Геоинформационные технологии в государственном и муниципальном управлении

Краткий курс лекций по дисциплине «Информационно-аналитические технологии государственного и муниципального управления» 2 Автор-составитель - Филонович Александр Владимирович, доктор технических наук, профессор Контактные данные: тел. +7 (952)-490-22-45. e-mail: filon8@yandex.ru skype: Уважаемые студенты! Курс «Информационно-аналитические технологии государственного и муниципального управления» дает общее представление о проектировании информационных систем, о возможностях использования информационных технологий при автоматизации деятельности государственных и муниципальных предприятия, учреждений ГМУ, организации и проведения аналитических исследований их деятельности; об использовании возможности разнообразных программных продуктов для эффективного решения стандартных задач управленческой практики. Позволяет сформировать профессиональные знания по вопросам общих характеристик проблем, функций и задач органов управления, понятия качества и эффективности реализации задач и функций органов управления, современных возможностей информационно-аналитических технологий для повышения качества и эффективности управленческих решений и др. В данном пособии кратно изложены теоретические основы курса, а более полное представление о дисциплине можно получить, изучив источники списка литературы по данному курсу, который представлен отельным файлом. 3 Краткий курс лекций Содержание Темы Стр. Тема 1. Геоинформационные технологи в государственном и муни- 4 ципальном управлении Тема 2. Методические основы создания ИС и ИТ в управлении ор- 15 ганизацией Тема 3. Перспективы и тенденции развития ИТ 38 Тема 4. Internet, Intranet-технологии 52 Тема 5. Категории информационных систем 68 Тема 6. Управляющие информационные системы 91 Тема 7. Интеграция информационных систем 123 Тема 8. Разработка и внедрение информационной системы 130 Тема 9. Методологии функционального моделирования 151 Тема 10. Использование ГИС в муниципальном управлении 173 4 Тема 1. Геоинформационные технологи в государственном и муниципальном управлении Геоинформационные системы - многофункциональные средства анализа сведенных воедино табличных, текстовых и картографических бизнесданных, демографической, статистической, земельной, муниципальной, адресной и другой информации. Геоинформационные системы получает все большее распространение не только в радиционных областях применения, таких как управление природными ресурсами, сельское хозяйство, экология, кадастры, городское планирование, но также и в коммерческих структурах - от телекоммуникаций до розничной торговли. В качестве систем поддержки принятия решений ГИС помогают улучшить обслуживание клиентов, сохранять высокий уровень конкурентоспособности, повышать прибыльность как коммерческим организациям, чья деятельность зависит от пространственной информации, так и тем, которым анализ геоинформации дает заметные преимущества. ГИС являются эффективным инструментом для выбора мест и определения зон торговли, размещения наружной рекламы и производственных объектов, диспетчеризации и маршрутизации средств доставки, информатизации риэлторской деятельности. Люди, занимающиеся бизнесом, рано а иногда, к сожалению, слишком поздно осознают, что успех и процветание их дела, стойкость в конкурентной борьбе, планирование развития в большой степени связаны с обладанием разнообразной информацией и возможностью ее быстрого просмотра и анализа. Как показали специальные исследования, порядка 80-90% всей информации состоит из или включает в себя геоданные, то есть различные сведения о распределенных в пространстве или по территории объектах, явлениях и процессах. Работа с такими имеющими координатную привязку характеристиками и является сущностью одной из наиболее бурно развивающихся об- 5 Краткий курс лекций ластей рынка программного компьютерного обеспечения - технологией географических информационных систем, или коротко ГИС. Где живут Ваши клиенты, что им нужно, какими средствами они располагают, куда им удобнее пойти за покупками, как это все им доставить с наименьшими затратами, где выгоднее открыть новый магазин или сервисный центр, где находятся Ваши партнеры и конкуренты? На эти и многие другие вопросы помогут найти ответы предлагаемая нами ГИС. Использование этого приложения помогает переориентировать главную цель маркетинговых усилий с удовлетворения осредненных потребностей населения города или района на оперативное реагирование на запросы каждого человека, живущего или работающего в зоне реализации товаров фирмы. Достигаемый при таком подходе принципиально новый уровень сервиса получил наименование персонифицированного маркетинга (personal marketing). В западной печати все чаще встречается новое понятие геомаркетинг (Geo-marketing), связывающее в неразрывное целое бизнес и геоинформационные технологии. Главное преимущество ГИС перед другими информационными технологиями заключено в наборе средств создания и объединения баз данных с возможностями их географического анализа и наглядной визуализации в виде различных карт, графиков, диаграмм, прямой привязке друг к другу всех атрибутивных и графических данных. ГИС используется в разных областях бизнеса: для анализа и отслеживания текущего состояния и тенденций изменения сегментов рынка; при планировании деловой активности; для оптимального по разным критериям выбора местоположения новых филиалов фирмы или банка, торговых точек, складов, производственных мощностей; с целью поддержки принятия решений; для выбора кратчайших или наиболее безопасных маршрутов перевозок и путей распределения продукции; в процессе анализа риска материальных вложений и урегулирования разногласий; для демографических исследований, определения привязанного к территории 6 спроса на продукцию; при создании и географической привязке баз данных о земле-и домовладении. Особенно успешно и выгодно использование ГИС технологии при массовых перевозках грузов и людей, при создании сетей оптимально размещенных торговых точек, анализе существующих и потенциальных рынков и районов сбыта продукции, в нефтяных, газовых и электрических компаниях, а также в коммерческих фирмах, занимающихся операциями с недвижимостью, для обоснования, расширения и поддержки банковских операций, в работе авиакомпаний и телекоммуникационных корпораций, ряде других сфер деловой активности. Конечным итогом подобной деятельности является наилучшее удовлетворение потребностей и запросов покупателей и клиентов, причем как в настоящем, так и в будущем и, как следствие, процветание Вашей фирмы и ее стабильно высокая конкурентоспособность. ГИС - это инструментальное средство для управления бизнес информацией любого типа с точки зрения ее пространственного местоположения. Приложения этой технологии в сфере бизнеса разнообразны. Основные решаемые с ее помощью задачи можно сгруппировать по ответам на базовые вопросы: "Где?", "Кто (или Что)?" и "Как?". Вы сможете: проследить, где проживают ваши клиенты, кто они такие, каковы их потребности и финансовые возможности; определить расположение магазинов - ваших и ваших конкурентов; узнать, как точнее направить маркетинговую активность и как получить от нее наибольшую отдачу, как оптимизировать области продаж и смоделировать последствия принимаемых решений; подобрать объект для покупки и определить кратчайший маршрут проезда к нужному месту. Впрочем, эти вопросы общие, они присутствуют и в других областях применения ГИС, а не только в сфере бизнеса, поскольку большая часть информации, с которой мы имеем дело, в явном или в неявном виде привязана к определенному месту или конкретной территории. На подобные вопросы ГИС отвечает с большей эффективностью и опре- 7 Краткий курс лекций деленностью, чем любые другие информационные технологии, интегрируя широкий набор данных, хранящихся в электронных таблицах и других видах документов, в одном удобном и легком для понимания формате - карте. С помощью ГИС Вы можете получить наиболее наглядное представление об этих данных. Сможете выделить наиболее интересные для Вас данные, меняя значки соответствующих символов, их цвет и их значения в таблицах баз данных. Сможете создать и поместить на карту или рядом с ней поясняющие диаграммы, графики, таблицы, чертежи и снимки. Сможете совместно отобразить разные типы данных в одном географическом пространстве, либо выделить из базы данных и отобразить на карте данные, связанные с конкретной тематической задачей. И, наконец, отобразив нужные данные на карте или нескольких картах, провести их полноценный анализ. ГИС позволяет создавать и изменять карты "на лету", моментально переходить от объекта или слоя карты к соответствующей строке или таблице базы данных и из записи в базе данных к связанному с ней объекту на карте. С ГИС Вы можете достичь значительно большего, чем просто отобразить ваши данные на карте. ГИС объединяет средства обычных пакетов картографического отображения, функции тематического представления информации на основе привязки табличных данных к адресам и улицам, возможности анализа географических местоположений с учетом дополнительной информации по находящимся в этих местах объектам. Эта технология связывает воедино инструменты графического отображения, работу с электронными таблицами, базами и хранилищами данных. Функции пространственного анализа позволяют, например, с помощью ГИС решить, где следует открыть новый магазин или отделение банка, основываясь на новых демографических данных и планах развития города. Вы можете сразу получить нужную информацию об объекте, щелкнув на нем на электронной карте, либо создать и отобразить карту на основе информации, выбранной в базе данных. Причем связь карты с данными динамическая. Созданные вами карты не привязаны к 8 отдельному моменту времени. В любой момент Вы можете обновить информацию, привязанную к карте, и внесенные изменения автоматически отразятся на карте. И для этого не нужно специальной подготовки. Теперь ГИС, больше чем когда-либо, означает реальный бизнес. Ее внедрение приносит доход и, порой, немалый. Многонациональные корпорации и малые предприятия, магазины и больницы, риэлтерские фирмы и транспортные предприятия, страховые общества и предприятия энергетического комплекса, телефонные и телекоммуникационные фирмы - самые разные компании все чаще используют возможности географического анализа для решения свои деловых задач. За счет этого они получают преимущество в конкурентной борьбе, так как быстрее находят оптимальные решения, выявляют новые рынки и новые перспективные области сбыта своих товаров и услуг, лучше обслуживают заказчиков, точнее направляют рекламные компании, лучше контролируют и оптимально перераспределяют материальные и финансовые ресурсы. История создания НТФ Трисофт занимается разработкой ГИС с 90-х годов, используя самые современные технологии. Наша ГИС Sinteks ABRIS в настоящее время эксплуатируется в нескольких сотнях правительственных, муниципальных, научно-исследовательских, учебных, коммерческих, проектных и производственных организаций. Среди пользователей системы - Министерство топлива и энергетики РФ и Федеральное агентство правительственной связи и информации, Министерство природных ресурсов РФ и Администрация Президента РФ, компании ЛУКойл и Ростелеком, Росуголь и Мосэнерго, Научный Центр TRIUMF (Канада) и Атомэнергопроект, Росгеолфонд и Институт геоэкологии РАН, Московская государственная геологоразведочная академия и Метрогипротранс. Системами Sinteks ABRIS пользуются в Москве и Вологде, Орле и Ессентуках, Иркутске и Смоленске, Ванкувере и Нальчике, Чебоксарах и других городах. 9 Краткий курс лекций В основе геоинформационной системы Sinteks ABRIS лежит принцип соединения готового продукта для конечного пользователя и неограниченного расширения системы с помощью разнообразных средств, предоставляемых пользователю. Поэтому Sinteks ABRIS можно использовать и в качестве готовой информационной системы и как среду для разработки различных кадастров, систем поддержки принятия решений и т.