у роботах [4, 6, 14, 15].

Четвертий розділ присвячений розробці комп'ютерної системи аналізу проектів з урахуванням причинно-наслідкових зв'язків факторів ризику.

Розроблені моделі та методи оформлені у вигляді комп'ютерної системи, структура якої подана на рис. 3. Вона має дві основні підсистеми - побудови моделі МЕ факторів ризику й розрахунку їх підсумкового впливу та підсистему моделювання впливу відмов і повернень на структуру робіт проекту й в результаті - на його витрати, тривалість та ефективність. Користувачами системи є аналітики та менеджери проектів. Для визначення комплексного впливу факторів ризику в загальному випадку запрошують експертів, які проведуть настройку функцій належності для опису параметрів факторів ризику. За допомогою системи було проведено аналіз проекту розробки дистанційно-пілотованого літального апарата. Були визначені часові та ресурсні витрати проекту в разі виникнення повернень, відмов обладнання та зміни вартості енергії, матеріалів та оплати праці робітників. Було проведення ранжування факторів ризику за ступенем їх впливу на проект.

Рис. 3. Структура комп'ютерної системи

Основний зміст розділу опубліковано у роботах [3, 8].

В додатках наведено акти впровадження результатів роботи на ряді підприємств та організацій, основні методи аналізу залежностей між факторами ризику, детальний опис проекту зі створення дистанційно-пілотованого літального апарата, аналіз ризиків якого проведено в роботі.

Висновки

У дисертації вирішено актуальну науково-прикладну задачу розробки методу аналізу проектів створення нової техніки з урахуванням причинно-наслідкових зв'язків факторів ризику для підвищення достовірності оцінки часових і ресурсних витрат.

Основні наукові та практичні результати роботи полягають у такому:

Проаналізовано особливості ПСНТ та етапи управління ризиками проектів. Розглянуто існуючі класифікації проектних ризиків і проведено порівняльний аналіз методів їх оцінки. Визначено, що в них недостатньо приділено уваги врахуванню причинно-наслідкових залежностей між факторами ризику зовнішнього оточення.

Розроблено метод оцінки впливу зовнішніх факторів ризику на вартість ресурсів проекту з урахуванням причинно-наслідкових зв'язків між факторами у вигляді моделі мультиплікативного ефекту виникнення факторів ризику. Розроблено метод визначення вихідного значення фактора ризику за відсутності аналітичної залежності від вхідних для кількісних та якісних факторів ризику, який оснований на нечітко-множинному поданні параметрів ризиків і зв'язків між ними.

Проведено моделювання впливу ризиків недосягнення заданої якості результатів робіт і ризику відмови устаткування на тривалість виконання проекту за допомогою стохастичного графа з поверненнями.

Розроблено метод аналізу витрат, тривалості й показників ефективності проектів створення нової техніки з урахуванням причинно-наслідкових зв'язків факторів ризику, який оснований на використанні моделі мультиплікативного виникнення факторів ризику та імітаційного моделювання внутрішніх факторів, що дозволяє підвищити достовірність оцінки часових і ресурсних витрат проектів на етапі планування.

Розроблено комп'ютерну систему для аналізу показників проекту з урахуванням причинно-наслідкових зв'язків факторів ризику, що включає в себе модуль для оцінки впливу факторів зовнішнього середовища та модуль імітаційного моделювання факторів внутрішнього ризику. Достовірність результатів моделювання ґрунтується на коректному використанні апробованих моделей та методів проектного менеджменту при розробці методу аналізу вартості, строків та ефективності проектів та досвіді аналізу прогнозних та фактичних результатів виконання проектів створення нової техніки.

Результати дисертаційного дослідження впроваджені в практику аналізу проектів розробки авіаційної техніки при оцінці строків і витрат виконання проектів з урахуванням впливу несприятливих факторів.

