Теоретические основы управления сельскохозяйственным производством на основе цифровых технологий

Полный текст

Введение Внедрение цифровых технологий в сельское хозяйство - это объективно необходимый процесс, направленный на минимизацию влияния природноклиматических и антропогенного факторов при производстве продукции. Одно из основных последствий цифровизации отрасли - это коренное ее преобразование, заключающееся в изменении технологического уклада, производственных цепочек, системы управления производством и т. д. Тепличные хозяйства являются наиболее перспективными для перехода на цифровое, автоматизированное и роботизированное производство. Уже сейчас за рубежом в теплицах работают роботы, высеивающие семена, удаляющие сорняки, собирающие урожай, а климат обеспечивается автоматизированными системами управления. Цель данного исследования заключается в разработке теоретических основ управления цифровым сельскохозяйственным производством. Методы исследования и обзор литературы Теоретической и методической основой исследования послужили труды ведущих ученых по вопросам науки управления, в частности: B. Bras (Bras, 2009), J.M.V. Cedeno, J. Papinniemi, L. Hannola, I. Donoghue (Cedeno, Papinniemi, Hannola, Donoghue, 2018), F.K. Evert, S. Fountas, D. Jakovetic (Evert, Fountas, Jakovetic, 2017), L. Serazetdinova, J. Garratt, A. Baylis, S. Stergiadis, M. Collison, S. Davis (Serazetdinova, Garratt, Baylis, Stergiadis, Collison, Davis, 2019), 1. Wolfert, L. Ge, C. Verdouw (Wolfert, Ge, Verdouw, 2017); среди отечественных исследователей можно выделить работы А.А. Алексеева (Алексеев, 2019), Е.В. Афониной (Афонина, 2018), Т. Есполова (Есполов, 2018), Р.П. Кравченко и Э.Н. Крылатых (Кравченко, Крылатых, 1975), Б.В. Лукьянова, А.В. Пошатаева, Н.Г. Рак (Лукьянов, Пошатаев, Рак, 1995), Е.В. Мартыненко (Мартыненко, 2015), И. Санду (Санду, 2018), Д.В. Чулова (Чулов, 2004), Т.А. Шафикова (Шафиков, 2018), И. Шиян (Шиян, 2017). Методологической базой научного исследования послужили следующие монографический, абстрактно-логический, сравнительный методы. Результаты Перед тем как внедрить новую технику или технологию в производство, сельхозтоваропроизводитель должен перестроить методы организации и управления бизнес-процессами (Кравченко, 1975). Существующие применяемые управленческие подходы могут помешать процессу цифровизации отрасли и сделать продукцию сельского хозяйства неконкурентоспособной на современных рынках (Чулов, 2004). В связи с этим требуется совершенствование системы управления сельскохозяйственным производством на основе цифровых технологий, что и обусловливает актуальность исследования. Цифровизация любой организации имеет два направления трансформации: технологическое и управленческое (Bras, 2009). Технологическая трансформация - это оцифровка всех производственных процессов и автоматизация производства, а управленческая - это внедрение новых методов управления. Как показывает практика, компании, которые используют цифровые технологии и новые методы управления производством в среднем на 26 % прибыльнее конкурентов (Cedeno et al., 2018); у тех, кто использует цифровые технологии без изменения системы управления, прибыль на 11 % ниже; а компании, которые переходят только на новые методы управления, увеличивают прибыль лишь на 9 % (Афонина, 2018). По этой причине при переходе сельскохозяйственного производства к цифровизации крайне необходимо не только внедрять новые технологии в производство (Evert, 2017), но и менять систему управления им (Serazetdinova, 2019). В условиях цифровой экономики происходит коренное изменение парадигмы управления сельскохозяйственным производством, базирующейся на том, что при роботизации производства и автоматизации систем управления им стратегические решения принимаются человеком, а тактические - машиной на основании данных, заданных человеком. В результате сокращается время на коммуникацию, увеличивается скорость бизнес-процессов, повышается точность и оперативность процесса принятия решений (Алексеев, 2019). Несмотря на то что цифровизация сельскохозяйственного производства еще не обрела значительные масштабы, а только постепенно распространяется на отдельные производственные операции, подготовку к ней необходимо начинать уже сейчас (Лукьянов, 1995). Это обуславливается тем, что последствия цифровизации - это не только изменение способов производства, но и целей, задач, методов управления (Мартыненко, 2015). В таблице представлены изменения в элементах системы управления сельскохозяйственным производством, происходящие в процессе перехода от использования ручного