д. С помощью Sinteks ABRIS легко получить в электронном виде любую карту или схему, ввести атрибутивные данные, разрезы, сечения, фотоизображения, внутреннюю структуру объектов, представленных на карте, отобрать необходимую информацию, подготовить презентационные или отчетные материалы, включающие карты, таблицы, диаграммы и пр. Система позволяет работать с серией карт, накладывая одну карту на другую, и проводить их сопряженный анализ. Кроме того, существует ряд предметно-ориентированных приложений к системе, которыми пользователь может воспользоваться непосредственно или использовать их в качестве заготовок для создания своих автоматизированных рабочих мест. Среди таких приложений - информационные системы по объектам недвижимого имущества и аренде помещений, система прокладки оптимальных маршрутов автотранспорта, навигационная система, системы поддержки принятия решений при ликвидации последствий аварий на различных объектах, автоматизированное рабочее место технолога теплосети и др. В настоящее время, новые версии Sinteks ABRIS уже не выпускаются, но НТФ Трисофт использует все наработки и накопленный опыт в реализации геоинформационных решений с использованием продуктов ESRI. Основные преимущества Sinteks ABRIS обладает уникальными математическими алгоритмами обработки геоинформации и мощным арсеналом функциональных возможностей анализа и синтеза данных, сосредоточенных в базовом блоке системы 10 Sinteks Skiller и его расширениях. Вот некоторые из них: осуществление отбора объектов, находящихся внутри/вне некоторого контура (контуров) и/или по условиям (больше, меньше, равно, не равно), накладываемым на значения атрибутов объектов или на значения выражений, рассчитываемых через значения этих атрибутов; упорядочение объектов по величине значения какого-либо атрибута или алгебраического выражения; отображение объектов с помощью различных цветов, заливок и пр. в зависимости от значения их атрибутов (например, площади, стоимости и т.д.); вычисление площадей, длин, периметров картографических объектов, расстояний между ними; определение ближайших соседей; построение буферных зон удовлетворяющих определенным условиям удаленности (близости) по отношению к выбранным объектам и выполнение оверлейных операций; установка и анализ топологических отношений между объектами; построение поверхностей и их производных по данным, заданным на нерегулярной сети, и/или с помощью изолиний; визуализация поверхностей как в изопроекциях, так и на топографической карте; анализ поверхностей (экспозиция и углы склонов, расчлененность рельефа, экстремальные значения, интервальные и экспертные оценки). Функциональные возможности Эффективность решения стоящих перед бизнесменами задач с помощью ГИС значительно повышается. Этому способствует все большая доступность 11 Краткий курс лекций и достоверность исходных данных, а также появление все более мощных и, одновременно, достаточно дешевых персональных компьютеров и простых в использовании современных программных продуктов. Для поддержки принятия решений в сфере бизнеса могут успешно применяться ГИС продукты общего назначения, имеющие средства настройки под конкретные задачи и возможности взаимодействия с другими применяемыми в этой области информационными технологиями: например ERP-системами SAP R/3, 1C:Предприятие, Microsoft Axapta, Галактика, ТБ-Корпорация; технологией генерирования отчетной документации, например Seagate Crystal Reports; корпоративными хранилищами, системами бизнес-анализа, технологиями инженерного проектирования (САПР); технологией компрессии данных, и др. Имеются и готовые специализированные ГИС решения, обеспечивающие автоматизацию типовых бизнес задач. ГИС позволяет создать новые данные, легко обратиться к уже существующим бизнес данным и связать их с пространственной информацией, чтобы выявить те особенности и взаимосвязи, которые не видны из таблиц, диаграмм и графиков. Недостающие для детального бизнес анализа данные, например, о населении, расположении предприятий, банков, объектов недвижимости, можно быстро добавить в ГИС, получив их от партнеров или из коммерческих источников. Система легко интегрируется с базами бизнес-данных, может быть без больших дополнительных усилий локализована под специальные задачи, характерные для операций с недвижимостью, ресторанного бизнеса, продажи товаров повседневного спроса, деятельности коммунальных служб, банковско-финансовой индустрии. ГИС позволяет Вам создавать картографические отображения и карты для презентаций, просто указав на них и сделав щелчок кнопкой мыши. ГИС позволяет отображать и анализировать бизнес информацию новыми методами, выявлять скрытые ранее взаимосвязи, примеры и тренды. ГИС может из- 12 менить стиль вашей работы. Современным деловым людям приходится иметь дело с огромными объемами информации о продажах, клиентах, партнерах и конкурентах, демографии жителей, списками рассылки и многим другим. В основе этой информации лежит географическое расположение: адрес, почтовый индекс, граница зоны обслуживания, область сбыта продукции, маршрут доставки. Вся эта информация может быть отображена на карте, и ею можно управлять в интерактивном режиме. С помощью ГИС Вы сможете: быстро выявить по карте, где от Вас "скрываются" покупатели и конкуренты; определить наиболее выгодное для Вашего бизнеса местоположение новых производственных мощностей, филиалов и торговых точек; составить сводные диаграммы объемов продаж за месяц или год по интересующим Вас торговым предприятиям. Привязать диаграммы к соответствующим пунктам на картах; визуально оценить и получить полноценную статистическую сводку по динамике спроса и предложения в любой области рынка, например, в операциях с недвижимостью; выделить маркетинговые территории и провести анализ имеющейся по ним информации; визуально по карте и на основе сопутствующей цифровой и текстовой информации провести сравнение демографических характеристик по разным странам, областям и районам; выявить и оконтурить неблагополучные по экологическим признакам районы или зоны повышенной чувствительности природной среды к антропогенным воздействиям; нанести на карту, выделить и дополнить сопутствующей информацией зоны производства, хранения, сброса и накопления вредных 13 Краткий курс лекций для людей и живых организмов веществ и материалов; изучить взаимосвязи между различными факторами. Например, между повторяемостью стихийных природных явлений и стоимостью недвижимости по любой территории; определить степень соответствия загрязненности территории вследствие работы Вашего предприятия природоохранному законодательству, действующему в Вашей республике или стране. Тексты соответствующих законодательных актов можно включить в базу данных и выводить на экран при вызове мышью объекта на карте; принимать обоснованные решения на основе всестороннего анализа имеющегося в Вашем распоряжении набора информации; постоянно дополнять базы данных по демографии, конъюнктуре рынка, проводимых Вами и вашими конкурентами мероприятиях по сохранению и завоеванию рынка, торговым операциям и маршрутам движения товаров, оценке их эффективности и возможного риска. На этой основе проводить комплексный анализ перспектив бизнеса и видеть результаты этого анализа в наиболее информативном и удобном виде - в виде карт, графиков, диаграмм, снимков, дополняющих табличную и текстовую информацию. Основные компоненты ГИС: 14 Internet Map Server специализированные ActiveX компоненты разработки решений ГИС для Интернет. Карта передается в виде изображения (JPEG, GIF). ГИС компоненты специализированные ActiveX компоненты разработки решений ГИС для Desktop-приложений Windows. ГИС сервер серверная система управления данными ГИС, интегрированными с данными СУБД. ГИС сервер доступен клиентам через API. Файловая система данные ГИС в виде файлов. Универсальные ГИС приложения-клиенты, объединяющие большую часть известной функциональности ГИС. Используемые технологии ОС Сервера: Windows 2000 Server, Windows 2000 Advanced Server, Windows 2003 Standard Server, Windows 2003 Enterprise Server, Unix (Solaris, HP, AIX, Linux RedHat СУБД: Microsoft SQL Server 2000, Oracle 8i, Oracle 9, Informix, DB2 Сервер приложений: ESRI ArcSDE 3.x, 8.x Интернет ГИС сервер: ESRI IMS 8.x Универсальные ГИС: Arcview 3.x, ArcGIS Desktop 8.x Клиент: Windows 98, Windows ME, Windows 2000 Professional, Windows XP и моложе. Возможности по интеграции При разработке ГИС всегда приходится интегрировать пространственные и непространственные (текстовые) данные. В большинстве случаев ре- 15 Краткий курс лекций ляционная база данных разрабатывается раньше того, как принимается решение о разработке ГИС. Наше решение позволяет быстро и просто включать ГИС в существующие информационные системы. Если используется серверная СУБД типа Oracle, Microsoft SQL Server, DB2, Informix, то оправдано использование серверного ПО для работы с графикой. Сервер ESRI ArcSDE позволяет интегрировать графические и текстовые данные в одной реляционной структуре. Это позволяет использовать все средства СУБД такие как триггеры, проверки, целостность связей и для графических таблиц, в результате чего данные составляют единое целое. Если данные хранятся в других СУБД, то возможно использование графических файлов. Специальное решение позволяет виртуально объединять файлы графики и другие данные, поддерживать ссылочную целостность. Важной задачей является интеграция ГИС в специализированные приложения. Для этого разработана библиотека ActiveX компонентов, которая позволяет быстро встраивать ГИС-функциональность на рабочие места. Библиотека включает самые востребованные и часто используемые функции. Скрывая от разработчика сложности работы с графикой, библиотека предлагает простой программный интерфейс для реализации взаимодействия карты и остальной части приложения. Тема 2. Методические основы создания ИС и ИТ в управлении организацией 2.1. Объекты проектирования ИС и ИТ в управлении организацией В условиях повсеместной информатизации управленческих процессов технологический комплекс решения функциональных задач и подготовки управленческих решений выполняется ИС, основу которой составляет ИТ. Создание ИС и ИТ представляет собой сложный процесс проектирова- 16 ния. Он включает частичный или полный пересмотр деятельности аппарата управления в условиях вновь создаваемой в организации информационнотехнологической среды. Поэтому целью проектирования являются подготовка проектных документов и внедрение человеко-машинной системы управления организацией. Основу такой системы составляют автоматизированная технология получения необходимой для информационного обслуживания специалистов-менеджеров результатной информации, а также обеспечение их многовариантными расчетами для принятия в режиме реального времени обоснованных решений. В процессе проектирования выявляются наиболее существенные характеристики экономического объекта, изучаются его внешние и внутренние информационные потоки, создаются математические и физические аналоги исследуемой системы и ее элементов, устанавливаются условия взаимодействия человека и технических средств управления. Значительное внимание уделяется детальной разработке архитектуры ИС в целом, а также проектных решений по отдельным ее объектам и элементам, их анализу, практической апробации и внедрению. Рассматривая ИС в технологическом аспекте, можно выделить аппарат управления (АУ). Оставшиеся компоненты — информационная технология (ИТ), информационная система решения функциональных задач (ИСФЗ) и система поддержки принятия решений (СППР) — информационно и технологически взаимоувязаны и составляют основу архитектуры ИС (рис. 2.1). Объектами проектирования ИТ являются обеспечивающие подсистемы, реализующие процедуры сбора, передачи, накопления и хранения информации, ее обработки и формирования результатов расчетов в нужном для пользователя виде. ИТ представляет собой информационно-технологический базис для функционирования ИСФЗ. Объектами проектирования ИСФЗ являются процессы автоматизации решения функциональных задач. Применительно к промышленному пред- 17 Краткий курс лекций приятию это автоматизация решения задач технологи- ческой подготовки производства, оперативного управления основным производством, составления бизнес-планов, управления логичитическими процессами, финансового менеджмента, бухгалтерского учета и внутреннего аудита и т. п. Эти процессы соответствуют важнейшим функциям управления и функциональным подсистемам ИС организации (предприятия). Каждая из функциональных подсистем представляет собой набор комплексов задач, состоящих из отдельных задач с конкретным алгоритмом преобразования исходной информации в результатную. Тщательно спроектированное технологическое обеспечение информационной технологии позволяет не только успешно решать функциональные задачи управления, но и в рамках СППР менеджерам и руководителям организации проводить в интерактивном ре- жиме аналитическую и прогнозную работу для последующего принятия управленческих решений. Технологическое обеспечение ИТ, как правило, по составу для ИС различных экономических объектов однородно, что позволяет реализовывать принцип совместимости информационных систем в процессе их функционирования. Обязательными элементами проектируемого технологического обеспечения ИТ являются: информационное, лингвистическое, техническое, программное, математическое, организационное, правовое, эргономическое. Охарактеризуем каждое из них более подробно. 