Конспект лекцій з дисципліни «Основи наукових досліджень»


ПЛАНУВАННЯ НАУКОВИХ ДОСЛІДЖЕНЬ



Сторінка7/17
Дата конвертації04.04.2019
Розмір0,56 Mb.
ТипКонспект
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   ...   17
5. ПЛАНУВАННЯ НАУКОВИХ ДОСЛІДЖЕНЬ
5.1 Організація наукових досліджень
Науково-дослідні організації і освітні установи розробляють плани роботи на рік на основі цільових комплексних програм, довгострокових наукових і науково-технічних програм, господарських договорів і заявок на дослідження, представлених замовниками.

Наукова робота кафедр навчальних закладів організовується і проводиться відповідно до планів роботи на навчальний рік. Професори, викладачі і аспіранти виконують науково-дослідні роботи за індивідуальними планами.

Наукові дослідження у вищих навчальних закладах III–IV рівнів акредитації регламентуються «Положенням про організацію наукової, науково-технічної діяльності у вищих навчальних закладах III–IV рівнів акредитації», затвердженим наказом Міністерства освіти і науки України від 01.06.2006 року №422.

Згідно цього документу основною метою наукової та науково-технічної діяльності (ННТД) вищого навчального закладу (ВНЗ) є одержання і використання нових наукових знань для створення суспільно корисних наукових результатів, забезпечення якісної підготовки фахівців для відповідних галузей економіки, наукових та науково-педагогічних кадрів вищої кваліфікації; розв'язання комплексних задач у сфері наукового, технологічного розвитку; впровадження та використання в Україні і на світовому ринку наукових і науково-практичних результатів.

Управління науковою і науково-технічною діяльністю здійснює Міністерство освіти і науки України в межах його повноважень. Поточне та перспективне планування наукової та науково-технічної діяльності здійснює ВНЗ.

Планування наукових досліджень і розробок у ВНЗ здійснюється відповідно до основних науково-технічних напрямів даного ВНЗ. Основою планування науково-дослідної діяльності має бути тематичний план науково-дослідних робіт.

ВНЗ самостійно здійснює поточне та перспективне планування ННТД відповідно до затвердженого ректором і узгодженого з Міністерством освіти і науки України тематичного плану.

Фундаментальні дослідження, прикладні розробки, розробки, що сприяють розвитку інноваційної діяльності ВНЗ та фінансуються за рахунок коштів загального фонду державного бюджету, включаються до тематичного плану на підставі проходження конкурсного відбору.


5.2 Сучасна концепція управління науковими дослідженнями
Сучасна концепція управління науковими дослідженнями передбачає перехід від управління виконанням окремих науково-дослідних робіт до управління проектами.

Такий підхід дозволяє, по-перше, концентрувати науковий потенціал з метою скорочення циклу досліджень, а також посилити контроль за витрачанням ресурсів в умовах обмеженості фінансування науково-дослідних робіт з боку держави.

По-друге, структуризація наукових досліджень по проектах дає можливість залучати до їх виконання фахівців, що мають різносторонні знання і навички, створювати творчий колектив, прихильний предметній області конкретного дослідження.

Нова концепція управління науковими дослідженнями – це концепція проектного менеджменту, що затверджує системний структурований підхід до організації науково-дослідної роботи як найбільш доцільний у зв'язку з необхідністю концентрації зусиль науковців в умовах інтенсивного науково-технічного прогресу.

При цьому структурною одиницею наукових досліджень виступає проект. Під проектом розуміється єдине у своєму роді чітко визначене зусилля, спрямоване на отримання певних результатів в багатофункціональному оточенні протягом встановленого терміну і за встановленою ціною із залученням групи людей, що мають різносторонні навички і знання та працюють під спеціальним керівництвом.

Проект науково-дослідної роботи є локальною, рухомою одиницею дослідницької діяльності.

Відмінною рисою проектного менеджменту слід вважати дворівневе управління: управління проектами і управління у рамках проекту.

