Введение к работе
Актуальность темы исследования. Экономика їоссиііекой Федерации вступила в ног-Ш этап своего рзг^ития, когда определяющую роль играю" глубокие качественно преобразования ігропзводкгелї-ншс сил и повышение эффективности всей хозяйственной и угпавленчес-..ж деятельности. Происходит коронная перестройка общественных отношений зсего .экожш^аокого базиса. В агах условиях но первый план выступают проблемы совершенствования тактика а стратегии управления производством, обуславливайте оздорозлевиа экономи-ка и повышение ее эффективности.
Вакнук ро^ь в организации эффективного управления производством играют автоматизированные энонсчическне информационные системы (в дальнейшем в тексте - ЭИС), явл-щиэся важным фактором обеслечения качественного и надежного функционирования систем управления производством. Переход на индустриальную основу проектирования Й1С, позволяющий свести к минимуму затратнійкхразро-ботку, а также максимальное использование ужо накопленных фондов программных средств (НС) обеспечивают значительное расширение сферы применения ЗИС. Однако, использование СЙС в производстве сдерживается, во-первых, сложностью отражения динамики sko-комических объектов (50) и систем упраздения ими в ыоделя." БйП. Во-вторых - нвд'статочной эффективностью типовых проектов, что объясняется индивидуальными особенностями систем управления ЭО, обусловленные многообразием организационных форм управления и различными структурами производств. Это делает привязку типового іфоекта к <і0 ^есъма слояныы и дорогостоящим процессом. В-трптьах, оказывается ускоренная перестг ^ка хознЗствешюхч) механизма деятельное ?и прє лриятай при переходе к рыночным отнопенкш.'
Б Э1*<х условиях одним из путей реиония отмечэяаых проблем является совершенствование процесса разработка г внедрения Э«С на базе исаоль: званая разшгых адаптивных качеств, ее центральной соотавллшюй хошоневи; - свстилы управленая оааами данных (СУБД) Цела и ьадачн исследования. Целью диссертационного исследования является разработка технологии управленая прэдприятияки и органи-заниямл на основе использования автоматизированных экогошческлх инфоршцношпсс систем с развитыми адаптивными свойотьаш.
В соответствии о намеченной целью в работе поставлены и рашана следуйте задачи:
обоснована значимость развития едаптивных сбойств ЭИС для совершенствования зправления ълономячвскикн объектами а иопшэздя еффективноста производства;
обоснована значимость разрчтия средств адаптации ЭИС с точки зрения ониаенЕя затрат и повышения эффективности процесса разработки :< сопровоздения Sffi;
виявлена роль СУБД яах центральной компоненты ЭКС в развитая ее адаптивных свойств;
определены пс, .ходк к построению адаптитіуємоЗ СУБД;
БЕбрана и обозноиь.ла структура инструментальных средств адаптации СЩ;
разработана кетодиш создания к адаптации Ъ'ЛО нз базе адаптируемой СУБД;
зпробироБэн цреллагзеїжй ыэгодплогаческл'' подход на конкретных -'ЛІС.
