↑ Powrót do Projekty badawcze

Preludium 17

Numer
projektu

 Tytuł projektu Kwota finansowania Kierownik projektu

Data
rozpoczęcia

Data
zakończenia
2019/33/N/HS4/00379 Metoda planowania pracowniczych struktur kompetencji odpornych na zakłócenia otoczenia organizacji 116 000 zł

mgr inż.

Eryk Szwarc

 2020-01-30 2022-01-29

Wprowadzenie

Projekt podejmował problematykę bilansowania z jednej strony wymagań koniecznych do realizacji zlecanych zadań, z drugiej zaś możliwości zasobowych np. kompetencji zatrudnionych pracowników. Indywidualne kompetencje poszczególnych pracowników składają się na strukturę kompetencji całego zespołu, determinując możliwości realizacji podejmowanych przez niego grup zadań. Modele struktur kompetencji prezentowane w dostępnej literaturze przedmiotu pozwalają formułować typowe pytania związane z oceną potencjału kadrowego i kosztami związanymi z alokacją pracowników, przykładowo:

  • Czy dany zespół pracowników o określonych kompetencjach, gwarantuje realizację zadań spełniając przyjęte ograniczenia? Jeśli tak to, jakie są koszty związane z przeprowadzeniem tego typu obsady?

Charakter tego typu pytań akcentuje potrzebę analizy rozważanych struktur kompetencji, np. analizy możliwości spełnienia założonych oczekiwań. Alternatywną grupę zagadnień, rzadko poruszaną w publikacjach, inspirują pytania akcentujące potrzebę syntezy struktur kompetencji, np. wzmocnienia potencjału kadry pracowniczej. Przykładami tej grupy pytań, dedykowanych poszukiwaniu struktur gwarantujących spełnienie oczekiwań, są m.in.:

  • Czy planowane dokształcenie pracowników zagwarantuje obsadę spełniającą przyjęte ograniczenia? Jeśli tak to, których pracowników, w zakresie jakich kompetencji należy dokształcić?
  • Jakie są niezbędne koszty i czas związane z przeprowadzeniem stosownego dokształcenia?

Warto zauważyć, że stają się one kluczowe w kontekście odpornego planowania alokacji zasobów, tzn. planowania minimalizującego wpływ potencjalnych (o nieznanym czasie wystąpienia) niepożądanych zakłóceń, pojawiających się w trakcie realizacji przydzielonych zadań. Przykładem tego typu zdarzeń są absencje pracowników skutkujące koniecznością zmodyfikowania planu alokacji pracowników, m.in. ich realokacją.  

W niektórych przypadkach struktur kompetencji, wyznaczenie dopuszczalnej modyfikacji obsady zadań staje się wręcz niemożliwe. Powodem tego może być zarówno brak wystarczających kompetencji dostępnej kadry, jak i ograniczenia o charakterze administracyjno-legislacyjnym (np. związane z przekroczeniem limitów godzin). Przewidując tego typu zdarzenia dąży się do uzyskania struktur kompetencji odpornych na przyjęty zbiór zakłóceń. Konsekwencją rodzących się w tym kontekście pytań, jak np.:

  • W jakim stopniu dana struktura kompetencji jest odporna na zadany rodzaj zakłóceń?
  • Jaka struktura kompetencji gwarantuje pożądaną odporności na zadany rodzaj zakłóceń?

jest kolejne pytanie o warunki wystarczające, spełnienie których gwarantuje istnienie poszukiwanych odpowiedzi. W kontekście rozważanego problemu planowania struktur kompetencji umożliwiających wyznaczanie odpornych alokacji (np. obsad zadań odpornych na absencję pracowników), problemu o NP-trudnym charakterze, poszukiwanie takich warunków nabiera szczególnego znaczenia – warunkuje celowość prowadzenia praco- i czasochłonnych poszukiwań.

Najważniejsze osiągnięcia projektu

Rozwiązanie przyjętego problemu badawczego sprowadzającego się do odpowiedzi na pytanie: Czy istnieje efektywna czasowo metoda powoływania zespołów pracowniczych, których struktury kompetencji umożliwiają wyznaczanie planów realizacji zleceń odpornych na wybrane rodzaje zakłóceń?, wiązało się z realizacją badań obejmujących:

  1. opracowanie referencyjnego modelu (bazującego na paradygmacie programowania deklaratywnego) planowania SK odpornych na wybrane rodzaje zakłóceń,
  2. zaproponowanie warunku wystarczającego, którego spełnienie gwarantuje istnienie niepustej przestrzeni rozwiązań dopuszczalnych (tzn. istnienie struktury kompetencji odpornej na wybrane rodzaje zakłóceń),
  3. opracowanie autorskiej metody PSK pozwalającej dokonywać analizy odporności oraz syntezy struktur kompetencji odpornych na wybrane rodzaje zakłóceń,
  4. weryfikację metody PSK w warunkach rzeczywistych organizacji.