Дана концепція дозволяє представляти науково-дослідну діяльність як керований процес, який реалізується у кібернетичній системі (системі управління науковими дослідженнями).

Як і будь-яка кібернетична система, вона складається з двох взаємозв’язаних частин: управляючої (керуючої) підсистеми та керованої підсистеми, і функціонує у взаємодії з зовнішнім середовищем (рис. 5.1).

Рисунок 5.1 – Структура системи управління

науковими дослідженнями
Стосовно проблеми управління науковими дослідженнями елементи кібернетичної системи придбавають наступне призначення.

Керована підсистема безпосередньо реалізує керований процес – процес наукових досліджень.

Управляюча підсистема виконує функції управління, головною з яких є прийняття управлінських рішень, регламентуючих розвиток керованого процесу. Результати виконання функції управління подаються управляючою підсистемою у керовану підсистему по каналу 3.

Управлінські рішення виробляються на основі інформації про насущні потреби суспільства і народного господарства у наукових дослідженнях, яка поступає з боку зовнішнього середовища по каналу 1, а також характеристик поточного стану керованого процесу, які подаються керованою підсистемою в управляючу підсистему по каналу зворотного зв’язку 4.

По каналу 2 система управління передає у зовнішнє середовище звітні дані про хід виконання науково-дослідної роботи.

По каналу 5 в керовану підсистему з боку зовнішнього середовища поступають ресурси, необхідні для проведення наукових досліджень.

По каналу 6 у зовнішнє середовище передаються отримані результати наукових досліджень для їх подальшого використання суспільством і народним господарством.

Наведена формальна схема дає можливість застосувати до проблеми управління науковими дослідженнями традиційний кібернетичний підхід, що дозволяє оптимізувати керований процес за заданими критеріями.
5.3 Математичний метод оптимального планування науково-дослідної діяльності
5.3.1 Постановка задачі
У будь-якій кібернетичній системі функція планування розвитку керованого процесу реалізується шляхом рішення так званих задач прийняття управлінських рішень, які, як правило, носять багатоваріантний і, отже, оптимізаційний характер. Тому при плануванні наукових досліджень необхідно використовувати спеціальні математичні методи і комп'ютерні технології.

Один з подібних методів полягає в побудові математичної моделі управлінської задачі з наступним застосуванням до її розв’язання того або іншого оптимізаційного алгоритму.

Запропонована концепція управління, що передбачає представлення процесу наукових досліджень як виконання заданої множини науково-дослідних проектів, дозволяє сформулювати задачу планування вказаним процесом таким чином.

Орган управління науковими дослідженнями (управляюча підсистема) перед початком планового періоду має в розпорядженні «портфель» науково-дослідних проектів (НДП), кожен з яких характеризується трьома групами параметрів:

1) допустимим діапазоном часу початку реалізації проекту;

2) обсягом необхідних фінансових вкладень на етапах виконання проекту;

3) величиною очікуваних прибутків на кожній стадії здійснення проекту.

Органу управління необхідно вибрати і так розподілити в часі проекти, що приймаються до реалізації, щоб добитися найкращого фінансового результату науково-дослідної діяльності з урахуванням початкових та поточних фінансових можливостей, що динамічно змінюються у часі. При цьому передбачається, що фінансування проектів, прийнятих до реалізації до початку даного планового періоду, триває до їх повного завершення у встановлені терміни.
5.3.2 Вхідні дані
Формалізація задачі оптимального планування науково-дослідної діяльності вимагає розбиття періоду часу, протягом якого можуть бути реалізовані дані НДП, на рівних напіввідкритих інтервалів, що грають роль умовних одиниць часу. Число має бути досить велике, щоб на один інтервал часу не доводилося більш за одну операцію фінансових вкладень або отримання прибутків за кожним проектом.

Інтервали часу і усе НДП перенумеровані числами натурального ряду.

