Грант Российского научного фонда № 23-28-00180

«Разработка технологии бизнес-инжиниринга на основе цифровых двойников бизнес-процессов для производственной кооперации промышленных предприятий»

Научный руководитель:

Казаков Олег Дмитриевич

Исполнители:

Полученные научные результаты за 2023 год:

1 Новая технология бизнес-инжиниринга на основе цифровых двойников бизнес-процессов, позволяющая проектировать их спецификацию с учетом системы интерфейсов между реальными элементами процесса и их цифровыми аналогами, валидными алгоритмами извлечения данных для построения компьютерной модели бизнес-процесса, возможностью многослойной визуализации бизнес-процессов экономических систем по заданным параметрам.

А) Новый метод инжиниринга данных для реализации цифрового двойника бизнес-процесса в отличие от существующих позволяет извлекать информацию по функциям бизнес-процессов из неструктурированных данных на основе анализа динамики их состояний и устанавливать связи бизнес-функции с бизнес-процессом в условиях отсутствия данных по идентификатору процесса.

Б) Новый метод автоматического функционального моделирования бизнес-процессов предприятия, в отличие от существующих позволяет путем комплексного применения авторских алгоритмов анализа связей между элементами бизнес-процесса на основе графовых нейронных сетей и процедур конвертации извлеченной из сырых данных модели бизнес-процесса автоматически построить функциональную модель бизнес-процесса.

В) Новый подход к визуализации цифрового двойника бизнес-процесса предприятия отличающийся от существующих наличием пространственно-временного, логико-структурного слоев, слоя потоков данных и метрико-аналитического слоя виртуального представления цифрового двойника бизнес-процесса.

Г) Новая методика реинжиниринга бизнес-процессов организации, отличающая от существующих возможностью реализовать реконструкцию бизнес-процесса на основе графового анализа.

Д) Новый механизм изменения состояний элементов реального бизнес-процесса экономической системы через его цифровую копию в отличие от существующих позволяет исполнять процесс непосредственно в графическом интерфейсе участника процесса.

2 Новая технология инжиниринга на основе кросс-модельного взаимодействия цифровых двойников бизнес-процессов позволяет устанавливать кооперационные связи между промышленными предприятиями в условиях риска снижения экономической безопасности

А) Новая методика анализа мезоэкономических систем на основе кросс-модельного взаимодействия цифровых двойников бизнес-процессов, позволяющая определить возможные направления формирования кооперационных связей между промышленными предприятиями в условиях риска снижения экономической безопасности

Б) Методика стандартизации кросс-модельного взаимодействия, в том числе в контексте обратной и прямой диверсификации бизнес-процессов

В) Усовершенствованная методика межрегионального экономического анализа в отличие от существующих позволяет на основе анализа кросс-модельного взаимодействия бизнес-процессов экономических систем прогнозировать интегральные социально-экономические индикаторы экономического роста.

Г) Спецификация модуля поддержки принятия решений для промышленной кооперации в условиях риска снижения экономической безопасности.

Перечень публикаций в отчетном периоде по результатам проекта

1. О.Д. Казаков (O.Kazakov) Механизм управления элементами бизнес-процесса с использованием его цифрового двойника Прикладная информатика. (2023 г.)

2. Казаков О.Д., Азаренко Н.Ю., Козлова И.Р. (Oleg Kazakov, Natalya Azarenko, Irina Kozlova) Developing a method for building business process models based on graph neural networks in the absence of task identifier data Журнал Qubahan Academic Journal (QAJ) (2023 г.) SCOPUS

3. Казаков О.Д. (Kazakov O. D.) Цифровые двойники бизнес-процессов предприятий Материалы, оборудование и ресурсосберегающие технологии: Материалы международной научно-технической конференции, Могилев (2023 г.)

4. Казаков О.Д., Азаренко Н.Ю. (Kazakov O. D., Azarenko N. Yu.) Разработка методики реинжиниринга бизнес-процессов организации на основе реализации обратной связи от их цифровых двойников Вызовы цифровой экономики: технологический суверенитет и экономическая безопасность. Сборник статей VI Всероссийской научно-практической конференции с международным участием. Брянск. (2023 г.)

5. Казаков О.Д., Азаренко Н.Ю., Лысенко А.Н. (Oleg D. Kazakov, Natalia Yu. Azarenko, Alexandra N. Lysenko) Цифровой реинжиниринг моделей бизнес-процессов на основе их метрик качества Научный рецензируемый журнал "Экономика. Информатика" (2023 г.)

Полученные научные результаты за 2024 год:

За 2024 были выполнены следующие работы:

1 Разработана технология инжиниринга на основе кросс-модельного взаимодействия цифровых двойников бизнес-процессов для установления кооперационных связей между промышленными предприятиями в условиях риска снижения экономической безопасности.
  1.1 Разработана методика анализа мезоэкономических систем на основе кросс-модельного взаимодействия цифровых двойников бизнес-процессов.
    1.1.1 Разработана методика анализа схем взаимодействия цифровых двойников бизнес-процессов для установления кооперационных связей между промышленными предприятиями.
       А) Разработаны проекты двенадцати цифровых двойников бизнес-процессов промышленных предприятий Брянской области.
       Б) Решена задача выявления однотипных, но зафиксированных в разных системах экземпляров бизнес-процесса на основе свойств структурного графа на отраслевом уровне.

