vguitВестник Воронежского государственного университета инженерных технологийProceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies2226-910X2310-1202VSUET10.20914/2310-1202-2023-4-115-121vguit-3425Research ArticleПищевая биотехнологияFood biotechnologyРазработка функциональных алгоритмов и концептуальной модели информационно-аналитической системы поддержки управления региональным агропромышленным комплексомDevelopment of functional algorithms and a conceptual model of an information and analytical system to support the management of the regional agro-industrial complexЛинкинаА. В.LinkinaA. V.

помощник ректора по науке, старший преподаватель, кафедра технологии хлебопекарного, кондитерского, макаронного и зерноперерабатывающего производств, ул. Ленина,73а, г. Воронеж, 394043, Россия

rector assistant, senior lecturer, Lenina str., 73a Voronezh, 394043, Russia,

anna_linkina@rambler.ruРощинВ. С.RoshinV. S.

студент, информатика и вычислительная техника,

student, informatics and computer science, Lenina str., 73a Voronezh, 394043, Russia,

conf_vivt@bk.ruВоронежский институт высоких технологийVoronezh Institute of High Technologies202326022024854115121Copyright © Линкина А.В., Рощин В.С., 20242024Линкина А.В., Рощин В.С.Linkina A.V., Roshin V.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vestnik-vsuet.ru/vguit/article/view/3425

В статье рассматриваются возможности применения инструментов цифровизации при организации и оптимизации управленческих систем регионального агропромышленного комплекса. Описываются основные задачи и функции проектируемой системы с точки зрения построения оптимизационных моделей поддержки принятия решения на предприятиях сельскохозяйственной направленности. Приводится структура концептуальной модели верхнего уровня разработанной системы, которая способствует решению задач автоматизации сбора и обработки разнородных данных и формировании отчётов по результатам анализа полученных значений. На основе использования объектно-ориентированного подхода в нотации UML 2.0 разработана диаграмма прецедентов для формализации вариантов взаимодействия пользователей с модулями системы. Выделены основные категории пользователей системы. Продемонстрирована интеграция модуля отчетности, включающего стандартные шаблоны, утвержденные на законодательном уровне РФ (17 форм по основным показателям сельскохозяйственного производства). Приводится пошаговая разработка функциональных алгоритмов и концептуальной модели и выполняется построение структурных и поведенческих моделей для детального отображения информационной и логической моделей проектируемой системы управления поддержки принятия решений в региональном агропромышленном комплексе. Оценивается эффективность внедрения автоматизированного интегрированного инструментария на предприятиях различного масштаба и уровня организации производства на уровне 53%. Даются рекомендации по дальнейшему совершенствованию цифрового инструментария и внедрения передовых технологий в агропромышленном комплексе. Внедрение предложенной нами системы может существенно помочь в решении проблем автоматизации и оптимизации существующей структуры управления, а также позволяет сократить издержки производства, минимизировать использование трудовых ресурсов и в конечном счете способствует обеспечению выполнения мероприятий, заявленных в Национальной программе «Цифровая экономика Российской Федерации» в части выполнения ведомственного проекта «Цифровое сельское хозяйство».

The article discusses the possibilities of using digitalization tools in the organization and optimization of management systems for the regional agro-industrial complex. The main tasks and functions of the designed system are described in terms of constructing optimization models to support decision-making at agricultural enterprises. The structure of the top-level conceptual model of the developed system is presented, which contributes to solving the problems of automating the collection and processing of heterogeneous data and generating reports based on the results of analyzing the obtained values. Based on the use of an object-oriented approach in UML 2.0 notation, a use case diagram was developed to formalize options for user interaction with system modules. The main user categories of the system are identified. The integration of the reporting module, including standard templates approved at the legislative level of the Russian Federation (17 forms for the main indicators of agricultural production), is demonstrated. Step-by-step development of functional algorithms and conceptual model and construction of structural and behavioral models for detailed display of information and logical models of the designed management support decision-making system in the regional agro-industrial complex is carried out. The efficiency of introducing automated integrated tools at enterprises of various scales and levels of production organization is estimated at 53%. The implementation of the system we propose can significantly help in solving the problems of automation and optimization of the existing management structure, and also allows reducing production costs, minimizing the use of labor resources and ultimately helps ensure the implementation of the activities stated in the National Program “Digital Economy of the Russian Federation” in terms of implementation departmental project “Digital Agriculture”..

цифровизацияагропромышленный комплексуправленческие системыинформационно-аналитическая системаконцептуальная модельобъектно-ориентированный подходструктурная модельалгоритмизацияUML 2.0digitalizationagro-industrial complexmanagement systemsinformation and analytical systemconceptual modelobject-oriented approachstructural modelalgorithmizationUML 2.0Статья публикуется при грантовой поддержке Федерального агентства по делам молодёжи (Росмолодёжь) Соглашение № 091–10–2023–069 от 23.05.2023 г. проект «Наука рядом»ReferencesHusemann C., Novković N. Farm management information systems: A case study on a German multinational farm // Economics of Agriculture. 2014. № 61(2). P. 441–453. doi:10.5937/ekoPolj1402441H1 Husemann C., Novković N. Farm management information systems: A case study on a German multinational farm. Economics of Agriculture. 2014. no. 61(2). pp. 441–453. doi:10.5937/ekoPolj1402441HKöksal Ö., Tekinerdogan B. Architecture design approach for IoT-based farm management information systems // Precision Agriculture. 2019. № 20(1). P. 926–958. doi:10.100711119–018–09624–82 Köksal Ö., Tekinerdogan B. Architecture design approach for IoT-based farm management information systems // Precision Agriculture. 2019. no. 20(1). pp. 926–958. doi:10.100711119–018–09624–8Linkina A., Nedicova E. Ways to preserve soil fertility based on agrolandscape // Agrofor. 2016. V. 1. № 2. P. 112–118.3 Linkina A., Nedicova E. Ways to preserve soil fertility based on agrolandscape. Agrofor. 2016. vol. 1. no. 2. pp. 112–118.Linkina A.V., Nedikova E.V Assessment of the state and management of modern agricultural landscapes in the Central Black Earth region // Proceedings of the VIII Science and Technology Conference “Contemporary Issues of Geology, Geophysics and Geo-ecology of the North Caucasus” (CIGGG 2018). 2019. P. 369–373.4 Linkina A.V., Nedikova E.V Assessment of the state and management of modern agricultural landscapes in the Central Black Earth region. Proceedings of the VIII Science and Technology Conference “Contemporary Issues of Geology, Geophysics and Geo-ecology of the North Caucasus” (CIGGG 2018). 2019. pp. 369–373.Paraforos D.S., Vassiliadis V., Kortenbruck A., Stamkopoulos K. et al. Multi-level automation of farm management information systems // Computers and Electronics in Agriculture. 2017. № 142(1). P. 504–514. doi: 10.1016/j.compag.2017.11.0225 Paraforos D.S., Vassiliadis V., Kortenbruck A., Stamkopoulos K. et al. Multi-level automation of farm management information systems. Computers and Electronics in Agriculture. 2017. no. 142(1). pp. 504–514. doi: 10.1016/j.compag.2017.11.022Беликов А.Н., Дегтярев А.А. Определение структурных элементов и разработка системной (графической) нотации для проектирования информационных систем на основе базовой абстракции "Форма для форм" // Информатизация и связь. 2021. № 8. С. 24–29.6 Belikov A.N., Degtyarev A.A. Definition of structural elements and development of system (graphical) notation for the design of information systems based on the basic abstraction “Form for forms”. Informatization and Communication. 2021. no. 8. pp. 24–29. (in Russian).Забродин Д.А. Анализ возможностей UML при проектировании информационных систем // Сборник научных трудов кафедры автоматизированных систем обработки информации и управления: «Современные технологии хранения, обработки и анализа больших данных». 2023. С. 22–25.7 Zabrodin D.A. Analysis of the capabilities of UML in the design of information systems. Collection of scientific papers of the Department of Automated Information Processing and Management Systems: “Modern technologies for storing, processing and analyzing big data.” 2023. pp. 22–25. (in Russian).Коновалов В.А. Внедрение инновационных технологий в агропромышленном секторе // Russian Economic Bulletin. 2022. Т. 5. № 5. С. 105–109.8 Konovalov V.A. Introduction of innovative technologies in the agricultural sector. Russian Economic Bulletin. 2022. vol. 5. no. 5. pp. 105–109. (in Russian).Об утверждении формы отчета о финансово-экономическом состоянии товаропроизводителей агропромышленного комплекса, сельскохозяйственных товаропроизводителей, получателей средств, производителей зерновых культур за 2021 год и сроков его представления: приказ Минсельхоза РФ от 17.03.2021 № 132. URL: http://publication.pravo.gov.ru/document/00012021051200299 On approval of the form of the report on the financial and economic condition of commodity producers in the agro-industrial complex, agricultural commodity producers, recipients of funds, grain producers for 2021 and the timing of its submission: Order of the Ministry of Agriculture of the Russian Federation dated March 17, 2021 no. 132. Available at: http://publication.pravo .gov.ru/document/0001202105120029 (in Russian).Самохин В.А. Формирование устойчивого развития сельскохозяйственных предприятий на основе внедрения технологий роботизации // Вестник Академии знаний. 2023. № 4 (57). С. 275–278.10 Samokhin V.A. Formation of sustainable development of agricultural enterprises based on the introduction of robotization technologies. Bulletin of the Academy of Knowledge. 2023. no. 4 (57). pp. 275–278. (in Russian).Popova L., Balashova N.Y., Ivanov V., Bocharnikov V. et al. Prospects for the digitalization of regional agro-industrial complex // Digital Future Economic Growth, Social Adaptation, and Technological Perspectives. Cham: Springer International Publishing, 2020. P. 687-694. doi: 10.1007/978-3-030-39797-5_6711 Popova L., Balashova N.Y., Ivanov V., Bocharnikov V. et al. Prospects for the digitalization of regional agro-industrial complex. Digital Future Economic Growth, Social Adaptation, and Technological Perspectives. Cham, Springer International Publishing, 2020. pp. 687-694. doi: 10.1007/978-3-030-39797-5_67Khudyakova E.V., Gorbachev M.S., Nifontova E.A. Improving the efficiency of agro-industrial complex management based on digitalization and system approach // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. IOP Publishing, 2019. V. 274. №. 1. P. 012079. doi: 10.1088/1755-1315/274/1/01207912 Khudyakova E.V., Gorbachev M.S., Nifontova E.A. Improving the efficiency of agro-industrial complex management based on digitalization and system approach. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. IOP Publishing, 2019. vol. 274. no. 1. pp. 012079. doi: 10.1088/1755-1315/274/1/012079Gorlov I.F., Fedotova G.V., Glushchenko A.V., Slozhenkina M.I. et al. Digital technologies in the development of the agro-industrial complex // Digital Economy: Complexity and Variety vs. Rationality 9. Springer International Publishing, 2020. P. 220-229. doi: 10.1007/978-3-030-29586-8_2613 Gorlov I.F., Fedotova G.V., Glushchenko A.V., Slozhenkina M.I. et al. Digital technologies in the development of the agro-industrial complex. Digital Economy: Complexity and Variety vs. Rationality 9. Springer International Publishing, 2020. pp. 220-229. doi: 10.1007/978-3-030-29586-8_26Botsieva E., Abdulaev S. Digitalization Of The Agro-Industrial Complex: Promising Areas Of Innovative Development // SHS Web of Conferences. EDP Sciences, 2023. V. 172. P. 05016. doi: 10.1051/shsconf/20231720501614 Botsieva E., Abdulaev S. Digitalization Of The Agro-Industrial Complex: Promising Areas Of Innovative Development. SHS Web of Conferences. EDP Sciences, 2023. vol. 172. pp. 05016. doi: 10.1051/shsconf/202317205016Zghurska O., Korchynska О., Rubel K., Kubiv S. et al. Digitalization of the national agroindustrial complex: new challenges, realities and prospects // Financial & Credit Activity: Problems of Theory & Practice. 2022. V. 6. №. 47. doi: 10.55643/fcaptp.6.47.2022.392915 Zghurska O., Korchynska О., Rubel K., Kubiv S. et al. Digitalization of the national agroindustrial complex: new challenges, realities and prospects. Financial & Credit Activity: Problems of Theory & Practice. 2022. vol. 6. no. 47. doi: 10.55643/fcaptp.6.47.2022.3929Boev V.U., Ermolenko O.D., Bogdanova R.M., Mironova O.A. et al. Digitalization of agro-industrial complex as a basis for building organizational-economic mechanism of sustainable development: foreign experience and perspectives in Russia // Institute of Scientific Communications Conference. Springer International Publishing, 2019. P. 960-968. doi: 10.1007/978-3-030-29586-8_10916 Boev V.U., Ermolenko O.D., Bogdanova R.M., Mironova O.A. et al. Digitalization of agro-industrial complex as a basis for building organizational-economic mechanism of sustainable development: foreign experience and perspectives in Russia. Institute of Scientific Communications Conference. Springer International Publishing, 2019. pp. 960-968. doi: 10.1007/978-3-030-29586-8_109Poletaev A., Narozhnyaya A., Kitov M. Digitalization of the agro-industrial complex in the Russian Federation: current status and development prospects // E3S Web of Conferences. EDP Sciences, 2020. V. 176. P. 04005. doi: 10.1051/e3sconf/20201760400517 Poletaev A., Narozhnyaya A., Kitov M. Digitalization of the agro-industrial complex in the Russian Federation: current status and development prospects. E3S Web of Conferences. EDP Sciences, 2020. vol. 176. pp. 04005. doi: 10.1051/e3sconf/202017604005Belikova I.P., Chernobay N.B., Kron R.V., Zhukova V.A. et al. Digitalization in Agriculture - A New Step in the Development of Agro-industrial Complex // Smart Innovation in Agriculture. Singapore: Springer Nature Singapore, 2022. P. 65-73. doi: 10.1007/978-981-16-7633-8_818 Belikova I.P., Chernobay N.B., Kron R.V., Zhukova V.A. et al. Digitalization in Agriculture - A New Step in the Development of Agro-industrial Complex. Smart Innovation in Agriculture. Singapore: Springer Nature Singapore, 2022. pp. 65-73. doi: 10.1007/978-981-16-7633-8_8Pogonyshev V.A., Torikov V.E., Pogonysheva D.A., Seraya G.V. et al. Digitalization issues of the agro-industrial complex // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. IOP Publishing, 2022. V. 979. №. 1. P. 012024. doi: 10.1088/1755-1315/979/1/01202419 Pogonyshev V.A., Torikov V.E., Pogonysheva D.A., Seraya G.V. et al. Digitalization issues of the agro-industrial complex. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. IOP Publishing, 2022. vol. 979. no. 1. pp. 012024. doi: 10.1088/1755-1315/979/1/012024Kirillova O.V., Sadreeva A.F., Mukhametshina F.A., Samysheva E.Y. Priority directions for the development of the agrarian economy in the context of the digitalization of the agro-industrial complex // BIO Web of Conferences. EDP Sciences, 2021. V. 37. P. 00084. doi: 10.1051/bioconf/2021370008420 Kirillova O.V., Sadreeva A.F., Mukhametshina F.A., Samysheva E.Y. Priority directions for the development of the agrarian economy in the context of the digitalization of the agro-industrial complex. BIO Web of Conferences. EDP Sciences, 2021. vol. 37. pp. 00084. doi: 10.1051/bioconf/20213700084

The authors declare that there are no conflicts of interest present.