Використання запропонованих у роботі моделей і методів, які реалізовані у вигляді комп'ютерної системи аналізу проектів з урахуванням причинно-наслідкових зв'язків факторів ризику, дозволяє підвищити рівень наукової обґрунтованості рішень при плануванні витрат і строків виконання проекту.

Список опублікованих праць за темою дисертації

Дружинин Е.А., Мазорчук М.С., Цихмистро И.Н. Анализ эффективности государственных целевых программ и оценка влияния их реализации на развитие предприятий // Авіаційно-космічна техніка і технологія. - 2003. - № 1(36). - С. 158-163.

Дружинин Е.А., Бабак И.Н. Планирование проектов, устойчивых к проявлению факторов рисков // Радіоелектронні і комп'ютерні системи. - 2005. - № 1(9). - С. 83 - 88.

Бабак И.Н. Подход к оценке эффективности проекта на основе построения модели порождения факторов рисков // Інформаційно-керуючі системи на залізничному транспорті. - 2005. - № 1, 2 (51, 52). - С. 3-8.

Яшина Е.С., Цихмистро И.Н. Динамическое прогнозирование изменений плана работ по созданию новой техники // Авіаційно-космічна техніка і технологія. - Х.: Нац. аерокосміч. ун_т "Харк. авіац. ін-т", 2002. - Вип. 27. - С. 49 - 54.

Мазорчук М.С., Цихмистро И.Н. Информационная технология поддержки принятия решений по выбору инвестиционных проектов // Авіаційно-космічна техніка і технологія. - Х.: Нац. аерокосміч. ун_т "Харк. авіац. ін-т", 2002. - Вип. 29. - С. 120-124.

Дружинин Е.А., Бек В.А., Цихмистро И.Н. Основные подходы к оценке эффективности некоммерческих проектов // Системи обробки інформації. - Х.: НАНУ, ПАНМ, ХВУ, 2002. - Вип. 6(22). - С. 299-306.

Бабак И.Н., Максименко О.В. Анализ и оценка рисков проектов создания новой техники // Управління проектами та розвиток виробництва. - Луганськ: Східноукр. нац. ун-т ім. В. Даля, 2004. - №3 (11). - С. 73-84.

Бабак И.Н. Разработка информационной системы оценки эффективности проекта с учетом динамики проявления внешних и внутренних факторов рисков// Збірник наукових праць Харківського Університету Повітряних Сил. - Х.: Харківський Університет Повітряних Сил ім. Івана Кожедуба, 2006. - Вип. 6(12). - С.118-121.

Дружинин Е.А., Мазорчук М.С., Цихмистро И.Н. Основные проблемы управления крупномасштабными проектами по созданию технических систем в условиях неопределенности // Міжнародна наук.-техн. конф. “Інформаційні комп'ютерні технології в машинобудуванні”. - Х.: Нац. аерокосм. ун-т “ХАІ”, 2002. - С. 66.

Бабак И.Н., Деева Е.В. Оценка проектных рисков на основе построения иерархической модели взаимодействия их факторов // Міжнародна наук.-техн. конф. “Інтегровані комп'ютерні технології в машинобудуванні”. - Х.: Нац. аерокосм. ун-т “ХАІ”, 2003. - С. 127.

Бабак И.Н. Оценка рисков проекта с учетом их мультипликативного проявления и выбор методов парирования рисков // Матеріали VІІ міжнародної наук.-практ. конф. “Наука і освіта `2004”. - Дніпропетровськ: Наука і освіта, 2004. - С.14.

Максименко О.В., Бабак И.Н. Выбор методов для оценки технико-экономических показателей и факторов рисков проектов создания новой техники // Міжнародна наук.-техн. конф. “Інформаційно-керуючі системи і комплекси”. - Миколаїв: Нац. ун-т кораблебудування ім. адм. Нахімова, 2004. - С. 195-196.