Прадмат.и объект и зледоважя. Предметен исследования диссертационной работы является процесс разработки программного и инфор-
-o-
мационного обеспечения развиваюсшси ЭИС, организация их внедрения, эксплуатации и сопровождения с использованием средств здаи-тацив СЛЩ. Объектом исследования являются органі?-экономического управления на уровне Фирмы или предприятия. Гзтодк исследования. Для решения поставленных задач применялись метод, обеэй теории снегом, факмрного анализа, экономш:о~матз-штяч"ского моделирования, теория проег"іироваш'.л ЭИС, . зорди систем >правления базами данных, матзиатачвскоЯ лотки, дискраяго-го анализа. Использовались инотруктаишо материалы по эксплуатации СЛД, и пакетов прикладных программ, груды советских и зарубежных авторов, доку где чгацпя и нормативно-справочная информация по проблемам- адаптации ЭИС п СЩТ, а гакнэ лрак?яческий опыт, ва-копданшй автором в области создания и сопровождения ЭИС на базе ЭВМ различит классов. 3^2525..112212^^.- Научная новязна расотн состоит:
с предложенном подхода к рвшенге пробЛ'. :ли совершенствогэ-ния управленая зкоиолячосоткл объзкташ но ос. ове развития програшних средств адэятед. л Э;!С л еа центральное иошгонеігти - СУБД;
s организации програмшого v информационного обмзгечмшя рязвішажкхсл Ж иг ь.-ізо средств адаптация СУТііі;
и разработке ирикцішоп сї,..;;стурвсіі организаций адаптируо-коіі СУБД на осново зтатгкческого ьпалаэо ыстэдев -зо яоа'.'роэкпя :: видояеш-я адокп.атггга урэзт-то": і: ирогрзг.і^:і.г: !:о:мон:=:":г
« в рззрзс'огісс! пс^'-о/ог у, oj;:"'.!;!r.a>«n сролоті! л^ггг-'л:::' кг сТ::з';-;: ;;' ті ;;ро;п-з Сї}'.\г пр-. -і;:;:;.,:: ;.:яо!^у]о:г;с^п > vn:c [<:>:,'. .'. -'лі'...."!,:!: :: o:p/;vr,-j ч :. !:j-v.;. л \::л --.^1..%1 зі.:.. .! c.-j.-;
.-6-
в определения состава шоярумвнталъной оболочки, обеопе-чучаюаей иоддераку процессов разработки и адаптации ЭКС;
в разработке методологического подхода к процессу разработки а сопровождения ЭЯС на базе адаптируемой СУД. Шш;тачбская значимость работы. Полученные в диссертации результаты и предложенная методика позволяют повысить эффективность разработки ЭИС а ее функционирования как модели эконошучского объекта, сократить временны в стоимостные затрати на всех стадиях зшзненного цикла.
Разработанная автором сдаптируемая СУЩ " ACCESS" вшет самостоятельное значение а ыожэг бита, использована в других разработках на ЭВМ различные тяпов.
Реализация и апробация рабогн. Исследовакле выполнено в райках договоров о научно-техническом сотрудничестве Московского аконо-мяко-статиститеского института о Всесоюзнім научно-техническим' информационным центром ПШЇ ССОР (ВйГИЦентром) а о Главным информационно-вычислительным центром Иияковтаяспьцстроя СССР (Российского государственного концерна "їЛонтанспецстрой"). Основные методические положений и практачесісяе результаты лоследованья докладывались на заседаниях научно-технических советов указанных организаций, а такзее па научном семакаро Московского приборостроительного оюро "Восход" ійЕКБ "Восход"), где подучили полони-тельную оценку.
Предлокеяная методика создания ЭКС и адаптируемая СУБД " ACCESS" Q-щщ цолохены в основу ряда разработанных и в"эдрен-пых в период 1969 - 1992 гг. шїюршцисшнх систем:
- автоматизированной енотвмы "Государственная регистрация
и учет информационных материалов" 'в составе автоматизированной
сисгеш обработки и распространения информации о иаук-э и технике "ОРИОНТ" - отчет ЕШЦэнтрЗ Я 02.8Э.0005161);
автоматизированной шфсрма:зюнной системы ГИВЦ Шнмонтаж-спецстроя СССР,
- автоматизированной системи управления ШКБ "Восход".
Оушарянй экономический эффект о? внедрения переделенных систем составил (в ценах IS89 - І99С годов) около 200 тисяч
рубле;..
ДублЯхтацси. По теме диссертации опубликовано 6 работ общи объемом 2,4 п.я.
Структура работа. Диссертация состоит лз введеная, трех глав, заключения, списка использованной литературы я прахокэнлй.
СОдаШШ РАБОТИ
Во введении обоснована актуальность тема диссертации, научная новизна, сформулирована цель работы и кгитко расскстреан ее структура и содержание.
В первоД главе анализируются проблема использования ЭКС з качестве моделей SO. Необходимость такого анализа обусловле-нй значительным! трудностями, с когоршя сталкивается управление ЭО в новых быстро измеяятвдгея условиях.