18 Информационное обеспечение (ИO) представляет собой совокупность проектных решений по объемам, размещению, формам организации информации, циркулирующей в ИС. Оно включает в себя специально организованные для автоматического обслуживания совокупность показателей, классификаторов и кодовых обозначений элементов информации, унифицированные системы документации, массивы информации в базах и банках данных на машинных носителях, а также персонал, обеспечивающий надежность хранения, своевременность и качество технологии обработки информации. Лингвистическое обеспечение (ЛО) объединяет совокупность языковых средств для формализации естественного языка, построения и сочетания информационных единиц в ходе общения пользователей со средствами вычислительной техники. С помощью лингвистического обеспечения осуществляется общение человека с машиной. ЛО включает информационные языки для описания структурных единиц информационной базы (документов, показателей, реквизитов и т. п.)д языки управления и манипулирования данными информационной базы ИТ; языковые средства информационно- поисковых систем; языковые средства автоматизации проектирования ИС и ИТ; диалоговые языки специального назначения и другие языки; систему терминов и 19 Краткий курс лекций определений, используемых в процессе разработки и функционирования автоматизированных ИС и ИТ. Техническое обеспечение (ТО) представляет собой комплекс технических средств (технические средства сбора, регистрации, передачи, обработки, отображения, тиражирования информации, оргтехника и др.), обеспечивающих работу ИТ. Центральное место среди всех технических средств занимает ПК. Структурными элементами технического обеспечения наряду с техническими средствами являются также методические и руководящее материалы, техническая документация и обслуживающий их персонал. Программное обеспечение (ПО) включает совокупность программ, реализующих функции и задачи ИС и обеспечивающих устойчивую работу комплексов технических средств. В состав программного обеспечения входят общесистемные и специальные программы, а также инструктивно- методические материалы по применению средств программного обеспечения и персонал, занимающийся его разработкой и сопровождением на весь период жизненного цикла ИТ. К общесистемному программному обеспечению относятся программы, рассчитанные на широкий круг пользователей и предназначенные для организации вычислительного процесса и выполнения часто встречающихся вариантов обработки информации. Они позволяют расширить функциональные возможности ЭВМ, автоматизировать планирование очередности вычислительных работ, а также автоматизировать работу программистов. Специальное программное обеспечение представляет собой совокупность программ, разрабатываемых при создании ИТ конкретного функционального назначения. Оно включает пакеты прикладных программ, осуществлявших организацию данных и их обработку при решении функциональных задач ИС. Математическое обеспечение (МО) — совокупность математических методов, моделей и алгоритмов обработки информации, используемых при решения функциональных задач и в процессе автоматизации проектировоч- 20 ных работ. Математическое обеспечение включает средства моделирования процессов управления, методы и средства решения типовых задач управления, методы оптимизации исследуемых управленческих процессов и принятия решений (методы многокритериальной оптимизации, математического программирования, математической статистики, теории массового обслуживания и т. п.). Техническая документация по этому виду обеспечения ИТ содержит описание задач, задания по алгоритмизации, экономико- математические методы и модели решения задач, текстовку и контрольные примеры их решения. Персонал составляют специалисты в области организации управления объектом, постановщики функциональных задач, математики-специалисты по моделированию процессов управления и вычислительным методам, проектировщики ИТ. Организационное обеспечение (ОО) представляет собой комплекс документов, составленный в процессе проектирования ИС, утвержденный и положенный в основу эксплуатации. Они регламентируют деятельность персонала ИС в условиях функционирования ИТ, ИСФЗ и СППР. В процессе решения задач управления данный вид обеспечения определяет взаимодействия работников управленческих служб и технологического персонала ИТ с техническими средствами и между собой. Организационное обеспечение реализуется в различных методических и руководящих материалах по стадиям разработки, внедрения и эксплуатации ИС, ИТ, ИСФЗ и СППР. В частности, оно формируется при проведении предпроектного обследования, составлении технического задания и технико-экономического обоснования на проектирование, разработке проектных решений в процессе проектирования, выборе автоматизируемых задач, типовых проектных решений и пакетов прикладных программ (ППП), что отражается в технорабочей документации, а в процессе внедрения системы и ее эксплуатации корректируется и пополняется по мере расширения круга решаемых задач. Правовое обеспечение (ПрО) представляет собой совокупность право- 21 Краткий курс лекций вых норм, регламентирующих правоотношения при создании и внедрении ИС и ИТ. Правовое обеспечение на этапе разработки ИС и ИТ включает нормативные акты, связанные с договорными отношениями разработчика и заказчика, с правовым регулированием различных отклонений в ходе этого процесса, а также акты, необходимые для обеспечения процесса разработки ИС и ИТ различными видами ресурсов. Правовое обеспечение на этапе функционирования ИС и ИТ включает определение их статуса, правового положения и компетенции звеньев ИС и ИТ в организации, прав, обязанностей и ответственности персонала, порядка создания и использования информации в ИС, процедур ее регистрации, сбора, хранения, передачи и обработки, порядка приобретения и использования вычислительной и телекоммуникационной техники и других технических средств, создания и использования математического и программного обеспечения. Эргономическое обеспечение (ЭО) как совокупность методов и средств, используемых на разных этапах разработки и функционирования ИС и ИТ, предназначено для создания оптимальных условий высококачественной, высокоэффективной и безошибочной деятельности человека в ИТ, для ее быстрейшего освоения. В состав эргономического обеспечения ИТ входят: комплекс документации, содержащей эргономические требования к рабочим местам, информационным моделям, условиям деятельности персонала, а также набор наиболее целесообразных способов реализации этих требований и осуществления эргономической экспертизы уровня их реализации; комплекс методов учебно-методической документации и технических средств, обеспечивающих обоснование и формулировку требований к уровню подготовки персонала, а также формированию системы отбора и подготовки персонала ИТ; комплекс методов и методик, обеспечивающих высокую эффективность деятельности персонала в ИТ. Рассмотренные обеспечивающие подсистемы ИТ, как правило, аналогичны по составу для ИС различных экономических объектов. Другое дело 22 набор функциональных подсистем, входящих в составы ИС, ИСФЗ и СППР. Их состав зависит от типа основной деятельности объектов (экономическая, производственная, административная, сбытовая и т. п.), сферы их функциональной направленности (производящие продукцию того или иного вида, оказывающие услуги транспортные, финансовые, банковские, страховые и т. п.), уровней управленческой деятельности (общегосударственный, региональный, муниципальный и т. п.). Изображенная на рис. 2.1 ИС предназначена для решения функциональных задач, включает ИТ и аппарат управления, в расчете на сотрудников которого проектируется система информационного обслуживания. В процессе проектирования ИС учитываются требования работников среднего звена управления (специалисты- менеджеры), так как они реализуют свои функции на конкретных участках управленческой деятельности (финансовой, производственной, инвестиционной, логистической и т. п.) и являются активными участниками информационного процесса в организации. Состав, порядок и принципы взаимодействия функциональных подсистем устанавливаются с учетом достижения стоящей перед экономическим объектом цели функционирования. Основными принципами выделения самостоятельных подсистем, комплексов задач и отдельных расчетов являются: относительная их самостоятельность, т.е. наличие объекта управления, наличие конкретного набора функций и соответствующих им задач с четко выраженной целью функционирования. Система подготовки принятия решений (СППР) проектируется как информационная система для обслуживания финансовых менеджеров и руководителей верхнего звена управления организацией. СППР рассчитана на аналитическую и прогнозную работу менеджеров в режиме реального времени и использует полный набор технических, математических, программных средств и информационных ресурсов, накапливаемых в ИС. Для функционирования СППР создаются база знаний, хранилища данных, а также разраба- 23 Краткий курс лекций тывается специальное программное обеспечение для моделирования анализируемых и прогнозируемых ситуаций, накопления знаний по различным аспектам управленческой деятельности. Автоматизация моделирования изучаемых процессов, накопления опыта формирования управленческих решений требует высокой квалификации менеджеров, специального программного обеспечения сложных информационных технологий моделирования производственных и финансовых ситуаций для обоснованного выбора и минимизации включения в рассмотрение факторов и элементов, выявления наличия одного или нескольких локальных критериев, способствующих оптимизации режима функционирования исследуемой или прогнозируемой производственной, финансовой или другой работы, согласования их с глобальным критерием оптимизации функционирования ИС и экономического объекта в целом. Не менее важными объектами проектирования являются автоматизированные рабочие места (АРМ) специалистов-менеджеров и руководителей различных звеньев и уровней управления организацией. Определяющим в этом процессе является профессиональная ориентация работника. Учитывается, что специалисты-менеджеры и руководители среднего звена решают главным образом задачи тактического характера: занимаются среднесрочным планированием, анализом и организацией работ в течение ограниченного временного отрезка, например, анализом и планированием поставок материальных ресурсов, сбытом готовой продукции, составлением