Моделирование системы информационной поддержки принятия решения в области научно-технологического развития отраслей ТЭК на основе общесистемных баз данных
Аннотация.
В статье рассматривается описание информационных объектов, обеспечивающих информационно-аналитическую поддержку процессов принятия решений научно-технологического развития отраслей ТЭК на основе общесистемных баз данных научно-технической информации. Предложены онтолого-семантическая и теоретико-множественная модели, модель информационной поддержки процессов принятия решения, обеспечивающих представление данных, необходимых для информационной поддержки процесса принятия решения субъектами научно-технологического развития отраслей ТЭК и смежных отраслей экономики.
Ключевые слова:
онтолого-семантическая модель, информационная поддержка, научно-технологическое развитие, научно-техническая информация.
Введение
Политика научно-технологического развития (далее - НТР) экономики России является важнейшей составляющей государственного управления и государственного развития. НТР России направлена на решение текущих проблем и стратегических задач, ориентированных на обеспечение технологической безопасности, стратегического управления и развития страны на основе этой парадигмы. В современных условиях глобализации и развития мировой экономики основным продуктом становятся знания: объекты техники и технологий. Это предопределяет важнейшую роль использования информационного фактора, четкой информационной интеграции, грамотного информационного взаимодействия в управлении развитием национальной экономики. Стоит отметить, что в основе НТР России лежит основополагающий принцип технологического развития страны на основе объединения всех сфер экономики России, закладываемый Стратегией научно-технологического развития РФ [1], где НТР является необходимым звеном, объединяющим все отрасли в единую организационно-информационную систему. Стратегия инновационного развития России [2], государственная инновационная политика в области использования информационных технологий, а также реализация Энергетической стратегии России [3] и прогноза НТР в отраслях ТЭК [4], безусловно оказывают влияние на процессы формирования данных, необходимых для поддержки принятия управленческих решений в области НТР отраслей ТЭК.
Важным механизмом, влияющим на формирование приоритетных направлений НТР и на информационно-аналитическую поддержку этих процессов, является использование государственной системы научно-технической информации (далее – ГСНТИ). Именно эта система отвечает за формирование и использование государственных информационных ресурсов, в том числе общесистемных баз данных (далее – ОСБД) Российского энергетического агентства Минэнерго России. Использование ГСНТИ - это наиболее оптимальный вариант развития событий, т.к. ГСНТИ, будучи единственной регионально-распределенной организационно-информационной структурой НТИ в России, профессионально занимается формированием ОСБД. Эта система, опираясь в том числе на правительственные полномочия [5] по управлению государственными ресурсами НТИ, обеспечивает информационную интеграцию и информационное взаимодействие субъектов ТЭК и смежных отраслей экономики [6] на основе сбора и анализа информации о разрабатываемых и используемых объектах техники и технологий.
Для идентификации информационных объектов, обеспечивающих информационно-аналитическую поддержку процессов принятия решений НТР отраслей ТЭК на основе ОСБД, предлагается верхнеуровневая онтолого-семантическая модель, представленная на рис. 1. В модели выделяются три информационных контура: «Промышленные инновации», «Инновационный потенциал» и «Производственный потенциал», включающих в свой состав классы информационных объектов, в рамках которых обеспечивается формирование интегрированного информационного пространства. На их основании осуществляется мониторинг и информационно-аналитическая поддержка принятия решений НТР отраслей ТЭК.
Рис. 1. Верхнеуровневая онтолого-семантическая модель поддержки процессов принятия решения НТР отраслей ТЭК на основе ОСБД
Информационный контур «Инновационные разработки»
Инновации являются важным элементом в рамках научно-технологического развития отраслей ТЭК. Существенное влияние на принятие решений о НТР оказывают промышленные технологии и разработки отечественных и зарубежных производителей, используемые в настоящее время в промышленности и энергетике России, соответствующих перечню критических и приоритетных технологий, четвертому и пятому технологическим укладам. Безусловно важную роль играют современные технологии «двойного назначения», инновационная продукция, созданная в рамках национальных проектов, федеральных, региональных программ инновационного развития, способствующих повышению организационно-технического, энергосберегающего, экологически безопасного уровня производства и эффективной защиты от вредных веществ и условий труда. Понимание результатов научно-исследовательских, опытно-конструкторских, проектных, конструкторских и технологических работ, в том числе защищенных в качестве объектов интеллектуальной собственности, дают возможность прогнозировать научно-технологическое развитие, осуществлять целенаправленное управление развитием экономики.
