Содержание к диссертации
Введение
1. Информационные системы и методы их проектирования 15
1.1. Стандарты 16
1.1.1. Международные стандарты 17
1.1.2. Отечественные стандарты 17
1.1.3. Корпоративные стандарты 18
1.2. Подходы и способы моделирования при проектировании ИС 20
1.2.1. Структурный подход 22
1.2.2. Объектный подход 31
1.3. Информационная система корпорации 37
1.3.1. Определения, свойства и характеристики 37
1.3.2. Архитектура корпоративных систем 41
1.3.3. Уровни представления 46
1.3.3.1. Уровень управления 49
1.3.3.2. Информационный уровень 50
1.3.3.3. Физический уровень 50
1.4. Выводы 51
2. Моделирование ИС на основе комплементарных графовых моделей 53
2.1. Построение моделей 53
2.1.1. Виды используемых оценок моделируемой системы 56
2.1.2. Уровень управления (административная иерархия) 57
2.1.2.1. Управляемость административной иерархии 59
2.1.2.2. Информационные процессы 60
2.1.2.3. Загруженность элементов административной иерархии 62
2.1.2.4. Время ожидания обработки 63
2.1.2.5. Условия работоспособности 66
2.1.2.6. Оценка качества уровня управления Ui 67
2.1.3. Информационный уровень 68
2.1.3.1. Матрица отношений узлов системы и элементов данных 70
2.1.3.2. Выделение автономных направлений деятельности 72
2.1.3.3. Оценка информационного уровня представления 76
2.1.4. Физический уровень (среда передачи данных) 76
2.1.4.1. Оценка конфигурации среды 77
2.1.4.2. Время доставки данных и пропускная способность среды 77
2.1.4.3. Улучшение параметров среды 81
2.1.5. Оценка качества трехуровневой структуры проектируемой ИС . 84
2.2. Оптимизация моделей 86
2.2.1. Одноуровневая оптимизация 87
2.2.1.1. Алгоритмы оптимизации административного уровня представления 87
2.2.1.2. Алгоритм оптимизации информационного уровня представления 95
2.2.1.3. Алгоритм оптимизация физического уровня представления . 97
2.2.2. Многоуровневая оптимизация 99
2.3. Примерная методика построения корпоративной ИС 103
2.4. Выводы 103
3. Проектирование ИС ВУЗа 106
3.1. Корпоративность ВУЗа 106
3.2. Автоматизация информационной деятельности ВУЗа, поддерживающей учебный процесс 107
3.2.1. Подсистема "ФДП" ПО
3.2.1.1. Сбор данных 112
3.2.1.2. Аналитическая обработка данных 114
3.2.1.3. Итоги исследования подсистемы 116
3.2.2. Подсистема "Приемная комиссия" 117
3.2.2.1. Сбор данных 118
3.2.2.2. Информационная поддержка вступительных испытаний 120
3.2.2.3. Аналитическая обработка данных 122
3.2.2.4. Итоги исследования подсистемы 122
3.2.3. Подсистемы "Деканат", "Учебный отдел", "Кафедра" 124
3.2.3.1. Процессы актуализации данных 126
3.2.3.2. Организация хранения данных подсистем 131
3.2.3.3. Среда передачи данных 133
3.2.3.4. Итоги исследования подсистем 137
3.2.4. Перемещение данных между подсистемами (организация взаимодействия) 137
Выводы 140
Заключение 141
Список литературы 143
Приложение 147
Введение к работе
Актуальность проблемы. В современном мире, где продолжается стремительное развитие вычислительной техники и средств коммуникации, уделяется все большее внимание работе с информацией, которая в последние десятилетия в большинстве сфер человеческой деятельности признается ресурсом не менее важным, чем сырье и энергия.
Это вывело индустрию информационных технологий на одно из ведущих мест. В ней продолжают сосредотачиваться огромные интеллектуальные и финансовые ресурсы. По данным исследовательской группы European Information Technology Observatory (EITO, Франкфурт) в 1999 году ожидался прирост европейского рынка информационных систем на 10,7%. В США десятипроцентное увеличение рынка было достигнуто еще в 1995 году (при 6,5% в Европе и 4% в Японии).