Бабак И.Н. Оценка рисков проектов разработки новой техники // II международная науч.-практ. конф. “Современные информационные технологии в экономике и управлении предприятиями, программами и проектами”. - Х.: Нац. аэрокосм. ун-т “ХАИ”, 2004. - С. 103-104.

Бабак И.Н. Формирование структуры страхового запаса проектов с учетом мультипликативного эффекта проявления факторов риска // Міжнародна наук.-техн. конф. “Інтегровані комп'ютерні технології в машинобудуванні”. - Х.: Нац. аерокосм. ун-т “ХАІ”, 2004. - С. 213.

Бабак И.Н. Сценарий оценки эффективности проекта с учетом внешних и внутренних рисков // Міжнародна наук.-техн. конф. “Інтегровані комп'ютерні технології в машинобудуванні”. - Х.: Нац. аерокосм. ун-т “ХАІ”.

Анотація

Бабак І.М. Метод аналізу проектів з урахуванням причинно-наслідкових зв'язків факторів ризику. -- Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13.22 - управління проектами та програмами. - Національний аерокосмічний університет ім. М.Є. Жуковського “Харківський авіаційний інститут”, Харків, 2008.

Робота присвячена розробці методу аналізу проектів створення нової техніки з урахуванням причинно-наслідкових зв'язків факторів ризику для підвищення достовірності оцінки часових і ресурсних витрат проекту.

Розроблено метод оцінки впливу зовнішніх факторів ризику на вартість ресурсів проекту з урахуванням причинно-наслідкових зв'язків між факторами. Розроблено метод визначення вихідного значення фактора ризику за відсутності аналітичної залежності від вхідних, який оснований на нечітко-множинному поданні параметрів ризиків і зв'язків між ними.

Розроблено метод аналізу витрат, тривалості й показників ефективності проектів з урахуванням причинно-наслідкових зв'язків факторів ризику на основі на використання моделі мультиплікативного ефекту виникнення факторів ризику та імітаційного моделювання впливу ризиків недосягнення заданої якості результатів робіт і відмов устаткування, що дозволяє підвищити достовірність оцінки часових і ресурсних витрат проектів на етапі планування. Створено комп'ютерну систему для аналізу показників проекту, яка включає в себе підсистеми оцінки впливу факторів зовнішнього середовища та імітаційного моделювання внутрішніх ризиків.

Ключові слова: ризик, проект створення нової техніки, вартість ресурсів, причинно-наслідкові зв'язки, мультиплікативний ефект.

Аннотация

Бабак И.Н. Метод анализа проектов с учетом причинно-следственных связей факторов риска. - Рукопись.

-Диссертация на соискание учёной степени кандидата технических наук по специальности 05.13.22 - управление проектами и программами. - Национальный аэрокосмический университет им. Н.Е. Жуковского “Харьковский авиационный институт”, Харьков, 2008.

Работа посвящена разработке метода анализа проектов создания новой техники с учетом причинно-следственных связей факторов рисков для повышения достоверности оценки временных и ресурсных затрат.

В настоящее время в Украине одним из основных направлений развития экономики и научного потенциала страны является выполнение проектов создания новой техники. Для них характерны новизна и сложность создаваемого продукта, которые приводят к риску повторения работ в случае недостижения заданного качества полученных результатов, что удлиняет сроки выполнения проекта и увеличивает затраты на ресурсы. В случае проявления других внутренних рисков, например отказов ресурсов, проводят мероприятия по приведению ресурса в работоспособное состояние, что также требует временных и денежных затрат.

С другой стороны, на выполнение проекта влияют факторы внешнего окружения, которые в основном приводят к изменению стоимости обеспечивающих ресурсов. Причем один риск может быть вызван несколькими факторами, и в свою очередь может стать причиной возникновения других. Например, налогообложение, инфляция, изменение конъюнктуры рынка, изменения в законодательстве и внешнеэкономических отношений являются причиной изменения цен на материалы, энергию, транспортные услуги, падение спроса на продукцию, которые в свою очередь приводят к внутренним рискам проекта: превышению стоимости и сроков выполнения, недостижению целей проекта.

