Інформаційна технологія ситуаційного управління проєктами на основі онтологій

Abstract

Підкуйко О.І. Інформаційна технологія ситуаційного управління проєктами на основі онтологій – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю 126 – Інформаційні системи та технології. – Черкаський державний технологічний університет. – Черкаси, 2024. В дисертаційній роботі вирішено актуальну науково-прикладну задачу розробки нової інформаційної технології ситуаційного управління проєктами на основі онтологій, що сприятиме підвищенню ефективності управління проєктами. В роботі було проаналізовано необхідність застосування ситуаційного управління в проєктах, зокрема в проєктах, що реалізуються в галузі інфоормаційних технологій. Досліджено, що застосування ситуаційного аналізу в управлінні проєктами, зокрема в галузі інформаційних технологій, має низку переваг, які сприяють отриманню більш точної, достовірної та повної інформації для прийняття управлінських рішень в умовах швидкої зміни обставин. Проведено аналіз особливостей розробки моделей на основі онтологій з метою дослідження можливостей формального опису знань у вигляді простору компонентів, об'єднаних загальними завданнями та цілями розробки, що необхідні для вирішення проблем ситуаційного управління. В умовах динамічно змінюваних обставин для більш ефективного управлння проєктами актуальною є розробка та впровадження інформаційної технології ситуаційного управління проєктами на основі онтологій. В роботі показано, що програмні засоби та системи ситуаційного управління проєктами на сьогоднішній день майже відсутні, що не дає можливості реалізувати оперативну оцінку ефективності проєктом та прийняти відповідні управлінські рішення, шо визначили б стратегію майбутнього. Це призводить до необхідності розробки нових методів та програмно-інформаційних засобів управління проєктами. Автором побудовано модель ситуації в проєктах (за основу взято проєкт в галузі інформаційних технологій на основі Scrum) у вигляді сукупності нечітких значень фіксованого набору ознак, таких як показники ефективності, ситуативні цілі, ситуативні фактори впливу. Дана модель забезпечує можливості формального опису ситуації в режимі реального часу та забезпечить взаємозв’язок та узгодженість рішень у відповідності до ситуації в умовах різко змінюваних обставин. В роботі вдосконалено графоаналітичну модель ситуаційного управління проєктами, що забезпечує можливості отримання причинно-наслідкового зв’язку між поточною ситуацією, ситуаційними цілями та рішеннями. В роботі побудовано метаонтологію ситуаційного управління проєктами та онтологічну модель ситуації в проєктах (на прикладі ІТ проєкту на основі Scrum), що сприяє виробленню та прийняттю оперативного управлінського рішення для ситуації в умовах різкої зміни обставин. Дана модель надає можливості виявлення параметрів та суттєвих факторів, що визначають ситуацію, взаємозв'язки між факторами та ступені їх взаємовпливу. Результатом застосування даного дослідження є скорочення часу на вироблення та прийняття управлінського рішення, що забезпечує підвищення ефективності проєкту за рахунок уникнення перевитрати ресурсів. Автором розроблено та обґрунтовано концепцію ІТ ситуаційного управління проєктами на основі онтологій, що на відміну від існуючих комплексно характеризує підходи до прийняття рішення в проєктній ситуації, є основою розроблення методів та моделей до створення ІТ ситуаційного управління проєктами з врахуванням умов різкої зміни обставин та кризи, а також забезпечує ефективне управління проєктами в різних галузях, зокрема інформаційних технологій. В роботі проведено імітаційне моделювання ситуаційного управління проєктами на основі цільового сценарію, що виражається графом задач і відображає відношення між цілями, задачами, переходами та є основою методу ситуаційного прийняття рішення. Результати моделювання представлено на основі діаграми синхронізації. Автором розроблено метод ситуаційного прийняття рішення на основі індексу ефективності для різних ситуацій в проєктах, що забезпечує оперативне прийняття управлінських рішень в проєктах, зокрема і в галузі інформаційних технологій, що реалізуються на основі Scrum. На основі концепції ІТ ситуаційного управління проєктом автором досліджено формування інформаційних потоків ситуаційного управління проєктами, що інтегруються в загальну систему управління проєктом в якості інтелектуальної підсистеми підтримки та прийняття рішень. Також в роботі на основі використання сучасних інструментальних програмних засобів розроблено програмно-інформаційне забезпечення інформаційної технології ситуаційного управління проєктами, що інтегрується в загальну систему управління проєктом. Автором проведено експериментальні дослідження в реальних умовах реалізації проєктів ІТ компанії Андерсен. Для кількісної оцінки часу, необхідного для генерації ситуативних рішень на основі онтологій, в запропонованій інформаційниій технології ситуаційного управління проєктом та порівняння її ефективності використано метод хронометрування. Доведення адекватності моделі ситуацій в проєктах здійснено на основі побудови та оцінки багатофакторного регресійного рівняння. Для доведення адекватності імітаційної моделі застосовано порівняння статистичних даних реалізації різних проєктів та їх оцінка за допомогою критеріїв Стьюдента та Фішера. Розроблена інформаційна технологія ситуаційного управлння проєктом має практичне значення, завдяки впровадженню якої підвищилась загальна ефективність проєктів та загальний економічний ефект діяльності компанії в галузі інформаційних технологій.

