Систематизація та вдосконалення методів управління цифровою трансформацією підприємств

Abstract

Дисертаційна робота присвячена виконанню актуального наукового завдання вдосконалення методів управління цифровою трансформацією підприємств. Бібліометричний аналіз наукових публікацій із питань цифрової трансформації підприємств за 2000–2024 роки, проведений за допомогою інструментарію VOSviewer v. 1.6.17, засвідчив істотне зростання публікаційної активності впродовж 2020–2024 років, що зумовлено посиленням викликів глобальної економіки внаслідок пандемії COVID-19, необхідністю швидкої адаптації бізнес-моделей до нових умов функціонування, а також зростанням ролі цифрових технологій щодо забезпечення стійкості та конкурентоспроможності підприємств у постпандемічний період. Результати структурного аналізу публікацій засвідчують міжгалузевий характер досліджень. За даними БД Scopus, питання цифрової трансформації досліджують у межах таких предметних галузей: інформатики (21,7 %), бізнесу, менеджменту (14,3 %), інженерії (13,8 %), наук про ухвалення рішень (8,1 %), соціальних наук (8,1 %), економіки (7,5 %), математики (5,7 %), екологічних наук (5,6 %), енергетики (4,9 %), наук про Землю й планети (1,7 %) та інших (8,5 %). Результати мережевої візуалізації цитувань статей із питань цифрової трансформації підприємств засвідчили наявність шести кластерів, що узагальнюють наукові дослідження з цієї тематики. Під цифровою трансформацією підприємств запропоновано розуміти стратегічний процес перебудови організаційних структур, бізнес-процесів і корпоративної культури, що ґрунтується на ієрархії цифрових змін (оцифрування → диджиталізація → трансформація) та спрямований на формування конкурентних переваг за допомогою інтеграції штучного інтелекту, Інтернету речей, аналітики великих даних і блокчейн-технологій. Здійснено ідентифікацію основних чинників цифрової трансформації підприємств із використанням багаторівневої моделі Ф. Гілса, що дозволило встановити взаємозв’язки між глобальними трендами, режимними змінами та нішевими інноваціями. Цифровуа трансформацію розглянуто як складний еволюційний процес, що охоплює не лише технологічне оновлення, а й трансформацію управлінських підходів, організаційної структури, корпоративної культури та моделей ухвалення рішень. Розроблено структурно-фазову модель цифрової трансформації, що вміщує п’ять послідовних етапів: інерційний стан, усвідомлення потреби змін, формалізацію цифрової стратегії, стратегічну інтеграцію та інноваційний розвиток. Доведено, що рушійними силами цифрової трансформації є технологічні інновації, економічні фактори та зростаючі очікування споживачів. Обґрунтовано науково-методичний підхід до управління цифровими змінами, спрямований на підвищення ефективності трансформаційних процесів у контексті цифрової економіки. Розроблено науково-методичний підхід до оцінювання ефективності цифрової трансформації підприємств на основі концепції цифрової зрілості, що передбачає врахування рівня цифрових компетентностей персоналу, ступеня автоматизації бізнес-процесів та глибини ІТ-інтеграції. Запропонована універсальна формула інтегрального оцінювання цифрової зрілості є адаптивною до галузевих умов і дає змогу обґрунтовано планувати цифрові інвестиції й вимірювати результативність змін. Розроблено концептуальну модель управління цифровою трансформацією бізнес-моделей підприємств, що інтегрує стратегічний, процесний, функціональний та культурно-орієнтований підходи до змін. Модель побудована за логікою управлінського циклу та охоплює п’ять послідовних етапів: діагностику цифрової готовності, поставлення цілей, проєктування цифрової стратегії, її імплементацію та моніторинг результатів, забезпечуючи узгодженість дій та адаптивність до внутрішніх і зовнішніх змін. Проведено структуризацію цифрових технологій, актуальних для малих і середніх підприємств, із виділенням п’яти функціональних кластерів: інформаційно-комунікаційних рішень, аналітики та ШІ, Інтернету речей, цифрового маркетингу та фінансових сервісів. Визначено та встановлено взаємозв’язок між рівнем цифрової зрілості підприємств та їх конкурентоспроможністю. Проведено економіко-математичне моделювання сценаріїв цифрової трансформації на прикладі середнього підприємства торгівельного сектору. Порівняльне оцінювання двох альтернативних проєктів – комплексного (CRM + ЕДО) та інтеграційного (ERP + BI-аналітика) – дозволило визначити обсяг витрат, очікуваний економічний ефект і терміни окупності. Обидва проєкти продемонстрували інвестиційну доцільність із горизонтом повернення до трьох років, у цьому разі інтеграційний проєкт забезпечує більш глибоку трансформацію, охоплюючи управління запасами, логістику, фінанси та планування. Удосконалено інституційний підхід до впровадження цифрових технологій в економіку України за допомогою адаптації моделі державно-приватного партнерства ЄС. Цей підхід ураховує принципи інклюзивності, цифрової готовності та інноваційної відкритості. Розроблено інституційно-функціональну модель підтримки цифрової трансформації малих і середніх підприємств, що структурує взаємодію нормативно-правових, фінансових, інфраструктурних, освітніх та екосистемних факторів, гармонізовану з європейськими регуляторними ініціативами. Запропоновано тривимірну класифікацію сфер застосування штучного інтелекту в управлінні цифровою трансформацією підприємства, що інтегрує управлінські рівні, функціональні напрями та інфраструктурні компоненти. Це забезпечує можливість формування дорожніх карт, оцінювання цифрової зрілості підприємств і техніко-економічного обґрунтування цифрових інвестицій. Крім того, розроблено практичні моделі застосування штучного інтелекту в промисловості, зокрема машинобудуванні. До них належать системи комп’ютерного зору для контролю якості, акустичні рішення для прогнозного обслуговування, інтелектуальні системи контролю операцій, сортування відходів. Ці моделі формують технологічну основу для побудови цифрових двійників підприємств. Проведено емпіричне дослідження ефективності впровадження технологій штучного інтелекту на підприємствах України. На основі первинного опитування представників сорока компаній різних галузей і масштабів ідентифіковано три типові цифрові моделі поведінки: «Інноватори», «Адаптивні підприємства» та «Скептики». Для кількісного оцінювання досягнутих результатів запропоновано інтегральну систему оцінювання ефективності ШІ-рішень, що охоплює економічні, організаційні та соціальні показники. Валідність і значущість виділених кластерів, а також інтегральної системи оцінювання підтверджені методами кореляційного та дисперсійного аналізів (ANOVA). Кластер «Інноватори» демонструє найвищу ефективність упровадження ШІ, найкоротші терміни окупності інвестицій та найбільшу частку конкурентних переваг, що свідчить про їх лідерство. «Адаптивні підприємства» перебувають у проміжній фазі, імплементуючи ШІ-рішення поступово з відносно короткими термінами окупності. Натомість кластер «Скептики» відрізняється сповільненими темпами впровадження ШІ-рішень, низькою обізнаністю щодо потенціалу штучного інтелекту й тривалими або невизначеними термінами окупності інвестицій. Отримана класифікація підприємств дає змогу визначити потенційні вектори розвитку для кожної групи, виявити критичні точки зростання та сформувати підґрунтя для цільового інституційного супроводу. Системне узагальнення теоретичних положень, результатів емпіричних досліджень і розроблених прикладних рішень дозволило сформувати комплексний науково-методичний підхід до управління цифровою трансформацією підприємств. Цей підхід враховує актуальні тенденції розвитку цифрових технологій, зокрема штучного інтелекту, хмарних сервісів, Інтернету речей, аналітики великих даних, і формує методичне підґрунтя для інтеграції цифрових рішень у стратегії розвитку підприємств. Запропонована концепція управління цифровими змінами є поетапною та адаптивною до галузевих і масштабних особливостей підприємств. Вона спрямована на забезпечення стійкості, інноваційності та зростання конкурентних переваг у динамічному цифровому середовищі. Науково обґрунтовані методики оцінювання цифрової зрілості, ефективності цифрових інвестицій та результативності впровадження штучного інтелекту дають змогу здійснювати обґрунтоване планування, моніторинг і коригування цифрових стратегій відповідно до змін внутрішнього і зовнішнього середовища. Отримані результати мають практичне значення, оскільки створюють основу для впровадження індивідуальних цифрових дорожніх карт, адаптованих до потреб конкретного бізнесу, та підвищення організаційної гнучкості підприємств. В умовах післявоєнної відбудови, запропоновані в дисертації науково- методичні підходи можуть бути використані як інструмент антикризового управління, підтримки цифрової модернізації малого та середнього бізнесу, формування передумов для їхнього інноваційного розвитку та інтеграції у глобальні цифрові ринки. Дисертаційне дослідження поглиблює теоретико- методичну базу управління цифрової трансформації та створює методичне підґрунтя для практичного застосування отриманих результатів у процесах стратегічного управління підприємствами.

The dissertation is devoted to solving the current scientific problem of improving methods for managing enterprise digital transformation. A bibliographic analysis of scientific publications on enterprise digital transformation for the period 2000–2024, carried out using VOSviewer v. 1.6.17, revealed a significant increase in publication activity during 2020–2024. This trend is due to the intensifying challenges of the global economy caused by the COVID-19 pandemic, the need for rapid adaptation of business models to new operating conditions, and the growing role of digital technologies in ensuring enterprise resilience and competitiveness in the post-pandemic era. The results of structural analysis of the publications confirm the interdisciplinary nature of the research. Thus, according to Scopus database, the topic of digital transformation was studied within the following subject areas: computer science (21.7 %), business and management (14.3 %), engineering (13.8 %), decision sciences (8.1 %), social sciences (8.1 %), economics (7.5 %), mathematics (5.7 %), environmental science (5.6 %), energy (4.9 %), and earth and planetary sciences (1.7 %), with others making up 8.5 %. The results of network visualization of citation of articles on enterprise digital transformation proved the presence of six clusters summarizing scientific research on this topic. The enterprise digital transformation is proposed to be understood as the strategic process of restructuring organizational structures, business processes, and corporate culture, based on a hierarchy of digital changes (digitization → digitalization → digital transformation) and aimed at building competitive advantages through the integration of artificial intelligence, the Internet of Things, big data analytics, and blockchain technologies. The key drivers of enterprise digital transformation were identified using F. Geels' multi-level model, which enabled the determination of interconnections between global trends, regime shifts, and niche innovations. Digital transformation is interpreted as a complex evolutionary process that involves not only technological updates but also the transformation of management approaches, organizational structure, corporate culture, and decision-making models. A structural-phase model of digital transformation was developed, consisting of five stages: inertial state, recognition of change necessity, formalization of digital strategy, strategic integration, and innovative development. It is substantiated that the driving forces of digital transformation include technological innovation, economic factors, and rising consumer expectations. A scientific and methodological approach to digital change management was proposed to improve the effectiveness of transformation processes in the context of the digital economy. A scientific and methodological approach to assessing the effectiveness of enterprise digital transformation was developed based on the concept of digital maturity. This approach accounts for the level of employees' digital competences, the degree of business process automation, and the depth of IT integration. The proposed universal formula for the integral assessment of digital maturity index was proposed, adaptable to industry-specific conditions and enabling substantiated digital investment planning and performance measurement. A conceptual model for managing the digital transformation of enterprise business models was developed, integrating strategic, process-based, functional, and culture-oriented approaches. The model is built in accordance with the logic of the management cycle, the model comprises five stages: digital readiness diagnostics, goal setting, digital strategy design, implementation, and performance monitoring, ensuring coordinated actions and adaptability to internal and external changes. Digital technologies relevant to small and medium-sized enterprises were structured into five functional clusters: information and communication solutions, analytics and AI, Internet of Things, digital marketing, and financial services. The correlation between the level of digital maturity and enterprise competitiveness was established. Economic and mathematical modeling of digital transformation scenarios was conducted using the case of a medium-sized enterprise in the trade sector. A comparative evaluation of two alternative projects a comprehensive one (CRM + EDM) and an integrative one (ERP +BI analytics) showed that both projects are investmentattractive with a payback horizon of up to three years, while the integrative project provides deeper transformation across inventory, logistics, finance, and planning. The institutional approach to digital technology implementation in Ukraine’s economy was improved by adapting the EU model of public-private partnership. This approach considers the principles of inclusiveness, digital readiness, and innovative openness. An institutional-functional model for supporting digital transformation of small and medium-sized enterprises was developed, structuring interactions among legal, financial, infrastructural, educational, and ecosystem factors in alignment with European regulatory initiatives. A three-dimensional classification of artificial intelligence application areas in enterprise digital transformation management was proposed, integrating management levels, functional directions, and infrastructural components. This provides a basis for developing roadmaps, assessing digital maturity, and performing techno-economic justification of digital investments. Additionally, practical models for applying artificial intelligence in industry, in mechanical engineering, were developed. These include computer vision systems for quality control, acoustic solutions for predictive maintenance, intelligent operation control systems, and waste sorting technologies. These models form the technological basis for building digital twins of enterprises. An empirical study of the effectiveness of artificial intelligence technologies implementation in Ukrainian enterprises was conducted. Based on a primary survey of representatives from 40 companies across various industries and sizes, three typical digital behavior models were identified: «Innovators», «Adaptive Enterprises», and «Skeptics». An integrated AI solution performance assessment system was proposed, covering economic, organizational, and social indicators. The validity and significance of the identified clusters and the integrated assessment system were confirmed using correlation and variance analysis (ANOVA). The «Innovators» cluster demonstrates the highest AI implementation efficiency, shortest investment payback periods, and the highest share of competitive advantages, indicating their leadership. «Adaptive enterprises» are in a transitional phase, gradually implementing AI solutions with relatively short payback periods. In contrast, the «Skeptics» cluster is characterized by slow AI adoption, low awareness of artificial intelligence potential, and prolonged or undefined investment payback periods. This classification enables the identification of development vectors for each group, detection of growth bottlenecks, and formation of a foundation for targeted institutional support. A systematic synthesis of theoretical propositions, empirical findings, and developed applied solutions has made it possible to construct a holistic scientific-methodical framework for managing the digital transformation of enterprises. This framework reflects current trends in digital technology development including artificial intelligence, cloud services, the Internet of Things, and big-data analytics and provides methodical foundations for embedding digital solutions into corporate growth strategies. The proposed concept of digital change management is implemented in successive stages and is adaptable to industry-specific contexts and organizational scale, thereby fostering resilience, innovation, and the enhancement of competitive advantages in a dynamic digital environment. Scientifically grounded methods for assessing digital maturity, evaluating the effectiveness of digital investments, and measuring the outcomes of artificial-intelligence implementation enable evidence-based planning, monitoring, and adjustment of digital strategies in response to internal and external shifts. The resultant insights are of practical relevance, as they underpin the development of tailored digital roadmaps aligned with the needs of specific businesses and contribute to greater organizational agility. In the context of post-war recovery, the scientific and methodical approaches proposed in the dissertation can serve as tools for crisis management, support the digital modernization of small and medium-sized enterprises, and contribute to creating the prerequisites for their innovative development and integration into global digital markets. The dissertation research deepens the theoretical and methodical foundation of digital transformation management and establishes a methodical basis for the practical application of the obtained results in strategic enterprise management processes.