Информационный контур «Инновационные разработки», представленный на рис. 2, включает в свой состав следующие классы информационных объектов:
- Информационный объект «Промышленные инновации»:
- инновационные технологии;
- инновационные разработки;
- инновационные проекты;
- критические технологии;
- перспективные технологии.
- Информационный объект «Типовые проекты энергетики (энергосбережения)»:
- запрашиваемые (востребованные отраслями ТЭК) технологии;
- типовые энергоэффективные технологии;
- технологии двойного применения;
- типовые проекты энергетики.
- Информационный объект «Импортозамещающие объекты техники»:
- импортозамещающие технологии;
- импортозамещающее оборудование.
Рис. 2. Онтологическая модель поддержки процессов принятия решения НТР на основе данных об инновационных разработках
Информационный объект «Инновационные разработки» (ПИ) субъектов НТР отраслей ТЭК и смежных отраслей экономики имеет вид:
ПИ ∊ ({он.1} ˄ {он.2} ˄ {он.3} ˄ … ˄ {он.9}),
где:
- {он.1} множество инновационных технологий;
- {он.2} множество инновационных разработок;
- {он.3} множество инновационных проектов;
- {он.4} множество промышленных инновационных технологий;
- {он.5} множество типовых энергоэффективных технологий;
- {он.6} множество критических технологий;
- {он.7} множество перспективных технологий;
- {он.8} множество импортозамещающих технологий и оборудования;
- {он.9} множество типовых проектов энергетики,
где каждое множество включает в свой состав большое количество данных, характеризующих специфику инновационных технологий, разработок и проектов.
Информационный контур «Инновационный потенциал»
Основным механизмом развития региональных инноваций является стратегия инновационного развития региона. Инновационная стратегия формирует целостное впечатление об инновационной деятельности в регионе, определяет роль и место основных участников инновационной деятельности, дает характеристику научным школам региона, данным о количественном составе научных кадров (докторов и кандидатов наук, научных работников, аспирантов и докторантов), показывает динамику инновационной активности в различных сферах науки и промышленности региона, формирует основные мероприятия в сфере науки и направления инновационного развития, поддерживаемые региональной властью.
Важнейшую роль в НТР отраслей ТЭК и смежных отраслей экономики играет инновационная инфраструктура региона. В рамках инновационных инфраструктурных объектов можно выделить формируемые и реализуемые инновационные проекты, понять и оценить инициаторов проекта, тип инфраструктурного объекта, по каким направлениям, представляющим интерес для отраслей ТЭК они действуют, какие проекты реализуют, их количественные и качественные характеристики, что планируется получить в конечном итоге. Меры поддержки развития инноваций обеспечивают целенаправленное развитие экономики, поэтому обладание данными о существующих или предполагаемых мерах поддержки субъектов инновационной деятельности, финансово-экономических мерах, направленных на поддержку инноваций, позволит взвешенно принимать решения о размещении тех или иных заказов на разработку новых объектов техники (технологий), необходимых для субъектов отраслей ТЭК.
Важным информационным ресурсом, на основании которого могут осуществляться корректировки инновационных подходов и механизмов, влияющих на научно-технологическое развитие, являются средства массовой информации регионов России. Правильно рубрицированный информационный материал из региональных СМИ позволяет оперативно, практически в реальном времени, отслеживать экспертные оценки и мнения специалистов, связанные с проблемами и достижениями в развитии современных технологий, предназначенных для топливно-энергетического комплекса и смежных с ним отраслей экономики. Экспертные оценки развития региональной кризисной ситуации в энергетике, отслеживание реализации региональной научно-технической и инновационной политики, оценка развития приоритетных и критических технологий положительно влияет на принятие управленческих решений. Все это дает неоценимый информационный ресурс, учет и использование которого позволит оценивать и прогнозировать НТР отраслей ТЭК и смежных отраслей экономики.
