Введение

ДНР сейчас нуждается в реальных инвестициях, за которыми - капиталы, современные технологии, высокий уровень жизни, выход на мировые рынки. Общепринятым способом привлечения средства под конкретную разработку или идею является разработка инвестиционного проекта. Стандартной формой представления инвестиционного проекта является бизнес-план.

В настоящее время становится актуальным применение опыта массовой разработки бизнес-планов, полученного ДонНТУ в рамках участия в программе реконструкции народно-хозяйственного комплекса Донбасса.

В предлагаемой статье обсуждаются вопросы автоматизации построения бизнес-планов для инвестиционных проектов. Исследуется опыт разработки бизнес-планов, состояние и проблемы развития программных систем для автоматизации построения бизнес-планов. Для решения имеющихся проблем предлагается использовать технологию инструментальных оболочек для создания интеллектуальных САПР. Рассматриваются возможности и преимущества такого подхода.

Анализ состояния развития программного обеспечения для составления бизнес-планов

Вопросам разработки бизнес-планов посвящено большое количество зарубежной и отечественной литературы. Этот факт, однако, не означает, что существуют единые, жестко установленные стандарты на бизнес-планы.

В табл. 1 приведен перечень наиболее популярных в мире программных комплексов для автоматизации процесса разработки и оформления бизнес-плана.

Следует сделать вывод, что в существующих системах разработки и анализа бизнес-планов подсистемы автоматизации оформления представляют собой фактически набор шаблонов с возможностью "ручного" заполнения текстовых фрагментов. Следовательно, актуальной является задача создания быстрой, гибкой, удобной для пользователя открытой интеллектуальной системы оформления бизнес-планов. В разрабатываемой системе должны быть реализованы следующие возможности:

1. По заданному набору данных (таблиц, отдельных числовых и текстовых значений), содержащих необходимые данные, синтезировать готовый отчет в необходимой пользователю форме.
2. В случае изменения требований к оформлению отчета предоставить пользователю возможность для использования, редактирования и создания шаблонов, соответствующих конкретной методики создания отчета.
3. Предусмотреть возможность автоматического изменения содержания отчета в зависимости от значений показателей, рассчитанных на этапе нахождения и оптимизации решения.
4. Обеспечить удобный, дружелюбный интерфейс программы, позволяющий максимально облегчить и ускорить процесс оформления типовой документации по бизнес-планам.

Проблемы разработки бизнес-планов и возможности САПР бизнес-планов

Опыт разработки [1, 2, 3] бизнес-планов (БП) по программе реконструкции народнохозяйственного комплекса Донбасса позволяет сделать ряд выводов о проблемах, возникающих в процессе массовой подготовки БП.

Были определены такие этапы разработки БП: 1) Заявка по форме Российского инвестиционного фонда (РИФ); 2) Предварительная проработка; 3) Главные показатели проекта; 4) Полные показатели проекта; 5) Проработка глав 1-7; 6) Просчет на ПЭВМ, 7) Главы 8-9; 8) Текст БП. Перечисленные этапы разработки БП отличались:

• полнотой используемой системы показателей БП;
• детальностью методов расчета и анализа показателей БП;
• степенью готовности исходных показателей, выполнения расчетов и создания документации на БП.

Характеристики сложившихся степеней готовности показаны в табл. 2.

Распределение всех БП по степени готовности показано на рис. 2. Приведенная статистика процесса разработки БП может быть объяснена следующими факторами:

• негативной оценкой перспективности дальнейшей работы с БП, полученной на том или ином этапе разработки БП путем анализа показателей БП;
• возрастающей трудоемкостью преодоления каждого нового этапа и отсутствием необходимых стимулов.

Для исследования БП на различных уровней представления БП (заявки, главных показателей проекта и т.д.) автором был разработан комплекс программ различной сложности. Процесс разработки БП представлялся как прохождение БП через иерархию программ, каждая из которых требовала от пользователя уточнения (детализации) модели БП, построенной на предшествующем уровне, т.е. расширения системы показателей БП и привлечения более сложных методов их анализа. При этом построение модели каждого следующего уровня характеризовалось возрастанием трудоемкости. Многообразие методов расчета БП, связанное с их спецификой, неоднократно приводило к модификации данного программного комплекса.

