Введение к работе
Актуальность работы. Любая деятельность человека в современном мире сопряжена с участием во множестве информационных процессов. Соответственно, их автоматизация играет всё большую и большую роль, распространяясь на ранее незатронутые области и связывая уже существующие системы в единое целое. В частном бизнесе и государственных учреждениях уже давно внедряются системы планирования ресурсов, автоматизирующие, в том числе, информационные процессы, связанные с производственной деятельностью учреждения.
В последнее время, однако, потребности в автоматизации возросли, требуя внедрения развитых, высококачественных и всеобъемлющих систем поддержки принятия управленческих решений, иначе говоря - систем поддержки управления бизнес-процессами (регламентами). С данной задачей сталкивается любое достаточно крупное учреждение; в случае государственных организаций внимание к данной задаче также обусловлено постановлением правительства РФ № 679 от 11 ноября 2005 г. «О порядке разработки и утверждения административных регламентов исполнения государственных функций (предоставления государственных услуг)».
Построение и оптимизация бизнес-процессов стали основным методом качественного улучшения деятельности организации, а также предварительным этапом внедрения систем планирования ресурсов. Средства бизнес-моделирования внедряются и в крупных коммерческих компаниях, и в государственных учреждениях (лидером в данной области является Федеральная налоговая служба Российской Федерации). Однако существующие системы не удовлетворяют всем накопившимся требованиям к средствам поддержки принятия решений.
В настоящее время программные средства позволяют произвести расчет по определенным методикам. Однако глобальной задачей является полноценное управление регламентами на предприятии. Требования к системе,
осуществляющей поддержку управления регламентами («системе поддержки регламентов»), существенно шире, нежели обеспечивают системы бизнес-моделирования. В частности, можно отметить сложности с организацией обратной связи, документированием изменений и прочими задачами, выходящих за рамки непосредственной работы с моделями.
Между тем, управление регламентами - непрерывный, а не разовый, процесс. Особенно это становится заметно при современной изменчивости условий, когда несвоевременное изменение бизнес-процессов в связи, например, с выходом нового закона, способно стоить коммерческой организации огромных финансовых потерь, а от руководителей государственной структуры тем более требует немедленной реакции.
Потому развитие среды бизнес-моделирования до системы поддержки регламентов предполагает интеграцию с внешними системами (например, системой планирования ресурсов), применение единого подхода при генерации выходных документов, разработку дополнительных средств управления бизнес-моделями и их наполнением с учетом уникальных потребностей организации, а также ряд иных изменений, зачастую требующих стандартизации интерфейса доступа к данным бизнес-моделей.
Исходя из вышеизложенного, актуальной научно-технической задачей является выработка основных принципов построения системы поддержки регламентов (в частности, определение модели данных, в соответствие с которой естественно организовать доступ к ее базе данных), практической реализации подобной системы, и разработка предлагаемого ей интерфейса доступа к данным.
Поскольку система поддержки регламентов содержит уникальные подробности о функционировании каждой организации, о ее структуре и методах работы, обязанностях сотрудников и т.п., принципы ее построения также должны гарантировать защиту обрабатываемых данных, будь то информация для служебного пользования, коммерческая либо даже государственная тайна.
В данной диссертационной работе представлено комплексное решение задачи, включающее обзор существующих средств бизнес-моделирования, формулировку и апробирование на практике принципов реализации системы поддержки регламентов, а также обоснование необходимости использования в качестве интерфейса доступа к данным специального языка запросов, разработку данного языка и практическую реализацию его интерпретатора.
Озвученная выше научно-техническая задача и методы ее решения соответствуют пп. 9, 11, 12 и 17 паспорта специальности 05.13.11 (п.9- модели и методы разработки программных средств обработки данных и знаний в ВМ, ВК и КС, п. 11 - методы проектирования систем управления базами данных (СУБД) и базами знаний (СУБЗ), в том числе распределенными СУБД и СУБЗ, п. 12 - программные инструментальные средства разработки интеллектуальных систем, в том числе экспертных систем, систем поддержки принятия решений, обучающих систем и др., п. 17 - математическое и программное обеспечение новых информационных технологий).
Объектом исследования являются системы бизнес-моделирования, сетевая и реляционная модели представления данных, а также язык запросов для реляционных СУБД SQL.
Предметом исследования являются принципы проектирования и реализации системы поддержки регламентов на основе существующих средств бизнес-моделирования, а также формализация модели представления данных и создание языка запросов для системы поддержки регламентов (в работе обоснована необходимость применения языка запросов SQL в качестве основы для разработки собственного языка запросов).
Целью работы является разработка и практическая реализация исполнения системы поддержки регламентов, базирующейся на современных средствах бизнес-моделирования, применяющей опыт построения систем планирования ресурсов и обладающей интерфейсом доступа к данным, предполагающим стандартизацию.
Направления диссертационных исследований (задачи работы):
-
исследование существующих подходов к описанию регламентов, а также систем бизнес-моделирования, использующих данные подходы;
-
выработка общих требований к системе поддержки регламентов, ее схемы и аспектов реализации, рассмотрение необходимой доработки существующих средств бизнес-моделирования при построении системы поддержки регламентов на их основе;
-
разработка эффективного интерфейса доступа к данным системы поддержки регламентов, предполагающего стандартизацию;
-
описание практической реализации подсистемы поддержки регламентов, использующей описанный интерфейс и принципы.
Основными результатами, выносимыми на защиту, являются:
-
формулировка основных принципов системы поддержки регламентов и формализация обобщенной модели представления данных в средствах бизнес-моделирования;
-
разработка специального языка запросов GSQL, описание реализации GSQL в двух вариантах: как самостоятельного языка и как дополнения к языку SQL.
-
описание методов проектирования и реализации системы поддержки регламентов;
-
практическая реализация GSQL как самостоятельного языка запросов для средства бизнес-моделирования ARIS;
-
практическая реализация подсистемы поддержки регламентов в рамках ОКР «Целостность».
Методы исследования. При решении поставленных задач в диссертационной работе применены методы проектирования систем управления базами данных, методы составления, синтаксического анализа и реализации формальных языков, теории графов и теории множеств, технология программирования многокомпонентных распределенных программных систем.
Научная новизна и теоретическая значимость диссертационной работы заключается в том, что:
сформулированы основные принципы системы поддержки регламентов, формализована обобщенная модель представления данных в средствах бизнес-моделирования;
рассмотрены принципы доработки обобщенного представления о средствах бизнес-моделирования до системы поддержки регламентов;
разработан и описан специальный язык запросов для данных, организованных подобно графу, получивший название GSQL. Учебно-методическая ценность диссертационной работы заключается в:
разработке методов проектирования и построения системы поддержки регламентов в соответствие с технологией создания многокомпонентных систем, а также методологии описания регламентов на основе методологии ARIS;
разработке языка запросов GSQL, позволяющего осуществить выборку и модификацию данных сетевой модели согласно принципам и синтаксису, родственным языку запросов SQL.
Практическая ценность диссертационной работы выражается том, что:
разработана и применена на практике методология описания регламентов;
разработана реализация языка GSQL как самостоятельного языка запросов для средства бизнес-моделирования ARIS;
спроектирована и реализована подсистема поддержки регламентов на базе средства бизнес-моделирования ARIS в рамках ОКР «Целостность». Достоверность и обоснованность полученных результатов
подтверждается теоретической обоснованностью применяемых к исследованию научных методов, результатами исследования известных моделей представления данных; базируется на обобщении и развитии существующего опыта построения систем бизнес-моделирования и систем планирования
ресурсов, результатах практической реализации системы поддержки регламентов и языка запросов.
Результаты работы применены при разработке автоматизированной системы информационного обеспечения в рамках ОКР «Целостность», что подтверждено соответствующим актом.
В частности, методика описания регламентов применялась при подготовке электронного регламента подразделений. Технологии и программное обеспечение, в т.ч. реализация языка GSQL, использовались для автоматической генерации документации, сопровождающей разработку системы, а также как основа разработанной подсистемы поддержки регламентов (описана в четвертой и пятой главах диссертационной работы).
Апробация работы. Результаты работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях и семинарах: 1-й, 2-й и 3-й Школах молодых ученых ИПИ РАН (Москва, 2010, 2011 и 2012 гг.), 12-ой международной научной конференции «Системы компьютерной математики и их приложения» (г. Смоленск, 2011 г.), 12-ой международной научно-технической конференции «Кибернетика и высокие технологии XXI века» (г. Воронеж, 2011 г.), 4-ом межведомственном научно-практическом семинаре «Системы и средства защиты информации» (г. Пенза, 2012 г.).
Кроме того, подсистема поддержки регламентов была апробирована в ходе внедрения в рамках ОКР «Целостность», что подтверждается соответствующим актом.
Публикации. Основные результаты диссертационной работы отражены в 8 публикациях. Из них в журналах, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ -2 публикации.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы (39 наименований). Работа изложена на 185 страницах, включающих 37 рисунков и 11 таблиц.