Информационный контур «Инновационный потенциал» регионов Российской Федерации в сфере ТЭК, представленный на рис. 3, включает в свой состав следующие классы информационных объектов:
- Информационный объект «Новости в сфере ТЭК»:
- новости, относящиеся к сфере ТЭК;
- новости по смежным к ТЭК отраслям экономики.
- Информационный объект «Экспертные мнения в сфере ТЭК»:
- экспертные мнения по отраслям ТЭК;
- экспертные мнения по смежным к ТЭК отраслям экономики.
- Информационный объект «Инновационная инфраструктура сферы ТЭК»:
- инфраструктура региона, связанная с развитием отраслей ТЭК;
- объекты (проекты), реализуемые в регионе в интересах отраслей ТЭК (по отрасли, типу и статусу объекта);
- характеристика инновационной деятельности (направления, цели, задачи, приоритеты, ожидаемые результаты);
- меры поддержки инновационной деятельности (нормативно-правовые, финансово-экономические);
- результаты инновационной деятельности региона (заявки и охранные документы на изобретения, полезные модели, промышленные образцы и товарные знаки).
Рис. 3. Онтологическая модель поддержки процессов принятия решения НТР на основе мониторинга СМИ и анализа инновационного потенциала регионов Российской Федерации в сфере ТЭК
Информационный объект «Инновационный потенциал» (ИП) регионов Российской Федерации в сфере топливно-энергетического комплекса и смежных с ним отраслей экономики можно представить в виде:
ИП ∊ ({сн.1} ˄ {сн.2} ˄ {сн.3} ˄ … ˄ {сн.7}),
где:
- {сн.1} множество новостей, относящихся к сфере ТЭК и смежным отраслям экономики;
- {сн.2} множество экспертных мнений, опубликованных в СМИ, относящихся к сфере ТЭК и смежным отраслям экономики;
- {сн.3} множество инновационной инфраструктуры регионов, связанным с развитием отраслей ТЭК;
- {сн.4} множество объектов (проектов), реализуемых в регионе в интересах отраслей ТЭК (по отрасли, типу и статусу объекта);
- {сн.5} множество характеристик инновационной деятельности (направлений, целей, задач, приоритетов, ожидаемых результатов);
- {сн.6} множество мер поддержки инновационной деятельности (нормативно-правовых и финансово-экономических);
- {сн.7} множество результатов инновационной деятельности региона (заявок и охранных документов на изобретения, полезные модели, промышленные образцы и товарные знаки).
Информационный контур «Производственный потенциал»
Для понимания производственного потенциала, вносящего существенный вклад в научно-технологическое развитие отраслей ТЭК, необходимо проводить как оценку системообразующих предприятий региона, так и наиболее крупных научных, научно-исследовательских организаций: предприятия промышленности, значимые предприятия ТЭК (для муниципалитетов), организации образования и науки в субъектах Российской Федерации. Под системообразующими предприятиями понимаются компании, оказывающие существенное влияние на развитие экономики региона, обеспечивающие наибольшую занятость в своих отраслях при разработке и выпуске наукоемкой продукции для сферы ТЭК и являющиеся крупнейшими налогоплательщиками.
Информационный контур «Производственный потенциал», представленный на рис. 4, включает следующие классы информационных объектов:
- Информационный объект «Продукция и услуги»:
- продукция и услуги субъектов отраслей ТЭК;
- продукция и услуги субъектов отраслей экономики для нужд ТЭК.
- Информационный объект «Технологии»:
- зарубежные технологии 4-го технологического уклада;
- зарубежные технологии 5-го технологического уклада;
- отечественные технологии 4-го технологического уклада;
- отечественные технологии 5-го технологического уклада;
- показатели текущей деятельности производителей и потребителей ТЭР России.