Совокупный бюджет отделений информационных систем ста первых компаний составляет более 40 млрд. долларов (их основные фонды оцениваются в 5,5 трлн. долларов). В этих отделениях работает 9 млн. человек, включая 190 тыс. специалистов по информационным системам в зарубежных филиалах.[1, 2] .
Число и сложность задач информационного обеспечения постоянно возрастают. Происходит интенсивный рост объемов обрабатываемой информации и привлечение автоматизированных систем к решению
новых, ранее нехарактерных для них задач. Меняются требования не только к функциям и возможностям, но и к динамике их изменения.
Результаты этого - увеличение числа различных автоматизированных информационных систем и систем управления, становящихся все более сложными комплексами аппаратных и программных средств, технологии и персонала, разработка новых подходов к их созданию.
Значительное место занимают задачи информационного обеспечения управления организацией (или предприятием), связанные со сбором, хранением, обработкой и анализом больших объемов данных неоднородной структуры. Особенностями таких задач являются привлечение к их решению людей, не являющихся специалистами в области информационных технологий, и наличие уже сложившегося порядка работы с информацией.
Потребность в том, чтобы автоматизированная информационная система не только позволяла хранить и получать определенный набор данных, но и активно участвовала в формировании управленческих решений возникла давно. Первые автоматизированные системы организаций и материально-технического обеспечения производства появились еще в конце 60-х гг. и были ориентированы на решение задач
учета и оценки потребностей в сырье и материалах. Они получили название систем планирования материальных ресурсов MPR (Material Requirements Planning).
В конце 70-х / начале 80-х гг. появились фирмы, специализирующиеся на разработке и внедрении систем управления, которые стали обеспечивать более тесную связь и координацию всех подразделений производства, отвечающих за проектирование, изготовление, снабжение, обслуживание, реализацию и маркетинг. Появилось новое поколение систем, названных системами планирования производственных ресурсов - MPR-II (Manufacturing Resource Planning).
Дальнейшее совершенствование автоматизированных систем было связано с разработкой средств, обеспечивающих выполнение всех функций учета и полного контроля не только для однородных и компактно расположенных объектов, но и для многопрофильных, функционирующих на принципах децентрализованного управления (принятие решений оперативного и тактического характера делегировано на места и находится в компетенции подразделений) предприятий со сложными административными и территориальными структурами, имеющими филиалы и подразделения.
Новое поколение выделилось в отдельный класс, называемый системы планирования ресурсов EPR (Enterprise Resource Planning).[З, 10] Другое название - системы управления корпорацией.
Область применения корпоративных систем чрезвычайно обширна. Они работают со всей информацией и охватывают практически все аспекты работы автоматизируемого объекта (корпорации).
Фундаментом таких систем стала полная инвентаризация всех видов ресурсов объекта в едином информационном пространстве, ранее разделенном на независимые группы данных, ориентированные на решение частных задач и не могущие обеспечить требуемую эффективность управления в силу ограниченности возможностей и разобщенности.
Создание корпоративной информационной управляющей системы -сложная задача, связанная с разрешением многих проблем.
Реализация всего перечисленного осложнена огромным числом, разнообразием и противоречивостью требований и деталей, нечеткостью их формулировки сотрудниками корпорации, периодическим их изменением.
Для создания корпоративных систем необходимо использование моделей, отражающих всю совокупность предъявленных требований, и формулировка критериев оптимизации проектируемых структур.
По сведениям консалтинговой компании The Standish Group, в США более 31% проектов корпоративных информационных систем заканчивается неуспехом; почти 53% завершается с перерасходом бюджета (в среднем на 89%); и только 16,2% проектов укладывается в срок и в бюджет. [4]
Причины создания неудачной системы бывают разные, но, в основном, такая ситуация - результат ошибок, внесенных на начальных стадиях работы при "закладке фундамента" системы на этапах анализа и проектирования, и образующих две взаимосвязанные пересекающиеся группы, суть которых кратко можно свести к следующему - неправильная постановка задачи и неправильно выбранные инструменты для ее решения.