Опыт, полученный при разработке данного множества БП, позволил сделать вывод, что существующие программы автоматизации построения БП как разработанные автором, так и все прочие (БизнесПРО, ProjectExpert и др.) обладают следующими общими недостатками:

• расчетная схема, положенная в основу БП, имеет относительно жесткую структуру, не способную обеспечить все возможные альтернативные методы исследования бизнес-планов;
• отсутствует база знаний (БЗ) методов представления БП, способная к обучению и обеспечивающая автоматизацию документирования БП;
• отсутствует возможность строить систему уровней моделей БП, связанных между собой посредством уточнения понятий, методов расчета показателей [2] и т.д.

Следовательно, эффективная система автоматизации подготовки БП должна обладать открытой БЗ и иметь возможность использовать произвольную систему взаимосвязанных уровней представления знаний о БП.

3. Предлагаемый комплекс инструментальных средств построения интеллектуального САПР бизнес-планов

Для преодоления указанных недостатков предлагается использовать технологию создания экспертной системы по построению БП на основе инструментального комплекса, предназначенного для разработки интеллектуальных систем автоматизированного проектирования (САПР) [4]-[12]. Комплекс разработан на кафедре ПМиИ под руководством автора и носит наименование мета-эвристической оболочки (МЭО) [13]-[15].

3.1. Классические средства предметной адаптации САПР

Предметная адаптация САПР является частью более общей задачи проблемной адаптации (ПА) и из всего комплекса ПА рассматривает только проблемы, связанные с адаптацией САПР на ПрО. Говоря о ПрА, следует отметить наличие в САПР принципа аналогий, позволяющего сводить фазовые переменные (поток и потенциал), а так же координаты взаимодействия (емкость, индуктивность и т.д.) любых физически отличных ПрОб друг к другу (см. таб. 3).

3.2. Средства построения формальной модели

Открытый характер базы знаний САПР требует использовать для ее построения семиотическую модель (СМ). СМ представляет собой открытую формальную систему и имеет форму восьмерки [11]: F = ⟨T, C, A, Π, χ_T, χ_C, χ_A, χ_Π⟩, где T - множество базовых элементов системы, на которых строятся все выражения в F; C - множество правил построения синтаксически правильных формул, определяющих среди всех возможных выражений из базовых элементов те, которые синтаксически правильны; A - множество аксиом F, образующее подмножество в множестве синтаксически правильных формул, которым априорно присваивается статус истинности; Π - множество правил вывода, или семантические правила, (позволяющие получать из аксиом новые синтаксически правильные формулы, которым можно приписывать статус истинности); r, b, g, d - правила изменения, соответственно для T, C, A и П.

Для конструктивности семиотической модели требуется реализация следующих классов процедур: П1 - определения принадлежности данного элемента множеству Т; П2 - идентификации различия элементов множества Т; П3 - определения синтаксической корректности элементов, построенных посредством правил С. Процедуры П1, П2 и П3 должны быть конструктивными, т.е. завершаться через определенное число шагов. Конструктивная СМ является разрешимой, если существует конструктивная процедура П4, дающая однозначный ответ на вопрос - является ли данный синтаксически корректный элемент семантически верным. СМ может рассматриваться как форма представления концепции "возможных миров" Крипке. Проблема построения разрешимой СМ в общем случае пока не решена.

Имеющиеся СМ представления знаний в САПР, как с точки зрения состава элементов СМ так и с точки зрения положений ТС САУ носят фрагментарный характер и не могут быть признаны удовлетворительными.

Специфика предлагаемого подхода к представлению знаний в САПР. База знаний представляет собой И-ИЛИ-дерево с определенными отношениями (продукциями) над ИЛИ-синтермами. Цель вывода в базе знаний - обеспечение выбора требуемого прототипа по техническому заданию (ТЗ) как подмножеству значений ИЛИ-синтермов, т.е.:

1) Отношения между ИЛИ связывают те термы, комбинация которых принадлежит некоторому непустому множеству семантически верных (проверенных) прототипов, имеющих место в И-ИЛИ-дереве;

2) Аксиомы, или прототипы есть основа построения И-ИЛИ-дерева;

3) И-ИЛИ-дерево есть средство для компактной записи множества известных прототипов и порождения гипотез о возможных новых прототипах;

4) И-ИЛИ-дерево -- это множество синтаксически правильных выражений;

5) Продукции определенны над И-ИЛИ-деревом и задают правила вывода, которые в совокупности позволяют вычленить из И-ИЛИ-дерева семантически верное подмножество, т.е. те же самые аксиомы-прототипы.

Все нижеизложенное относится только к диалоговому режиму работы базы знаний САПР. Предлагаемую статью можно рассматривать как продолжение работы, посвященной построению СМ системы взаимосвязанных уровней представления моделей в интеллектуальных САПР.

3.3. Структурная и функциональная модель объектов проектирования в технологии МЭО

Основой модели объекта проектирования САПР СПРУТ является технология описания объектов в технологии МЭО. Система уровней модели предметной области для интеллектуальных САПР в технологии МЭО задана семиотической моделью (СМ) F = ⟨T, C, A, П, r, b, g, d⟩. Сигнатура Т СМ предмета любого уровня включает отношения: Блок, Свойство и значение Граница блока, Связь, Среда, Тип, Массив, Шкала, Агрегация, Обобщение, Функция. В состав аксиом А СМ входят:

1) глобальные аксиомы N для СМ (ГА"N"), задающие обязательный уровень КМ ПрОб МЭО;

2) общие аксиомы N для СМ (ОА"N"), задающие отношение, семантически верное для любого уровня СМ;

3) локальные аксиомы N уровня K (ЛА"K.N"), задающие отношение, семантически верное только для одного уровня СМ.

Глобальные и локальные аксиомы СМ

1. ГА1 — уровень исходной модели.

Представляет собой необходимый уровень, служащий для создания дальнейшей схемы описания.

2. ГА2 — уровень задания времени - блока и свойства.

Так же представляет собой необходимый уровень, служащий для создания дальнейшей схемы описания, а точнее – жизненного цикла предмета. Предполагает наличие в среде предмета блока «внутренняя граница». Цель введения такого блока – описание внутренней среды блока, подвергающегося декомпозиции, – как замкнутого комплекса блоков.

3. ГА3 — уровень значений свойства времени и моделей пространств.

Представляет собой уровень ввода множества пространств – моментов времени, задающих жизненный цикл объекта. Определяются связи между пространствами – моментами времени. Число связей определяет глубину зависимости событий по временной оси.

4. ГА4 — уровень точек пространства и их идентификаторов.

Представляет собой уровень ввода множества пространственных точек для каждого пространства – момента времени. Определяется список связей каждой ПТ с прочими ПТ как из своего пространства, так и из «чужих» пространств. Число связей определяет окрестность, в которой имеется зависимость ПТ друг от друга.

5. ГА5 — уровень «простых» свойств и внутренних функций (ВФ) ПТ.

Представляет собой уровень задания конкретных идентификаторов свойств для пространственных точек. Производит декомпозицию связей между ПТ на связи по свойствам.

6. ГА6 — уровень значений "простых" свойств и "кортежей" функций.

Представляет собой уровень задания конкретных значений для свойств и определения комбинации свойств базового блока как «кортежа» функции (строки из табличной функции).

4. Специфика применения данного подхода к задаче построения САПР бизнес-планов

4.1. Специфика подхода

Говоря о нетехнических ПрО можно назвать экономику, сводимую к термодинамике (см. таб. 4).

Так, анализ экономических систем с точки зрения термодинамики носит наименование ресурсодинамики. Такой подход позволяет решать задачи о нахождении смешанных и переходных процессов в этих системах на основе моделирования ресурсообмена, путем аналогичным моделированию теплообмена в задачах термодинамики.

В доказательство правомерности такого подхода к решению задачи можно показать, что все этапы разработки БП сводимы к стандартным этапам разработки проектов в САПР (см. табл. 5).

4.2 Описание концептуальной модель предметной области как инструмента создания интеллектуального САПР бизнес-планов

Представление предметной области (ПО) «экономика» в форме представления технической ПО потребовало решения ряда специфических задач:

• построение иерархии взаимосвязанных бизнес-моделей предприятий различных уровней абстракции;
• разработка модели пространства и времени в рамках единичной формальной модели;
• разработка модели распределение персонала по производственным операциям в рамках единичной формальной модели и т.д.

Рассмотрим их детальнее.

4.2.1. Построение иерархии взаимосвязанных бизнес-моделей предприятий различных уровней абстракции

В настоящее время на основе данной оболочки разработана экспертная система, БЗ которой описывает множество альтернативных моделей, имеющих место на трех уровнях представления БП: простая заявка, расширенная заявка, бизнес-план.

Построенная таким образом экспертная система обладает следующими возможностями:

• синтез нужной расчетной схемы БП по требованию пользователя;
• обучение БЗ на основе новых достоверных расчетных схем для любого типа блоков, составляющих модель БП;
• исследование модели БП на базе динамических недоопределенных вычислительных сетей, что дает возможности, отсутствующие в современных системах подготовки БП;
• автоматизация разработки документации на БП на основе результатов исследования моделей (переменные, таблицы, графики) посредством специализированной БЗ.

4.2.2. Разработка модели пространства и времени в рамках единичной формальной модели

Одной из таких задач является разработка модели пространства-времени для БП в соответствии с принятой в МЭО концептуальной моделью ПО.

При этом основой модели времени служит комплекс планов-графиков:

• строительства, введения производства на полную мощность;
• получения кредитов и возврата долгов;
• течения производства и т.д.

Соответственно основой модели пространства служит:

• схема технологической линии производства, транспортировки и сбыта продукции;
• структура потоков комплектующих, сырья, энергии, материалов и т.д.

Бизнес-план, как инвестиционный проект рассчитывается на несколько лет. Для каждого года имеются свои входные данные, на основании которых вычисляются выходные данные для каждого года (например, прибыль). Совокупность лет, с конкретными значениями параметров называется жизненным циклом бизнес-плана. Понятно, что значения входных параметров могут изменяться под влиянием различных причин. Хорошо составленный бизнес-план должен содержать несколько наиболее вероятных вариантов изменения входных параметров и соответствующие расчеты.

Таким образом, образуется совокупность жизненных циклов (вариантов) бизнес-плана (см. рис. 7).

В рамках базы знаний МЭО, применительно к бизнес-планам будем оперировать следующими понятиями:

• тип – совокупность жизненных циклов (вариантов) бизнес-плана. Рассматривается как собирательное множество определенных объектов с определенной общей структурой (прототипов);
• прототип – жизненный цикл бизнес-плана, с определенными значениями, имеет свою определенную структуру;
• блоки – конкретные года бизнес-плана, с конкретной структурой. В рамках блоков выделяются подблоки, свойства и связи. Они определяют внутреннюю структуру блока. На концептуальном уровне – это определенный метод (формула) расчета параметров;
• свойства – конкретные параметры бизнес-плана, например, доход, амортизация, дисконтная ставка и т.д.;
• связи – определяют входные, выходные данные (значения), связи между годами бизнес-плана по свойствам. Связи бывают:

  а) внутренние – между подблоками, внутри блока;

  б) кольцевые – требуются для доопределения структуры блока или построения нового подблока;

  в) внешние – связь между блоком и прототипом.

Обобщение моделей жизненных циклов по горизонтали и вертикали путем использования теоретико-множественных операций над порождающими грамматиками позволяет сформировать И-ИЛИ-дерево, каждый ИЛИ-узел которого позволяет обеспечить в прямом диалоге с пользователем требуемые ему характеристики желаемого бизнес-плана. Например:

• число лет реализации плана;
• возможная прибыль на 5 году жизни проекта;
• сумма инвестиций в оборудование и т.д.