Нехай – номер інтервалу, ; – номер проекту, ; – кількість проектів, що знаходяться в полі розгляду органу управління у момент прийняття рішення (у це число не включаються проекти, реалізація яких була почата до початку даного планового періоду, оскільки ніяких змін в передбаченому раніше порядку їх фінансування не передбачається).

Довжина даного планового періоду часу вибирається так, щоб його верхня межа була рівна , де – найбільш пізній допустимий термін початку реалізації -го проекту, а – тривалість його виконання в календарних одиницях.

Нехай – кількість напіввідкритих інтервалів часу, протягом яких може бути виконаний -й проект; . Цей параметр обчислюється як результат округлення значення вираження до найближчого більшого цілого числа; .

Вхідні дані, необхідні для розв’язання задачі оптимального планування науково-дослідної діяльності, формально задаються у вигляді наступного набору величин і множин, що задовольняє вимозі мінімальності обсягу інформації, що вводиться в обчислювальну систему (передбачається, що усі фінансові показники вимірюються в однакових одиницях):



– множина номерів інтервалів часу, в які може бути почата реалізація -го проекту; ; ;

– множина порядкових номерів інтервалів часу, в які вимагається фінансування -го проекту за умови, що його реалізація починається в першому інтервалі; ; ;

– множина порядкових номерів інтервалів часу, в які очікується отримання прибутків від реалізації -го проекту у разі, якщо його виконання починається з першого інтервалу; ; ;

– обсяг фінансових вкладень, передбачений -м НДП на -му за рахунком інтервалі часу періоду його реалізації; ; ;

– величина доходу від реалізації -го НДП на -му за рахунком інтервалі часу періоду його виконання; ; ;

– множина номерів інтервалів часу, в які передбачається фінансування проектів, прийнятих до реалізації до початку даного планового періоду; ;

– множина номерів інтервалів часу, в які очікується отримання прибутків від реалізації НДП, прийнятих до виконання до початку даного планового періоду; ;

– сумарний обсяг фінансових вкладень в НДП, прийнятих до реалізації до початку даного планового періоду, на -му інтервалі часу; ;

– сумарна величина доходу від реалізації НДП, прийнятих до виконання до початку даного планового періоду, на -му інтервалі часу; ;

– мінімальна допустима різниця між прибутками, що накопичуються з часом, і витратами на виконання НДП на -му інтервалі; ;

– величина, значення якої характеризує фінансовий стан системи управління науковими дослідженнями в початковий момент даного планового періоду часу. Це або обсяг грошових коштів, які має у своєму розпорядженні система для фінансування НДП (в цьому випадку величина грає роль початкового капіталу і має позитивне значення), або сумарна заборгованість системи перед іншими суб'єктами, яку необхідно погасити за рахунок прибутків від реалізації проектів, профінансованих раніше (в цьому випадку ).

За наявності початкового капіталу константи , , що відносяться до початкових значень параметра , можуть бути негативні, але сума таких констант за абсолютною величиною не повинна перевищувати значення .

Позитивні константи , характеризують розмір частини накопиченого прибутку, який на -му інтервалі часу вилучається з обороту для покриття поточних витрат, не пов'язаних безпосередньо з фінансуванням НДП.

Приклад графіка реалізації НДП зображений на рис. 5.2. Вертикальними стрілками відмічені моменти часу фінансових вкладень і отримання прибутків від реалізації проектів . Ступінчаста функція відбиває динаміку зміни фінансового стану системи управління науковими дослідженнями.



Рисунок 5.2 – Графік реалізації НДП

і динаміка зміни фінансового стану

системи управління науковими дослідженнями
Нехай – множина натуральних чисел від 1 до включно:

; .

