ВВЕДЕНИЕ
Специфика развития рынка образовательных услуг в последние годы характеризуется высоким уровнем конкуренции. Основным элементом конкурентоспособности вуза является качество выпускаемых вузом специалистов. Следовательно, в настоящее время необходима комплексная оценка деятельности вуза, т.е. оценка качества выпускаемой вузом продукции.
Степень разработанности проблемы. В настоящее время предложено множество различных методик и показателей для оценки качества специалистов, оценки потенциала и результативности работы вуза, выпускающей кафедры. Но большинство этих методик имеют множество недостатков. Главные из них - это субъективизм, низкая достоверность исходной информации и, как следствие, низкое качество результатов оценки, закрытость, большие трудозатраты на реализацию и т.д.
Перечисленные обстоятельства, актуальность и практическая значимость обусловили выбор темы диссертационного исследования, предопределили его цель, задачи и структуру.
Объектом исследования являются высшие учебные заведения.
Предметом исследования являются информационные процессы в системе управления деятельностью вуза.
Цель диссертационного исследования. Целью являются разработка и исследование системы поддержки принятия решений для управления деятельностью вуза.
Достижение поставленной цели потребовало решения следующих задач:
- провести анализ существующих методик оценки деятельности вуза и определить перечень требований, предъявляемых к существующим и разрабатываемым методикам;
5
- разработать с использованием унифицированного языка моделирования
UML объектно-ориентированную модель информационных процессов деятельности вуза;
- проанализировать и выбрать технологию организации хранения и передачи данных для разрабатываемой СППР;
- с использованием методов планирования экстремальных экспериментов провести анализ СУБД, удовлетворяющих требованиям построенной модели, с целью оптимального выбора платформы разрабатываемой системы;
- выделить перечень основных функциональных операций, подлежащих реализации в рамках разрабатываемой подсистемы расчета рейтинга вуза;
- на основании разработанной UML-модели и выбранных программных средств реализовать модуль расчета рейтинга вуза;
- провести активные эксперименты для оценки параметров разработанной ИС.
Теоретические и методологические основы исследования. Теоретическую основу исследования составили труды отечественных и 'зарубежных авторов, посвященные исследованию проблем оценки деятельности учебных заведений, качества подготовки специалистов, вопросам автоматизации управленческой деятельности, методам математической статистики, имитационного моделирования, методам структурного и объектно-ориентированного анализа предметной области.
Инструментарий исследования составили методы математической статистики, теория баз данных, статистические методы планирования экстремальных экспериментов, методы формализованного анализа информационных характеристик объекта управления, алгоритм сравнения сложных систем по критерию функциональной полноты, а также современные программные средства - Windows 2000 Prof, Delphi 5.0, Java, Excel 7, ORACLE.
Эмпирическую базу исследования составили статистические данные, характеризующие деятельность вузов России за 2002 год.
6
Работа выполнена в рамках паспорта специальности 08.00.13 -«Математические и инструментальные методы экономики» п. 2.3 «Разработка систем поддержки принятия решений для рационализации организационных структур и оптимизации управления экономикой на всех уровнях» и п. 2.6 «Развитие теоретических основ, методологии и инструментария проектирования, разработки и сопровождения информационных систем субъектов экономической деятельности: методов формализованного представления предметной области; программные средства; базы данных ...»
Научная новизна результатов исследования Элементы новизны содержат следующие результаты, положения, рекомендации:
1. Разработана модель функционирования вуза с использованием унифицированного языка моделирования UML.
Построенная UML-модель позволяет:
- визуализировать систему в ее желательном состоянии;
- описать стандартные компоненты и связи между ними;
- проводить модификацию системы с учетом изменяющихся условий.
2. На основании анализа существующих методик оценки деятельности вуза выделены параметры, позволяющие оценивать соответствие функциональных возможностей конкретных методик требованиям предметной области.