Рис. 4. Онтологическая модель поддержки процессов принятия решения НТР на основе мониторинга и анализа производственного потенциала субъектов отраслей ТЭК и смежных отраслей экономики
Информационный объект «Производственный потенциал» (ПП) субъектов НТР отраслей ТЭК и смежных отраслей экономики можно представить в виде:
ПП ∊ ({дн.1} ˄ {дн.2} ˄ {дн.3} ˄ … ˄ {дн.7}),
где:
- {дн.1} множество продукции и услуг субъектов отраслей ТЭК;
- {дн.2} множество продукции и услуг субъектов отраслей экономики для нужд ТЭК;
- {дн.3} множество зарубежных технологий, используемых для производственной деятельности, относящихся к 4-му технологическому укладу;
- {дн.4} множество зарубежных технологий, используемых для производственной деятельности, относящихся к 5-му технологическому укладу;
- {дн.5} множество отечественных технологий, используемых для производственной деятельности, относящихся к 4-му технологическому укладу;
- {дн.6} множество отечественных технологий, используемых для производственной деятельности, относящихся к 5-му технологическому укладу;
- {дн.7} множество информации о текущей деятельности производителей и потребителей ТЭР России.
Модель информационной поддержки процессов принятия решения НТР на основе ОСБД
Структура и отработанные процессы сбора, хранения и обработки информации в ОСБД позволяют в полной мере обеспечить информационную поддержку принятия решений по НТР отраслей ТЭК.
С точки зрения формирования интегрированного информационного пространства, приходится выполнять множество функций и реализовывать специфические информационные задачи, решение которых позволяет создать единый информационный контур, способный обеспечить информационно-аналитическую поддержку обработки данных и принятия решений субъектов НТР. Интегрированное информационное пространство можно отнести к классу сложных систем, т.к. оно обладает признаками функциональной и структурной сложности.
Сложность информационной поддержки процессов принятия решения НТР, в первую очередь, вызвана множеством информационных объектов, обладающих собственной сложной информационной структурой. В качестве объектов информационной интеграции [7] рассматриваются объекты техники, инновационные разработки, типовые проекты и технологии, НИР, ОКР (ОТР), ОИС, материалы региональных СМИ и др., за счет чего и обеспечивается ликвидация информационного разрыва между всеми потоками данных, создаются предпосылки и условия для взаимодействия между субъектами НТР [8].
Для обеспечения информационной поддержки принятия решений в области НТР отраслей ТЭК и смежных отраслей экономики необходимо осуществлять интеграцию информационных объектов и множества данных о промышленных инновациях и технологических проектах, новостных и экспертных мнениях, инновационном и промышленном потенциале регионов России, хранящихся в ОСБД, за счет применения инструментов интегрированной обработки данных.
Исходя из онтологического представления процессов принятия решений на основе ОСБД и понимания информационных потоков и процессов НТР отраслей ТЭК, предлагается модель информационной поддержки процессов принятия решения, представленная на рис. 5.
В модели выделяются три информационных контура, в рамках которых обеспечивается формирование интегрированного информационного пространства. На основе этих контуров осуществляется информационно-аналитическая поддержка принятия управленческих решений НТР отраслей ТЭК за счет интеграции информационных объектов, обладающих множествами данных, характеризующих научно-технологическое развитие объектов техники (технологии).
Рис. 5. Модель информационной поддержки процессов принятия решения НТР на основе ОСБД
Структурная сложность взаимодействия информационных объектов, их разнообразие, множественность типов носителей информации и возможных средств доставки оказывает существенное влияние на формирование направлений и механизмов взаимодействия с информацией.
Функциональная сложность информационной поддержки процессов принятия решения НТР на основе ОСБД характеризуется наличием большого количества организационных компонент (субъектов информационной интеграции), которые, с одной стороны, являются поставщиками информации, а с другой стороны, ее потребителями.