труда к цифровым технологиям. Основные изменения, происходящие в цифровом производстве, затрагивают: oобъект управления - искусственный интеллект, который в отличие от предыдущих объектов может уже самостоятельно выбирать наиболее оптимальные решения; o иерархию управления, меняющуюся на горизонтальную; oсубъект принятия тактических решений - это уже не руководитель, а автоматизированная система управления; oформу управления, изменяющуюся с реактивной на превентивную, позволяющую предотвратить кризис в организации. Также стоит отметить, что в цифровой экономике стиль управления перестает иметь значение - искусственный интеллект не заметит разницы между, например, демократическим и авторитарным стилями. Нами выделен ряд специфических особенностей, присущих управлению цифровым сельскохозяйственным производством: oмоделирование будущего валового сбора или урожайности и возможность внесения необходимых корректировок в процесс производства с помощью программного обеспечения; o моделирование жизненного процесса живых организмов; oвыявление множества вероятных состояний управляемого объекта и выбор наиболее оптимального из них; oобъединение всех объектов управления в единую систему, управление которой происходит удаленно; oуменьшение степени влияния природно-климатических факторов на результат производства благодаря созданию оптимальных условий для жизнедеятельности живых организмов в автоматическом режиме (Есполов, 2018); oгарантированное получение заданных производственных параметров (урожайности, продуктивности, вкусовых качеств); oминимизация взаимодействий человека с живыми организмами и переход к модели взаимодействия «живой организм - технические системы»; o нивелирование влияния фактора сезонности производства; o создание искусственных систем жизнеобеспечения; oзависимость жизнедеятельности организмов от работы инженерных систем. Таблица Матрица эволюции системы управления сельскохозяйственным производством от ручного труда к цифровому производству [Table. The matrix of the evolution of the agricultural production management system from manual labor to digital production] Способ производства Показатель Ручной труд Механизированное производство Автоматизированное производство автоматизи- Роботизированное производство Цифровое производство Предмет труда плуг, мотыга машина (механизм) рованные устройства робот программное обеспечение Субъект управления руководитель руководитель руководитель руководитель руководитель Объект управления работник работник Иерархия автоматизированные системы робот искусственный интеллект управления вертикальная вертикальная вертикальная вертикальная горизонтальная Скорость принятия решений низкая низкая средняя высокая мгновенная Субъект принятия стратегических решений Субъект принятия руководитель руководитель руководитель руководитель руководитель автоматизитактических решений руководитель руководитель менеджер отдела инженероператор рованная система управления Приоритет в удовлетворении жизненных потребностей Стиль работников населения микрои мезорегиона населения страны и дружественных государств демо- населения макрорегиона населения мира демоуправления авторитарный авторитарный Форма кратический кратический не имеет значения управления реактивная реактивная активная активная превентивная Источник принятия эмпирический оцифрованные решений опыт научные знания научные знания базы знаний базы данных Уровень неспособность прогнозирование минимизация нивелирование исключение управления внешними факторами Уровень правления человеческим фактором противостоять влиянию внешних факторов большое количество ошибок, сделанных человеком влияния внешних факторов снижение влияния человеческого фактора влияния внешних факторов минимизация влияния человеческого фактора влияния внешних факторов нивелирование влияния человеческого фактора влияния внешних факторов исключение влияния человеческого фактора Источник: разработано авторами. В условиях цифровизации производства функции управления организацией претерпевают изменения (Санду, 2018). Значительная роль отводится прогнозированию, а точнее разработке сценариев возможного развития производства, которое осуществляется искусственным интеллектом и определяется в конечном итоге человеком (Шафиков, 2018, Шиян, 2017). К искусственному интеллекту переходит и функция контроля за производством (рисунок). Функции управления Традиционное производство Цифровое производство человек Планирование Организация Мотивация Контроль Планирование - человек Прогнозирование - искусственный интеллект Организация - человек Контроль - искусственный интеллект