Ошибки первого типа возникают из-за недостаточного внимания к анализу предметных областей, с которыми предстоит работать системе, то есть к факторам главным образом определяющим ее вид, структуру и свойства - характеру деятельности объекта, сложности его административного и территориального устройства, системе управления,
принятым правилам работы с документами и информацией, требованиям безопасности, финансовым возможностям и многому другому.
Во вторую - входят ошибки, связанные с использованием в проекте технологий, изначально не рассчитанных на реализацию поставленной задачи - создание сложного и гибкого механизма движения информационных потоков.
Построенные таким образом системы, как правило, быстро проявляют свою нежизнеспособность. Характерные черты таких систем -монолитность, закрытость, ориентированность программных компонентов исключительно на внутренние потребности конкретного подразделения без учета взаимодействия с другими компонентами и общих задач корпорации.
Следствие этого - возникновение трудностей при эксплуатации, расширении системы, внесении изменений; увеличение сроков реализации; рост стоимости поддержки системы; или, в крайнем случае, полная непригодность к работе.
В ходе проектирования ИС корпорации разработчикам приходится одновременно решать несколько основных задач, связанных с построением структуры системы.
Первая задача - логическая организация хранения данных, создание в рамках системы единого информационного пространства, обеспечение его целостности.
Вторая задача связана с аппаратно-технической работой ИС, то есть с созданием среды передачи данных - системы связей, на основе которой будут реализованы технологии передачи данных автоматизированной корпорации.
Третью задачу условно можно определить как учет человеческого фактора или, другими словами, уже сложившегося порядка работы (существующей иерархии). Дело в том, что к моменту создания автоматизированной системы уже существует неавтоматизированная, каким-то образом выполняющая поставленные задачи. Теперь этим системам предстоит работать вместе, применяя общие подходы к управлению информацией. Возможности модернизации сложившегося порядка работы сильно ограничены.
Проблема, решению которой посвящена эта работа, может быть
сформулирована как отсутствие методики построения больших АИС,
позволяющей одновременно учитывать административные,
информационные и технологические особенности функционирования сложных многопрофильных объектов.
Цель работы. Настоящая работа посвящена созданию методики построения информационных систем, позволяющей интегрировать процессы проектирования разных уровней представления системы.
Эта методика должна:
обеспечить в ходе проектирования возможность учета и контроля реализации всех существенных требований потенциальных пользователей и деталей информационной и управленческой деятельности корпорации;
содержать механизм, интегрирующий собранные требования в единое целое и преобразующий их в действующие конструкции корпоративной системы.
Предлагаемая методика основана на моделировании различных уровней представления ИС с помощью комплементарных графовых моделей, обеспечивающих возможность как отдельной, так и совместной оптимизации проектируемых структур.
Методы исследования. В работе использовались математические методы теории множеств, общей теории систем, теории графов и теории массового обслуживания.
Научная новизна. На защиту выносятся:
1. Методика проектирования ИС, основанная на применении комплементарных моделей разных уровней представления ИС
Методика построения комплементарных моделей уровней представления ИС.
Алгоритмы одноуровневой и многоуровневой оптимизации проектируемой ИС.
Практическая значимость. Предлагаемая методика позволяет формализовать процесс проектирования больших информационных систем, повысить их эффективность и оптимизировать использование ресурсов.
Внедрение результатов. Теоретические и практические результаты диссертационной работы внедрены в МИЭТ при создании ИС МИЭТ и в ООО "Компания АГА" при создании ИС предприятия.
Апробация работы. Основные положения диссертации
докладывались и обсуждались на Всероссийских межвузовских научно-
технических конференциях студентов и аспирантов "Микроэлектроника и
информатика-97", "Микроэлектроника и информатика-98",
"Микроэлектроника и информатика-2000", 2-ой Всероссийской научно-технической конференции "Электроника и информатика-97", Всероссийской научно-технической конференции "Диагностика веществ, изделий и устройств", Международной научной конференции "Пользовательский интерфейс в современных компьютерных системах".