Пря рассмотрении ЭИС в качестве модели отражаемой ею лред-ыетной области она выступает как элемент системи, фиксирующий особенности развитая отражаемого ЗО п оказывавщий на него косвеннее влилны через мзханизш обратной связи (через управленческие уровни). Акаллз кибернетического іоніура "Производство -ЭКС" позволил выделить факгоря влилгошвэ на качество фуЕкплслз-рования его состйзяящоіі компоненты - Ж. К основный иа них тайно тгнеста:
1; уровень абстракции - качественная характеристика, от-ракающзя глубину дэг'злизацш при отрагэшга 30;
-
кояшл. хснооть отрахеюш - полнота представления особенностей 50 в модели;
-
сложность отражения - количественная характеристика, определяющая насколько подробно модель стрекает взаимосвязи мезду отдельными аодскстзшма 00;
4} адекватность - стогоні соответствия SO в модели;
5) адаптируемость -сгй:тво,определяюиее уровень затрат на доработгу иоделч в целях приспособления ео к функционированию Б 1'ЗМвНИВШйХСЛ условиях.
Исследование охах факторов по „тенета ex влияния на модель 0 позволило Еэделить адаптируемость как гдин из факторов, эл-ределяиаах совершенство построенное модели. Роль этого фактора состоит в форшрованпз адекватной оценки общего состоянии производства в изменяющихся условиях хозяйствования к обеспечение возыонности принятая эффективных управленческих реыекьЛ. Автором показано, чга недооценка фактора адаптируемости на практике проявляется а "отстав. лнГ ЗИС-шдоли от объективной реальносте. В этом слзчээ использовании кеадаатсруемои 2І1С ведет к неакту-алыюмя а неоднозначности вндавэешЗ от нггТор^ащщ . j-sa неадекватности ыедоия измгньошнитои внешним условиях ее функционирования. Попытки не адагтаровать глку» ЖС к лзискенгж! внешней rpj;i;u сталкиваются и сорьепгога труд"іостят.ш, з связи с отсутствием необходимее кошенгуачілю:; 6::v:\i п гнетруглентог rortoS настроїш;. З это.* оязп в дкоозртгщлс:П''о:" раосїе расс.'гзтраиа-. етс.т "оовершеннЕЯ ОЛС" - т.о. оі;г;тег.;а, оеоспсчлгз'.ещол принятие роїяентй » условиях адекватности їлотелггру.зіюЛ предтатнол" области,
актуальной и однозначной информации, о уче-хом изменчивости как внешних, так я внутренних факторов.
Внешние фактори определяются условиями внешней среда -т.е. измененный в самом процесса производства: /дф&ереЕциацпвй ^слезли труда, вводом нового оборудования, открытием нсзнх струк-турнпс подразделений и т.п. С другой стороны, эти азшноная могут л'яктоваться объективными лричгнаш, коренягошся в экономических условиях производства: вочэкениам налоговой политики, ухудиенаем иля улучшением сытуадш с трудовыми ресурсами, энергией, материалами. Для современной дейсгамгвдьноот:: чрезвычайно характерны изменения п'статистической и бухгалтерской отчетности, реструк'етрязацпя основных фондов, расширение талых форм бизнеса. Очевидно, что это ведет к рассогласованию реального действующего производства ь его информационной модели, полоаен-яой в основу ЭИС.
3 последнее время тездавдия изменчввостг* внешних факторов получила дополнительный импульс в свяой о рзггочноЗ орвкнмцк- -. ей экономики страну. Ог*апроявляется з динамичности изменений во всех сферах производства, установлении новых форм произвол- ' ственннх отношений, і сидении биржевой и коммэрчэскоЯ деятельности, появлении рынков ценных "умаг, труда з капитала»
Внутренние факторы, обусловливающие "отставание" ИС от реальяоїі действительности,определяются средой ее функционирования. В первую очередь, это относится к программному и техническому скруі.зншо ЭИС. Несмотря на тс, что состояние рынка программных средств на сег^ддданий момент мокно охарактеризовать 1сзк.Т5ляэксо к касщешгю", калдая новея версая програмьло: средо.в содержит нереалияоваягиїв ранее зоэмодностз, позводяг>~
- ID -
виа совершенствовать іс: практические пркяоаенпя, экспяуатациов-HU" характеристики. Значательзая активность проявляется также и в сфере раэ^лтия средств вычислительной техники (СНГ).
Кандай пэ отмеченных факторов представлен в ЗИС-модэяи в агрегированном вида, через соответствующие функциональные подсистемы. Это даэт возможность даже при неблагоприятном сочетании внешних и внутренних факторов обеспечить наилучшую с точяи зрения критерия оптимальнее, л последовательность управляющих
Параду с вопросами достижения оптимальной стратегии управдел кия производством, рассмотрено влияние свойства адаптируемости яа сак процесс разработки 150. В ча чяоета, проанализирована сакзе связэшше с нам проблемы так медлешпді рост объемов производства ЭИС и високай уровень затрат на всех этапах етз-кеиного цикла ЗИС. Анализ прлчга ті факторов, тормозящих проиа-< водство ЭИС, Ернводптся во шог.ш: работах, посвященных пробле-ши повышения эффективности разработка ПО» Особо выделяются рг-с!отм А.Д.Ердова, .В.Лппаева, В.М.їеребпна, Э.Н.Хотяшова и др. Большинство из них наряду с прочими подходами к преодолена» отмеченных пробляд вьздвагг эт адаптацконнцй подход. Проведенное исследование показало, что езоііство адаптации оказывает существенное влияние ка эдозктквнос :ъ разработки как аапряыус, так і! чэрез косвенно зависящие от него факторы.
С&иеєииє сбцеЗ вфіл'.тивіїоств О опродзляетсл затрата га на разработку \Ср), сопровождение (С0) а эксплуатации'К1С (С0;:
э- го-Ср-сэ ~сс- ^ . . .,,. . <1Л> 50 - идеальная эффективность за веоь период їїезнєшіого цикла ЭИС {Щ ЗИС).
- II -
Формула (I.I) позволяет сделать вывод о необходимости ми-нишзациа затрат на всех этапах Щ ЭИС, -что на практике является весьма слоеной задачей.
Среди основних составляющих затрат на разработку» завпсяідах от адаптивных свойств, выделены: длительность предполагаемой эксплуатации ЭИС, предполагаемый тираж ЭИС, адаптируемость созда-ваешх компонент для другтх разработок, адаптация из других, разработок.
Длительность предполагаемой эжспяуатации ЭКС теоретически может изменяться от нескольких месяцев до десятков лет. Однако, ' такие сложные программные комплексы, как ЭИС, в большинстве случаев предназначены для длительного, шссового использования и соарс-вогдения. Это обусловливает необходимость приложения значитэль-них усилий" со стороны разработчиков, направленных на введение дополнительных средств адаптации, которые позволили би в дальней-- шэм приспосабливать ЭИС к изменениям с мшгимадьннмп затратами.
Предполагаемый тираж ЭИС влияет на затрати прежде всего вследствие расширения спектра внешних условий, в которых предстоит функционировать ЭИС. В результате проявляется больяе оиа-бок п возншсает необходимость учета ряда ранее не формализован» ных факторов реального функционирования копий ЭИС. Кавдая из копий в той или иной степени должна адаптироваться к конкретным условиям применения, для чего в ЭЙС необходимо предусматривать средства "тиражной" агіптации и выделять компоненты ЗйС, подлежащие изменениям. При увеличени" тираизгости возрастают требования ко всему спектру средств адаптации ЭЙС, а в особенности -к адсіптиззш свойствам бззсвой СУЩ. 3 случае недостаточности а неразвитости средств настройки при переходе от уникально!? ЭИС дзыэ к ПС, Еод-екашям т~рат?лрсзашш в н'ескольїШХ акзедлля-
pax, Зиграгн на разработку заметно возрастают.
Адаптируемость создаваемых компонент ЕЖ для другая разработок приведи к необходимости ю: проектирования как автономных яошшектувздх изделий - библиотек повторно используемого программного кода. о:о требует стандартизации их построения, унификации структуры базы данных з организации специальных адаптируемых интерфейсов. З результате монет быть достигнута возможность соорочного програіьшрсзанвя с предварительной настройкой.
Применение адапгкруешх компонент ЭКС из других разработок позволяет сшшать затрати вря сборочном программировании новых 5йС. При этом мюгократнсе применение одних и тех ке апро-бирозаншх компонент или мяогокретнг ч пдап ацзя SIIC к различным .условиям приманеная позволяет значительно повысить аффект от адаптируемости ЗИС п является одним аз самых перспективных резервов повышения аквпвзлеытноЛ црокзводателыюстн труда спе- цналлстоз.
Совокупные затрати на эксплуатацию и сопро'товдзюп ЭИС могут существенно превышать затраты на их непосредственную разработку. S связи с этим Г.ЮКНО считать более рентабельным значительное разовое увеличение езде, яее при разработке, способствующие в дальнейшем существенному сокращению затрат на э;:сп*7атацйв к сопроьоадбние. Недоучет ро.л отих состзвламах мо;кзт привести к'более деоіевсії разработке, которая потом дорого обойдется при эксплуатации.
Сопровоэдешо ОКС состоит в их рааг:;таи и адаптации к изменениям вноіскох усяоЕИІ:, ебнарукежгл і; устранен:;:; огнбох. а таккє в тиражировании к конфигурационном контроле распространяемых версий. Это довольно олоап:!'! *;ліого^;акїорліі;і прсцесо, экономика которого неучена поіса оце достаточно с із бо, что ооглс-
- ІЗ -
няєт преимущественно качественнкЗ подход автора к учету влияния соответствующих факторов. На основзкии здализа генеральной совокупности факторов выделены тз из них, которь"? в наибольшей степени коррелирозаны с адаптизнкип качествами ЗПС: длительность эксплуатации ЭИС, частота модернизаций и доработок, число вор-. се2, гираяиоеть, степень использования ресурсов Ш1. Показано, что : ивисимссть сооледних от адаптивній свойств Э11С мело з целом охарактеризовать как весьма сильную, откуда следует вывод о значительном влияния средств адаптации на экономику процессов эксплуатации и соцрововдения систем подобного класса.
Особую роль в достижении "совершенства" 0И0 играет, по мнению автора, сгстема управления базакя дашшх. СУЩ является одной из наиболее динамичные компонент в структурэ ЭИС, поскольку реализует функции,хранения, выборки а обновлэшзя информационных сово-куішоствОі в ба".э данакх (БД).
Именно структура ІД, ее модель является наиболее "уязвимым" звеном при изменениях кредкегной області. ЭО. Другим вакат аспектом является интегрирующая роль СУЩ, позволяющая объединить в рамках одной системы мятяестзо разнообразных гтюгрем-щых средств. А нозтоцу, от того, насколько хороио будут, развиты адаптивные возмонвоотп СУДІ*,ж прамяко будет ззвлсегз адаптивность ЭИС в целом. Помимо этого представляется заяккм, что ктсая бы -одель не летала в осноеє ЭИС (иштацвонкая, прогнозная, балансовая), гша в подавляющем большинстве случаев должна подаврииваться средствами СУВД, В противном случае экономическая- модель будет представлять ляпа теоретический знте-рес, поскольку отразит реальний SO на высоком уровне абстракции в отрыве от практической реслыгостя.
Лонятие "адаптируемость СУІЩ" может рассматриваться в широком и узком смысле. Традиционное эначнние термина "адаптируемость" обнчно понимается в узком смысле и соответствует общим идеям мобильности и переносимости программного обеспечения. 3 настоящее время алеется значительное количество работ по указанной тематике, в которых этот вопрос проработан достаточно глубоко. Tew не менее, понимание в узком смысле не обеспечивает решения доставленных в лиосертационном исследовании задач, поскольку связанные с адаптацией СУЩ вопросы далеко выходят за рамки понятая мобильности и переносимости.
В диссертационной работе термин "адаптируемость СУЕД" понимается в широком смзсле, как
-
Адаптируемость в смысле настройки СУІЩ на специфику предметной области.
-
Адаптируемость СУЕД в сьшсле гибкости инструментальной среда разработки ЭИС.
-
Адаптируемость СУЩ в смысле настроим: ЭЯС не етапе эксплуатации д сопровождения.
Реализация отшченнкх направлений позволила дать теоретическое я практическое обоснование методология построения 0У$Ц о расщреяными адаптивными везмопюстями.
Во второй главе ошюаваютсл оонозіше направления реализации адаптируемой СУЩ (ЛСУБД), ее организация в структурэ программного обеспечения. .Анализ общих концепций" ее построения позволил рааработать подхода к' адаптации па различит: уровнях взаимодействия SHC - ОЩ1, дредлолигь модель СУЩ с мкегоуров-новой адаптируемой архитектуроП, продугать организации физической ВД и спроектировать адаптируете интерфейсы и метода доступа.
Различие внешних представлений данных для разнообразных приложений ЭКС а коночных пользователей определяет необходимость поддарнаїшя кавдого такого представлення с пс .ощыэ наиболее подходящей модели даняшг С-Щ). Это означает, что на знео-нем уровне и-.огут "сосуществовать" несколько различных моделей данных, относящихся, вообще говоря, к различным классам моделей.
3 качестве модели данных JJXl предлагается четверка гада:
Jfl_L = < ScA; , Мбі, Ol, Mol> . где (1.2)
Soft.і - множество схем баз данянх на языке описания данных (ЛСД);
Оі - множество операторов языка манипулирования данными (Ш);
Ms-L '. SeAi ~-*- 6>L - семантическая функция ЯОД;
Мо^ Ор-*"[Ьг~*"&Л- семантическая функция ЯІДД;
Si Є ScJtii
tb<,b = jlils-"-*" ViJ - пространство состояний Щ;
J'dg. - кнонество идентификаторов объектов в схеме 5;,;
у^_ ~ кнохестзо зычэяий объектов.
Изучєнлз концептуального уровня и способов его отраао-ная в модели БД позволяло сфор;.:улнрозать цуга адаптации моделей данных на логическом уровне:
-
"адаптируемость по отображении" - способность концептуальной моделі: ЬД эквивалентно страдать произвольные модели данных;
-
"адаптируемость по россшрешпэ кодела данных" - способ-
ность концептуальной модели БД к аксиоматическому расширении, соответствующему изменениям отобранаеж 1 предметной области;
3) "адаптируемость по синтезу моделей данных" - построение унвфицировгнной концептуальной подали данных (УЗДД), поизо-лльаей интегрировать произвольные модели данных разных тисов в однородное, эквивалентное представление.
Проблема адаптации физической организации Щ зозникает по следующим цричзнаы. С одне, стороны, в течение всего Щ баз данных существует кеоігределенность выбора критериев оценка оптимальности проекта БД, вызванная множественностью и противоречивостью требовании пользователей. Спонтанные изменения таких требований, нечеткость и расплывчатость первичной постановки задача приводят к периодическим модификациям БД.
С другой стороны,' существует; тенденция эволюционирования самой Щ как сложной системы с возможной потерей производительности, "деградацией" эксплуатационных характеристик СУБД, вызванной некрнтролируешш изменениями структуры БД. В-третьих, существенное влиянле на непостоянство физической организации оказгэапт изменения предметной области задачи.
3 качестве основных понятий, характеризующих физическую, организаций БД, в работе представляются Мбх'од доступа (ВДО) и струк.ура хранения данных 'СХД).
І4Д.С существенно отражает особенности обрабатываемых им СІЛ и определяет в них возможные пуз л доступа с использованием определенного мвхенизма поиска. Слонногть'отражавши структуры данных предметно:! области, обилие всевозможных концептуальных взаимосвязей опроделяот широкий спектр комбинаций канонических методов пс :с::а: последовательного, прямого, двоичного, г;j дереву, инБОртирсЕаннс о и т.д., использована которых и
- 17 -"чегтом" виде не позволяет организовать связи менду данными.
В работе Еццеляется ряд направлений разЕГтая адаптируемых СУЩ ка уровне организации СХД и методов досчуяз: со. "сыенты!.ь" і.гатода-ми доступа, с настраиваемыми методами доступа и с раеппряєдая т.л-бором ыетодоЕ доступа. Анализ преимуществ я недостатков указа/ЕКі-:: вариантов показал целесообразность использования комбапкрованлтого подхода (рис. ІЛ.). .
Sz-Шизж
сменккх т,дтерфбКо<л
внешние іштерфейсн
Систэ ка
ветра яванця
ЕОЬН? КСШ.
СКЭНЗ <]
интерфейсов
ПС настрой;;; штерф.
гіасширяешй набор настраиваемых интерфейсов
ядро - МДС
Р^жгерфейсіх
Рт;о. 1.1. ло;лб"іпроі:ч"!м:іая г.одслі йпзпчосяоіг оргга^гдаи пдапіпруспол СУК.
Этот подход позволяет обоснованно объединить преимущества перечисленных зшиє способов. Для него хар^тгерек широкий спектр способов адаптации к изменяющейся структуре предметной области. Незначительные изменения влекут за ссоой адаптации путем настройки методов доступа интерфейсных средстз,.что во многом сходно с идеями типизации и унификации "программного обеспечения. Более сущестзеняне изменения приводят к необходимости задействования механизмов сменных ВДС, с поел дующей возможной надстройкой модуля доступа и его интерфейса. Значительна изменения (например, интэграцш: существенно различных ЗИС) обуславливают разработку новых кошонеати встраішание их в среду СУВД. Наличие библиотек сменных настраиваемых компонент и средств их адаптации позволяет разработчикам зг зпользоватъея идеяш прототипирования и поз~. торно используемого программного Кч>да, что значительно сокращает затрати на проведение адаптации н позволяет строить слознне интегрированные программные комплексы.
Рассмотрение рсчличннх вариантов архитектуры АСУБД и анализ ез базовых средств позволил предл^лкить концепцию функционально-полной СУВД ( SAA). Принцип ее построения обусловил выдел, лие в мод ли АСУВД четырех интерфейсных уровней:
-
ИКП - интерфейсов конечных пользователей.
-
"Ш - интерфейсов прикладного программирования.
-
ИШС - интерфейсов взаимодействия СУВД с внешними ПС.
-
ИШЗНУ - интерфейсов ядра СУВД низкого уровня.
Был проведен анализ и предложены вариантч реала.ации концепций СУВД, адаптируемых по"ШШ", "ШИТ, "ИВПС и "ИЯСНУ". В качестве общего глобального реиония проблемы построения модели АСУВД выбран интегрировашті!, кодале. зннй подход на база ыТСНУ.
Построение-адаптируемого ИМІ рассмотрено код углом требований к "хорошо организованному шгзрфеіїсу", основних прпнцппоз аго построения, а также встраивания средств поддерг л интерфейса в среду СУБД. Среди возгдетчх вариантов встраивания - "полное погружение", "минимальное погружение" п "управляемое погружение" - последняя шбран кск наиболее оитнмалъшй. Анализ особенностей кзкдого из указанных реалов позволил сделать вывод о том, что "полное догружение" перегружает ОУДД пользовательскими запроса!.. і-транзакцшзля и вкрокдается в громоздкую и дорогостоящую г^оцедуру настройки. Реглм'минимального согртхикия" при большом количестве преимуществ имеет один существенны.': недостаток - слабо использует возмо;:лости CVEa. Достоинства рє-г.цпіа "управляемого погружения" состоят з том, что прл сохранении приемлемых гибкости и технологичности он устраняет главный недостаток "минимального погружения" і: обеспечивает возможность рационального распределения вычислительны:: работ в смешанной интерфейсной среде.
В качестве наиболее перспективного направления предложено перенесение йункцпіі систетпы меи^пюпелтшй связи на уровень iL-ІСМУ, что соамеет/го с обеспечением встраивания в среда СУЩ прикладных ппгорЛзЛсоз и "управляемый погружением" ККП позво-ллет говорить об образовании СУЩ - управляемо" здаптивноії ннтер:>:'.онс:: средь; (СУ1 - ул'ІС). Сложность СУЩ - УМІС z ее структура ка.тсдтгея в пряме:'; зависимости; от реализации еопрягае*--мых .компонент и глубтш се;оптического разрыва мехлу іпіглі. Б качество основного муж устранения .такого разрыва предложена технологий повторного использования прогреглмних ХО.ТПОНЭНТ.
Рассмотренные выез положения позволили вплотную ПОДОНТП
- 20 -к реализации АСУБД в части интерфейсов ядра низкого уровня (ШСНУ) и организации физического доступа к данным. На' этой основе разработана реально действующая СУЩ " AQtESS» реляционного типа.
Созданные программное средства, цредстазлеяные библиотекой функции времени втоляениа, позволяют использовать различна уровни доступа, обеспечивают разработчику других компсент СУЩ удобную инструментальную '"роду для конструирования (рис. 1.2).
Гибкость системи, ее хорошие адаптивные качества и универсальность обеспечиваются наличием нескольких уровней интерфейсов, дозволяющих работать как с целыми кортежами, так и с отдельными полями кортежей базы данных.
В третьей главе рассмотрены вопросы, связанные с описанием инструментальной среды разработки ЗИС, изложена методика создания и адаптации ЭКС, раскрыты особенности притінення методики на практике.
Формальное изложение методики представлено в диссертации в виде двух подходов: к этапу разработки ЭКС и к этапу ее адата -ции в пзыеняилейся среде. Приведении!! акалпз основшос этапов з нзлоненных методиках определил основные натавлеьия адаптации:
-
*ксио:лагпческое расширение и синтез ЛСД.
-
Выбор и настройка ЭДС - СХД.
-
Настройка интерфейсов.
Синтез ЛС'Г. осуществляется ка базе коммутативны^ отображений разнотипных внутренних моделей данных с приведением их к однородно!.;?, эквивалентно:^ представлению. Схе 'а этого процесса включает следующие этапы: I гад. Выбор мноаества ис"эдньх моделей данных
Структура низкоуровневых интерфейсов і
СУБД "ACCESS" І
i5. Гір;ч;;е служебки? фуіїїсдк, интет^ейгы с ллхм ОС.
Р::о. 1.2. Структура програллгого обеспечения шшсоурозиевнх нк7прос:':сов СУБД.
2 этад. Устыювдениз отношения: частичное порядка - отношения
включения одной 1,Щ в другую С на шояестве М ;
построение TD.K ІІ^і*1) - отобранений jtlj в эталонную модель
данных illf, эквивалентным иохогпгы моделям;
определение отнопония С .' JTL Q Ju-i (^ JllP; ДЦ^
если схема аксиом 6Г; <С 6Г^
3 этад. Выбор ядра ЛСДЦ . Выбирается їшнимальная" ЭД
либо наиболее простая Ї.Щ, ограничиваемая таким оо'разом.
-
этап. Поотрслгае расширений jilt! ядра JlVc , эквивалентных ЛЬ.
-
этап. Пос троенке УКЭД:.
Построенная концептуальная модель Ц позволяет перейти к разработке ее физической организации. Определяиош этапом этого процесса является Enocp структур хранения данных и методов доступа к ним, Предлоьеннад модель "комбинированных ВДС" оптимизирует трудозатраты при использования указанной методики за счет пршзлачеиш библиотек ЭДС я интерфейсов, позволяющих вос-ыльзсзаться ранее разработанными С.1Д и алгоритмами доступа к ним. Дополнительно предложен механгзм решения задачи нахождения наи-. более эффективного І.ЩС ы заданном множестве, основанный на определении экстремума установленной це.:евой функции при выбранит значениях исходите параметров и задапных ограничениях. -Зга задача мо«сет быть ре цепа с использованием методов нелинейного програамрозания, является нетривиальной п требует качественной оценки возмогат х путей е^ решения. В качестве одного из при-ем^емых подходов к репошяо традлежено иоделароваиче возможных вгрлаггов с вибором лучшего ;:з них по заданному критерию.
Вопросн организации настройки интерфейсов предложено решать на сазе концепции "погружения" в ореду СУЗД - УАИС. Выделены два вида организации планирования таких погружения - ста- .,-. тическое и динамическое. Статическое планирование организуется для уже сформированного множества предписаний, поступивших от некоторого интерфейсного уровня. На этом этапе критерием оптимальности обработки запроса является как сама лршцгпиальпая возможность его выполнения средствами СУШ » УАИС, та*е и соответствующие временные затраты. В случае динамического планирования производится динамическая оценка ооией стоимости реализации предаисаїшя я обеспечивается оптимизация в ходе выполнения запроса.
Рассмотренная методика была использована автором при создании АОУП МПКБ "Восход" и автоматизированной системы обработка информационных документов (АСОИД) во ШГЩенгре. Она зарекомендовала себя о полокительной стороны и обеспечила реалпаацшо принципа адаптируемости на практике.
В заключении диссертации приведены основные результаты выполненных теоретических и экспериментальных исследований и определена их значимость.