В работе проанализированы особенности проектов создания новой техники и этапы управления рисками проектов. Рассмотрены существующие классификации проектных рисков и проведен сравнительный анализ методов их оценки. В этих методах влияние внешних факторов риска учитывается на уровне проекта через изменение стоимости ресурсов, но при этом не рассматриваются причинно-следственные связи между факторами, которые стали причиной этих изменений. А также не анализируется совместное влияние изменения стоимости ресурсов и удлинения выполнения работ проекта в случае проявления указанных внутренних рисков.

Разработан метод оценки влияния внешних факторов рисков на стоимость ресурсов проекта с использованием модели мультипликативного эффекта возникновения факторов риска, которая представляет собой иерархическую структуру, где значения факторов последующего уровня зависят от значений факторов предыдущего уровня. Для построения такой модели используются аналитические узлы, где зависимость между факторами задается аналитическим выражением, и нечеткие узлы, где связь между входом и выходом задается в виде логических высказываний, а сами факторы описываются в виде лингвистических переменных. Для нечетких узлов предложен метод определения выходного значения фактора риска при отсутствии аналитической зависимости от входных факторов, который основан на нечетко-множественном представлении параметров рисков и связей между ними.

Разработан метод анализа затрат, длительности и показателей эффективности проектов создания новой техники с учетом причинно-следственных связей факторов рисков, основанный на использовании модели мультипликативного эффекта возникновения факторов рисков и имитационного моделирования внутренних факторов, что позволяет повысить достоверность оценки временных и ресурсных затрат проектов на этапе планирования.

Создана компьютерная система для анализа показателей проекта с учетом причинно-следственных связей факторов риска, которая включает в себя подсистемы оценки влияния факторов внешнего окружения и имитационного моделирования внутренних факторов риска.

Результаты диссертационного исследования внедрены в практику анализа проектов разработки авиационной техники при оценке сроков и затрат на выполнение проектов с учетом влияния неблагоприятных факторов.

Использование предложенных в работе моделей и методов, которые реализованы в виде компьютерной системы анализа проектов с учетом причинно-следственных связей факторов риска, позволяет повысить уровень научной обоснованности решений при планировании затрат и сроков выполнения проектов.

Ключевые слова: риск, проект создания новой техники, стоимость ресурсов, причинно-следственные связи, мультипликативный эффект.

Abstract

Babak I.N. Method of the project analysis in view of risk factors cause-effect relationship. - Manuscript.

Dissertation for obtaining candidate scientific degree on specialty 05.13.22. - project and program management. - National Aerospace University “Kharkiv Aviation Institute”, Kharkiv, 2008.

The work is devoted to the development of the method of new technique creation project analysis in view of risk factors cause-effect relationship, that makes possible to increase the project time and resource expenses estimation reliability.

The method of estimation of external risk factors influence on the project resources cost has been developed in view of risk factors cause-effect relationship. The method of calculation of output value of the risk factors has been developed. That method can be used when the analytical dependence between the output and input value is not clear. The method is based on fuzzy-plural representation of risk parameters and dependence between them.

The method of analysis of project expenses, duration and efficiency parameters has been developed in view of risk factors cause-effect relationship. The method is based on the use of multiplicative effect of risk factors occurrence model. The method also uses the simulation of risk influence. Such risks are the risk of inaccessibility of the stated quality of the work results as well as the risk of equipment failure. That makes possible to increase the reliability of evaluation of the time and resource project expanses at the planning stage. The computer system for the analysis of project parameters has been created. It includes the subsystems of environment factors influence estimation and simulation of internal risks.

Key words: risk, new technique creation projects, resource cost, cause and effect relationships, multiplicative effect.

Размещено на Allbest.ru