3. По данным активных экспериментов с СУБД MS SQL и ORACLE получены статистически значимые уравнения регрессии, описывающие зависимость времени выполнения запросов сервером от объема БД, объема возвращаемых данных и количества баз данных, участвующих в запросе. Результаты проведенных исследований позволили:
осуществить выбор СУБД ORACLE в качестве инструментария реализации системы поддержки принятия решений для управления деятельностью вуза;
7 выявить факторы, оказывающие наибольшее влияние на
производительность СУБД MS SQL и ORACLE, в том числе применительно к разрабатываемой СППР.
4. Сформирована структура системы поддержки принятия решений для управления деятельностью вузов, и реализован на базе СУБД ORACE, DELPHI, JAVA модуль сбора данных, расчета и анализа рейтинга вуза, выпускающей кафедры. Разработанный модуль позволяет:
- осуществлять ввод данных, необходимых для расчета рейтинга, с использованием сети INTERNET/INTRANET, из форматированных файлов и вручную;
- легко модифицировать и расширять систему, в том числе изменять состав показателей;
- реализовать обмен данными как между системой верхнего уровня, так и между вузовскими СППР;
- рассчитывать рейтинг по любому выбранному подмножеству показателей.
Практическая значимость результатов исследования.
На основании созданной UML-модели можно реализовать распределенную ИС, содержащую большую часть информации о деятельности вузов. Кроме того, разработанная информационная система может стать основой для проведения аттестации и аккредитации вузов.
Построенная информационная модель деятельности вуза может быть использована при создании подсистем, направленных на автоматизацию деятельности отдельных структур учебного заведения.
Результаты, полученные в ходе активных экспериментов, могут быть использованы для выбора СУБД, в процессе проектирования и создания различных ИС.
В диссертации представлены документы, подтверждающие прикладную полезность результатов исследования.
8 Апробация работы
Основные положения диссертационного исследования докладывались и обсуждались на следующих конференциях и семинарах: Всероссийской научной конференции студентов и аспирантов «Новые информационные технологии. Информационное, программное и аппаратное обеспечение». (Таганрог 1995 г.); Межгосударственной научно-практической конференции «Проблемы проектирования и управления экономическими системами: инвестиционный аспект» (Таганрог 1998 г.); межгосударственной научно-практической конференции «Экономико-организационные проблемы проектирования и применения информационных систем». (Ростов-на-Дону 1998 г.); Международной научно-методической конференции «Системы управления качеством высшего образования». (Воронеж 2001 г.); Областной конференции «Информационные технологии в образовании Ростовской области» (Ростов-на-Дону 2002 г.); Международной конференции «ГИС для муниципального и регионального управления» (Таганрог 2001 г.)
Отдельные результаты диссертационной работы используются при оценке качества учебного процесса в Ростовском Государственном Экономическом Университете «РИНХ» и Профессиональном Лицее №17 «Сократ» г. Ростова-на-Дону. Акты внедрения и использования научных результатов прилагаются к диссертации.
Результаты исследования использованы в типовом прикладном программном обеспечении: «Система поддержки принятия решений для управления деятельностью вуза» (№2003612559, РОСПАТЕНТ).
По результатам диссертационного исследования опубликовано 9 печатных работ объемом 1,5 печатных листа.
Объем и структура работы.
Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, библиографического списка использованных источников и приложений.
9 1. СУЩЕСТВУЮЩИЕ ПОДХОДЫ К ПОСТРОЕНИЮ СИСТЕМ
ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬЮ ВУЗА
1.1. Необходимость разработки систем поддержки принятия решений для оценки деятельности вуза
Изменения последних лет в экономике РФ не могли не затронуть высшие учебные заведения. Вузы стали полноправными субъектами рыночной экономики, со всеми атрибутами последней, в первую очередь, конкуренцией. В такой ситуации качество образования приобретает характер основного элемента конкурентоспособности вуза на рынке образовательных услуг.