Субъектами информационной интеграции являются:
- промышленные предприятия, научные организации и учебные заведения в регионах России, работающие в области создания и выпуска инновационной и технологической (импортозамещающей) продукции, применяемой в отраслях ТЭК;
- организации отраслей ТЭК регионов России и госкомпании ТЭК потребителей этой продукции;
- органы управления и разработки политики НТР – ответственные ФОИВы и органы местного самоуправления (ОМСУ);
- органы информационного обеспечения и информационной поддержки субъектов НТР отраслей ТЭК и смежных отраслей экономики.
Данные взаимодействия можно представить в виде теоретико-множественной модели информационной поддержки принятия решений в области НТР отраслей ТЭК и смежных отраслей экономики (рис. 6).
Рис. 6. Теоретико-множественная модель информационной поддержки принятия решений в области НТР отраслей ТЭК и смежных отраслей экономики
Предложенная модель включает в себя множества:
- запросов на информационную поддержку принятия решений в области НТР отраслей ТЭК и смежных отраслей экономики (ZНТР);
- множество промышленных инноваций и технологических проектов (SПИ) в регионах России, включающих в себя наборы данных, характеризующих разработку и опытно-экспериментальное производство объектов техники (технологий), предназначенных для отраслей ТЭК;
- множество инновационной инфраструктуры – инновационного потенциала (SИП) в регионах России, характеризующей потенциальную возможность регионов разрабатывать инновационную продукцию (объекты техники и технологии), с мерами поддержки объектов инфраструктуры, экспертной оценки результатов и прогнозов развития инноваций на основе материалов региональных СМИ;
- множество производственного потенциала (SПП) в регионах России, включающих в себя системообразующих (значимых) субъектов отраслей ТЭК и смежных отраслей экономики, включающих наборы данных по производимой продукции, оказываемых услугах и применяемых технологий;
- множество выборок информации (SВИ), удовлетворяющих запросу на обработку информации, обеспечивающих формирование отчетов с наборами данных, на основании которых осуществляется информационная поддержка процесса принятия решения НТР отраслей ТЭК (Rep).
Данная модель характеризуется сложностью и многогранностью взаимодействия ее элементов. Множество запросов на информационную поддержку принятия решений в области НТР отраслей ТЭК и смежных отраслей экономики (ZНТР), множество промышленных инноваций и технологических проектов (SПИ) в регионах России, множество инновационной инфраструктуры – инновационного потенциала (SИП) в регионах России и множество производственного потенциала (SПП) в регионах России порождает множество вариантов информационной поддержки НТР отраслей ТЭК и как следствие порождает множество документов {Rep} в виде дайджестов, бюллетеней и формализованных (структурированных) отчетов. Эти документы обеспечивают информационную поддержку принятия управленческих решений по НТР отраслей ТЭК.
Структура и отработанные процессы сбора, хранения и обработки информации в ОСБД позволяют в полной мере обеспечить информационно-аналитическую поддержку принятия управленческих решений по НТР отраслей ТЭК на основе ОСБД.
Причем сбор и обработку всей необходимой информации можно осуществлять на всех этапах жизненного цикла продукции, начиная от идеи и заканчивая серийным выпуском необходимой продукции, применяемой в отраслях ТЭК.
Заключение
В целом можно сделать вывод, что на основе данных ОСБД, при наличии соответствующих цифровых сервисов обработки данных можно обеспечить информационно-аналитическую поддержку принятия управленческих решений по целому ряду вопросов, связанному с научно-технологическим развитием, в том числе по:
- Отдельным категориям продукции и технологиям, разрабатываемым и выпускаемым для субъектов отраслей ТЭК.
- Проводимым прикладным и фундаментальным исследованиям по основным направлениям развития перспективных и критических технологий в энергетической сфере.
- Проектам внедрения инновационных технологий и современных материалов в ТЭК и других отраслях.
- Импортозамещающим проектам и продукции, с учетом уровня готовности технологий.
- Функционированию объектов инновационной инфраструктуры в сфере инновационно-технологического развития ТЭК.
- Мнениям экспертного сообщества, связанным с развитием топливно-энергетического комплекса.