Публикации. По материалам диссертации подготовлено восемь публикаций.
Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы и приложения.
Стандарты
Методика построения является основой проекта любой системы. Она определяет последовательность действий коллектива разработчиков, применяемые технологии, инструменты и средства, критерии и правила, используемые для оценки результатов, и должна обеспечивать, в конечном итоге, получение в приемлемые сроки и за приемлемую цену работоспособной системы, эффективно выполняющей поставленные задачи. Выбор используемой методики - определяющее решение, упорядочивающее процессы создания, важность которого тем больше, чем выше сложность системы. Проектирование и методическая поддержка организации разработки автоматизированных систем традиционно регламентируются многими стандартами и фирменными методиками (корпоративными стандартами). В них входят материалы разные по степени обязательности, конкретности, детализации, открытости, гибкости и адаптируемости к конкретным условиям. Рассмотрим следующие методики: международные стандарты SOFTWARE LIFE CYCLE PROCESSES (ISO/IEK 12207), SPICE -SOFTWARE PROCESS ASSESSMENT (ISOAEK 15507), российские стандарты комплекса ГОСТ34 и методики корпорации Oracle CUSTOM Стандарты ISO/IEK являются наиболее глобальными, так как рассматривают весь жизненный цикл программного обеспечения и автоматизированных систем. Они предназначены для регулирования двухсторонних отношений между заказчиком и разработчиком. Процесс разработки является лишь одним из пяти основных процессов жизненного цикла и разделен на набор действий, а каждое действие - на набор задач. Стандарт не является обязательным, не предусматривает каких-либо этапов, фаз, стадий, определенной последовательности, не содержит конкретных методов и готовых решений, что дает высокую степень адаптивности. Комплекс ГОСТ34 также рассчитан на взаимодействие заказчика и разработчика и, в основном, уделяет внимание содержанию проектных документов при создании любых автоматизированных систем и всех видов их компонентов. ПО ГОСТ34.601-90 создание автоматизированной системы в общем случае состоит из восьми стадий: 1. Формирование требований к АС. 2. Разработка концепции АС. 3. Техническое создание АС, включающее общие сведения, назначение, цели, характеристику объекта автоматизации, требования к системе в целом, ее функциям и задачам и т.д. 4. Эскизный проект (разработка предварительных проектных решений). 5. Технический проект (разработка проекта решений по системе и ее частям, функциональной, алгоритмической и организационной структуре системы, структуре технических средств, организации и ведению базы данных, системе классификации и кодирования информации, алгоритму решения задач, применяемым языкам и программному обеспечению). 6. Рабочая документация. 7. Ввод в действие. 8. Сопровождение АС. Более конкретными и детализированными, приближенными к конкретным инструментам Oracle (Designer/2000, Developer/2000) является методика Oracle CDM. Жизненный цикл информационной системы формируется из процессов, которые параллельно выполняются в течение нескольких определенных этапов. Основные процессы, рассматриваемые в CDM: 1. Определение требований. 2. Анализ существующих систем. 3. Определение технической архитектуры системы. 4. Проектирование и построение базы данных. 5. Проектирование и построение модулей программного обеспечения. 6. Преобразование данных. 7. Документирование. 8. Тестирование. 9. Обучение. Ю.Передача заказчику (инсталляция). 11 .Поддержка и сопровождение. Процессы состоят из последовательностей задач, задачи разных процессов явно взаимосвязаны между собой. CDM связана с методикой Oracle PJM организации управления проектом, рассматривающей вопросы контроля состава и качества работ, подбора персонала и организации инфраструктуры для проведения проекта. Ни один из рассмотренных материалов не является полным, не описывает все виды действий и задач, реально требующиеся в конкретных проектах информационных и управляющих систем, что неизбежно для универсальных стандартов широкого применения и методик, ориентированных на конкретные программные инструменты. Поиск решений задачи (1.2) проектирования ИС S осуществляется в процессе