Opis uzyskanych wyników

Ad 1)
Opracowany model referencyjny umożliwia udzielanie odpowiedzi na dwa rodzaje pytań związanych z problemem analizy odporności struktury kompetencji (dalej w skrócie SK) na wybrane rodzaje zakłóceń i problemem syntezy SK odpornych na wybrane rodzaje zakłóceń.

Elementem modelu jest zdefiniowana miara odporności struktury kompetencji, której wartość określa zdolność zatrudnionego zespołu pracowników do przyjmowania dodatkowych obowiązków (zastępstw) w przypadku absencji pracowników i występowania dodatkowych czynności.
Przyjęty paradygmat modelowania deklaratywnego, w odróżnieniu od aktualnie dostępnych metod programowania matematycznego, umożliwia bezpośrednią komputerową implementację opracowanego modelu i tym samym efektywne rozwiązywanie problemów analizy/syntezy SK.

Spośród istniejących technik, bazujących na paradygmacie programowania deklaratywnego i umożliwiających rozwiązywanie tego typu problemów, wybrano techniki programowania z ograniczeniami (CP), których zaletą jest możliwość uwzględniania nieliniowego charakteru problemu (ograniczeń w postaci predykatów).

Modele deklaratywne można łatwo modyfikować i rozbudowywać tzn. uwzględniać specyfikę aktualnie rozważanych problemów (danych, ograniczeń i pytań), m.in. poprzez wyznaczenie nadmiarowych ograniczeń (warunków wystarczających) pozwalających na dedykowane (dla danego problemu), a zatem efektywne/szybkie przeszukiwanie przestrzeni potencjalnych rozwiązań.

Modele deklaratywne są wspierane/implementowane w istniejących solwerach takich jak np. IBM ILOG CPLEX, LINGO, Mozart, Gurobi, ECLiPSe itp., i w sposób naturalny znajdują swoje implementacje w systemach klasy DSS (Decision Support System).

Ad 2)
W związku z czasochłonnością rozwiązywania problemu analizy odporności SK i syntezy SK odpornych na wybrane rodzaje zakłóceń, wynikającą z NP-trudnej złożoności rozwiązywanego problemu, i brakiem gwarancji znalezienia rozwiązania dopuszczalnego, zaproponowano warunek wystarczający, którego spełnienie gwarantuje istnienie takiego rozwiązania.

Ad 3)
Przeprowadzono przegląd możliwości w zakresie planowania kompetencji zespołów projektowych, w rezultacie którego wykazano brak narzędzi (programów komputerowych, systemów wspomagania decyzji) wspomagających podejmowanie decyzji w zakresie planowania SK odpornych na wybrane rodzaje zakłóceń. Niedostatek ten zaspokojono poprzez opracowanie metody PSK bazującej na modelu referencyjnym.

Zastosowanie metody PSK w ramach interakcyjnego programu komputerowego pozwala, w czasie nie dłuższym niż 20 minut, podawać odpowiedzi na szereg pytań typu: Czy posiadany zespół pracowników, o zadanej strukturze kompetencji pozwala realizować określone zadania mimo pojawiających się zakłóceń? Czy istnieje taka struktura kompetencji, która gwarantuje jej odporność na wybrany rodzaj zakłóceń? Jeśli tak to jakich zmian w strukturze należy dokonać?

Ad 4)
Efektywność metody PSK, implementowanej w wybranym środowisku programowania deklaratywnego, zweryfikowano eksperymentalnie na danych pochodzących z dwóch organizacji: uczelni wyższej (Wydział Elektroniki i Informatyki Politechniki Koszalińskiej) i przedsiębiorstwa branży IT (firma Kaliop Poland Sp. z o.o.). W eksperymentach wykazano, że możliwe jest zastosowanie metody PSK w zakresie analizy odporności struktur kompetencji oraz syntezy struktur kompetencji odpornych na wybrane zakłócenia (absencje i zlecanie dodatkowych operacji), w szczególności wsparcia podejmowania decyzji w zakresie:

  • oceny odporności zadanej SK,
  • syntezy SK gwarantującej zadaną odporność,
  • syntezy SK z nowo zatrudnionymi pracownikami.

