Особенности управления качеством инфраструктурных проектов в государственных организациях

Актуальной задачей при управлении качеством инфраструктурных проектов является устранение несоответствий применяемых методов особенностям инфраструктурных проектов. Критичными для успеха инфраструктурных проектов несоответствиями, особенно важными для государственных организаций, являются следующие три.

Во-первых, это наличие одной или нескольких внешних целей за границами проекта на фазе инициации проекта, что усложняет формирование содержания проекта, поскольку внесение изменения в содержание должно обязательно их учитывать. Вторым таким несоответствием является задание жестких ограничений по времени и финансам, а не изменяемых элементов в процессе балансировки «тройного ограничения проекта», поскольку единственным вариантом договорных отношений является контракт с фиксированной ценой, а качество может меняться только за счет управления содержанием проекта. В-третьих, существенное влияние оказывают особенности содержания типичного инфраструктурного проекта, формируемое из набора не уникальных, а типовых решений. Это может сыграть ключевую роль в достижении необходимого качества, поскольку успех проекта зависит от интегрируемости в единое решение при заданных ограничениях.

Решением данной задачи может послужить модель, лежащая в основе управления качеством, которая помогла бы при принятии решений, уменьшающих вероятность возникновения несоответствий при выполнении этапов проекта. Данная модель должна обладать возможностями согласования метрик на этапе формирования требований и на этапе приемки и структурирования (желательно в иерархическую схему), метрик и показателей, характеризующих как отдельные элементы и составные части проекта, так и проект в целом.

Основными подходами по возможности совместного применения стандартов управления качеством и стандартов управления проектами являются перенос элементов действующей системы менеджмента качества (СМК) на проекты и создание собственной СМК. В СМК проектов используются два основных метода: использование отдельных инструментов качества общего и специального назначения и создание окружения управления качеством.

Подход с использованием существующей СМК уровня предприятия для проектов неэффективен. Требуется либо адаптация существующей СМК, либо исключение из нее системы управления проектами с созданием для нее параллельной СМК. В настоящее время не существует общего мнения о количестве и составе этапов, из которых в действительности состоит процесс выработки решений в проектах. Главная причина этого заключается в различии обстоятельств, в которых проходят конкретные процессы, из-за чего многочисленным этапам процесса выработки решений в разных случаях придается многообразное значение. Методы принятия решений и программные продукты поддержки принятия решений на российском рынке не ориентируются полностью на использование в СМК проектов.

Одним из типовых вариантов инфраструктурных проектов является разработка и внедрение программных и информационных систем (ИС). Применение разработанных для них методов улучшения качества в проектах и задачах других типов является общепринятой практикой. Так, создание и формализация каскадной модели разработки ИС [1] оказало заметное влияние на последующие стандарты управления проектами и качеством, особенно в части управления и отслеживания требований на всех этапах проекта.

Более современным и широко применяемым вариантом каскадной модели является V-модель [2]. Основной задачей при разработке V-модели являлось одновременное улучшение как эффективности процесса разработки, так и надежности создаваемой ИС. С этой целью «нисходящая» часть, отвечающая за разработку и близкая к каскадной модели, дополнена параллельной «восходящей» частью, отвечающей за тестирование и выявление несоответствий на параллельном уровне разработки (рис.1, левая часть).

В дальнейшем было предложено несколько вариантов улучшения такой модели для повышения её эффективности, реализующих различные элементы управления качеством. Так, для сокращения избыточной работы по кодированию предлагалось дополнить спецификацию модуля фазой дополнительной инспекции с целью проверки возможности эффективной диагностики и/или контроля модуля после его реализации в соответствии со спецификаций [3]. Однако, данный подход затрагивал только один из этапов разработки и не позволял сохранить сквозной контроль управлением качеством проекта в целом.