Для побудови математичної моделі задачі оптимального планування науково-дослідної діяльності на основі приведених вхідних даних послідовно формуються наступні множини:



– множина номерів інтервалів часу до -го включно, в яких вимагається фінансування проектів, прийнятих до реалізації до початку даного планового періоду:

; ;

– множина номерів інтервалів часу до -го включно, в яких очікується отримання прибутків від реалізації проектів, прийнятих до виконання до початку даного планового періоду:

; ;

– множина номерів інтервалів часу до -го включно, в яких частина накопиченого прибутку вилучається з подальшого обігу для покриття поточних витрат:

; ;

– множина номерів проектів, які можуть зажадати фінансування на -му інтервалі часу:

;

;

– множина номерів проектів, які можуть принести прибутки на -му інтервалі часу:

;

;

– множина номерів інтервалів часу початку реалізації -го проекту, при яких буде потрібно його фінансування на -му інтервалі часу:

;

; ;

– множина номерів інтервалів часу початку виконання -го проекту, при яких можливе отримання прибутків від його реалізації на -му інтервалі часу:

;

; .
5.3.3 Математична модель задачі оптимального планування

науково-дослідної діяльності


План науково-дослідної діяльності на даний період часу визначається вектором значень бівалентних незалежних змінних , компоненти якого мають наступний сенс: якщо , це означає, що -й НДП приймається до реалізації, починаючи з -го інтервалу часу; при це твердження невірне.

В умовах розвитку ринкових відносин істотно міняються підходи до оцінки результатів наукової діяльності, властиві методам планового господарювання. Це викликано тим, що наукова продукція, що створюється інтелектуальною, творчою працею учених, часто не набуває матеріально-речової форми, як продукція виробничої сфери. Проте вона має вартісну оцінку і повинна реалізуватися за ринковими цінами і приносити прибуток. Тому критерієм ефективності науково-дослідної діяльності слід вважати прибуток від реалізації НДП, отриманий за даний плановий період часу. Цей критерій формально виражається наступною функцією незалежних змінних:



, (5.1)

де – різниця між прибутками і витратами, пов'язаними з реалізацією -го НДП:



; .

Систему обмежень цієї задачі утворюють дві групи нерівностей. Перша з них складається з виразів типового комбінаторного характеру, які відбивають умову, що кожен НДП може бути реалізований не більше одного разу:



; . (5.2)

Обмеження другої групи виражають вимогу, щоб на кожному інтервалі часу різниця, що накопичується, між прибутками і витратами не була менше заданого рівня:



; , (5.3)

де – функція шуканих змінних, яка характеризує сумарні прибутки від реалізації проектів, що доводяться на -й інтервал часу:



;

– функція шуканих змінних, значення якої визначають витрати на реалізацію проектів, що доводяться на той же інтервал:

;

– мінімальний допустимий рівень різниці, що накопичується, між прибутками і витратами на -у інтервалі часу:

;

– величина, що характеризує частину прибутку, який має бути вилучений з обігу протягом періоду часу від першого до -го інтервалу включно:

.

У приведеній формальній постановці задача оптимального планування науково-дослідної діяльності полягає у відшукуванні вектора значень бівалентних змінних ; ; , який обертатиме в максимум цільову функцію (5.1) при дотриманні системи обмежень (5.2)–(5.3).

Представлена модель (5.1)–(5.3) є базовою і може бути модифікована відповідно до додаткових особливостей постановки цієї задачі. Наприклад, реальна ситуація може вимагати отримання максимального прибутку не до кінця даного планового періоду часу, а до певного -го інтервалу. В цьому випадку задача зводиться до знаходження такого вектора значень бівалентних змінних ; ; , який обертає в максимум цільову функцію

(5.4)

при дотриманні тієї ж системи обмежень (5.2)–(5.3).

При необхідності початкова система обмежень (5.2)–(5.3) може бути доповнена вираженням, що встановлює нижню межу різниці між прибутками і витратами системи управління на момент закінчення даного планового періоду часу:

. (5.5)

Інша особливість постановки задачі оптимального планування науково-дослідної діяльності полягає в тому, що величина витрат на реалізацію НДП і розмір отримуваних при цьому прибутків можуть параметрично залежати від моменту початку їх виконання. В цьому випадку замість наборів констант і до складу вхідних даних даної задачі вводяться сукупності постійних величин:



;

,

де – обсяг фінансових вкладень в -й НДП на -му за рахунком інтервалі часу періоду його реалізації за умови, що момент початку його виконання належить -у інтервалу;



– величина доходу від реалізації -го НДП, очікуваного на -му за рахунком інтервалі часу періоду його виконання за умови, що початок його здійснення доводиться на -й інтервал.

Тоді цільова функція (5.1), значення якої характеризують економічну ефективність науково-дослідної діяльності за увесь даний плановий період часу, набуде наступної форми:



, (5.6)

де – різниця між прибутками і витратами, пов'язаними з -м НДП, реалізація якого починається в -й інтервал часу:



; ; .

Обмеження (2), а також загальна структура обмежень (5.3) залишаться попередніми, але функції і , що входять в систему нерівностей (5.3) і цільову функцію (5.4), придбають наступну форму:



;

,

де і – множини номерів інтервалів часу до -го включно, в яких, відповідно, очікується отримання прибутків від реалізації -го НДП і вимагається його фінансування за умови, що його виконання починається в -му інтервалі:



; ; ; ;

; ; ; .

Обмеження (5.5) з урахуванням параметричної залежності фінансових показників (прибутків і витрат) НДП від часу початку виконання останніх придбає наступний вид:



. (5.7)

Розглянуті різновиди задачі оптимального планування науково-дослідної діяльності, які представлені математичними моделями [(5.1)–(5.3)], [(5.4), (5.2)–(5.3), (5.5)], [(5.6), (5.2)–(5.3)] і [(5.4), (5.2)–(5.3), (5.7)], відносяться до класу екстремальних комбінаторних задач з лінійною структурою. Після приведення вказаних моделей до канонічного виду для їх розв’язання може бути використаний відомий алгоритм спрямованого перебору варіантів.

Незважаючи на повноту цього алгоритму, рішення, що виробляються на основі приведених моделей, носять наближений характер внаслідок штучного переходу від безперервного часу до дискретного. Проте з цим доводиться миритися, оскільки конструктивна формалізація даної задачі в безперервному часі, що дозволяє знаходити точне оптимальне її рішення з урахуванням усіх реальних обмежень, не представляється можливою.

Подальшим розвитком викладеного підходу до планування науково-дослідної діяльності може служити перехід до стохастичних моделей, в яких усі фінансові і часові показники, що стосуються реалізації НДП, є випадковими величинами із заданими законами розподілу.


5.3.4 Приклад побудови функції шуканих змінних , яка характеризує сумарні прибутки від реалізації проектів, що доводяться на -й інтервал часу

Вхідні дані: ; ; ; .

Побудова функції (рис. 5.3):

;

;

.

Рисунок 5.3 – Ілюстрація до побудови функції , яка характеризує

сумарні прибутки від реалізації проектів


Каталог: bitstream -> NAU
NAU -> Гуманітарна освіта в технічних вищих навчальних закладах
NAU -> Желуденко М. О. Різні підходи до визначення цінностей в аксіологічних теоріях
NAU -> Конспект лекцій з дисципліни «історія держави і права україни»
NAU -> Менеджменту якості
NAU -> Володимир Тименко к п. н., доцент м. Київ Особливості використання методу аналізу
NAU -> Загальна характеристика роботи
NAU -> Л. В. Бондар Особливості адаптації першокурсників до умов навчання у вищому навчальному закладі
NAU -> Лілія Рябокінь
NAU -> Програма навчальної дисципліни «Антропологія»
NAU -> Знання «Етики та етикету світових релігій як духовного феномена» є невід’ємною умовою становлення кожної людини як особистості і особливо студентської молоді майбутньої еліти держави


Поділіться з Вашими друзьями:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   ...   17


База даних захищена авторським правом ©pedagogi.org 2017
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка