На правах рукописи

КРОМИНА Людмила Александровна

АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ ПОДДЕРЖКА

ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ

ПРИ ЗАКАЗЕ ЛИТЕРАТУРЫ БИБЛИОТЕКОЙ ВУЗА

НА ОСНОВЕ РАНЖИРОВАНИЯ ИЗДАНИЙ

ПО УРОВНЮ ПОТРЕБНОСТИ

Специальность: 05.13.10 Управление в социальных и экономических системах

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Уфа2012

Работа выполнена на кафедре автоматизированных систем управления Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Уфимский государственный авиационный технический университет»

Научный руководитель д-р техн. наук, проф.

Миронов Валерий Викторович Уфимский государственный авиационный технический университет, кафедра автоматизированных систем управления

Официальные оппоненты д-р техн. наук, проф.

Тархов Сергей Владимирович Уфимский государственный авиационный технический университет, профессор кафедры информатики канд. техн. наук Алимбекова София Робертовна ООО НИИ ТС «Пилот», начальник отдела управления проектами

Ведущая организация ФГБОУ ВПО «Уфимский государственный нефтяной технический университет»

Защита диссертации состоится «27» декабря 2012 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д–212.288. при Уфимском государственном авиационном техническом университете по адресу: 450000, Уфа, ул. К. Маркса,

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета

Автореферат разослан « 21» ноября 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета д-р техн. наук, проф. В. В. Миронов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы Библиотека современного вуза является сложной социально-экономической системой, связанной с ежедневным обслуживанием многочисленных потоков читателей и обширного книжного фонда, представляющего собой большую информационную и материальную ценность. Поскольку содержание книжного фонда библиотеки в значительной степени определяет возможности реализации интеллектуального потенциала вуза, комплектование данного фонда является актуальной задачей, от качества решения которой зависит эффективность управления, как учебным процессом, так и проводимыми вузом научными исследованиями.

Наиболее сложной и трудоемкой задачей комплектования книжного фонда, требующей принятия неоднозначных решений, является задача формирования заказа на литературу в издательствах-поставщиках, которая сводится к выбору номенклатуры и определению количества заказываемых изданий по полученным каталогам. Данная задача связана не только с обеспечением эффективности формируемого заказа, как по содержанию закупаемых изданий, так и по экономическим показателям, но и с учетом большого количества ограничений, накладываемых нормативными требованиями Министерства науки и образования, а также суммой денежных средств, выделяемых вузом на закупку литературы.

На сегодняшний день не существует средств автоматизации, которые обеспечивали бы поддержку решений по выбору изданий для получения оптимального заказа литературы в условиях действующих ограничений. Поэтому сотрудники библиотеки вынуждены формировать заказ вручную, основываясь на результатах содержательной оценки изданий экспертами, в качестве которых обычно выступают сотрудники вуза. Недостатками такого способа решения задачи являются ограниченное число анализируемых вариантов заказа, а также возможная необъективность экспертных оценок, что ведет к неоптимальности получаемого заказа.

Вопросами оптимизации различных аспектов деятельности вуза занимались отечественные и зарубежные исследователи В. Ю. Арьков, Р. А. Бадамшин, Г. Г. Куликов, Н. О. Никулина, Н. И. Юсупова, Е. Б.

Абросимова, Н. Н. Саяпина, Р. Х. Бишоф, Х. М. Вагнер, Д. Е. Кимбэлл, Ф. М.

Морс, Д. Шрайбфедер и другие, однако в их работах процесс комплектования книжного фонда библиотеки не рассматривался. Модели оптимизации комплектования книжного фонда, учитывающие специфику библиотек российских вузов, разрабатывались в трудах отечественных исследователей П.

А. Болдырева, Е. В. Зеленцовой, Т. Н. Злобиной, В. В. Орловой, Г. В. Рудиной, Н. В. Соколовой, Р. Т. Усманова. Однако данные модели не позволяют осуществлять выбор конкретной литературы для заказа и не учитывают всех имеющихся ограничений, поэтому их применение требует обязательного наличия экспертных оценок закупаемой литературы.

Отмеченные недостатки не могут быть устранены на основе известных концептуальных средств, к которым относятся различные модели оптимизационных задач управления запасами, из-за отсутствия методов объективной оценки содержания закупаемых изданий и его соответствия информационным потребностям вуза. Поэтому разработка средств оптимизации заказа литературы на основе ранжирования изданий по объективным показателям содержательной значимости для вуза, является актуальной и нужной задачей.

Цели и задачи исследования Объект исследования: процесс комплектования книжного фонда библиотеки вуза.

Предмет исследования: поддержка принятия решений при заказе литературы библиотекой вуза на основе ранжирования изданий по уровню потребности.

Целью работы является повышение эффективности принятия решений при заказе литературы за счет объективного учета информационных потребностей вуза и оптимизации принятия решений по выбору заказываемых книжных изданий. Для достижения данной цели решались следующие задачи:

1. Выдвижение и обоснование принципа ранжирования книжных изданий по уровню потребности на основе базы значимых литературных ссылок, содержащихся в трудах специалистов.

2. Разработка рейтингов книжных изданий как показателей объективной значимости для вуза и методики их расчета.

3. Построение математической модели оптимизации заказа литературы для библиотеки вуза на основе предложенных рейтингов.

4. Разработка комплекса алгоритмов, обеспечивающего формирование оптимального заказа литературы в соответствии с построенной моделью.

5. Реализация разработанного комплекса алгоритмов с помощью программных средств.

Методика исследования При построении модели заказа литературы были использованы методы математической логики и исследования операций. Комплекс алгоритмов формирования оптимального заказа и программное обеспечение разработаны на основе современных методов алгоритмизации и программирования. Общая схема процесса формирования заказа разработана в соответствии с принципами построения автоматизированных систем принятия решений.

На защиту выносятся 1. Принцип ранжирования книжных изданий по уровню потребности.

2. Рейтинги книжных изданий и методика их расчета.

3. Математическая модель оптимизации заказа литературы.

4. Комплекс алгоритмов формирования оптимального заказа.

5. Программное обеспечение, реализующее данный комплекс алгоритмов.

Научная новизна 1. В работе выдвинут принцип ранжирования книжных изданий по уровню потребности на основе базы значимых литературных ссылок, содержащихся в трудах специалистов, отличающийся тем, что значимыми признаются только ссылки в работах, опубликованных его сотрудниками, для каждого литературного источника базы по всем специальностям вуза вычисляется локальный индекс цитирования как общее число значимых ссылок на данный источник в трудах книжного фонда по соответствующей специальности, и любое издание ранжируется по значимости для вуза путем суммирования указанных индексов для всех источников из списка использованной литературы издания, что позволяет определять объективную значимость изданий для вуза.

2. Разработаны рейтинги изданий, определяемые согласно принципу, изложенному в п.1, и методика их расчета, отличающиеся тем, что локальный рейтинг издания по каждой из специальностей вуза рассчитывается как сумма локальных индексов цитирования по данной специальности для всех источников списка литературы издания, а его общий рейтинг вычисляется как сумма локальных рейтингов по всем специальностям, что позволяет ранжировать книжные издания по уровню потребности.

3. Построена математическая модель заказа литературы, основанная на рейтингах, указанных в п.2, отличающаяся тем, что главная целевая функция модели задана как функция максимизации суммы общих рейтингов всех изданий, составляющих номенклатуру заказа, а специально введенные ограничения модели регламентируют заказ данных изданий в количестве, пропорциональном соотношению их рейтингов, что позволяет обеспечить наибольшую значимость формируемого заказа для вуза.

4. Разработан комплекс алгоритмов, реализующий модель по п.3, отличающийся тем, что осуществляется генерация базового варианта заказа, удовлетворяющего количественным и рейтинговым ограничениям модели, и его доведение путем кратного увеличения и последующего штучного сокращения до максимального размера, удовлетворяющего ограничению по стоимости заказа, что позволяет сформировать данный заказ оптимальным образом.

5. Разработано программное обеспечение на языке Visual Basic.NET, отличающееся тем, что оно включает расчетные модули, основанные на методике п.2 и модели п.3, модули загрузки и ведения массивов данных, необходимых для выполнения расчетов, а также модули пользовательского интерфейса, что позволяет реализовать комплекс алгоритмов п.4.

Практическая ценность и реализация результатов работы Основные результаты диссертационной работы, имеющие практическую ценность:

схема процесса комплектования книжного фонда библиотеки вуза с использованием средств автоматизированной поддержки формирования заказа литературы;

математическая модель оптимизации заказа, основанная на рейтингах книжных изданий, вычисляемых по базе значимых ссылок;

комплекс алгоритмов формирования оптимального заказа литературы на основе математической модели;

программное обеспечение на языке Visual Basic.NET, реализующее комплекс алгоритмов используются в библиотеке филиала УГАТУ в г. Кумертау для поддержки принятия решений при определении объма заказа изданий.

Апробация работы Основные теоретические и практические результаты работы докладывались на следующих конференциях:

IV Всероссийской зимней школе-семинаре аспирантов и молодых учных (с международным участием) «Актуальные проблемы науки и техники», Уфа, 2009;

III Всероссийской конференции «Винеровские чтения», Иркутск, 2009;

V Всероссийской зимней школе-семинаре аспирантов и молодых учных (с международным участием) «Актуальные проблемы науки и техники», Уфа, 2010;

IV Международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Научный потенциал студенчества в XXI веке» в секции «Инфокоммуникационные технологии», Ставрополь, 2010;

II Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Проблема модернизации высшего профессионального образования в условиях технического вуза», Кумертау, 2011;

Семинаре Башкирского отделения научного совета по методологии искусственного интеллекта РАН, Уфа, 2012.

Публикации Основные положения и результаты исследования по теме диссертации опубликованы в 8 работах, в том числе 1 – в рецензируемых журналах из списка ВАК, 5 в материалах и трудах конференций. Подана заявка в федеральный орган исполнительной власти по интеллектуальной собственности на официальную регистрацию программы поддержки принятия решений «Комплектование книжного фонда» (исх. № 0406-408 от 06.09.2012).

Структура и объем работы Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения, изложенных на 198 страницах машинописного текста. Библиографический список включает 145 наименований использованной отечественной и зарубежной литературы.

Автор благодарен канд. техн. наук, доц. Р. А. Ярцеву за обстоятельные научные консультации в течение всего времени работы над диссертацией.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, определена цель, поставлены задачи исследования, приведены научная новизна, практическая ценность и положения, выносимые на защиту.

В первой главе обсуждаются особенности процесса управления комплектованием книжного фонда библиотеки вуза как социально-экономической системы. Определено, что наиболее сложной и трудоемкой задачей данного процесса является формирование заказа литературы в книжных издательствах.

Ограничениями при этом служат требования по минимальному количеству приобретаемых изданий и максимальной стоимости заказа, а критерии эффективности предполагают наиболее полное удовлетворение объективных информационных потребностей вуза, достижение максимально возможной номенклатуры и наибольшего числа экземпляров заказываемых изданий.

Выявлены недостатки существующего процесса формирования заказа, состоящие в том, что: 1) сотрудник библиотеки тратит много сил и времени на ручное изменение проекта заказа в целях приведения его в соответствие с требованиями ограничений (рис. 1); 2) объективный характер соответствия формируемого заказа потребностям вуза часто страдает за счет того, что заявки сотрудников вуза не отражают реальных потребностей в литературе на их рабочем месте или вообще отсутствуют: в обоих случаях принимаются неквалифицированные решения по выбору номенклатуры заказа.

Z'':=Z-Z* мин. не хватает Обработка достат.

для спец.

треб.»

Рисунок 3 Схема алгоритма «генерация оптимального заказа»