ВЫРАБОТКА МЕТОДОЛОГИИ И РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ПОСТРОЕНИЯ МОДЕЛЕЙ, ПОЗВОЛЯЮЩИХ УПРАВЛЯТЬ КАЧЕСТВОМ ПРОЕКТА НА ВСЕХ ФАЗАХ ЕГО СУЩЕСТВОВАНИЯ

Обобщенная модель качества инфраструктурного проекта, основанная на совмещении модифицированной модели каскадной разработки – V-модели, с иерархией метрик по уровням этой модели представлена на рис. 1.

Рис. 1. Связанная с системой показателей V-модель

Для практического применения модели важной частью является простота вычисления результирующего показателя. Это может быть достигнуто путем применения детерминированной фак-

Рис. 2. Преобразование графа факторной модели к ациклическому виду

торной модели [8], обеспечивающей однозначную функциональную связь фактора с показателем. Единственным условием корректных вычислений в такой модели является отсутствие рекурсивных вычислений, которые могут привести к появлению повторного учета части факторов. Выполнение этого условия возможно путем приведения графа к ациклическому виду. Наиболее простым способом для этого является разрыв связей в цикле методом добавления новой вершины со связями, исключающими повторное возникновение цикла (рис. 2). При этом многократное выполнение одной операции разворачивается в последовательность размноженной нужное количество раз вершины.

Существует также способ разрыва связей в цикле методом добавления новой вершины со связями, исключающими повторное возникновение цикла (рис. 2).

Главным звеном в комбинированной модели является использование факта ограниченности количества решений, возможных для инфраструктурного проекта. С этой целью заданный в иерархии показателей V-модели набор элементов фиксируется в виде структурного базиса. Элемент, определенный данным образом, позволяет получить на их совокупности значения структурной функции, с помощью которой можно сравнить эти две структуры проекта друг с другом. Если рассматривать несколько возможных конфигураций каждого элемента, то можно рассматривать данную задачу, как задачу создания структурного базиса для последующей структурной оптимизации.

В основе сравнения вариантов реализации проекта может лежать сравнение интегральных показателей их качества [5]. Для этого учитываются показатели, связанные с результатом выполнения проекта своей целевой функции. С целью выбора наиболее эффективного метода формирования выделяют четыре критерия, подлежащие учету при выборе метода сравнения: целевые показатели сведены в иерархическую структуру; показатели имеют различную относительную важность, определяемую на основе экспертных оценок; метод допускает построение модели качества, позволяющей сравнивать различные варианты решения по единому интегральному показателю;

модель имеет разумную сложность.

Метод анализа иерархий качественно моделирует сложные проблемы на основе данных критериев. На вершине иерархии, применяемо к случаю модели качества инфраструктурного проекта, помещается главная цель проекта, а элементы нижнего уровня, в свою очередь, представляют множество вариантов альтернатив. Элементы промежуточных уровней соответствуют критериям или факторам, которые связывают цель с альтернативами.

Для упрощения задачи взвешивание «силы» мнения экспертов из рассмотрения целесообразно считать все мнения равнозначными, что позволяет определять относительные веса в ходе совещаний или консультаций. Поэтому берется упрощенный метод попарных сравнений Коггера.

На переходном этапе между фазами проекта в основу выбора интегральных показателей качества на основе предложенной модели качества инфраструктурного проекта лучшим вариантом будет считаться стремление к максимально точной оценке не столько значений результирующих показателей, сколько соблюдению постоянного соотношения между ними до и после модернизации. Так, если ^ – это измеренное значение i -го показателя до модернизации, К- - оценка его значения после модернизации, а ^i – точное значение, полученное по итогам эксплуатации, то основной задачей в процессе прогнозирования является стремление к выполнению следующего соотношения (критерия):

Vf : —г = const .

<

Выбор данного критерия основывается на двух особенностях предлагаемого метода: движение в правильном направлении считается более важным, чем абсолютный размер движения; соотношение между показателями качества и ограниченным числом первичных параметров после модернизации предсказать проще, чем получить точное значение.