Статья подготовлена в рамках экспериментальной научной разработки по государственному заданию № 022-00003-23-00 по теме: «Разработка сервиса обработки информации, содержащейся в базах данных «Промышленные инновации» (БД ПИ), «Типовые проекты энергетики» (БД ТПЭ) и «Производители и потребители энергетических ресурсов» (БД ППЭР)».
Список литературы
- О Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации: Указ Президента РФ от 01.12.2016 г. №642 [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.kremlin.ru/acts/bank/41449 [дата обращения: 21.04.2023].
- О Стратегии инновационного развития Российской Федерации на период до 2020 г.: Распоряжение Правительства РФ от 08.12.2011 г. №2227-р [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://base.garant.ru/70106124/ [дата обращения: 05.04.2023].
- Об утверждении Энергетической стратегии Российской Федерации на период до 2035 г.: Распоряжение Правительства РФ от 09.06.2020 г. №1523-р [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://minenergo.gov.ru/node/1026 [дата обращения: 05.04.2023].
- Об утверждении прогноза научно-технологического развития отраслей топливно-энергетического комплекса России на период до 2035 г.: Приказ министра энергетики России А.В. Новака от 14.10.2016 г. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://minenergo.gov.ru/node/6366 [дата обращения: 10.12.2020].
- Положения о государственной системе научно-технической информации: Постановление Правительства РФ от 24.07.1997 г. №950 [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://docs.cntd.ru/document/9046444 [дата обращения: 06.04.2023].
- Трусов В.А. Информационная модель определений и оценки направлений научно-технологического развития отраслей топливно-энергетического комплекса России // Информационные ресурсы России. 2019. №6(172). С. 2–6.
- Трусов А.В., Трусов В.А. Система информационно-аналитической поддержки научно-технологического развития отраслей топливно-энергетического комплекса // Информационные ресурсы России. 2017. №3(157). С. 2–5.
- Трусов А.В., Трусов В.А. Формирование единого информационного пространства научного и технологического прогресса и развития отраслей ТЭК // Информация и инновации. 2017. №S. С. 159–163.
Bibliography
- On the Strategy for Scientific and Technological Development of the Russian Federation: Decree of the President of the Russian Federation dated December 1, 2016 No. 642 [Electronic resource]. Access mode: http://www.kremlin.ru/acts/bank/41449 [date of access: 04/21/2023].
- On the Strategy for Innovative Development of the Russian Federation for the period until 2020: Order of the Government of the Russian Federation dated December 8, 2011 No. 2227-r [Electronic resource]. Access mode: http://base.garant.ru/70106124/ [date of access: 04/05/2023].
- On approval of the Energy Strategy of the Russian Federation for the period until 2035: Order of the Government of the Russian Federation dated 06/09/2020 No. 1523-r [Electronic resource]. Access mode: https://minenergo.gov.ru/node/1026 [date of access: 04/05/2023].
- On approval of the forecast of scientific and technological development of sectors of the fuel and energy complex of Russia for the period up to 2035: Order of the Minister of Energy of Russia A.V. Novak from 10/14/2016 [Electronic resource]. Access mode: https://minenergo.gov.ru/node/6366 [date of access: 12/10/2020].
- Regulations on the state system of scientific and technical information: Decree of the Government of the Russian Federation of July 24, 1997 No. 950 [Electronic resource]. Access mode: https://docs.cntd.ru/document/9046444 [date of access: 04/06/2023].
- Trusov V.A. Information model for determining and assessing the directions of scientific and technological development of branches of the fuel and energy complex of Russia // Information resources of Russia. 2019. No. 6(172). pp. 2–6.
- Trusov A.V., Trusov V.A. System of information and analytical support for scientific and technological development of branches of the fuel and energy complex // Information resources of Russia. 2017. No. 3 (157). pp. 2–5.
- Trusov A.V., Trusov V.A. Formation of a unified information space of scientific and technological progress and development of fuel and energy sectors // Information and innovation. 2017. No. S. pp. 159–163.