Рисунок. Функции управления в традиционном и цифровом производстве [Figure. Management functions in traditional and digital production] Источник: разработано авторами. Стоит отметить, что с роботизацией и цифровизацией производства функция мотивации перестанет быть необходимой, так как автоматизированную систему управления не надо стимулировать к повышению своей эффективности - она и так изначально разработана для получения максимально возможного результата. Выделим следующие принципы управления цифровым сельскохозяйственным производством: 15. Многофункциональность, в рамках которой происходит комбинирование различных функций в одном специалисте: агроном-экономист, агрономинженер. 16. Децентрализацию принятия и реализации управленческих решений посредством делегирования соответствующих полномочий автоматизированной системе управления производством. 17. Формирование единого информационного пространства, благодаря которому происходит интеграция персонала и автоматизированной системы управления фермой. 18. Возможность удаленного управления производством в режиме реального времени. Цифровые технологии позволяют получать информацию мгновенно в любой точке мира, что сокращает срок принятия решений и повышает их качество (Wolfert, 2017). 19. Создание цифрового двойника всего производственного процесса, что позволяет моделировать различные ситуации и сценарии и выбирать из них наиболее оптимальные. Исходя из всего вышесказанного, управление сельскохозяйственным производством на основе цифровых технологий - это процесс принятия стратегических решений, направленных на снижение зависимости результатов производства от природно-климатического и антропогенного факторов, с помощью оптимальных моделей производства, созданных искусственным интеллектом на основе данных, которые получены им в результате выполнения тактических задач управления производством. Заключение Цифровизация сельскохозяйственного производства требует не только полной смены технологии производства, но и системы управления. Изменяются: объект управления - искусственный интеллект, который в отличие от предыдущих объектов может уже самостоятельно выбирать наиболее оптимальные решения; иерархия управления - горизонтальная; субъект принятия тактических решений - уже не руководитель, а автоматизированная система; форма управления - превентивная, позволяющая предотвратить кризис в организации. Также стоит отметить, что в цифровой экономике стиль управления перестает иметь значение - искусственный интеллект не заметит разницы между демократическим и авторитарным стилями. Процесс цифровизации сельскохозяйственного производства имеет ряд особенностей, которые касаются появления возможностей моделирования процесса производства, внесения в него изменений и разработки разных сценариев; снижения степени влияния на результаты производства природно-климатического и человеческого факторов; гарантированного получения заданных производственных параметров и зависимости жизнедеятельности организмов от работы инженерных систем. Выявлено, что в условиях цифровизации производства функции управления организацией претерпевают изменения: в рамках планирования, которое в целом осуществляет человек, значительная роль отводится прогнозированию, а точнее разработке сценариев возможного развития производства, которая осуществляется уже искусственным интеллектом. Последнему переходит и функция контроля за производством. Предложены принципы управления цифровым сельскохозяйственным производством: отсутствие строгой иерархичности; децентрализация принятия и реализации управленческих решений; формирование единого информационного пространства; управление организацией в режиме реального времени; создание цифрового двойника всего производственного процесса.

Об авторах

Сергей Александрович Шелковников

Новосибирский государственный аграрный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: shelkovnikov1@rambler.ru

доктор экономических наук, профессор, заведующий кафедрой финансов и статистики

Российская Федерация, 630039, Новосибирск, ул. Добролюбова, 160

Марина Сергеевна Петухова

Новосибирский государственный аграрный университет

Email: russian_basket11@mail.ru

кандидат экономических наук, ведущий научный сотрудник Отраслевого центра прогнозирования и мониторинга научно-технологического развития АПК

Российская Федерация, 630039, Новосибирск, ул. Добролюбова, 160

Андрей Александрович Алексеев

Новосибирский государственный аграрный университет

Email: shelkovnikov1@rambler.ru

аспирант

Российская Федерация, 630039, Новосибирск, ул. Добролюбова, 160

Список литературы