Учредитель журнала

Моделирование системы информационной поддержки принятия решения в области научно-технологического развития отраслей ТЭК на основе общесистемных баз данных

УДК 004.04.681.3.016

DOI 10.52815/0204-3653_2023_4193_13
EDN: KUIRBY

Трусов Александр
Доцент, д. т. н., директор Пермского филиала ФГБУ «РЭА» Минэнерго России
E-mail: 59TrusovAV@rosenergo.gov.ru

Трусов Владимир
Доцент, д. т. н., начальник отдела Пермского филиала ФГБУ «РЭА» Минэнерго России
E-mail: 59TrusovVA@rosenergo.gov.ru

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:

  1. Информационный объект «Промышленные инновации»:
    инновационные технологии;
    инновационные разработки;
    инновационные проекты;
    критические технологии;
    перспективные технологии.
  2. Информационный объект «Типовые проекты энергетики (энергосбережения)»:
    запрашиваемые (востребованные отраслями ТЭК) технологии;
    типовые энергоэффективные технологии;
    технологии двой­ного применения;
    типовые проекты энергетики.
  3. Информационный объект «Импортозамещающие объекты техники»:
    импортозамещающие технологии;
    импортозамещающее оборудование.
    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.

Рис. 2. Онтологическая модель поддержки процессов принятия решения НТР
на основе данных об инновационных разработках

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:

  1. Информационный объект «Новости в сфере ТЭК»:
    новости, относящиеся к сфере ТЭК;
    новости по смежным к ТЭК отраслям экономики.
  2. Информационный объект «Экспертные мнения в сфере ТЭК»:
    экспертные мнения по отраслям ТЭК;
    экспертные мнения по смежным к ТЭК отраслям экономики.
  3. 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).
    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).

Рис. 3. Онтологическая модель поддержки процессов принятия решения НТР на основе мониторинга СМИ и анализа инновационного потенциала регионов Российской Федерации в сфере ТЭК

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:

  1. Информационный объект «Продукция и услуги»:
    продукция и услуги субъектов отраслей ТЭК;
    продукция и услуги субъектов отраслей экономики для нужд ТЭК.
  2. 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.
    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.

Рис. 4. Онтологическая модель поддержки процессов принятия решения НТР на основе мониторинга и анализа производственного потенциала субъектов отраслей ТЭК и смежных отраслей экономики

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.

Рис. 5. Модель информационной поддержки процессов
принятия решения НТР на основе ОСБД

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).
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)».