Оптимальное управление формированием штатов профессорско-преподавательского состава вуза

Актуальность работы. Одним из направлений развития высшего профессионального образования России является совершенствование системы управления вузом с использованием современных информационных технологий и на этой основе — повышение качества образования.

В большинстве вузов России внедрены и функционируют разнообразные автоматизированные информационные системы (АИС), обеспечивающие сбор, хранение и обработку данных о различных процессах в вузе. В частности, в Красноярском государственном техническом университете разрабатывается и внедряется многокомпонентная система поддержки принятия решений (СППР), в рамках которой успешно функционирует АИС «Учебное планирование», обеспечивающая накопление и предоставление информации об образовательных программах по всем направлениям подготовки и задействованным кафедрам, АИС «Контингент» (данные о студентах), «1С: Штаты» и другие. Но в настоящее времени они выполняют лишь минимальные функции по обработке и оперативному предоставлению накопленной в них фактической информации— при том, что её состав и объём уже достаточны для разработки процедур автоматизированной выработки оптимальных решений и создания полноценных СППР. Аналогичная ситуация присуща также и другим вузам.

Одной из важнейших частных задач управления вузом является формирование штатов профессорско-преподавательского состава (ППС). В настоящее время действует двухуровневая система распределения штатов, при которой на первом (министерском) уровне Рособразование по собственной методике выделяет каждому вузу предельное значение штатов ППС и соответствующее финансовое обеспечение. На втором (внутривузовском) уровне эти ресурсы распределяются по подразделениям (факультетам, кафедрам). В настоящее время распределение штатов на втором уровне не регламентировано Рособразованием и выполняется в различных вузах по различным практически опробованным рациональным методикам, позволяющим обеспечить приемлемые показатели по загрузке кафедр.

Большой теоретический и практический вклад в решение этой задачи внесли Журавлев В. М, Чеботаревский Ю., Вяткин Г. П., Ефремов А. П. и ДР. [1−4].

Но существующие методики формирования штатов, как правило, нельзя считать ни оптимальными, ни научно обоснованными. Во-первых, они являются эмпирическими и основываются на субъективных предпочтениях разработчиков, которые фактически определяют ту или иную политику вуза (хотя и не всегда чётко сформулированную) в области формирования штатов (при изменении этой политики необходимо пересматривать соответствующие методики). Во-вторых, различные методики учитывают различное сочетание факторов, которые считаются значимыми в данном конкретном вузе. При этом некоторые факторы, как правило, не учитываются, в частности — та или иная политика покафедрального разделения бюджетной и внебюджетной составляющих нагрузки, квалификация преподавателей при распределении вида и объёма нагрузки для профессоров, доцентов, старших преподавателей и ассистентов. В-третьих, автоматизацией обычно охвачены простейшие расчёты и их визуализация в виде отчётных или распорядительных документов. Задача поиска оптимальных решений, как правило, не ставится ввиду отсутствия формализованного математического описания процессов и сложности учёта рассматриваемых факторов.

Отсутствие автоматизированного оптимального формирования штатов порождает ряд проблем на уровне как вуза, так и кафедр.

На уровне вуза появляются общие дополнительные издержки, возможны перерасход или нехватка средств по отдельным направлениям учебного процесса, характерен субъективизм в принятии решений, вызывающий конфликты между кафедрами в борьбе за учебную нагрузку и 7 предоставляемые на её покрытие ресурсы, отсутствует возможность предварительной оценки последствий при изменении политики руководства в том или ином вопросе. В настоящее время эти проблемы решаются преимущественно административно-волевым порядком, без убедительного обоснования, а потому — недостаточно эффективно.

На уровне кафедр проблемой является неопределённость штатного состава на очередной учебный год, невозможность определения минимально необходимого количества штатных сотрудников кафедры и возможного числа совместителей (т. е. оценки имеющегося резерва ставок), неравномерность распределения нагрузки среди преподавателей даже родственных кафедр (что приводит к снижению качества методической работы перегруженных преподавателей).

Указанные проблемы формирования штатов в рамках вуза приводят к общему ухудшению обобщённых показателей, а в рамках кафедр создают сложности в организации учебного процесса.

В то же время, автоматизированное оптимальное формирование штатов может: повысить эффективность принимаемых решений за счёт более обоснованного распределения ресурсовувеличить достоверность информации о предельных возможностях той или иной кафедры и вуза в целом в рамках имеющегося или желаемого количественного и качественного состава штатовпредоставить оценку наличия резервов по штатам и связанным с ними финансами как по вузу в целом, так и по отдельным кафедрамобеспечить оперативность принятия решений при изменении политики в области управления учебным процессомулучшить качество учебного процесса в вузе ввиду более равномерной нагрузки преподавателей.

Основой автоматизации поиска оптимальных решений в процессе управления вузом является его формализация, т. е. построение моделей процессов, выбор целевых функций и ограничений с использованием адекватных методов оптимизации.

Таким образом, существует народно-хозяйственная проблема создания систем поддержки принятия решений в части формирования штатов профессорско-преподавательского состава вуза и актуальная научная задача создания соответствующих математических моделей и алгоритмов оптимизации, имеющая существенное значение для улучшения качества управления учебным процессом в вузе.