1.2 Разработана методика межрегионального экономического анализа на основе исследования кросс-модельного взаимодействия цифровых двойников бизнес-процессов.
   А) Определены показатели эластичности регионального индекса промышленного производства по факторам межрегионального взаимодействия с учетом кросс-модельного взаимодействия цифровых двойников бизнес-процессов.

1.3 Разработан проект информационной системы инжиниринга бизнес-процессов с возможностью их объединения в единую цифровую экосистему для установления кооперационных связей между промышленными предприятиями.
  1.3.1 Проведен анализ архитектурных стилей, применимых для реализации кросс-модельного взаимодействия цифровых двойников.
  1.3.2 Разработана спецификация подсистемы поддержки принятия решений в контексте управления цифровыми двойниками бизнес-процессов.
  1.3.3 Разработана спецификация подсистемы установления кооперационных связей между промышленными предприятиями с учетом кросс-модельного взаимодействия цифровых двойников бизнес-процессов.

В 2024 году было опубликовано 2 статьи в изданиях, индексируемых в базе Scopus:
1. Kazakov O.D. Cross-Model Interaction Of Digital Twins Of Business Processes // Pakistan Journal of Life and Social Sciences Volume 22, Number 2, 2024 14040-14052 P.
2. Kazakov O.D., Azarenko N.Yu., Kozlova I.R., Lysenko A.N. Bibliometric analysis of the design of digital twins of business processes to establish cooperative links between industrial enterprises // International Journal of Ecosystems and Ecology Science. Vol.14(4): 173-180 (2024)

3 статьи, индексируемые в РИНЦ:
1) Казаков О.Д., Азаренко Н.Ю., Лысенко А.Н. Анализ межфирменного взаимодействия предприятий на мезоэкономическом уровне в условиях цифровизации // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Экономика. 2024. №4. С. 42 - 48.
2) Казаков О.Д. Промышленная кооперация на основе кросс-модельного взаимодействия цифровых двойников бизнес-процессов // Цифровое пространство: экономика, управление, социум. Сборник научных статей VI Всероссийской научной конференции. Смоленск, 2024. С. 111-117.
3) Казаков О.Д. Анализ мезоэкономических систем на основе кросс-модельного взаимодействия цифровых двойников бизнес-процессов // Цифровой регион: опыт, компетенции, проекты : Сборник статей VI Международной научно-практической конференции, посвященной 25-летнему Юбилею инженерно-экономического института, проводимой в рамках Десятилетия науки и технологий в России, Брянск, 2024. С.300-305

По тематике проекта на очной всероссийской и / или международной научно-практической конференции представлено три доклада:
1) Казаков О.Д. Промышленная кооперация на основе кросс-модельного взаимодействия цифровых двойников бизнес-процессов. Доклад на VI Всероссийской научной конференции «Цифровое пространство: экономика, управление, социум», 24 апреля 2024 г., СмолГУ.
2) Казаков О.Д. Анализ мезоэкономических систем на основе кросс-модельного взаимодействия цифровых двойников бизнес-процессов. Доклад на VI Международной научно-практической конференции, посвященной 25-летнему Юбилею инженерно-экономического института, проводимой в рамках Десятилетия науки и технологий в России «Цифровой регион: опыт, компетенции, проекты», 17 мая 2024, БГИТУ, Брянск
3) Козлова И.Р. Производственная кооперация на основе цифровых двойников бизнес-процессов. Доклад на ежегодной национальной научно-практической конференции магистрантов и аспирантов «Актуальные вопросы техники, науки, технологии», 8-10 февраля 2024, БГИТУ, Брянск

Результаты интеллектуальной деятельности, созданные при выполнении проекта: программа для ЭВМ, регистрационный № 2024689872 от 11.12.2024.
ОК: Цифровые двойники бизнес-процессов. Кросс-модельное взаимодействие
Автор и правообладатель: Казаков О.Д.

В отчетном году достигнуты следующие конкретные научные результаты:
1 Новая технология инжиниринга на основе кросс-модельного взаимодействия цифровых двойников бизнес-процессов для установления кооперационных связей между промышленными предприятиями в условиях риска снижения технологического суверенитета, в том числе:
    1.1 Новая методика анализа мезоэкономических систем на основе кросс-модельного взаимодействия цифровых двойников бизнес-процессов.
    1.2. Усовершенствованная методика промышленной кооперации на основе стандартизации интерфейсов кросс-модельного взаимодействия цифровых двойников бизнес-процессов, в том числе в контексте обратной и прямой диверсификации бизнес-процессов с использованием стандартных схем данных, онтологий или форматов обмена.
    1.3 Усовершенствованная методика межрегионального экономического анализа на основе определения эластичности регионального индекса промышленного производства по факторам технологической кооперации и логистической интеграции с учетом кросс-модельного взаимодействия цифровых двойников бизнес-процессов.
    1.4 Проект информационной системы инжиниринга, в которой цифровые двойники бизнес-процессов объединяются в единую цифровую экосистему для установления кооперационных связей между промышленными предприятиями.