Poza eksperymentami o charakterze jakościowym, przeprowadzono również eksperymenty ilościowe, które pozwalają ocenić skalę rozwiązywalnych problemów. W tym celu przeprowadzono ocenę czasu rozwiązywania problemów planowania SK dla różnej liczby: pracowników, zlecanych operacji, jednoczesnych absencji pracowniczych. Wsparcie decyzji w trybie online (poniżej 1200 s) jest możliwe dla organizacji, w których liczba pracowników nie przekracza 150 a liczba operacji portfela projektów nie przekracza 500.

Uzupełnienie kompetencji pracowników zgodnie z wyznaczonymi SK pozwala uniknąć konsekwencji (związanych np. z utratą ciągłości realizacji projektów) powodowanych przez wystąpienia zakłóceń absencji pracowniczych oraz konieczności realizacji nieplanowanych, dodatkowych zleceń. Inaczej mówiąc, zgodnie z założoną hipotezą, metoda PSK, bazująca na paradygmacie programowania deklaratywnego pozwala na syntezę struktur kompetencji (w trybie online) odpornych na wybrane rodzaje zakłóceń.

Wyniki przeprowadzonych eksperymentów demonstrują możliwość wykorzystania metody w planowaniu kompetencji pracowników, rozwoju zawodowego posiadanej kadry, a przede wszystkim planowania kadr w warunkach ciągłych zmian, biorącym pod uwagę nieplanowane zdarzenia takie jak absencje, zlecenie dodatkowych czynności itp. Zaprezentowane przykłady projektów realizowanych w uczelni wyższej i przedsiębiorstwie branży IT mogą służyć jako punkt wyjścia do dalszych badań nad modelami i metodami oddającymi warunki spotykane w innych branżach.

Aktualny i oczekiwany wpływ projektu na rozwój dyscypliny naukowej oraz rozwój innych dyscyplin

Osiągnięte rezultaty stanowią autorski wkład w rozwój nauk o zarządzaniu i jakości w obszarze teorii odpornego planowania przydziału czynności pracowników do zadań, zarządzania kompetencjami, planowania rozwoju kadry, controllingu personalnego itp.
Praktycznym wynikiem pracy jest prototyp systemu (SysPSK), bazujący na opracowanej metodzie PSK, wspierający planistów w zakresie:

  • proaktywnego wariantowania zmian struktury kompetencji gwarantujących jej odporność na zadane zakłócenia,
  • reaktywnego wariantowania zmian przydziału czynności powodowanych przyjętymi rodzajami zakłóceniami.

Przedstawione wyniki mogą być punktem wyjścia do opracowania innych pochodnych metod zarządzania kompetencjami, jak np. metod wspomagania planowania zespołów projektowych uwzględniających efekt uczenia się i zapominania.

Realizacja projektu naukowego przyczyniła się do uzyskania stopnia doktora nauk społecznych w dyscyplinie Nauki o zarządzaniu i jakości. Rozprawa doktorska pt. „Model planowania struktur kompetencji odpornych na zakłócenia” została obroniona w dniu 10.01.2022r. Rezultaty badań zostały opublikowane w 10 publikacjach, w tym 7 z nich o zasięgu międzynarodowym, które są umieszczone w bazach internetowych:

 Wyniki projektu były prezentowane w ramach konferencji:

  • XXIII Konferencji Innowacje w Zarządzaniu i Inżynierii Produkcji 2020 (23-25.02.2020, Zakopane, prezentacja referatu),
  • 12th Asian Conference on Intelligent Information and Database Systems (23-26.03.2020, prezentacja online),
  • XVII Krajowej Konferencji Studentów i Młodych Pracowników Nauki (15.10.2020, Koszalin, nagranie prezentacji wideo: https://tiny.pl/9n5vk),
  • 17th IFAC Symposium on Information Control Problems in Manufacturing (INCOM) (7-9.06.2021, Budapest, Hungary, prezentacja online),
  • IACIS Conference Europe 2021 (24-25.06.2021, prezentacja online).

Efekty prowadzonych badań zostały upowszechnione: