Введение к работе
Актуальность темы. Корпоративные информационные системы (КИС) в настоящее время нашли широкое применение в различных сферах деятельности человека.
Корпоративная информационная система представляет собой взаимосвязанный, масштабируемый программно-аппаратный комплекс средств, предназначенный для автоматизации всех видов хозяйственной деятельности больших и средних предприятий, в том числе корпораций, состоящих из групп компаний, требующих единого управления.
Это достигается путем решения задач накопления, хранения и преобразования информации для использования в процессе принятия управленческих решений. На долю КИС приходится почти 80% всех автоматизируемых функций на современных предприятиях, в научных, учебных и других учреждениях. От возможностей КИС во многом зависит эффективность всего процесса производства.
Структура и функциональность КИС, как правило, определяется характером организации источников и потребителей информации, среди которых могут быть как пользователи, так и другие системы. При этом современные предприятия обладают значительными объемами разнородной информации, хранящейся на различных носителях, либо являющейся частью профессиональных знаний сотрудников.
Конкретные цели и задачи одной и той же КИС, а также предъявляемые к ней требования со временем существенно изменяются. Необходимо постоянно совершенствовать структуру КИС, состав информационного и программного обеспечения. На это выделяются значительные финансовые ресурсы организации, которые идут на оплату услуг компаний по разработке программного обеспечения. Эти затраты сравнимы с расходами на разработку КИС. Чем меньше возможностей по совершенствованию КИС заложено на этапе ее разработки, тем больше расходы при сопровождении системы.
Желательно, чтобы суммарные затраты на разработку и сопровождение КИС были минимальными и обеспечивалась заданная функциональность.
К сожалению, на практике этого достичь в полной мере не удается. Как самой разработке КИС, так и ее сопровождению свойственны большие трудозатраты. Анализ трудозатрат на разработку и внедрение современных КИС (предоставленных ведущими компаниями, в частности SAP) показал, что расход средств на типовой проект в среднем составляют порядка 10 тыс. чел/дней. Значительная часть указанных затрат приходится на
организацию программного взаимодействия элементов КИС на этапах разработки и сопровождение соответствующих программных средств.
Известные подходы к организации программного взаимодействия элементов КИС, предлагаемые мировыми лидерами (SAP, Microsoft, ШМ и другие), ориентированы, в первую очередь, на системы крупных предприятий и организаций. Они влекут высокие временные и материальные затраты на разработку и модернизацию компонентов программного взаимодействия элементов КИС на всем жизненном цикле. Эти подходы не достаточно учитывают динамику изменения состояний объектов автоматизации.
Для устранения отмеченных недостатков необходим поиск новых эффективных решений по программному взаимодействию элементов КИС, ориентированных на предприятия с высокой динамикой смены состояний. Поиск таких решений предусматривает наличие соответствующего научно-методического аппарата.
Цель работы: повышение эффективности создания и сопровождения программных средств взаимодействия элементов КИС.
Решаемая научно-техническая задача: разработка моделей, методов и алгоритмов организации программного взаимодействия элементов КИС, обеспечивающих повышение эффективности создания и сопровождения программных средств.
Решение сформулированной задачи предусматривало:
Анализ процесса программного взаимодействия элементов КИС.
Разработку новых моделей, методов и алгоритмов организации программного взаимодействия элементов КИС.
Разработку новых программно-ориентированных конструкций и программных инструментов для организации взаимодействия элементов КИС.
Оценку и разработку практических рекомендаций по повышению эффективности создания и сопровождения программных средств взаимодействия элементов КИС.
Методы исследования основаны на использовании положений объектно-ориентированного анализа, объектно-ориентированного проектирования, теории формальных систем, теории метаданных.
На защиту выносятся следующие новые научные результаты:
Метод организации программного взаимодействия элементов КИС на уровне бизнес логики.
Метод обоснования структуры подсистемы программного взаимодействия элементов КИС с учетом условий ее разработки и сопровождения.
Унифицированная модель программного взаимодействия элементов КИС, предоставляющая программным компонентам структуру сущностей, содержащихся в сообщении.
Алгоритм приведения информации к унифицированной модели программного взаимодействия элементов КИС.
Программные компоненты и инструменты для организации взаимодействия элементов КИС.
Научная новизна предлагаемой диссертации состоит в следующем:
Новизна первого научного результата состоит в предлагаемых этапах решения задачи организации программного взаимодействия. В отличие от существующих разработанный метод предполагает иную последовательность этапов. Сначала обосновываются требования не к подсистеме реализации бизнес логики системы, а к подсистеме программного взаимодействия элементов КИС, затем под нее подстраиваются готовые и разрабатываются новые программные модели реализации бизнес логики системы. Это позволяет снизить затраты на разработку, перестройку и усовершенствование системы на протяжении всего ее жизненного цикла.
В отличие от существующих методов обоснования структуры новизна предлагаемого заключается в поиске и определении оптимальных параметров топологии структуры с точки зрения затрат на разработку и сопровождение КИС, исходя из требований организации программного взаимодействия.
Новизна унифицированной модели программного взаимодействия элементов КИС состоит в том, что она удовлетворяет параметрам, определенным с использованием метода обоснования структуры программного взаимодействия. Модель обладает всеми положительными качествами обоснованной структуры и при этом обеспечивает программное взаимодействие компонентов КИС на уровне бизнес логики.
Новизна алгоритма приведения информации к унифицированной модели программного взаимодействия заключается в разработке унифицированных правил приведения любой программной модели к унифицированной модели программного взаимодействия. Существующие подходы предполагают наличие алгоритмов разработанных специально для каждого вида программных моделей, что в отличие от предлагаемого не позволяет заранее прогнозировать необходимые ресурсы для организации взаимодействия компонентов КИС.
Новизна разработанных программных компонентов и инструментов заключается в том, что они реализуют предложенную унифицированную модель программного взаимодействия элементов КИС и алгоритм приведения информации к такой модели.
Обоснованность и достоверность научных результатов диссертации обеспечиваются выполненным в работе анализом текущего состояния развития данной области на сегодняшний день. Корректность предложенных методов, модели и алгоритма подтверждается согласованностью результатов, полученных при проектировании и разработке корпоративных информационных систем различного назначения, а также апробацией основных теоретических положений диссертации в печатных трудах и докладах на российских и международных научных конференциях.
Практическая ценность диссертации в том, что на основе предлагаемых научных положений в ходе реализации проектов по разработке КИС широкого назначения были снижены затраты на создание и сопровождение программных средств взаимодействия элементов системы.
Внедрение результатов работы. Приведенные в диссертации результаты реализованы в 3 НИР и 3 ОКР.
Апробация работы. Результаты прошли апробацию на 8 научных конференциях и семинарах.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 15 работ, отражающих основные результаты. Из них четыре статьи опубликованы в журналах, рекомендованных ВАК.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы, включающего 200 наименований. Общий объем работы составляет 147 страниц, в том числе 49 рисунков и 14 таблицы.