Pidkuiko Oleksandr. Information technology for situational project management based on ontologies. - Qualifying scientific work on manuscript rights. Dissertation for obtaining the scientific degree of Doctor of Philosophy in the specialty 126 Information systems and technologies (12 Information Technologies). Cherkasy State Technological University, Ministry of Education and Science of Ukraine, Cherkasy, 2024. In the dissertation work, an actual scientific and applied task was developwed a new information technology of situational project management based on ontologies, which will contribute to increasing the efficiency of project management. The paper analyzed the necessity of applying situational management in projects, in particular in projects implemented in the field of information technologies. It has been studied that the application of situational analysis in project management, in particular in the field of information technologies, has a number of advantages. This contributes to obtaining more accurate, reliable and complete information for making management decisions in conditions of rapidly changing circumstances. An analysis of the features of the development of models based on ontologies was carried out in order to investigate the possibilities of formal description of knowledge in the form of a space of components. These components are united by the general tasks and goals of the development, which are necessary to solve the problems of situational management. In the conditions of dynamically changing circumstances, the development and implementation of information technology for situational project management based on ontologies is relevant for more effective project management. The work shows that software tools and systems of situational project management are almost non-existent today. This does not provide an opportunity to implement an operational assessment of the project's effectiveness and to make appropriate management decisions that would determine the future strategy. This leads to the need to develop new methods and software and information tools for project management. The author has developed the model of the situation in projects (based on a project in the field of information technologies based on Scrum) in the form of a set of fuzzy values of a fixed set of features, such as performance indicators, situational goals, situational influencing factors. This model provides opportunities for a formal description of the situation in real time and ensures the interconnection and consistency of decisions in accordance with the situation in the conditions of sharply changing circumstances. The work improved the graph-analytical model of situational project management, which provides the possibility of obtaining a cause-and-effect relationship between the current situation, situational goals and decisions. The author built the meta-ontology of situational project management and an ontological model of the situation in projects (on the example of an IT project based on Scrum), which contributes to the development and adoption of an operational management decision for a situation in conditions of a sudden change in circumstances. This model provides opportunities to identify parameters and essential factors that determine the situation, relationships between factors and the degree of their mutual influence. The result of the application of this research is a reduction in the time for making and making a management decision, which ensures an increase in the efficiency of the project due to the avoidance of overspending of resources. The author developed and substantiated the concept of IT situational project management based on ontologies, which, unlike the existing ones, comprehensively characterizes approaches to decision-making in a project situation, is the basis for developing methods and models for creating IT situational project management, taking into account the conditions of a sudden change in circumstances and crisis, and also provides effective project management in various industries, including information technologies. In the work, simulation modeling of situational project management is carried out based on the target scenario, which is expressed by a graph of tasks and reflects the relationship between goals, tasks, transitions and is the basis of the situational decision-making method. The simulation results are presented based on the timing diagram. The author has developed a situational decision-making method based on an efficiency index for various situations in projects, which ensures prompt management decisions in projects, in particular in the field of information technologies implemented on the basis of Scrum. Based on the concept of IT situational project management, the author investigated the formation of information flows of situational project management, which are integrated into the general project management system as an intelligent subsystem of support and decision-making. The work also developed software and information support for the information technology of situational project management based on the use of modern instrumental software, which is integrated into the general project management system. The author conducted experimental studies in the real conditions of the implementation of IT projects of the Andersen company. To quantify the time required for the generation of situational solutions based on ontologies, in the proposed information technology of situational project management and to compare its effectiveness, the timing method was used. Proving the adequacy of the model of situations in projects was carried out on the basis of the construction and assessment of a multifactorial regression equation. To prove the adequacy of the simulation model, a comparison of statistical data on the implementation of various projects and their evaluation using the Student's and Fisher's criteria was used. The developed information technology of situational project management is of practical importance, thanks to its implementation, the overall efficiency of projects and the overall economic effect of the company's activities in the field of information technologies have increased.