производственных программ. АРМ такой категории работников проектируется с учетом специфических особенностей решаемых ими задач. Такими особенностями являются периодичность (регламентированность) формирования результатных документов, четко определенные алгоритмы решения задач, использование разнообразной нормативно-справочной и оперативной информации, накапливаемой и сохраняемой в информационной базе АРМ специалиста либо на файл-сервере корпоративной ИС. 24 АРМ руководителей верхнего уровня управления (руководителей фирм; предприятий, организаций) проектируются с расчетом решения стратегических и прогнозных задач. Такими задачами могут быть: установление стратегических целей, планирование материальных ресурсов, выбор источников финансирования, формирование инвестиционной политики и т. п. Задачи СППР имеют, как правило, нерегулярный характер, им свойственны недостаточность имеющейся ин- формации, ее противоречивость, неточность, преобладание качественных оценок целей и ограничений, слабая формализованности алгоритмов решения. Поэтому АРМ руководителя должен оснащаться программными средствами для составления аналитических отчетов произвольной формы, реализации задач математико-статистического анализа, экспертных оценок и систем, математического и имитационного моделирования, вывода результатов анализа в виде разнообразных графиков и т. п. При этом учитывается необходимость использования баз обобщенной информации, информационных хранилищ, баз знаний, правил и моделей принятия решений. Объектом проектирования является и каждое рабочее место специалиста-менеджера, где очень важным оказывается организация интерфейса пользователя для повышения эффективности его профессиональной деятельности. АРМ проектируется либо как локальное рабочее место специалиста, либо как узел — рабочая станция— корпоративной ИС. Именно этим определяется интерфейс пользователя, состав обеспечивающих подсистем и набор специального программного обеспечения для решения функциональных задач. Современное проектирование ИС и ИТ тесно увязывается с нахождением новых путей совершенствования самой управленческой деятельности. Имеется в виду разработка бизнес-процессов, использование инженерных подходов — инжиниринга и реинжиниринга для формализации и моделирования процедур управления с последующим их анализом, нахождением наи- 25 Краткий курс лекций более рациональных вариантов организации бизнес-процессов. 2.2. Система поддержки принятия решений и инженерное проектирование в управлении организацией Развитие современных информационных технологий открывает широкие возможности для совершенствования процесса управления. Создание системы поддержки принятия решений создает реальные условия менеджерам и руководителям любого уровня для того, чтобы оперировать в процессе аналитической работы и подготовки решений не только количественными параметрами, но и оценивать и учитывать качественные стороны управленческих процедур. Это оказалось чрезвычайно актуальным для российской практики, где с начала 1990-х годов стали внедряться рыночные принципы хозяйствования. В настоящее время проблема комплексной автоматизации управленческой деятельности стала актуальной для каждой организации (предприятия, фирмы) вне зависимости от ее размеров, профильной ориентации, сложности иерархии управления. Не допустить снижения уровня ликвидности и рентабельности, обеспечить координацию планов, анализ причин отклонений фактических от плановых показателей, разработать рекомендации по обеспечению выживания организации на ближайшую перспективу — далеко не полный перечень задач, который должен решаться менеджером и руководителем организации в автоматизированной среде СППР, входящей в состав ИС организации. Накопленный многолетний опыт создания ИТ и ИС управления показал, что эффективность функционирования организации зависит не столько от уровня автоматизации информационных процессов, сколько от целенаправленности, аналитичности, регламентированность процедур самой управленческой деятельности, от обоснованности принимаемых менеджерами и руководителями решений. Поэтому на первом плане оказываются разработка регламентированной технологии анализа и подготовки принятия решений, внедрение целенаправленных, научно обоснованных процедур управления орга- 26 низацией. Такая технология достигается в процессе проектирования, в основе которого лежит системно-технический, инженерный подход. Начало проектированию управленческих процессов было положено за рубежом в 1980-е годы и получило название «бизнес-инжиниринг». Под бизнес-инжинирингом понимается выполнение комплекса проектировочных работ по разработке методов и процедур управления бизнесом, когда без изменения принятой структуры управления в организации (предприятии, фирме) достигается улучшение ее финансового положения. Целью бизнес-инжиниринга является обеспечение менеджеру наиболее благоприятных условий работы для достижения эффективности производства, а значит, и повышения прибыльности организации за счет снижения себестоимости проектируемых работ, сокращения внутренних затрат, повышения профессиональной подготовки, ответственности, производительности труда персонала и в итоге— увеличение объема продаж, предоставление более широкого спектра и высокого качества услуг на рынке. Бизнес-инжиниринг, в основе которого лежат системотехнический подход и те же методы проектирования, которые используются при создании ИС и ИТ, позволяет более результативно использовать преимущества новых информационных технологий и человеческих ресурсов для достижения успеха и избежания рисков от управленческой деятельности. Инжиниринг бизнеса состоит из набора приемов и методик, которые использует организация для проектирования бизнеса в соответствии со своими целями. Деятельность организации рассматривается как процесс, который может быть спроектирован, смоделирован, и, если необходимо, то перепроектирован в соответствии с инженерными принципами и учетом поставленных целей. Инжиниринг располагает для проектирования бизнеса рядом методик: • выделение пошаговых процедур проектируемого бизнеса; • внедрение описывающих процедуры систем обозначений; 27 Краткий курс лекций • использование эвристик и прагматических решений, позволяющих описывать степень соответствия спроектированного вариант бизнеса заданным целям. Внедрение инжиниринга открывает возможность накапливать опыт и реализовывать важную проблему — объединять в единый процесс проектирования упорядочение управленческих процедур и разработки СППР. Внедрение ИТ и СППР создают менеджеру очень благоприятные условия для компьютерного моделирования управленческих процессов, их анализа, выбора и внедрения наиболее благоприятного по финансовым показателям варианта. Достигается значительное улучшение организации управленческой деятельности и информационного обслуживания работников управления — менеджеров, руководителей соответствующих подразделений организации. Реальным становятся внедрение в повседневную практику управленческой деятельности бизнес-процессов. Под бизнес-процессом понимается целостное описание основных видов деятельности организации (предприятия, фирмы, корпорации) и их проекция на организационные структуры с учетом развития взаимодействия между участниками во времени. Развитие рыночных отношений как за рубежом, так и в нашей стране предъявляет к менеджменту высокие требования, заставляя постоянно пересматривать технологию выполнения производственных и финансовых процессов, искать резервы повышения эффективности, как правило, нетривиальными методами. Не только проектирование, но и функционирование бизнеспроцессов зависит полностью от использования менеджерами достижений в области новых информационных технологий. Как показывает зарубежная практика, работа менеджера в среде автоматизированных информационных технологий, на специально оборудованных необходимыми инструментальными средствами рабочих местах создает ему благоприятные условия для поиска неординарных вариантов перехода от 28 сложившихся годами методов работы к новым, дающим кратно увеличенный экономический эффект. Проектирование такого сложного организационнотехнологического комплекса, направленного на координальное улучшение управления бизнесом, получило название «реинжиниринг бизнес-процессов». Бизнес-процесс реинжиниринг (BPR — Business process reengineering) появился в зарубежной практике в начале 1990-х годов и рассматривался как дальнейшее развитие инжиниринга и, в частности, системно- технического подхода к развитию проектирования бизнес-процессов. Объектом изучения и проектирования в условиях применения ре- инжиниринга являются протекающие в организации (коммерческой структуре) бизнес-процессы. Основная задача реинжиниринга — перепроектирование действующей системы управления и создание на базе современной информационной технологии процессов управления бизнесом, благодаря которым должны быть, реализованы поставленные цели, получены имеющие ценность для потребителя результаты, а для организации (предприятия, фирмы) достигнут желаемый экономический эффект — коренное улучшение таких показателей деятельности организации, как стоимость, качество продукции и услуг, темпы развития. В частности, реинжиниринг предусматривает замену иерархического, строго функционального принципа управления внутри организации на межфункциональные, который должен обеспечивать повышение качества производимой продукции (предоставляемых услуг) за счет формирования потока работ, переходящих от одного исполнителя к другому либо от одного подразделения к другому. Таким образом создается процессноориентированный способ организации менеджмента, который лучше всего отвечает требованиям достижения поставленных перед организацией целей. Реинжиниринг основывается на системном подходе в изучении потока работ и компьютерном моделировании бизнес-процессов, проходящих во времени. При этом анализируются и уточняются факторы, определяющие управление качеством процессов, формируются фундаментальные цели 29 Краткий курс лекций функционирования организации, выявляются ключевые факторы успеха, которые необходимы и достаточны для достижения целей. Проект по реинжинирингу бизнеса, как правило, включает следующие этапы: • разработку образа будущей организации; • анализ существующего бизнеса; • разработку нового бизнеса; • внедрение нового бизнеса. Реинжиниринг бизнес-процессов проектируется и реализуется на информационно-технологической базе интегрированных корпоративных ИС, которые обеспечивают информационную поддержку управлению деловыми процессами на всех уровнях. Создаются телекоммуникационно взаимосвязанные АРМ специалистов, которые реализуют концепцию автоматизации управления сквозными бизнес-процессами. Важным условием эффективного функционирования СППР является создание такой структуры корпоративной ИС, которая будет относительно легко адатпироваться к изменениям потребностей пользователей — менеджеров, руководителей подразделений организации. Выявление и проектирование бизнес-процессов связано со значительными трудностями из-за малого опыта и недостаточного профессионализма кадров менеджеров и проектировщиков систем. Дело в том, что проведение системного анализа для оценки и выбора рациональных вариантов организационных структур и технологий деятельности структурных подразделений, например крупной корпоративной системы, требует наличия целостного описания основных видов деятельности (бизнес-процессов), их проекции на организационные структуры с учетом развития взаимодействия между участниками во времени. Кроме того, бизнес-процесс конкретной организации в ходе проектирования моделируется и по существу проходит путь от абстрактного понятия, представляющего собой условную выборку из большого потока взаимосвязанных объектов, факторов, условий, ограничений, до отра- 30 ботанного варианта, прошедшего отбор, оценочный анализ и подлежащего внедрению. Поэтому объективная оценка и сравнение результатов деятельности организации (предприятия, фирмы) строятся на разумно сконструированной системе экономических показателей, характеризующих изучаемый процесс в пространстве координат «качество», «стоимость», «время». В условиях функционирования ИС и СППР вся необходимая информация для моделирования, как правило, имеется в информационной базе либо может быть получена дополнительно. Немаловажным является наличие методов и средств получения и отображения вычисляемых показателей в динамике. Если для оценки характеристик качества конечной продукции (услуг) и связанных с ее производством накладных расходов (стоимости) вполне достаточны знания и опыт экспертов и бизнес- консультантов, то все временные параметры процесса невозможно оценить без привлечения аппарата динамического моделирования и инструментальных средств современных информационных технологий. В условиях рыночных отношений производственная и финансовая деятельность организаций сложна и динамична, что и требует применения динамических моделей практически во всех вариантах методик проведения реинжиниринга бизнес-процессов. Как показывает практика, имитация — наиболее удачный подход, обеспечивающий как точность анализа, так и наглядность различий при сравнении альтернативных решений. Немаловажным является и тот факт, что имитационное моделирование успешно реализуется на персональном компьютере, которым обеспечивается автоматизированное рабочее место менеджера. Накопление опыта в области компьютерного моделирования бизнеспроцессов позволяло выделить четыре группы бизнес- процессов, обладающих определенной спецификой в отношении построения динамических моделей: процессы реализации проектов, процессы производства, процессы распределения и процессы предоставления услуг. 