ее моделирования. Используемые для этого модели Mt(S), где і є [і,/], должны: полно (ТО есть во всех существенных аспектах V/S), где j e[\,j]) отражать проектируемую структуру системы - комбинацию первичных элементов {s}: UM,(S)2UF,(S); (1.3) (Аспектами V/S) для автоматизированной системы (по стандарту ISO/IEK 12207) являются: функции и возможности системы, бизнес-требования, организационные требования и требования пользователей, безопасность, защищенность, человеческие факторы, эргономика, связи, выполняемые операции, требования cqnpoBOMyieHra, проектные ограничения и квалификационные требования); иметь возможности прогнозирования получаемых интегральных свойств Кр для каждого рассматриваемого варианта решения и сравнения их с предъявляемыми требованиями Кч Таким образом, процесс проектирования сводится к следующей последовательности действий: І.Сбор, формулирование, анализ и проверка достоверности предъявляемых требований (построение моделей). 2.Получение возможных решений. 3.Анализ, оценка и оптимизация решений. 4.Выбор лучшего решения. Построение моделей, то есть работа с требованиями, связанными как со специальными техническими, так и общими вопросами, (от получения разрозненных неструктурированных требований потенциальных пользователей до приобретения ими формы, пригодной для эффективного и строгого решения задачи проектирования (1.2)) является наиболее длительным, трудоемким и важным этапом - на его результатах основано большинство последующих проектных решений (как стратегических, так и частных), и он наиболее рискован с точки зрения привнесения неустранимых ошибок. От качества его проведения, таким образом, напрямую зависит отражение системой реальных условий и показателей деятельности автоматизируемого объекта и сложившейся ситуации, то есть степень выполнения системой поставленных перед ней задач, эффективность работы, сложность и стоимость ее эксплуатации. Следовательно, вопрос выбора моделей, как инструмента адекватного отображения всего комплекса требований и преобразования их в действующие конструкции является ключевым в процессе проектирования ИС.
Информационная система корпорации
Существует некоторая размытость в определении того, что такое корпоративная система (корпоративная информационная система, корпоративная управляющая система, система управления корпорацией и т.д.). [17] Определение таких систем основывается на понятии корпорации и кратко может быть сформулировано, как информационная система корпорации. Под корпорацией в контексте автоматизированных информационных и управляющих систем разные источники предполагают: [4, 8, 28] 1. организация федерального уровня; 2. крупномасштабная организация, имеющая распределенную структуру; 3. крупная организация, нуждающаяся в построении информационной системы в целях эффективного управления; 4. стабильная многопрофильная территориально распределенная структура, обладающая всеми необходимыми системами жизнеобеспечения и функционирующая на принципах децентрализованного управления; 5. достаточно крупное предприятие, имеющее сложную организационно-производственную структуру. Отсюда вытекают следующие характерные признаки Корпоративной Системы: [8,9, 11] длительный жизненный цикл; миграция унаследованных систем; разнообразие используемого аппаратного обеспечения, жизненный цикл которого меньше, чем у создаваемой системы; разнообразие используемого программного обеспечения; масштабность и сложность решаемых задач; пересечение множества различных предметных областей; ориентация на аналитическую обработку данных; территориальная распределенность; обеспечение планирования и управления всеми ресурсами организации; содержание описания тысяч бизнес-процессов, многих тысяч пользовательских экранов и реляционных таблиц, до ста тысяч настраиваемых параметров (по другой работе - 2-10 тысяч параметров, 800-3000 таблиц баз данных). На мой взгляд, здесь смешано основное и второстепенное. Вряд ли корректно определять корпоративность системы числом автоматизируемых процессов или таблиц базы данных, размерами или степенью распределенности структуры объекта, для которого создается система. Корпоративная система - это, прежде всего, система, учитывающая все ресурсы объекта (организации, предприятия) и активно поддерживающая процессы управления. Здесь на первый план выходят проблемы правильной организации информационного обеспечения. В такой системе важнее взаимосвязь и согласованность всех составных частей, непротиворечивость их данных, а также эффективность применения системы для управления корпорацией в целом. Для небольших и однородных объектов со слабо распределенной или нераспределенной структурой решение этих задач реализуется относительно просто с помощью известных методов создания базы данных и построения на ее основе информационной системы. При большом объеме информации, ее неоднородности из-за многочисленности направлений деятельности, распределенности структуры и сложности административной организации задача проектирования (2) теряет свою тривиальность, а система приобретает описанные выше свойства и становится корпоративной системой в обычном общепринятом понимании. Присутствующий во всякой административной системе определенный консерватизм еще более затрудняет решение этих проблем. Эту ситуацию можно обозначить как существование уже сложившегося к моменту начала автоматизации порядка работы с информацией в системе управления корпорации. Сложившийся порядок работы формирует набор требований Kq к свойствам и параметрам автоматизированной системы, связанных с характером деятельности, внутренним устройством, системой управления, целями и задачами, принятыми правилами работы с документами и информацией, вопросами безопасности и т.д. Поэтому построение корпоративной системы предполагает автоматизацию информационной и управленческой деятельности сложного и неоднородного объекта. Тем не менее, принципы создания и эксплуатации должны быть одинаково применимы для организаций любого типа и размера. Таким образом, можно выделить два свойства, являющиеся основой корпоративной системы. Первое - ее всеобъемлющий характер. Действие системы распространяется на всю корпорацию и позволяет получить практически любую информацию о жизнедеятельности организации. (Имеется в виду принципиальная возможность доступа к информации. Естественно, корпоративная система должна реализовывать проводимую на объекте политику безопасности и секретности.) Во-вторых, корпоративная система должна обладать свойством интегральное, то есть быть единым механизмом, объединяющим разнообразные элементы независимо от аппаратных и программных различий, выполняемых функций. Предполагается, что система работает в интересах всего объекта, а не каких-либо его элементов или подразделений. Таким образом, нельзя считать корпоративной системой простой набор независимых систем, обслуживающих частные задачи. В настоящей корпоративной системе не может быть такого информационного ресурса, доступ к которому нельзя получить из любой точки системы - в ее рамках должно быть создано единое информационное пространство. Корпоративная система - обширный и сложный организм, состоящий из огромного количества разнообразных элементов. Создание и эксплуатация такой системы - результат труда специалистов разного профиля. Каждый из них имеет свой взгляд на систему, охватывающий стороны, в основном связанные с его родом деятельности. Кроме этого, данный предмет является весьма новым с еще неустоявшимися понятиями и терминологией, которые привносят специалисты из разных областей знаний, иногда даже противореча друг другу, в частности по своему определяя то, что является архитектурой корпоративной системы. В 1987 году была опубликована схема развития архитектуры информационной системы Джона Захмана. Эта схема создает контекст для описания различных представлений архитектуры разрабатываемой системы в разрезе трех выбранных аспектов - данные, функции и сетевая структура. Захман определяет архитектуру как представление конечного продукта (информационной системы) с точки зрения одного из заинтересованных лиц (ее заказчика, проектировщика и разработчика). Таким образом существует не одна архитектура, а некое множество архитектур. [18] Учитывая это, важно на всех этапах жизненного цикла системы, особенно во время проектирования, обеспечить глобальный подход -использовать общее представление о системе, складываемое из проекций, получаемых в результате ее рассмотрения с различных точек зрения.