Проведенные в 2000 году экономическим факультетом Воронежского государственного университета исследования по выявлению факторов, влияющих на выбор абитуриентом вуза, показали, что в структуре мотивации наибольшее значение имеют следующие факторы: «хорошее качество образования» и «престижность вуза» (38% и 30% соответственно). В тоже время престижность вуза складывается из мнения абитуриентов и студентов о качестве образования. Таким образом, в настоящее время качество образования становится значимым для 68% абитуриентов при выборе вуза.[1]
С развитием новых технологий дистанционного образования и облегчением доступа к всемирной сети Internet значение качества образования будет увеличиваться за счет нивелирования фактора географического расположения вуза. Абитуриенты смогут получать образование в любом вузе по своему выбору, не смотря на территориальную удаленность.
Возможное повсеместное введение единого экзамена, так же повысит влияние фактора качества образования. Ведь общеизвестно, что при выборе вуза часть абитуриентов не рискует подать документы в престижный вуз, не
10 будучи уверенными в своих силах. Единый же экзамен поможет объективно
оценить абитуриентам свои силы при выборе вуза для поступления.
Другая область деятельности вузов — научно-исследовательские разработки (НИР). Как правило, НИР являются объектом пристального внимания руководства вузов. Это обусловлено следующими причинами: во-первых, необходимостью дополнительного финансирования вузов; во-вторых, для студентов участие в НИР является реальной возможностью применить на практике полученные знания, оценить свои возможности и, иногда даже, найти себе место работы, т.е. вузы заинтересованы в развитии НИР. Но и в этом секторе конкуренция на рынке обостряется. Кроме этого, потенциальные заказчики НИР часто даже не знают, кто может выполнить их заказ.
Следовательно, в настоящее время объективно необходима комплексная оценка деятельности вузов, поскольку потенциал вуза в значительной степени обуславливает спрос потребителей на образовательные и научные услуги, потребность лиц и организаций на продукты научной и образовательной деятельности.
Вузу количественная оценка дает возможность определить его позицию среди подобных учреждений и помогает в выборе стратегии дальнейшего развития. Такая оценка должна стать основой системы общего руководства качеством вуза.
Для органов управления высшим образованием оценка вуза является инструментом, с помощью которого можно осуществлять контроль учебных заведений, проводить аттестацию и аккредитацию, планировать развитие высшего образования и, особенно, реализовывать инвестиционную политику в данной сфере.
В тоже время деятельность вуза по подготовке специалистов является довольно сложным и продолжительным процессом, который может занимать от 3 лет, при подготовке бакалавров, до 5-6 лет при подготовке специалистов и магистров. В такой ситуации однозначно определить и спрогнозировать
11
влияние тех или иных факторов на конечный результат сложно, а порой и не возможно. Единственным выходом в такой ситуации является использование современных информационных систем (ИС).
1.2. Анализ современных информационных технологий используемых в управлении
В настоящее время существует несколько типов ИС используемых в сфере управления. Рассмотрим особенности построения и функционирования наиболее распространенных ИС.
Системы электронной обработки данных (СЭОД) предназначены для решения хорошо структурированных задач, по которым имеются необходимые входные данные и известны алгоритмы и другие стандартные процедуры их обработки, ведущие прямо к вычислению задачи. Система работает в автоматическом режиме с минимальным участием человека. Как правило, СЭОД используются на уровне оперативного управления с целью автоматизации управленческого труда.
Информационные системы управления (ИСУ) используются в случае худшей структурированности решаемых задач управления. В этих системах имеется возможность манипулирования данными за счет использования БД (СУБД). ИСУ не предназначена для чисто автоматического режима, все решения в ней принимает человек. Данная система может применятся на уровне оперативного и стратегического планирования, хотя наибольший эффект достигается при использовании ее на уровне управленческого контроля.
Системы поддержки принятия решений (СППР) используются для решения в режиме диалога слабоструктурированных задач, для которых характерна неполнота входных данных, недостаток имеющихся стандартных процедур, неполная ясность целей и ограничений. В случае необходимости
12 система может вмешиваться в ход решения задачи, моделировать входные
данные, процедуры обработки, цели и ограничения задачи. СППР могут использоваться на любом уровне управления.
Экспертные системы (ЭС) основываются на моделировании процесса принятия решения человеком-экспертом при помощи компьютера и разработок в области искусственного интеллекта. Включают в себя систему управления базами знаний, что дает возможность самообучения. Может использоваться на любом уровне управления, а также при работе непрофессионалов в области управления.
Гибридные экспертные системы (ГЭС) являются гибридом ЭС и СППР. Они построены на принципах обработки знаний, но включают в себя подсистему данных и подсистему моделей. Может использоваться на уровнях управленческого контроля и стратегического планирования.
Из рассмотренных систем наиболее универсальной и оптимальной для использования в управлении вузом является система поддержки принятия решений [83].
По сложившейся в международной практике терминологии, система поддержки принятия решений (Decision Support System, DSS) представляет собой компьютеризированную систему, которая поддерживает процесс принятия решений [75]. Основное внимание при этом уделяется именно процессу, а не результату решения или существу проблемы. Таким образом, рассматриваемая система является в большей степени сервисной, чем самостоятельным программным продуктом.
В наиболее общем виде система представляет собой манипулятор данными, оснащенный вычислителем для быстрой обработки информации и предоставления требуемых результатов для более обоснованного принятия решения на основе интуиции. Система не является статической, поскольку на один и тот же запрос можно получить разные ответы в зависимости от
13 особенностей проблемной ситуации и уровня управления - исполнительский,
управленческий или стратегический.
Системы поддержки принятия решений относятся к управляющим информационным системам, представляющим собой организованный набор процессов, обеспечивающих пользователя необходимой информацией.
С точки зрения пользователя, СГШР должна выполнять следующие функции:
- поддерживать выработку решений для сложных или неопределенных проблем;
- поддерживать принятие решений на всех уровнях управления с обеспечением требуемой степени детализации;
- поддерживать все стадии принятия решения: сбор и обработка данных; разработка и анализ образа действия; выработка рекомендуемого образа действия;
- поддержка адаптивного набора процессов принятия решения;
- интерфейс и логика функционирования СППР должны быть понятны и просты в использовании.
В работах А.И. Афоничкина, Л.А. Матвеева, Н.П. макаркина, Ю.В. Сажина, И.Ф. Юрченко [145] и других отечественных исследователей рассматриваемой проблемы предполагается наличие в структуре СППР следующих основных модулей:
- модуль информационной поддержки - обеспечивает формирование информационного образа проблемной ситуации;
- модуль поддержки процедур моделирования - выполняет моделирование и прогнозирование проблемной ситуации;
- модуль экспертной поддержки - решает задачи хранения и анализа типовых управленческих ситуаций, а также синтеза альтернатив и их оценки.
14 Таким образом, Cl 11 IP является наиболее оптимальным типом ИС, для
использования их в процессах управления деятельностью вуза. Но для планирования и разработки такой системы надо четко представлять все аспекты функционирования вуза в современных условиях.
1.3. Функционирование вуза в современных условиях
В настоящее время основы теории качества довольно хорошо разработаны. Наибольшее распространение получают стандарты качества серии ISO 9000. Именно на основании требований этих стандартов в настоящее время рекомендуется разработка систем управления качеством в области образования.
Согласно этому стандарту «...успешная деятельность организации обеспечивается выпуском продукции, которая:
1. отвечает четко определенным потребностям, области применения или назначения;
2. удовлетворяет требованиям потребителя;
3. соответствует применяемым стандартам и техническим условиям;
4. отвечает требованиям общества;
5. предъявляется потребителю по конкурентоспособным ценам;
6. является экономически выгодной.» [114,115]
Таким образом, для успешной деятельности, вуз должен выпускать продукцию, удовлетворяющую если и не всем, то большинству вышеперечисленных требований.
Для достижения этой цели вуз должен держать под контролем все технические, административные и человеческие факторы, влияющие на качество выпускаемой продукции. Такой контроль должен быть направлен на сокращение, устранение и, что наиболее важно, предотвращение
15 несоответствия [114,115]. Реализовать такую систему контроля, в рамках
современного вуза, возможно только используя современные информационные системы.
В свою очередь, для применения информационных систем необходимо четко представлять деятельность вуза, а именно: выпускаемая продукция, используемые ресурсы, возможность контроля и точки контроля качества и т.д.
В последнее время наиболее часто рассматривается вопросы процессного подхода в управлении организации. Такой подход предполагает рассмотрение деятельности организации через цепочку взаимосвязанных и интегрированных процессов. В МС ИСО 9000:2000 сказано, что деятельность, использующая ресурсы и управляемая с целью преобразования входов в выходы, может рассматриваться как процесс.
В отношении организации деятельности вуза процессный подход не является «чужеродным». В первую очередь это обусловлено тем, что различные виды деятельности (учебная, научно-исследовательская, издательская, производственно-коммерческая, финансовая и др.) представляют взаимосвязанные процессы, осуществление которых направлено на достижение определенных целей, а значит, на удовлетворение потребностей одной из заинтересованных сторон. Однако связать воедино на уровне руководства вузом все эти хотя и взаимодействующие, но разнородные процессы, просто считая выход одного процесса входом другого, достаточно сложно.
По этой причине, в реальных условиях, при создании систем контроля качества рекомендуется сосредоточить усилия в первую очередь на ключевых процессах деятельности организации.
Применительно к вузу, ключевыми в его деятельности являются учебный процесс. Результатом, или выходом учебного процесса, является образовательная услуга и, как ее важная составляющая, - полученные студентами знания и подготовленные специалисты. Это значит, что в системах
16
контроля управление учебным процессом должно быть направлено на обеспечение качества образовательных услуг.
На рисунке 1.1 представлена общая схема функционирования вуза в современных условиях.
Ответственность ^^**-'~
Руководство вуза \ ^ ^.Удовлетвор
/ \ Хенность
/ Управление Измерения, анализ, \
/ ресурсами улучшения \
ака Подготовка г- / ^ со
со специалиста \ Выпуск продукции Продукция / СО
НИР \
_____ У
\ — II—
Рисунок 1.1- Схема функционирования вуза в современных условиях
Согласно схеме, основными видами деятельности вуза является: подготовка специалистов и выполнение научно-исследовательских работ. Заказчик, оформляя заказ, предъявляет ряд требований. В качестве заказчика могут выступать как физические лица - заказ на подготовку специалиста, так и юридические лица - заказ на научные разработки или также на подготовку специалиста.
Руководство вуза несет ответственность перед заказчиками за исполнение заказа. Кроме этого, оно обеспечивает управление ресурсами, с целью оптимального их использования. В качестве ресурсов выступают:
• материально-технические ресурсы - здания, аудитории, компьютерная и иная техника и т.д.;
• людские ресурсы - профессорско-преподавательский состав.
17 В процессе выпуска продукции идет постоянный контроль за процессом.
Если это подготовка специалиста, то контроль выражается в проведении зачетов, экзаменов, тестировании студентов. В случае научно-исследовательской работы - в виде промежуточных отчетов. По результатам контроля руководство может внести изменения в процесс производства.
После окончания производства заказчик получает продукцию. В свою очередь он может оценить качество полученной продукции и эта оценка может повлиять на организацию производства. При этом сложнее оценить результаты подготовки специалистов, так как реальный уровень подготовки можно определить в течение продолжительного времени. Но, как правило, эта информация уже не доходит до вуза.
Таким образом, существует несколько ключевых моментов, которые постоянно должны находиться под контролем и на основании которых можно судить о качестве выпущенной продукции:
• ресурсы;
• промежуточные результаты выпуска продукции;
• информация об удовлетворенности выпущенной продукции. Следовательно, существующая или разрабатываемая методика оценки
деятельности вуза должна давать возможность комплексной оценки всех выделенных аспектов деятельности вуза.
1.4. Анализ существующих методик оценки деятельности вуза
В настоящее время предложено множество различных методик и показателей для оценки качества подготовки специалистов, оценки потенциала и результативности работы вуза. Как правило, большинство вузов имеет свою методику такой оценки. Практически все существующие методики можно |