31 Краткий курс лекций Типичными примерами процессов первой группы — реализация проектов — являются организация производства и администрирование. Важная особенность их моделирования — необходимость проведения серии повторяющихся экспериментов, так как однократный прогон модели обеспечивает только одно наблюдение, а для достижения приемлемой точности результата необходимо достаточно большое множество оценок. Вторая группа — процессы производства — характеризуется выходом серии либо непрерывным потоком продукции относительно большого объема. Типичные примеры — исполнение контрактов, оплата счетов и т. п. Для адекватного представления этих действий модель должна быть способна отслеживать перемещение отдельных объектов и изменение их атрибутов. Другим важным аспектом моделирования процессов производства является реализация правил об- работки очередей и учета простоев. Процессы распределения — третья группа, которая, как правило, включает грузовые и пассажирские перевозки между узлами транс- портной сети. При, моделировании процессов этой группы важно описывать атрибуты таких характеристик, как расстояние, объемы перевозок, стоимость. Предпочтительным может быть и представление модели потока объектов транспортных ресурсов. Процессы предоставления ycлyг — наиболее распространенная область применения динамических моделей. Такие процессы характерны для организаций, предоставляющих услуги по телефону, сервис- центров (рестораны, агентства, поликлиники, ремонтные мастерские и т. п.) и предприятий розничной торговли. Компьютерное моделирование позволяет анализировать процессы как с точки зрения использования ресурсов, так и в отношении удовлетворения запросов потребителей, выявлять их претензии к системе обслуживания, срокам и качеству выполнения заказов и т. п. Применительно к организации, как правило, разрабатываются модели и создаются АРМ менеджера трех типов. 32 1. Главная модель, отражающая динамику развития процессов всех основных видов деятельности, т.е. бизнес-планы исследуемой организации с учетом взаимодействия ее структурных и функциональных элементов. 2. Вспомогательные модели — набор взаимосвязанных компонентных иерархических моделей, описывающих структурные и функциональные элементы организации по исследуемым направлениям. 3. Дополнительная модель, представляющая собой модель рассматриваемой организации во взаимосвязи и взаимодействии с внешним окружением. Детализация различных типов моделей и дальнейшая разработка на основе исследований системного проекта информационной поддержки бизнеспроцессов (как основных видов деятельности) составляют в настоящее время неотъемлемую часть проектирования информационной технологии управления организацией. Поэтому кроме средств динамического моделирования методология проектирования бизнес-процессов и СППР предусматривает возможности применения методов статистической оценки, нечеткой логики, векторной оптимизации, обобщенных показателей оценки качества, а также нейронных сетей и экспертных систем. Методология компьютерного моделирования бизнес-процессов (системный анализ, предшествующий созданию совокупности взаимосвязанных моделей, проведение модельных экспериментов и исследований результатов моделирования для выработки рекомендаций по выбору рациональных вариантов организационных структур и бизнес-процессов) основывается на методологии создания и функционирования единого информационного пространства ИС и СППР. Под единым информационным пространством понимается совокупность методических, организационных, программных, технических и телекоммуникационных средств, обеспечивающих оперативных доступ к любым информационным ресурсам предприятия в пределах компетенции и прав доступа специалистов. Единое информационное пространство и система 33 Краткий курс лекций поддержки принятия решений (СППР) создают условия менеджерам различных рангов для внедрения одного из последних методов модернизации управленческой деятельности, каким является контроллинг [32]. Контроллинг — комплекс методов поиска решений — концепция системного управления и способ мышления менеджеров, в основе которых лежит стремление обеспечить долгосрочное эффективное функционирование организации. Он ориентирует мышление и действия сотрудников на рентабельность и ликвидность предприятия, гармоничное сочетание интересов клиентов и дохода организации, синхронизацию целей предприятия и сотрудников и т. п. Для реализации задач контроллинга в процессе проектирования СППР создается специализированная информационная модель, получившая название контроллер. Это совокупность методов и средств для реализации задач стратегического и оперативного контроля в системе управления, а также решения стратегических и тактических задач по направлениям управленческой деятельности (маркетинг, обеспечение ресурсами, инвестиции и т. п.). Проектирование контроллинга предусматривает ориентацию менеджмента на обеспечение эффективной деятельности в относительно долговременной перспективе, формирование организационной структуры, ориентированной на достижение стратегических и тактических целей. Адекватно целевому управлению проектируется и работа ИС и СППР, позволяющая обеспечить разбиение задач контроллинга на нужные циклы и соблюдать необходимую интерактивность планирования, контроля исполнения и принятия корректирующих решений. Информационно-технологический инструментарий контроллинга, каким является СППР, позволяет обеспечивать менеджеру постоянное слежение за результатами учетной деятельности, осуществлять информационную поддержку процесса планирования, контроль за реализацией планов, производить в режиме реального временя оценку протекающих процессов, выявлять 34 и устанавливать отклонения, вырабатывать для руководства рекомендации по устранению причин, вызвавших отклонения. Постоянное развитие СППР сделает реальным переход от использования отдельных компонентов контроллинга к внедрению полномасштабной его системы, что в условиях жесткой рыночной конкуренции позволит обеспечить устойчивую работу организации. Применяемые ныне инструментальные средства автоматизации проектирования информационных систем и технологий способны обеспечить достаточную гибкость при моделировании различных ситуаций, разработке обоснованных решений в процессе управленческой деятельности. Внедрение СППР и новейших методов менеджмента влечет за со- бой изменения требований к подготовленности менеджеров, так как в новых технологических условиях все больший объем вопросов может быть переложен на модели, способные в интерактивном режиме учитывать все пожелания специалистов. Но к работе в такой информационно-технологической среде менеджер должен быть подготовлен. 2.3. Методические и организационные принципы создания ИС и ИТ В проектировании ИС управленческой деятельности используются системотехнические подходы, главными из которых являются: • кибернетический подход, предполагающий постановку цели функционирования управленческой деятельности объекта, моделирование структуры и динамики развития рыночных процессов, установление наличия прямых и обратных информационных связей, композиции систем и модулей; • открытость и возможность совершенствования всего комплекса и каждого компонента в отдельности; • внутренняя непротиворечивость системы как на уровне данных, так и уровне управляющих процедур; • минимизация бумажного документооборота; • обеспечение эффективности функционирования всей системы; 35 Краткий курс лекций • рационализация технологических цепочек за счет внедрения стандартизированных модулей. Согласно приведенным подходам формируются основные принципы создания ИС и ИТ управления. Первый из них — системность и логичность построения обеспечивающих и функциональных элементов ИС. Выбор операционной системы и программного обеспечения зависит от набора и конкретной постановки реальных экономических задач, решаемых менеджерами предприятия или фирмы. Процесс проектирования ИС подчиняется общей цели, на достижение которой и направлена постановка включенных в нее задач. Поскольку цели предприятия, фирмы, любой организации могут меняться в зависимости от реальной ситуации, то цель проектирования должна носить адагггационный характер и соответствовать стратегическому направлению управленческой деятельности конкретного экономического объекта. Второй принцип проектирования ИС — широкое применение экономико-математических методов и стандартных программ прогнозностатистического характера. Задачи управления производственной, финансовой деятельностью организации в большинстве своем ставятся как аналитические, оптимизационные или как задачи планирования. Поэтому и методы их решения относятся к соответствующим разделам математики. Третий принцип предполагает декомпозицию системы на ряд комплексов (модулей) задач, каждый из которых моделирует определенную сферу управленческой деятельности. Четвертый принцип — использование новых методов и включение вновь созданных программных модулей в систему автоматизации управленческих работ. Проектирование ИС должно изначально базироваться на модульных принципах, а компьютерная реализация — до- пускать расширение за счет совершенствования структуры программного обеспечения. Пятый — это принцип адаптации всех элементов и системы в целом. Он должен полностью пронизывать идеологию построения ИС управления — от 36 анализа задач, технико-экономических показателей и их группировок в модули до формулирования целей. Наиболее важной причиной такой направленности реализации ИС управления является необходимость отражения в ее моделях реальных производственно-хозяйственных и финансовых ситуаций, а также возможной переориентации на производство новых изделий, выпуск новых товаров, расширение предоставляемых услуг, переход на новые принципы ведения управленческой деятельности. Однако имеются и технологические причины, связанные с возможной сменой методик расчетов экономических показателей, расположением реквизитов в первичных и результатных документах, изменением регламента представления данных. Концепция, лежащая в основе разработки ИТ управления, также не должна противоречить указанным пяти принципам. Вместе с тем к ним добавляются объективные и субъективные требования пользователей. Прежде всего нужно отметить выбор технического обеспечения, который зависит не столько от применяемого системного программного комплекса, сколько от нужд практики. Например, создавая ИС управления логистическими операциями для использования на уровне складского хозяйства предприятия, разработчики должны позаботиться о совместимости компьютерного обеспечения с применяемыми техническими средствами для измерения и взвешивания поступающих материальных ресурсов, регистрации их поступления и перемещения (электронные весы и измерительная аппаратура, мерная тара, устройства для считывания штрих-кодов, устройства регистрации и т. п.). В информационном плане должны обеспечиваться обмен сведениями между этими устройствами, а также посредством системы передачи данных их связь с базой данных для последующей возможности решения функциональных задач. На этапе проектирования необходимо максимально использовать полученную с их помощью информацию для выработки результатных сведений, формирования необходимой документации и принятия управленческих решений. 