Объектом исследований в диссертации является процесс управления формированием штатов профессорско-преподавательского состава вуза.

Предметом исследований являются математические модели и алгоритмы оптимизации штатов профессорско-преподавательского состава кафедр.

Цель работы: разработка математического, методического и программного обеспечения для процесса оптимального управления формированием штатов профессорско-преподавательского состава вуза.

Для достижения поставленной цели были поставлены следующие частные задачи исследования:

4.3 Выводы.

1. Предложена методика распределения финансовых ресурсов с применением модели оптимизации, на первом этапе которой ресурс выделяется факультетам.

2. Предложена методика распределения ресурсов на специальности с применением модели, использующей базовую квалификационную матрицу.

3. Показано преимущество применения разработанных методик в процессе распределения финансовых ресурсов и расчета штатного расписания кафедр, состоящее в том, что: во-первых, уменьшаются трудозатраты на процесс распределении ресурсовво-вторых, распределение происходит так, что нагрузка на кафедрах становится примерно одинаковой, т. е. выравниваетсяв-третьих, методика позволяет распределить ресурсы таким образом, что общее их количество для осуществления учебного процесса становится минимально возможным, т. е. формируется максимально возможный резерв.

Заключение

.

Представленный в диссертации материал позволяет сделать заключение, что поставленная цель достигнута, а задачи решены.

Проведенный системный анализ показал отсутствие комплексного математического описания процесса формирования штатов в вузе, отсутствие научно обоснованных формальных показателей эффективности формирования штатов и отсутствие задач оптимального формирования штатов, что порождает научную проблему.

Анализ учебной деятельности разных вузов позволил выделить ряд принципиальных аспектов, которые были включены в математические модели: 1) ресурсы выделяются на специальности по контингенту, что обусловлено политикой Министерства и передаются кафедрам по нагрузке, что обусловлено спецификой распределения ресурсов в вузе- 2) ресурсы разделяются на бюджетную и контрактную составляющие- 3) модели распределения ресурсов для бюджетной и контрактной составляющих могут различаться- 4) для кафедр вместе с поручаемой нагрузкой штаты передаются с учетом квалификации преподавателей и видов учебной нагрузки.

В связи с поставленной перед вузами задачей по переходу на новую систему исчисления трудоемкости освоения студентом образовательной программы, был проведен анализ на совместимость системы кредитов с разрабатываемыми моделями и методиками распределения финансовых ресурсов для существующей на сегодняшней день системой. Исследования показали, что разработанные в диссертации модели и методики применимы и для новой системы — системы кредитов.

На основе выделенных выше аспектов было разработано несколько вариантов формирования штатов кафедр, которые включают в себя также и расчеты, связанные с процессом распределения финансовых средств в вузе.

Формализация процесса формирования штатов позволила сформулировать несколько математических постановок задач оптимизации, целевые функции и функции ограничений которых учитывали показатели качества учебного процесса. В одной из задач для учета качества учебного процесса была применена базовая квалификационная матрица (БКМ). БКМ впервые была введена и исследована в данной диссертации. Элементы БКМ позволяют оценить, на сколько оптимально преподавателю с данной квалификацией выполнять тот или иной вид нагрузки. В диссертации предлагается способ расчета элементов БКМ, основанный на данных реальных кафедр.

В диссертации представлены показатели, позволяющие оценить учебный процесс. Было предложено три показателя: 1) отклонение нагрузки преподавателей от средней по подразделениям- 2) качество кадрового обеспечения структурных единиц, обеспечивающих образовательный процесс, которое выражается в оценке профессорско-преподавательского состава кафедр на базе БКМ- 3) эффективность использования фонда оплаты труда, под которым понимается отклонение общей заработной платы кафедр и средней стоимости часа от оптимальных значений, полученных путем расчета с применением БКМ. Рассмотренные примеры применения введенных показателей показывают, что они являются достаточно представительными и могут быть использованы при управлении учебным процессом на кафедрах и в вузе в целом, а также при мониторинге качества образовательного процесса.

Исследования моделей оптимизации показали, что они являются задачами глобальной оптимизации. Такой характер моделей задает совокупность функций ограничений. Так, например, при изменении параметров модели, только часть функций ограничений изменяет свои значения, а при увеличении значения любого параметра, значения функций ограничений увеличиваются на разную величину, причем большая часть из функций вообще не изменяются. Такое поведение функций ограничений в совокупности образуют такую область поиска в гиперпространстве на целевой функции, которая имеет многоэкстремальный вид с одним глобальным экстремумом. Таким образом показано, что модель оптимизации может быть решена только поисковыми алгоритмами глобальной оптимизации.

Решение моделей оптимизации позволяет сформировать информацию в том виде, в котором она может быть использована для принятия управленческих решений. А предложенные в диссертации методики, использующие эти решения, позволяют решать задачи формирования штатов в вузе значительно эффективней, что и было показано в четвертой главе. Процесс формирования штатов и решение моделей оптимизации реализованы в программном модуле системы поддержки принятия решений [57].