Для оценки метрик при модернизации предприятия произведение «достоверность и значимость» может рассматриваться как универсальная характеристика метрики.

При предположении проектом модернизации инфраструктуры, с помощью модели можно оценить различные затраты (стоимость) этапа. Самым удобным способом для осуществления данной операции будет формирование матрицы перехода состояния проекта.

Если a,.i = l,...,m – это элемент, подлежащий замене или обновлению ( «старый»), а bjj = l,...,n – элемент после выполнения модернизации («новый»), то ячейка Pij матрицы перехода P формируется по следующим правилам: если ^ai должен меняться на bi , то Pi} = 1; если tlj не должен менять на bi , то Pi} = 0.

Далее экспертом формируются векторы стоимостей перехода C размерности n, где для каждого нового элемента указывается стоимость перехода на него, и если e - единичный вектор размерности m , а c > 0 – целочисленная константа, обозначающая количество заменяемых элементов, то получить можно несколько оценок: C^p = PC-, e*C^p = e^C- cC^p-, ce*C^p = ce*PC .

Такая матрица для утвержденного варианта переходного процесса может быть актуализирована, уточнена и использована в будущем при выполнении работ и создании документов, основывающихся на имеющейся в ней информации, что положительно сказывается на моделировании.

Для реализации нужной структуры проекта используется один из алгоритмов комбинаторной оптимизации, например, полный перебор, метод ветвей и границ, эмпирические методы. При управлении качеством в реальных проектах, за исключением случаев особенно крупных проектов, при реализации на практике стоит учесть, что использование РП программного обеспечения маловероятно. Поэтому предполагается, что будет сравниваться ограниченное число вариантов.

Возможно расширение приведенной методики для расчета стоимости интеграции нескольких элементов и подсистем, чтобы матрица для ИТС в целом, равно как и матрицы показателей, не стали громоздкими, что изображено на рис. 3.

Рис. 3. Суммирование затрат по нескольким подсистемам

Матрица в данном случае дополняется суммированием стоимости нижележащих элементов или подсистем с добавлением стоимости создания самой подсистемы. Расчет стоимости интеграции определяется экспертами на основе анализа предметной области и в рамках предлагаемой методики используется, как заданное значение. Для получения оптимальной структуры проекта можно использовать один из алгоритмов комбинаторной оптимизации, такие как полный перебор, метод ветвей и границ, контролируемого отжига и др.

Предложенная модель допускает широкие возможности модернизации. Так, она может быть расширена за счет введения вероятностной составляющей параметров для интеграции с рисковыми моделями проекта [9]. В этом случае её характеристики могут быть исследованы с применением метода Монте-Карло. Другим вариантом расширения является возможность использования в качестве как входных, так и контрольных данных автоматически сформированных с применением языковых спецификаций из требований к ИС, лежащих в основе SMART- стандартов [10]. В тех проектах, где такое решение возможно и/или допустимо, оно может повысить как скорость реализации проекта, так и его качество за счет перехода к машиннопонимаемым спецификациям на всех или некоторых из его этапов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Результаты апробации представленных методов в СМК инфраструктурного проекта, а именно создание высокопроизводительной системы моделирования физических процессов в Московском авиационном институте и подготовка к сертификации СМК МАИ [7], позволили выявить особенности применения данной методики в условиях реального проекта. Применение методики позволило ускорить процесс принятия решений на каждой фазе проекта, определить организационные и технические мероприятия, позволяющие эффективно осуществлять поиск и реализацию решения в проблемных ситуациях, а полученные результаты подтвердили корректность разработанных моделей и предложенных методов. При этом результаты практического применения показали заметный экономический эффект, к которому можно отнести сокращение вероятности возникновения несоответствий в процессе выполнения проекта, уменьшение стоимости интеграции результатов выполнения проекта в эксплуатационное окружение.