37 Краткий курс лекций Кроме того, разработчик должен беспокоиться об удобстве работы пользователя в процессе эксплуатации создаваемой системы. Главным условием, выдвигаемым обычно заказчиком, является полное отсутствие или хотя бы приемлемый небольшой объем ручного ввода данных. Важно также правильно организовать человеко-машинный диалог в процессе выполнения программ, а в результате их работы желательно получить ответ в удобной и понятной для пользователя форме. Реализация такого рода требований обеспечивается как раз на этапе проектирования ИС и ИТ. Немаловажным требованием является предоставление заказчику полного проекта нового варианта ИТ, который представляет собой документально оформленное описание технологических решений по разработке и эксплуатации системы. Наконец, необходимо затронуть организационные вопросы построения ИС и ИТ в управленческой деятельности. Наиболее приемлемый вариант структуризации подобной системы базируется на применении АРМ и сетевых принципов функционирования. Система АРМ (автоматизированных рабочих мест), основу которых составляет комплекс персональных ЭВМ, построенный по иерархическому принципу, должна охватывать все уровни управления и функционировать как единая вычислительная сеть. Соответственно принятой архитектуре должен быть организован процесс управления предприятием, фирмой, любой организацией, базирующейся на новой информационной системе и технологии. На нижнем уровне системы управления должны располагаться рабочие места исполнителей конкретных производственных и хозяйственных операций, которые обеспечивают в режиме реального времени сбор и регистрацию информации, на среднем уровне — АРМ менеджеров и специалистов, обеспечивающих оперативное руководство и решение необходимых функциональных задач текущего контроля и планирования, на высшем— АРМ руководителей. Проектируется аналогичный путь прохождения информационных потоков в процессе функциониро- 38 вания всей системы: по нисходящей линии — информация директивного характера, по восходящей — учетно-отчетные и аналитические данные. Использование распределенной технологии обработки и хранения данных позволяет реализовать также территориальный принцип управления, причем расстояние между подразделениями не имеет значения, поэтому такая организация может служить основой для создания не только крупных холдингов, корпораций, но и транснациональных компаний (ТНК). Децентрализация процесса обработки данных дает возможность оптимизировать портфельную структуру ресурсов и вложений, финансовые потоки и управление в целом. В итоге будут повышены гибкость, адаптивность и эффективность функционирования всей сложной многоуровневой структуры opгaнизации, всей совокупности ее элементов и их взаимосвязей. Организационно-технический комплекс составляет вторую часть проектируемой системы и непосредственно связан с созданием автоматизированной информационной технологии. В ее обязанности входят не только информационно-накопительные функции, но и передаточные, интерфейсные, а также функции представления данных на этапе вывода результатов. Основа реализации автоматизированной ИТ — архитектура системы управления базами данных. В настоящее время традиционно насчитываются три типа моделей представления данных: сетевая, иерархическая и реляционная. Однако сравнительно недавно появились постреляционные СУБД, которые считаются перспективой на ближайшее будущее. Примером может служить СУБД Universe, разработанная в среде ОС Unix фирмой V Mark Software Inc. Таким образом, можно сказать, что ИТ играет роль ядра автоматизированной информационной системы управления в любом экономическом объекте. Тема 3. Перспективы и тенденции развития ИТ При традиционном подходе к организации, когда специализированные 39 Краткий курс лекций функции включаются в дело одна за другой, как в эстафете, высокая эффективность недостижима. Быстрота реагирования на внешние изменения требует постоянного сотрудничества между разными специализированными отделами и службами. Постоянно общаясь и обмениваясь информацией, они могут действовать быстро, согласованно и одновременно в самых разных направлениях. Информационные технологии исключительно полезны в случае такого координированного процесса. Рис. 3.2. Изменение стиля ведения бизнеса в современной компании Применение ИТ позволяет радикально изменить стиль управления и сами бизнес-процессы и значительно улучшить основные показатели деятельности компании (рис. 3.2). Прежние правила ведения бизнеса стремительно устаревают. Компании, которые не в состоянии "увидеть" значимость этих изменений, рискуют сильно отстать (табл. 3.2). Таблица 3.2. Информационные технологии, изменяющие правила работы компаний Прежнее правило Новое правило Технология Информация может Информация может Распределенные базы и появляться в одном месте, появляться и быть востре- хранилища данных, поисковые в одно время бованной в любом месте, в системы, технологии поиска залюбое время - когда это данных данных необходимо Сложную работу по Работу эксперта моЭкспертные системы оценке ситуаций могут вы- жет выполнять специалист полнять только эксперты общего профиля Необходимо выбирать Можно одновременно Распределенная работа в между централизацией и получать преимущества от группах, телекоммуникации и децентрализацией сочетания двух форм орга- сети низации управления и производства 40 Все решения приниПринятие решений Средства поддержки примают только высшие руко- становится частью работы нятия решений, доступ к базам и водители и ответственные каждого сотрудника, отве- хранилищам знаний, системы менеджеры чающего за свой участок знания работы Для поиска, получеСпециалисты могут Интернет/Интранетния, анализа, хранения и посылать и получать ин- технологии, оптоволоконные и передачи информации тре- формацию из того места, спутниковые системы связи, мобуются специально обору- где они находятся бильные системы дованные помещения Лучший контакт с поЛучший контакт с поИнтерактивное взаимодейкупателем - личный кон- тенциальным покупателем ствие, базы данных, системы оптакт - эффективное изучение роса и выявления предпочтений особенностей покупателя Для того чтобы найти Сущности сами говоСистемы поиска. Мобильнекую сущность, нужно рят вам, где они находятся ные агентные системы знать, где она находится Сверстанные планы Планы пересматриваЭкспертные системы, сисне пересматриваются или ются и корректируются темы гибкого планирования и пересматриваются под оперативно, по мере необ- управления рисками, высокодавлением форс-мажора ходимости и адекватно производительные ЭВМ требованиям потребителя ИТ-отделы в фирмах и корпорациях стали выдвигаться на первые роли. Этому способствовали три фактора, которые в полной мере проявились в 1990-е годы: потребности бизнеса стали оказывать все большее давление на аналитические отделы и отделы ИТ с целью увеличения их вклада в общий результат деятельности компании; компьютерная парадигма вычислительных работ, ориентированная на большие ЭВМ и мощные вычислительные центры с огромным персоналом, изживает себя и заменяется новой парадигмой - распределенными вычислениями (сети и кластеры), что, в свою очередь, приводит к созданию новых ИТ; переориентация с технологии на потребителя привела к необходимости психологической перестройки менеджера и к формированию новой дисциплины - стратегического планирования развития корпоративных ИТ для совмещения стратегии бизнеса и информационной стратегии. В результате этого изменились сами составляющие бизнеса (табл. 3.3): 41 Краткий курс лекций Таблица 3.3. Составляющие бизнеса Динамика развития бизнеса Ускорилась Стратегическое планирование и такУвеличилась дальность и точность протические цели гноза Оперативный простор Расширилась область применения Управление рисками Моделирование и оптимизация ситуации Гибкость управления Быстрое маневрирование ресурсами Конкурентоспособность Распространение имеющегося превосходства на весь бизнес Такое отношение к ИТ и их роли в бизнесе заставляет пересмотреть традиционный ответ на вопрос "В чем основная цель информационных технологий?". Прежний ответ, удовлетворявший требованиям 1980-1990-х годов, "Повышение производительности труда, экономия финансов, поиск новых форм взаимодействия" - относится в настоящее время к способам достижения оперативных и тактических преимуществ. Стратегическая роль ИТ в современном мире - способствовать менеджменту, адекватно реагировать на динамику рынка, создавать, поддерживать и углублять конкурентное преимущество (Сompetitive Advantage) с целью извлечения максимальной выгоды! Современное состояние ИТ можно охарактеризовать следующими положениями: наличие большого количества программно-аппаратных комплексов и платформ для эффективного управления и сопровождения производства, промышленно функционирующих баз данных и хранилищ знаний большого объема, содержащих информацию по всем направлениям деятельности общества; наличие технологий, обеспечивающих интерактивный доступ любого пользователя к информации и ресурсам - технической основой для этого служат открытые (Free) и корпоративные системы поиска информации (Information Retrieval Systems - IRS), государственные и коммерческие системы связи, глобальные (Global 42 Network Systems), национальные (NNS) и региональные (RNS) информационно-вычислительные сети; международные соглашения, стандарты и протоколы обмена данными; расширение функциональных возможностей ИТ, обеспечивающих распределенную работу баз и хранилищ данных с данными разнообразной структуры и содержания, мультиобъектных документов, гиперсред; создание локальных и интегрированных проблемноориентированных ИС различного назначения на основе мощных серверов и локально-вычислительных сетей; включение в ИС специализированных интерфейсов пользователя для взаимодействия с экспертными системами (Expert System ES), систем поддержки принятия решения (Decision Support System - DSS), системы поддержки исполнения (Executive Support System ESS), системы машинного перевода (Translating Computer System TCS) и другие технологии и средства. В развитии ИТ можно выделить пять основных тенденций. Глобализация. Компании могут с помощью ИТ вести дела на мировом рынке, где угодно, немедленно получая исчерпывающую информацию. Происходит интернационализация программных средств и рынка информационного продукта. Получение преимуществ за счет постоянного распределения информационных расходов на более широкий географический регион становится необходимым элементом стратегии. Конвергенция. Стираются различия между промышленными изделиями и услугами, информационным продуктом и средствами его получения, их профессиональным и бытовым использованием. Передача и прием цифровых, звуковых и видеосигналов объединяются в одних устройствах и системах. Усложнение информационных продуктов и услуг. Информационный продукт в виде программно-аппаратных средств, баз и хранилищ данных, 43 Краткий курс лекций служб эксплуатации и экспертного обеспечения имеет тенденцию к постоянному развитию и усложнению. В то же время интерфейсная часть ИТ при всей сложности решаемых задач постоянно упрощается, делая все более комфортным интерактивное взаимодействие пользователя и системы. Способность к взаимодействию (Interoperability). Проблемы оптимального обмена данными между компьютерными информационными системами, между системой и пользователями, проблемы обработки и передачи данных и формирование требуемой информации приобрели статус ведущих технологических проблем. Современные программно-аппаратные средства и протоколы обмена данными позволяют решать их во все более полном объёме. Ликвидация промежуточных звеньев (Disintermediation). Развитие способности к взаимодействию однозначно ведет к упрощению доставки информационного продукта к потребителю. Становится ненужной цепочка посредников, если есть возможность размещать заказы и получать требуемое непосредственно с помощью ИТ. Применительно к бизнесу это означает следующее: осуществление распределенной обработки данных, когда на рабочем месте достаточно ресурсов для получения и анализа информации; создание развитых систем коммуникации, когда рабочие места объединены для максимально быстрой пересылки сообщений; устранение помех в системе интеграции "организация - внешняя среда", прямой доступ в мировые информационные потоки; создание и развитие систем электронных заказов и торговли; поддержка социальных сетей. Рассмотренные выше изменения требований к группам интересов в сфере ИТ и информационной культуре компании обусловлены динамикой развития предприятий и внешней среды и приводят к функциональным изменениям в системе управления. Основные аспекты этого развития и их влияние на 44 роль ИТ в управлении предприятием состоят в следующем [МюллерШтевенс Г., Ашванден С. Проблемы теории и практики управления, № 1, 1998]. От обработки данных - к управлению знаниями Уже давно отпала необходимость рассматривать ИТ только как средство обработки данных. С помощью технологий из данных надо извлекать информацию для нужд пользователя, а возникающая в этой связи проблема "информационных перегрузок" требует современных быстродействующих средств отбора, дальнейшей обработки и обновления информации. При этом следует продумать вопрос о коммерчески выгодных и удобных интерфейсах, а также о взаимодействии совместно используемых знаний между организационными подразделениями и партнерами по кооперации. Быстрая интеграция сетей локальных систем с региональными и даже интернациональными структурами приводит к отказу от классических рабочих полей информатики и широкому привлечению средств телекоммуникаций. Организационно это ведет к "размыванию" информационных границ предприятия. Все труднее становится определить, где оно начинается и где кончается. Создание и эксплуатация соответствующей коммуникационной структуры для подобных "виртуальных предприятий" относятся к задачам информационного менеджмента, так же как и классическая функция обеспечения производственного процесса или разработки товаров и услуг на базе ИТ. Дело при этом состоит не только в обработке информации, но и в рациональном распределении и использовании знаний. Знания должны приносить прибыль и, если можно, сегодня же! Кроме того, работники и руководители предприятия должны учитывать на профессиональном уровне все новые и важные для ИТ аспекты. Примером может служить вопрос о технологическом и хозяйственном значении технологий Internet/Intranet. Именно на информационно-технологической службе лежит ответственность за создание платформы, на которой станет возмож- 45 Краткий курс лекций ным корпоративный менеджмент, включая квалифицированную подготовку (в том числе и психологическую) персонала. Децентрализация и рост информационных потребностей Ориентация на максимальное сближение с клиентом потребовала от предприятий перехода к горизонтальным, децентрализованным структурам. Принятие решений в условиях децентрализации привело к резкому росту потребностей в информации относительно процесса производства товаров и услуг. Возникла необходимость в более подробном ознакомлении третьей стороны с состоянием дел в соответствующих хозяйственных областях и системами реализации качества продукта. В новой обстановке обеспечение информацией по всем направлениям должно функционировать безупречно. Использование ИТ призвано нивелировать организационную сложность предприятия. Ранее это достигалось благодаря возложению на компьютеры сложных вычислений и обработки документации в очень больших объемах. Сейчас речь идет о том, чтобы непрерывно усложняющиеся горизонтальные и вертикальные модели взаимосвязей (структуры которых, в свою очередь, постоянно меняются) совершенствовались с помощью новой коммуникационной технологии. Ранее на предприятиях устанавливались мощные вычислительные центры, готовившие огромное количество цифровых отчетов, на базе которых в последующем осуществлялось управление хозяйственной деятельностью. Сейчас задача ИТ-служб компании состоит в том, чтобы разработать такую технологию, с помощью которой можно было бы постоянно держать в курсе событий менеджеров и их партнеров, принимающих решения в условиях децентрализации. Новые информационно-технологические системы должны обеспечивать не какую-то абстрактную хозяйственную систему, а конкретных партнеров, которые в разнообразных формах участвуют в хозяйственном процессе. Интеграция децентрализованных систем 46 Информация на предприятиях обрабатывается в рамках самых разнообразных систем, часто не связанных друг с другом. Обеспечение их широкой доступности для всех сотрудников (а также внешних партнеров) и облегчение тем самым принятия творческих решений может стать критически важным фактором успеха для многих предприятий. Вместе с тем объединение по вертикали и горизонтали информационно-технологических систем, возникших в условиях децентрализации, кажется почти невозможным. Во всяком случае, в классических областях ИТ опыт на этот счет отсутствует. Тем не менее, интеграция должна произойти. Постановка подобной цели необходима высшему менеджменту для реального управления изменениями. Организационным рычагом в ее достижении могут стать виртуальные, проектные и рабочие группы, объединенные общими интересами выполнения текущих проектов и решения долгосрочных задач. Возможно, такие группы смогут даже эффективно управлять функциями распределенных отделов компании и сопровождающих их деятельность ИТ. Целью в этом случае мог бы стать интеграционный подход к взаимосвязанным технологическим, социальным, функциональным и хозяйственным процессам компании. Капиталовложения и риски Капиталовложения в ИТ сегодня влекут за собой многочисленные последствия. С одной стороны, они открывают определенные перспективы, а с другой - могут лишить предприятие перспективных возможностей в будущем из-за зависимостей, связанных с быстрыми технологическими изменениями и "привязки" к какой-либо одной технологии или определенному поставщику. Поэтому решения о капиталовложениях в ИТ не должны приниматься, пока не будут оценены риски применения тех или иных компьютерных и телекоммуникационных средств и не будет получена профессиональная консультация, по какому пути пойдет развитие следующего поколения технологии. При планировании капиталовложений в ИТ необходимо в обязательном по- 47 Краткий курс лекций рядке "держать в уме" конечную цель их приобретения и развертывания - насколько ИТ будут способствовать реализации бизнес-стратегии предприятия. Психологический фактор и языковые уровни Естественно, что новая технология повышает производительность, помогает фирме добиться лучших хозяйственных результатов. Наряду с этим менеджеры должны знать о том, как мыслят и как работают люди, использующие новую технологию. Фирмы, которым это удается лучше, могут надеяться на большую отдачу от средств, вложенных в ИТ. Изготовители информационной техники и интеграционные команды должны научиться делать предложения не только в узкоспециальных терминах. На переговорах партнер будет ставить вопросы, имеющие принципиальное значение для высшего менеджмента в его компании. Здесь важно, чтобы обе стороны вышли на новый переговорный уровень, когда стороны говорили бы на одном языке. Речь в этом случае идет скорее не о качестве техники, а о качестве услуг в сфере ИТ. Техника, разумеется, должна хорошо работать, быть на высоком уровне. Вместе с тем ее изготовитель должен почувствовать себя на месте менеджера, который с помощью ИТ стремится добиться конкурентных преимуществ. "Чистый продавец" в системе сбыта ИТ уходит в прошлое. Аналогичная ситуация должна складываться и на самом предприятии, особенно когда речь идет о многопрофильном производстве или оказании разнообразных услуг. Умение ИТ-менеджера находить общий язык с менеджерами подразделений должно перестать быть искусством одиночек, а превратиться в повседневную практику. Развитие ИТ и организационные изменения на предприятиях Новые информационные технологии и реализованные на их основе информационные системы являются мощным инструментом для организационных изменений, которые "вынуждают" предприятия перепроектировать свою структуру, область деятельности, коммуникации, ресурсы, т.е. провести полный реинжиниринг бизнес-процессов для достижения новых стратегических 48 целей. В таблице 3.4 показаны некоторые технические и технологические новации, применение которых неизбежно приводит к необходимости изменений в организации. Таблица 3.4. Факторы, приводящие к необходимости реинжиниринга предприятия ИнформационОрганизационные изменения ные технологии Глобальные сеМеждународное разделение производства: действия компании ти не ограничиваются локализацией; глобальная сфера деятельности расширена; снижаются затраты на производство за счет дешевой рабочей силы, улучшается координация филиалов Сети предприСовместная работа: организация процессов координируется ятия поверх границ подразделений, распределенные производственные мощности становятся доминирующим фактором. Управление процессами подчиняется единому плану Распределенное Изменяются полномочия и ответственность: личности и групуправление пы имеют информацию и знания, чтобы действовать самостоятельно. Бизнес-процессы перестают быть "черными ящиками". Затраты на текущее управление снижаются. Централизация и децентрализация хорошо сбалансированы Распределенное Организация становится частично виртуальной: производство производство не привязано географически к одному месту. Информация и знания доставляются туда, где они необходимы, в нужном количестве и в нужное время. Снижаются организационные и капитальные затраты, так как уменьшается потребность в недвижимом имуществе для размещения средств производства Графические Все в организации, начиная с высших руководителей и кончая интерфейсы пользо- исполнителями, имеют доступ к необходимой информации и знавателя ниям; управление процессами автоматизируется, контроль становится простой процедурой. Организационные процессы и документооборот упрощаются, так как управленческие воздействия движутся от бумажного воплощения к цифровому Внедрение информационных технологий может приводить к организационным изменениям различной степени: от минимальных до далеко идущих. Все зависит от стратегии компании, предметной области ее деятельности, от уровня развития сети бизнес-процессов, от степени интегрированности информационных ресурсов и, конечно, от решимости и настойчивости высшего руководства предприятия довести начатые преобразования до логического завершения. 