4.3. Формальная модель генетического алгоритма средствами предлагаемой семиотической модели как инструмент кадрового менеджмента

СМ управления подбора и распределения персонала по работам предприятия (СМПП) имеет вид: СМПП = (Т, Р, А, П, χ_т, χ_р, χ_А, χ_п). Первая четверка – это элементы формальной модели: Т – сигнатура, Р – синтаксические правила, А – аксиомы, П – правила вывода. Вторая четверка χ_т, χ_р, χ_А, χ_п – описывает правила изменения соответствующих формальных элементов СМПП.

Элементы СМПП Т, Р, А, П имеют состав соответственно с математической постановкой задачи и метода поиска оптимального распределения работников между работами предприятия (рис. 8).

На рис. 9 приведен пример влияния взаимосвязанных правил вывода на элементы СМПП.

5. Результаты как разработанные программные комплексы

В комплекс разработанных программных систем, построенных на базе предлагаемого подхода, входят:

1. Система автоматизации документирования бизнес-планов IP-Designer;
2. Система решения задач кадрового менеджмента на базе генетического алгоритма;
3. Комплекс программ интеллектуальной надстройки над САПР бизнес-планов Project Expert для автоматизации выбора бизнес-плана прототипа для требуемых условия применения на основе пространственно-временной логики и т.д.

5.1. Система автоматизации документирования бизнес-планов IP-Designer

5.1.1. Назначение программы

Программа IP-Designer предназначена для облегчения процесса составления однотипной документации по инвестиционным проектам. Исходя из подхода, определенного в [13]-[15], система IP-Designer строилась как подсистема документирования инструментальной оболочки для создания интеллектуальных САПР – мета-эвристической оболочки (МЭО). Синтезированные в МЭО модельные схемы инвестиционных проектов передаются в EXCEL как систему моделирования [13] и далее – в систему IP-Designer. Структура комплекса представлена рис. 10.

5.1.2. Операции над шаблонами в IP-Designer

Загрузка шаблона. Возможна загрузка готового шаблона из библиотеки. Загрузка данных и шаблонов производится независимо. На основе одних и тех же данных можно получить различные отчеты, загружая разные шаблоны.

Создание новых шаблонов. Пользователь имеет возможность создания собственного шаблона для построения отчетов в требуемой форме. Процесс написания нового шаблона поддерживается теми же возможностями системы, что и при редактировании.

Редактирование шаблона. IP-Designer дает возможность вносить изменения в шаблон в соответствии с грамматикой языка шаблонов с целью изменения вида выходного отчета. Процесс редактирования интерактивен, система предоставляет возможность выбора имени ссылки из списка и просмотр подставляемых данных в процессе редактирования. Представляется доступ к большинству средств редактирования Word, плюс дополнительные возможности IP-Designer.

Запись шаблона. Система позволяет сохранять созданные шаблоны на диске в формате Word, чтобы дать возможность позже вернуться к ним.

5.1.3. IP-Designer как продукционная система

Систему документирования инвестиционных проектов IP-Designer можно рассматривать как продукционную систему. Типичная продукционная система состоит из трех элементов: база данных (декларированные знания); правила; управляющая структура. В данном случае декларативными знаниями являются таблицы в *.xls файлах, а набором правил – продукции двух видов (ссылки и условия), находящиеся в шаблоне.

Управляющая структура включает: 1) сам шаблон (который представляет собой документ с текстом и продукциями), содержание которого определяет порядок и положение продукций; 2) систему, анализирующую продукционные правила и соответственно меняющая порядок их анализа.

Выводы и оценка эффективности предлагаемого подхода

Главные преимущества предлагаемого подхода – это открытость и наличие взаимосвязанной системы моделей БП разной степени общности. Эффект от данных преимуществ можно проиллюстрировать следующими примерами:

1. Открытость позволяет вводить путем обучения в БЗ экспертной системы новую расчетную схему БП, специфичную для проектов, реализуемых в зоне технопарка.

2. Наличие системы взаимосвязанных моделей БП разной степени общности позволяет упростить процесс перехода между уровнями представления БП и тем самым удешевить процесс анализа и отбора перспективных БП.