Построение моделей
Набор моделей Mk(S), к є [і, к], К I, используемый для отображения архитектуры (структуры) проектируемой корпоративной системы S, должен отвечать следующим требованиям: отражать все уровни представления системы % учитывать взаимное влияние уровней представления Д; обеспечивать совместимость с другими моделями Mj(S), іе[к+\,і], направленными на решение более узких задач проектирования; оценивать качество каждого варианта решения; оперативно отражать процесс изменения моделируемой структуры системы в ходе проектирования. Отражение взаимного влияния уровней представления возможно лишь в том случае, когда каждая модель содержит то общее для всех уровней, что определяет их как единую систему. В данном случае (для корпоративной системы и выбранных для ее рассмотрения уровней представления - управления U/, информационного Ui и физического Uj) этим общим является структура системы. Независимо от уровня представления система состоит из одних и тех же элементов {s}, несмотря на то, что разные специалисты, используя свой уровень представления, воспринимают и называют их по-разному. Кардинальное различие уровней представления ИС заключается в несовпадении связей между элементами, так как они имеют различную природу и подчиняются специфическим законам. В результате при смене уровня представления меняется система связей, их характеристики и маршруты движения данных между компонентами системы. С учетом сказанного, для совместного рассмотрения уровней представления ИС наиболее подходит набор графовых [31, 32] моделей Gi(E,Pl), G2(E,P2), G3(E,P3), создаваемых по принципу: один уровень -один граф, в которых множеству компонентов системы соответствует множество вершин (узлов) графа Е, общее для всех уровней, а множествам связей (в широком смысле) - множества ребер PI, Р2 и РЗ. Графовые модели позволяют работать отдельно на любом уровне представления с необходимой степенью детализации, в то время как общность компонентов (структуры) системы обеспечивает комплементарность моделей - постоянную взаимосвязь уровней (рис. 2.1). Уровень детализации определяется удобством работы проектировщиков и зависит, как правило, от степени автоматизации. Таким образом, может быть выделено глобальное представление системы, описывающее общие информационные процессы, связанные с достижением главных целей автоматизируемого объекта и выполняемые на уровне основных структурных подразделений. Кроме этого, в ходе проектирования разработчики могут использовать множество локальных представлений, предназначенных для анализа процессов, происходящих внутри подразделений системы и решающих их частные задачи, являющиеся подзадачами главных процессов, (рис. 2.2) В начальный момент графы Gl - G3 отражают исходное состояние системы. В ходе проектирования они представляют создаваемую автоматизированную систему, отражая разрабатываемые варианты и приобретая окончательную форму к завершению этого процесса. Структура корпоративной системы на каждом из трех рассматриваемых уровней представления может быть оценена в трех аспектах: 1."Пустая" структура - общая оценка конфигурации системы без учета конкретных информационных и управленческих процессов, происходящих в автоматизируемой корпорации. В частности этим определяется универсальность проектируемой структуры, ее готовность к изменениям выполняемых функций и решаемых задач. 2.Эффективность выполнения конкретного процесса, то есть, прежде всего, способность проектируемой системы в данной конфигурации справляться с некоторой информационной задачей (одной из многих). 3.Общая оценка эффективности работы по совокупности автоматизируемых процессов; определяет качество проектируемой структуры с точки зрения выполнения всего комплекса поставленных на данный момент задач. Модели должны включать в себя параметры, оценивающие проектируемую структуру во всех трех аспектах, так как общее качество системы зависит от каждого из них. Уровень управления U/ представляет административную иерархию автоматизированной корпорации, то есть схему подчиненности и взаимодействия ее элементов. Неориентированный граф Gi(E,Pl), в котором множество вершин соответствует множеству элементов административной иерархии, а ребра указывают на служебные связи между элементами, может иметь вид дерева, что соответствует функциональной структуре управления [33, 34], имеющей строго централизованную форму. Старшие подразделения созданы в соответствии с важнейшими направлениями деятельности, в их подчинении - иерархическая система более мелких отделов. Вся работа (в том числе информационная) четко распределена и регламентирована. Функциональная организационная структура обладает немалыми преимуществами. Глубокая специализация позволяет достичь общего высокого профессионального уровня. Такая структура исключает дублирование функций, отличается четкими и надежными связями, и поэтому является наиболее рациональной и экономичной с точки зрения затрат на содержание управления. Но за это приходится расплачиваться потерей гибкости, бесконфликтности и обюрокрачиванием. Кроме этого, в какой-то момент децентрализация неминуема, так как существуют границы, за которыми верхние элементы системы управления не в состоянии справиться с нарастающими объемами функций и данных по разным направлениям работы. В силу этого, функциональная структура в чистом виде нигде не существует. Поэтому реально действующие системы (называемые адаптивными или органическими) в большой или меньшей степени являются модификациями функциональной структуры. В таких организациях на обычную совокупность вертикальных связей и полномочий накладываются горизонтальные коммуникации. Это позволяет успешно интегрировать разнородные виды деятельности, обеспечить многоцелевую ориентацию системы, мобильность и приспособляемость, (рис. 2.3)
Корпоративность ВУЗа
Высшее учебное заведение - сложный и многопрофильный объект с многочисленными сложноорганизованными связями. Административная иерархия является смешанной, построенной на основе функциональной организации управления. В ее рамках организовано взаимодействие большого количества подразделений разных вертикалей подчинения, параллельно работающих с неоднородными пересекающимися предметными областями. Таким образом, с точки зрения организации информационной и административной деятельности ВУЗ может быть определен как корпорация. Сложность информационной деятельности и системы управления ВУЗа требуют применения технологий проектирования информационных систем, обеспечивающих учет и интеграцию всего комплекса требований, накладываемых существующими административными, информационными и техническими условиями работы. Функциональность системы управления ВУЗа построена на выделении пяти основных направлений деятельности (рис. 3.1): учебное (У); научное (Н); административное (А); финансовое (Ф); хозяйственное (X). Рисунок 3.1. Основные направления деятельности ВУЗа. Это разграничение деятельности может быть применено в качестве основного критерия разделения информационного пространства корпоративной системы ВУЗа на базы данных. Рассмотрим часть информационной деятельности ВУЗа, входящую в учебное направление работы и связанную со сбором, обработкой и актуализацией данных о студентах, на примере МИЭТ. Все эти данные могут быть разделены на следующие группы: личные данные, несвязанные с учебой и не изменяемые действиями ВУЗа (А); данные, связанные с предыдущей учебой и подготовкой к учебе в ВУЗе (D2); данные о прохождении вступительных испытаний и обусловленные процессом поступления в ВУЗ (Dj); данные о месте, виде и статусе обучения в институте (D4); данные о ходе и программе учебного процесса (D5); данные о результатах учебного процесса (Д;). Подразделениями, осуществляющие основные действия с этими данными, являются: ректорат (е/); отдел кадров (е ); приемная комиссия (е3); факультет довузовской подготовки ФДП (е4); деканаты учебных факультетов (ei); кафедры (е6); учебный отдел (ei); центр экономики учебного процесса ЦЭУП (eg); бухгалтерия (ед); Другие подразделения работают с этой информацией эпизодически, получая ее в ходе разовых действий от вышеперечисленных узлов. Поэтому на данном этапе рассмотрения их участием можно пренебречь. Матрица отношений групп элементов данных и узлов системы в данном случае принимает вид: Необходимым условием создания работоспособной информационной системы является преобразование матрицы В по критерию (2.17), требующему минимизации числа узлов системы, хранящих элемент данных. Преобразование может быть проведено по принципу определения основной принадлежности групп данных. Для этого необходимо определить для каждой группы данных узлы (в оптимальном случае -узел), являющиеся накопителем или производителем данных рассматриваемой группы и, в результате, источником этой информации для других узлов. После преобразования матрица (3.1) примет вид: Группа данных D/ занимает особое место. Причина этого в том, что она единственная из рассматриваемых не зависит от действий узлов системы, то есть просто ими регистрируется, играя иллюстративную и идентифицирующую роль описываемой сущности. По мере изменения статуса обучающегося (школьник, абитуриент, студент) эта группа данных переходит в приоритетное ведение разных узлов. Таким образом, учитывая сказанное, выделим пять подсистем, и соответственно пять типов распределенных компонентов базы данных, условно обозначенных по имени узлов, осуществляющих основные информационные действия над рассматриваемыми данными:
