Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Анализ существующих систем поддержки документооборота 11
1.1. Анализ предметной области 11
1.1.1. Описание предметной области 11
1.1.2. Цели автоматизации процессов делопроизводства и документооборота 14
1.2. Анализ существующих Систем Управления Документами 19
1.2.1. Существующие системы 20
1.2.2. Сопоставление характеристик программных систем 28
1.2.3. Сравнение систем по используемым технологиям делопроизводства. 28
1.2.4. Сравнение систем по соответствию основным задачам делопроизводства 32
1.2.5. Сравнение систем по функциональным характеристикам... 34
1.2.6. Общее сравнение 41
1.3. Оценка принадлежности организации к определенному классу. 43
1.4. Обобщенная методика построения автоматизированной СУД ... 44
1.5. Выводы 46
Глава 2. Анализ структуры и характеристик документопотоков .. 49
2.1. Статистический анализ характеристик входных потоков 49
2.1.1. Обработка статистических характеристик входных потоков49
2.1.2. Сравнительный анализ входных потоков 53
2.1.3 Доказательство пуассоновских свойств входящего потока ... 57
2.2. Постановка задачи проектирования 69
2.2.1. Параметрическая модель системы 70
2.3. Выбор и обоснование критериев качества 75
2.4. Выводы 76
Глава 3. Разработка моделей описания системы и алгоритмов управления 78
3.1. Обоснование разработки новой модели 78
3.2. Язык описания системы 80
3.3. Грамматика языка перехода между моделями процессов : 81
3.4. Локальные модели формализации процессов 87
3.5. Динамическая модель документопотоков 100
3.6. Методика определения необходимого количества экспертов... 101
3.6.1. Оценка необходимого количества экспертов 101
3.7. Управление распределением потоков документов 107
3.8. Выводы 109
Глава 4. Результаты моделирования и экспериментальной проверки системы 111
4.1. Разработка моделей документооборота 111
4.1.1. Модель существующего документооборота 111
4.1.2. Анализ и модификация схем документопотоков 118
4.1.3. Изменение модели для автоматизированного документопотока ГРП 119
Результаты сравнительного тестирования системы 120
4.2. Выводы 120
Заключение 121
Литература 122
- Анализ существующих Систем Управления Документами
- Обобщенная методика построения автоматизированной СУД
- Доказательство пуассоновских свойств входящего потока
- Грамматика языка перехода между моделями процессов
Введение к работе
Проблема документооборота в последнее время всё чаще и чаще поднимается на страницах российской деловой и компьютерной прессы. Действительно, актуальность этой проблемы достаточно велика. Создание эффективной системы, ориентированной на оптимизацию процессов циркуляции доку-ментопотоков в рамках той или иной структуры, является сегодня одним из основополагающих факторов повышения конкурентоспособности фирмы, организации, учреждения.
Экспоненциально увеличивающееся количество электронных документов все больше нагружает современную систему. В среднем за последние 120 лет вся техническая продукция удваивается каждые двадцать лет. После Второй мировой войны 3TOTj)HTM усилился до удваивания за каждые 10 лет.
Официальные документы все больше переносятся на цифровые носители. Однако пока нет полной ясности с тем, как будет развиваться эта тенденция, и какова будет общая способность воспринимать новую информационную обстановку. Для реального внедрения автоматизированного делопроизводства крайне необходимо развитие методологии использования электронных документов.
Делопроизводство в современном виде родилось в России в 1811 г., было и до сих пор остается настолько самобытно, что вполне можно говорить об его национальных особенностях.
Таким образом, делопроизводственные операции как бы вплетаются в деловые процедуры там, где их необходимо сопроводить документами. В ряде случаев, это особенно характерно для государственных организаций, деловые процедуры могут состоять исключительно из делопроизводственных операций. Отсюда и вытекает основное отличие делопроизводства от деловых процедур, состоящее в их функциональной разнице: делопроизводство отвечает за доку-
ментационное обеспечение управления предприятием; деловые процедуры - за ведение бизнеса или выполнение целевой функции и являются способом осуществления практического управления предприятиями и учреждениями.
Во всех случаях делопроизводство включает в себя документационное обеспечение деловых процедур.
Другой, не менее важной национальной специфической чертой является давнее и четкое разделение понятий «делопроизводство» и «деловые процедуры». Может быть, это связано с тем, что документоведение как наука, изучающая документы, родилось в начале ХЕХ в. в недрах российского государственного аппарата. Кроме того, и тогда, и сейчас у нас значительно более строгое законодательство в отличие от большинства западных стран, требующее четкого документального подтверждения всех шагов практически в любых областях деятельности предприятий. Например, на договорах обязана быть печать, информация в базах данных не является официальной, электронные документы не считаются юридически правомочными и т.д.
Соответственно, дополнительное различие между продуктами и технологиями автоматизации на Западе и в России состоит в том, что решения для российских предприятий должны в гораздо большей мере учитывать наличие бумажных документов в делопроизводстве и, как ни парадоксально, предлагать менее жесткую схему автоматизации деловых процедур.
Одновременно с этим, сложившаяся в настоящее время неудовлетворенность работы с бумажными документами проявляется в двух аспектах: общая неудовлетворительная обстановка с подготовкой и распространением информации и неудовлетворенность учреждений состоянием дел при работе с бумажными документами.
В силу этих причин, возникает объективная необходимость провести исследование существующих документопотоков, дать заключение по необходи-
7 мым изменениям схем прохождения документов, с целью исключения «узких
мест». Провести анализ возможных вариантов автоматизации. Определить оптимальную долю автоматизации на данном этапе.
Обоснование выбора темы. Особенностью делопроизводства и документооборота в органах государственной власти и управления, как системы доку-ментационного обеспечения управления (ДОУ), является стопроцентное отражение управленческих процессов в документальной форме. В силу этого процессы делопроизводства и документооборота приобретают самодовлеющий характер и требуют собственной системы управления.
^Корпоративная система предполагает тесное взаимодействие и взаимосвязь всех подразделений. Современные тенденции развития информационных процессов не пшволяюх-оставаться на_старых методах решения проблем. Возникает необходимость отслеживания и анализа возможных изменений еще до их реального воплощения в жизнь, для чего необходимо учесть взаимосвязь всех задействованных ресурсов.
В большинстве же существующих в настоящее время систем используются алгоритмы, не рассчитанные на структуру государственных корпораций, что обуславливает актуальность выбранной тематики.
Очень часто при автоматизации производства, проблемы не заканчиваются, а появляются новые, вследствие того, что систему пытаются приложить на уже имеющиеся методы учета и документооборота, не задумываясь о возможной необходимости их пересмотра и изменения. Реально же, решение задачи должно начинаться с анализа информационных потоков, рассмотрения причин задержки поступления информации, с последующим поиском путей их решения.
Цель работы. Целью данной работы является разработка методики и алгоритмов автоматизации документопотоков в корпоративной системе.
8 В работе решаются следующие задачи:
анализ существующих автоматизированных систем управления документооборотом;
определение обобщенной методики построения автоматизированной системы документооборота;
сбор статистики по документообороту для последующей адаптации математической модели системы к реальным условиям;
формализация информации, получение локальных моделей информационных потоков;
интеграция информации, создание единой математической модели;
разработка методики построения рациональной системы документооборота на основе заданных критериев качества;
разработка алгоритмов управления распределением ресурсов на отдельных узлах системы.
Предмет исследования. Предметом исследования является анализ доку-ментопотоков и их структуры, существующих автоматизированных узлов для класса систем государственного и муниципального управления (на примере Государственной регистрационной палаты).
Методы исследования. В работе использованы методы теории массового обслуживания, математической статистики, теории матриц, теории систем, теории оптимизации и линейного программирования, сети Петри.
Научная новизна. Разработана методика построения рациональной системы документооборота на основе заданных критериев качества.
Разработаны алгоритмы управления распределением ресурсов на отдельных узлах системы.
9 Практическая ценность. Практическая ценность работы обусловлена необходимостью перехода к более современным способам работы с документами, проектирования эффективной структуры автоматизированной системы управления документопотоками и их контроля. И заключается в разработанной методике определения оптимального уровня автоматизации процессов в соответствии с выбранными критериями качества построения структуры системы, а также в алгоритме интеграции системы с существующей БД.
Публикации по теме. По материалам работы опубликовано 4 печатных работы.
Аппробация работы. Материалы работы докладывались автором на НТС кафедры ИУ -5, МГТУ им. Н. Э. Баумана, М., 2002.
Структура диссертационной работы. В первой главе «Анализ существующих систем поддержки документооборота» приведено описание классов систем ДОУ, выделены их особенности, проведен анализ существующих инструментальных средств.
Во второй главе проведено исследование и анализ базовой системы. Проведен сбор и статистический анализ характеристик входных потоков. Проверка данных с помощью критерия серий и критерия Аббе позволила сделать вывод о стационарности плотности потока документов в месяц и в неделю.
Выполнена постановка задачи проектирования системы в параметрическом виде.
Проведен выбор и обоснование критериев качества. Введен функционал изменения эксплуатационных характеристик в зависимости от степени автоматизации всей системы.
В третьей главе для комплексного анализа локальных участков системы был разработан графический язык описания документопотоков, являющийся расширенным языком диаграмм состояний и позволяющий провести описание
10 системы. Разработаны и построены модели функционирования для систем выделенного класса.
Была произведена формализация информационных потоков в виде локальных схем прохождения документов, позволяющих наиболее полно описывать систему на начальном этапе. На этапе разработки методики определения необходимого количества экспертов, с целью сокращения размерности модели, по локальным моделям были построены графические диаграммы. Для преобразования моделей была разработана грамматика перехода между моделями процессов. Была разработана методика определения необходимого количества экспертов, а так же алгоритмы управления распределением потока документов и анализа числа экспертов.
В четвертой главе была разработана и проверена имитационная модель системы, приведены результаты апробации расчета необходимого количества экспертов.
Анализ существующих Систем Управления Документами
Целью данного этапа работы является проведение анализа программных систем автоматизации делопроизводства и документооборота и разработка принципов отбора систем автоматизации делопроизводства и документооборота (САДД) для автоматизации процессов делопроизводства и документооборота, и, в частности: проведение обследования ряда программных систем делопроизводства и документооборота с целью выявления их пользовательских характеристик и функциональных возможностей; оценка обследуемых систем с точки зрения пригодности их для автоматизации делопроизводства и документооборота, а так же глубины (полноты) автоматизации процессов делопроизводства;
В результате анализа определяется перечень необходимых требований к системе автоматизации делопроизводства и документооборота при следующем подходе к классификации систем делопроизводства и документооборота: по используемым технологиям делопроизводства; по соответствию основным задачам делопроизводства; по функциональным характеристикам систем; по программной реализации; по стоимостным показателям.
В части оценки функциональной полноты программных систем, анализ доведен до формирования интегральных и дифференциальных оценок по конкретным системам, представляющих собой количество функций, реализованных в каждой системе из общего количества функций рассматриваемой аналитической группы. Сопоставление стоимостных и иных показателей, в свою очередь, позволило всесторонне оценить возможности и пригодность предлагаемых на отечественном рынке систем для автоматизации, в первую очередь органов государственной власти. В тоже время результаты данной работы, конечно, относительны и не могут свидетельствовать об абсолютных преимуществах или недостатках той или иной системы. С одной стороны, для конкретной организации может быть важна не вся совокупность рассматриваемых потребительских свойств систем, а только некоторые из них. Причем именно присутствие или отсутствие требуемого свойства может стать основным критерием при выборе системы. С другой стороны разработчики всех систем постоянно работают над их совершенствованием, и в каждой из них могут появиться те или иные характеристики, отсутствовавшие во время написания данной работы. Система автоматизации делопроизводства и документооборота (САДД)
Дело-96 предназначена для автоматизации делопроизводственной деятельности (основанной на традиционных отечественных технологиях и закрепленных соответствующими стандартами) и документационного обеспечения управленческой деятельности государственных организаций [19, 87].
Система Дело-96 обеспечивает выполнение следующих возможностей: Отслеживание всех этапов делопроизводственных операций и результатов выполнения работ по основным функциональным процессам организаций и учреждений;
Единую регистрацию всей поступающей корреспонденции, включая письма и обращения граждан путем создания регистрационной карточки, в которую заносятся сведения о документе, с последующим направлением корреспонденции на рассмотрение руководству и в структурные подразделения. Регистрируются как поступившие в извне документы, так и созданные докумен ты внутри подразделений. К их числу относятся входящие, исходящие документы, письма и обращения граждан;
Ввод текстов резолюций, включая повторные, и назначение исполнителей по ним; Направление резолюций и документов на рабочие места пользователей-исполнителей; Пересылку отчетов исполнителей по документу ответственным исполнителям и/или авторам резолюций;
Регистрацию движения документов (документооборота) внутри организации, включая перемещения важных оригиналов и бумажных копий документов и соответствующих резолюций, отчеты об исполнении, согласование (визирование) документов;
Осуществление контроля за своевременным исполнением поручений, обращений учреждений, организаций, резолюций и указаний руководства; проверка правильности и своевременности исполнения документов;
Объединение и группирование документов, зарегистрированных в системе делопроизводства, по различным признакам.
Выполнение поиска по совокупности реквизитов регистрационных карточек и резолюций с целью осуществления функций контроля исполнения документов и резолюций и ведения справочно-аналитической работы;
Ввод сведений об отправке исходящих документов адресатам с созданием реестров рассылки документов; Получение согласно действующим правилам и инструкциям информационных материалов, сводок, отчетов для предоставления руководству;
Получение и вывод на печать статистических справок и отчетов, а также регистрационных карточек для обеспечения совместимости с традиционной ("бумажной") технологией делопроизводства; Хранение электронных образов документов; Списание документов в дело в соответствии с принятой в организации номенклатурой дел и, при необходимости, извлечения их из дела; Протоколирование работы пользователя с системой, включая работу с регистрационными карточками и резолюциями.
Обобщенная методика построения автоматизированной СУД
На основе анализа программных систем автоматизации делопроизводства и документооборота была получена обобщенная методика построения СУД (рис. 1.1). А так же определены основные изменяемые параметры системы, (рис. 1.2.). 1. В ходе вьшолненйя анализа рассмотрено 15 программных систем автоматизации делопроизводства и документооборота. Из них отобраны четыре специализированные системы САДД как наиболее полно отражающие процессы отечественного делопроизводства и документооборота. 2. Получена разница между российской и западной технологиями обработки документов: 3. Подробный анализ программных систем Дело-96, Гран-Док, LanDocs и Золушка проводился с точки зрения функциональной полноты (117 основных функций), программной реализации и стоимостных показателей.
По характеристикам программной реализации все системы принадлежат к одной "ве совой категории" и представляют собой законченные программные решения для автоматизации процессов делопроизводства включая все стадии жизненного цикла документов от регистрации до списания в дело и размещения в архив организации. Достоинствами систем являются полная универсальность и применимость в любых организациях. Основная область применения систем - делопроизводство государственных органгоаций. 4. Все системы имеют сходные характеристики, удовлетворяют основным требованиям по применяемым базовым информационным технологиям: сис темы принадлежат к классу систем клиент-сервер, для каждой из них реали зована возможность работы по технологии Интернет / интранет.
По заявле нию разработчиков систем эти базовые принципьі будут развиваться в необ ходимых направлениях, в частности, создания и ведения электронных архи вов документов, использования полнотекстовых систем поиска. 5. Системы Дело-96, Гран-Док и LanDocs имеют возможности прямого доступа к информации, хранящейся в промышленных реляционных СУБД (Oracle, Informix, Sybase и др.). Система Золушка в версии корпоративной системы использует встроенные средства и форматы системы Lotus Notes для хранения информации о документе (при необходимости организации доступа к документам, находящимся в реляционных базах данных можно использовать специальные средства интеграции типа NotesPump или MQ/Series). Ориентация системы Lotus Notes на "западную" технологию процессов документооборота снижает эффективность ее применения в отечественных государственных учреждениях. 6. Выделен интфесующий класс организаций, характеризующийся жестким временем ответа, регламентированностью законодательством процессов функционирования системы, объемными документами, требующими смысловой обработки, а также запросами, требующими больших объемов документальных операций при подготовке ответа. 7. Разработана обобщенная методика построения автоматизированной СУД.
Доказательство пуассоновских свойств входящего потока
На основании этих данных мы можем оценить вероятностные характеристики такой случайной величины как плотность распределения документов на различных интервалах времени (неделя, месяц, день) с тем, чтобы определить, на каком отрезке времени входящий поток документов может считаться стационарным.
В узком смысле стационарность означает независимость плотности веро ятности f(xi, х2, ,х„) от выбора начала отсчета. То есть значения вероятности появления к событий в интервале (t,r) и (tbx) pk(t, t+x) и p ti, ti+u) для отрезков времени, имеющих одинаковую длину т и точки отсчета соответственно t И ti, должны быть одинаковыми: pk(t, t-H) = рі$ь ti+т) и при этом, не зависеть от положения аргумента t (точки отсчета), а зависеть только от длины промежутка т: pk(t, tH) = Рк(т). Чтобы убедиться в наличии этого свойства, необходимо проверить гипотезу о постоянстве среднего значения: Н0: E(XJ) = М = const.
В данном случае требуется проводить проверку гипотезы по так называемой "малой выборке". В математической статистике малой считается выборка, объем которой не более N=50.-70 элементов, в нашем случае, объем выборки, которую приходится обрабатывать не превышает N=10...21 элементов.
Традиционные подходы, применяемые для случая малой выборки: классический метод, метод прямоугольных вкладов [16], метод треугольных вкладов [15] - требуют достаточно большого количества априорной информации о текущей ситуации (интервал значений случайной величины и тактике постановки помех), а также требуют значительных затрат машинного времени в связи с наличием в алгоритме процедур, связанных с вычислением оценок параметров распределения по малой выборке и построения функции плотности распределения случайной величины и ее оценки. Кроме того, существующие алгоритмы получены для несмещенных случайных величин. На практике же большинство оценок оказываются смещенными. То есть, кроме вычисления математического ожидания и дисперсии еще требуется вычисление величины смещения, а оценить этот параметр по малой выборке сложно.
Разработанные специальные критерии согласия (S-критерий Манна [36] для распознавания выборок, распределенных по Вейбуллу, и W-критерий Шапиро и Уилка [85] для проверки допущения о нормальном и логнормальном распределении) позволяют проверить гипотезу о законе распределения при объеме выборки не более N=25 элементов.
Однако применение критериев в предложенном авторами виде дает большую вероятность ложной тревоги, уменьшающуюся при увеличении объема выборки. Так при объеме выборки N=25 и по критерию W вероятность ложной тревоги составляет 0.42, при объеме выборки N=20 вероятность ложной тревоги 0.59. Таким образом, для проверки необходимо выбрать критерии, позволяющие производить расчеты без сложных вычислительных процедур и дополнительных вычислений и при это обеспечивающие достаточно высокую степень достоверности результатов. Будем использовать два типа критериев.
Сначала с помощью наиболее простого критерия серий, основанного на медиане выборки, получим приближенный результат проверки гипотезы. Затем будем уточнять полученные результаты с помощью более мощного критерия квадратов последовательных разностей (критерия Аббе), так как при заданном уровне значимости использование критерия серий повышает вероятность ошибочно принять гипотезу о стационарности. Выбор указанных критериев обусловлен целесообразностью их применения для анализа малых выборок (рассматриваемые данные содержат не более 30 значений).
Проверим гипотезу о стационарности потока документов на интервалах: месяц, неделя и день. В таблице 6 представлены значения числа запросов по месяцам, на диаграмме (рис. 2.19) показана динамика изменения числа запросов.
Расположим члены анализируемого ряда в порядке возрастания, т.е. об-разуем по наблюдениям вариационный ряд:
После этого мы образуем «серии» из плюсов и минусов, на статистическом анализе которых основана процедура проверки гипотезы. По исходному ряду, построим последовательность из плюсов и минусов следующим образом: вместо Xi ставится «+», если ХІ Хще п), и «-», если xj Xmedfa). Члены ряда, равные Xmed(n)5 в полученной таким образом последовательности плюсов и минусов не учитываются. Образованная последовательность плюсов и минусов характеризуется общим числом серий v(n) и протяженностью самой длинной серии %(п). При этом под «серией» понимается последовательность подряд щущих плюсов и подряд идущих минусов. Если исследуемый ряд состоит из статистически независимых наблюдений, случайно варьирующих около некоторого постоянного уровня (т.е. справедлива гипотеза Н0), то чередование «+» и «-» в построенной последовательности должно быть случайным, т.е. эта последовательность не должна содержать слишком длинных серий подряд идущих «+» или «-», и, соответственно, общее число серий не должно быть слишком малым. В данном критерии рассматриваются одновременно пара критических статистик (v(n); х(п))- Справедлив следующий приближенный статистический критерий проверки гипотезы
Грамматика языка перехода между моделями процессов
Наиболее трудоемкими этапами разработки любой системы являются этапы анализа и проектирования. При этом большую роль играют методы визуального представления информации. Это предполагает построение структурных или иных диаграмм в реальном масштабе времени, использование многообразной цветовой палитры. Графическое представление предметной области позволяют разработчикам в наглядном виде изучать существующую систему, перестраивать ее в соответствии с поставленными целями и имеющимися ограничениями.
Для такого рода представлений фактически существует две категории схем, а, следовательно, и языков их описания: одна стремиться выразить, что истинно во всех данных данного типа во все моменты времени (например, для хранения и требований 80/20), а другая пытается выразить то, что отличает эту конкретную информацию в этот конкретный момент времени и в конкретном контексте от других данных того же типа. Одна старается обобщить различные варианты, другая стремится найти абстракции для выражения этих вариантов. Первый вид представляет собой карту, второй - маршрут. Первый вид подходит для автоматически генерируемых интерфейсов и для грубой проверки допустимости, второй необходим для ввода данных и отладки всех данных в целом.
Методология SA/SD (Structured Analysis/Structured Design) содержит несколько вариантов систем обозначений для формальной спецификации программных систем. На этапе анализа требований и предварительного проектирования для логического описания проектируемой системы используются СПС дификации формальные описания процессов, словарь данных, диаграммы потоков данных, диаграммы состояний и диаграммы зависимостей объектов.
Диаграммы потоков данных (ДПД), составляюпще основу методологии SA/SD, моделируют преобразования данных при их прохождении через систему. Методология SA/SD состоит в последовательном рассмотрении процессов, входящих в состав ДПД, с представлением каждого процесса через ДПД, содержащую в своем составе более простые процессы. Эта процедура представления более сложных процессов через ДПД начинается с ДПД всей системы и заканчивается, когда все полученные ДПД содержат достаточно элементарные процессы. Для каждого процесса самого нижнего уровня составляется спецификация; спецификация описывается с помощью псевдокода, таблиц принятия рещений и т.п. [11,20].
Другим широко распространенным способом визуального моделирования являются ER-диаграммы, это одна из распространенных семантических моделей, которая включает структурную, манипуляционную и целостную части. При этом главным назначением семантических моделей является обеспечение возможности выражения семантики данных. Моделирование предметной области базируется на использовании графических диаграмм, включающих небольшое число разнородных компонентов. Основными понятиями JBR-модели являются сущность, связь и атрибут [97].
Кроме диаграмм потоков данных и сущность-связь (ERD), в процессе проектирования информационных систем используют диаграммы структур данных (DSD), диаграммы архитектуры системы (SAD), диаграммы потоков управления (CSD), диаграммы типов данных (DTD), диаграммы структуры меню (MSD), диаграммы последовательности блоков (BSD), диаграммы последовательности форм (FSD), диаграммы содержимого форм (FCD), диаграммы переходов состояний (STD) и, наконец, диаграммы структурных схем (SCD). n. о множество детальных Описании несомненно удобно на последующих этапах построения системы, но не позволяет получить цельное представление о системе на ранних стадиях ее разработки.
Таким образом, существующие модели вынуждают пользоваться несколькими диаграммами для получения полного представления о системе или се участке, в частности, ни одна из моделей не позволяет одновременно описать такие параметры системы как: среднее и регламентное время прохождения этапа; количество занятых на этапе экспертов; гетерогенные вероятностные потоки документов.