49 Краткий курс лекций Таблица 3.5 содержит результаты организационных изменений в компании под воздействием ИТ. Таблица 3.5. Возможность Деловая Автоматизация Анализ Информационная Параллельность доступ и Управления данными и знаниями Отслеживание и контроль Интеграция Географическая и телекоммуникационная Организационное воздействие (результат) ИТ преобразуют неструктурированные процессы в частично структурированные и структурированные, пригодные к автоматизации подготовки принятия решения ИТ заменяют или уменьшают роль исполнителя в выполнении стандартных (рутинных) функций и операций ИТ обеспечивают аналитика необходимой информацией и мощными аналитическими средствами ИТ доставляют всю необходимую информацию в управленческие и производственные процессы конечному потребителю ИТ позволяют выстраивать процессы в нужной последовательности с возможностью параллельного выполнения однотипных операций и одновременного доступа многих устройств и исполнителей ИТ организуют сбор, обработку, систематизацию данных, формирование и распространение знаний, экспертных и аудиторских действий для улучшения процессов ИТ обеспечивают детальное отслеживание выполнения процессов и контроль исполнения управленческих воздействий ИТ напрямую объединяют части деятельности во взаимосвязанные процессы, которые раньше происходили с участием посредников и промежуточных управленческих звеньев ИТ быстро передают информацию для выполнения процессов независимо от места их выполнения На рис. 3.3 показаны четыре основных класса структурных изменений в компании, которые поддерживаются информационными технологиями. Каждый из них имеет свои последствия и риски. Наиболее распространенная форма организационных изменений с помощью ИТ - автоматизация бизнес-процессов (Business Process Automation BPA). Первые приложения, разработанные с помощью ИТ, затронули финансовые операции и документооборот, так как это наиболее формализованная часть деловых процессов компании. Расчеты и исполнение платежей, контроль транзакций и перемещения документов, прямой доступ клиентов к 50 своим депозитам - вот стандартные примеры ранней автоматизации. Риск внедрения этих технологий был минимальным, выигрыш - очень большим. Рис. 3.3. Уровни структурных изменений в компании Более глубокая форма организационного изменения, уже затрагивающая структуру производства, - рационализация рабочих процедур или улучшение процессов (Business Process Improvement - BPI). Для наведения порядка в сложных и распределенных процедурах и процессах необходимо изменять порядок их выполнения. Суть изменений - рациональное выстраивание технологических процедур, экономия процессного пространства и времени. Рационализация также не привносит большого дополнительного риска, так как она может начинаться с локальных процедур и процессов и только после получения экономического эффекта распространяться на все предприятие. Новые ИТ в конечном счете призваны изменить природу всей организации, трансформируя ее цели и стратегические устремления (Paradigm Shift PS): например, освоение принципиально новой ниши рынка, открытие филиалов компании в других странах, приобретение другой компании, слияние с компанией партнера и т. д. Такие организационные изменения обладают наибольшим риском, но они несут и наивысшую отдачу. Руководство компании должно осознанно подходить к изменениям такого типа, понимая всю меру ответственности за принимаемые глобальные решения. В таблице 3.6 даны характеристики компаний в соответствии с успешно- 51 Краткий курс лекций стью внедрения и применения новых ИТ-технологий. Таблица 3.6. В предкриДвижущиеся впеОставшиеся в зисном или поред, конкурентоспопрошлом сткризисном сособные стояниях Руководство Руководство Деятельность в компании не верит компании не уча- области приобретения, в возможности ИТ ствует в планиро- разработки и внедредля развития бизне- вании ИТ- ния ИТ планируется в са. деятельности. соответствии с основными потребностями деятельности компании. Затраты на ИТ ИТ-отдел не Расходы находятбыли необоснован- имеет самостоя- ся под контролем. ными, недостаточ- тельного значения. ными или неэффективными. Основной Затраты на Вычислительная принцип приобре- ИТ не повышают- среда ИТ является растения вычислитель- ся с изменениями пределенной, надежной ных средств - деше- требований рынка и понятной в применевизна и быстрота и успехами конку- нии. установки без пла- рентов. нирования и проработки решений. ИС не подВычислиИспользуются содерживается, не тельное и сетевое временные междунамодифицируется, не оборудование родные стандарты и развивается. приобретается без платформы для разраразработанного и ботки приложений. утвержденного ИТ-проекта, от случая к случаю. Эксплуатация Основная Основные и вспоотдана случайным часть ИТ-бюджета могательные бизнеслюдям. расходуется на про-цессы поддержиэксплуатацию и ваются ИТподдержку. приложениями. Лидирующие Высшие руководители компании формируют политику в области применения и развития ИТ. Компания умело применяет новейшие технологии для ведения и развития своего бизнеса. ИТ-расходы нацелены на получение конкурентоспособного преимущества. Развитая, надежная и удобная инфраструктура, управляемая и легко настраиваемая конфигурация, удобные интерфейсы. Возможно использование готовых решений в условиях гибкого реинжиниринга, заказные решения интегрируются с существующими и открыты для дальнейшей разработки приложений. 52 Новые разраИС наращиКомпания готова Компания имеет ботки, как правило, вается хаотически, проводить реинжини- собственный учебный отсутствуют. сложность растет в ринг основных бизнес- центр ущерб пониманию процессов. и гибкости. Обучение перНовые разраНовые разработсонала никогда не ботки, как прави- ки, как правило, эфпроизводилось ло, неэффективны фективны, затраты с и не окупаются. течением времени окупаются полностью. Средства на Проводится регуобучение не выде- лярное повышение ляются квалификации персонала В развитии информационных систем предприятий в настоящее время основная тенденция заключается во все большей интеграции ИТ/ИС для максимальной отдачи, повышения эффективности использования и роста "возврата инвестиций". Тема 4. Internet, Intranet-технологии 1. Развитие Internet/Intranet технологий Internet в настоящее время является самым большим и популярным межсетевым объединением в мире. Он соединяет десятки тысяч компьютерных сетей и миллионы пользователей во всем мире. При этом объединены компьютеры тысяч различных типов, оснащенные самым разным программным обеспечением. Пользователи Internet могут не обращать внимания на все эти различия. Internet и реализующие его технологии являются неотъемлемым атрибутом информационного общества и его базовым основанием. Эти технологии, о которых не слышали в конце прошлого века, работают практически во всех областях экономики, науки, культуры, социальных преобразований. Internet в настоящее время соединяет десятки тысяч компьютерных локальных, региональных, федеральных сетей и миллионы пользователей во всем 53 Краткий курс лекций мире. При этом сетью объединены компьютеры тысяч различных типов, оснащенных самым разным программным обеспечением. Существует достаточно много толкований термина Internet, однако он имеет два основных качественных значения: глобальное сообщество произвольно объединяемых мировых сетей, которые используются для свободного обмена данными, информацией и знаниями; совокупность технологий, которые реализуют обмен данными на основе использования семейства протоколов TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol), называемых Internet-технологиями или технологиями Internet. В основе создания Internet лежит история развития сети ARPAnet первой экспериментальной компьютерной сети национального масштаба. Она была создана в конце 1960-х годов в целях поддержки научных исследований Министерства обороны США (Advanced Research Project Agency ARPA) и объединила сотни компьютеров нескольких крупных научных и университетских центров. Узлы сети были связаны физическими выделенными линиями, а передача и прием данных обеспечивалась специальными программами, работающими на узловых компьютерах. Сеть изначально предполагалась ненадежной - исследовалась возможность передачи данных в сети, отдельные фрагменты которой могут перестать функционировать в любой произвольный момент. Программные системы, в которые были заложены принципы искусственного интеллекта, должны были отыскивать работающие сегменты сети и "прокладывать" новые маршруты передачи данных. Выход из строя любого канала связи не должен был вывести такую сеть из строя. При этом общий алгоритм был основан на допущении, что любой компьютер мог связаться с любым "ответившим" компьютером как "равный с равным". Реально сеть стала использоваться для обмена сообщениями (E-mail) и файлового обмена (File-oriented Interchange). 54 Примерно в это же время появились локальные вычислительные сети (Local Area Network - LAN) и компьютеры с операционной системой UNIX, которые, помимо чисто вычислительных задач, стали обслуживать эти сети. Они получили название рабочие станции. OC UNIX была выбрана потому, что в нее была заложена возможность работать с IP-протоколами, которые содержали: правила инициализации и поддержания работы в сети; описание информационных сетевых пакетов (пакетов данных) семейства IP; правила обращения с IP-пакетами (идентификация, проверка целостности, обработка, пересылка, прием и т. д.). Эти решения оказались успешными, стандартизация протоколов позволила подключать к сети компьютеры с различным базовым программным обеспечением. Появилось понятие "трафик", трактуемое в единицах обмена информацией, которым стали измерять реальную загрузку сети. Технология передачи данных IP-пакетами оказалась чрезвычайно перспективной в техническом отношении, однако в чисто пользовательском плане ее необходимо было дорабатывать, так как скорость передачи данных не могла компенсировать значительные затраты времени на поиск нужной информации в огромных массивах данных. В марте 1989 года Тим Бернерс-Ли (Tim Berners-Lee, Conseil Europeen pour la Recherche Nucleaire - CERN, Женева) предложил концепцию распределенной информационной системы с целью "объединения знаний человечества", которую он назвал "Всемирной паутиной" (World Wide Web - WWW). Для её создания он объединил две существующие технологии - технологию применения IP-протоколов для передачи данных и технологию гипертекста (Hypertext Technology). Эта технология основана на реализации быстрого перехода от одного фрагмента текста к другому по выделенным ссылкам (Dedicated Links), при этом указанные фрагменты могут располагаться на фи- 55 Краткий курс лекций зически разделенных компьютерных носителях. Информационная система, построенная на этих принципах, могла объединить множество информационных ресурсов, разбросанных по многочисленным открытым базам данных. Основная метафора Web-гипертекста - это "электронная книга" с автоматически поддерживаемыми мгновенными переходами по ссылкам. Сам же термин гипертекст был впервые предложен Тедом Нельсоном в 1965 году, а первую работающую гипертекстовую систему создал в 1968 году Дуг Энгельбард. В 1991 году был создан первый браузер (Browser) - компьютерная программа просмотра гипертекста, - работавший в режиме командной строки. Его применение позволило уже в 1992 году успешно реализовать предложенный проект, направленный в конечном итоге на создание "бесшовного информационного пространства" (Seamless Informational Area), охватывающего всю планету. С точки зрения пользователя, информационное пространство "всемирной паутины" состоит из документов различного формата (мультемедиадокументов), предметных указателей и ссылок. Для перехода по ссылке или поиска по указателю пользователь применяет соответствующий браузер, "понимающий" язык разметки гипертекста. Поисковая система отыскивает по ссылке или ключевым словам в "паутине" нужный каталог, читает его структуру, считывает нужный документ и пересылает его пользователю. Web-сервер автоматически генерирует гипертекстовое представление требуемых файлов по запросам пользователя. В сентябре 1994 года Оливер Мак-Брайан (Oliver McBryan) из Колорадского университета (США) разработал одно из первых автоматических средств составления предметного указателя для WWW, названное WWWWorm. За несколько минут Worm формировал базу данных из 300000 мультимедийных объектов, которые можно было находить по ключевым словам. Можно считать, что с этого момента информационное пространство World 56 Wide Web было в принципе сформировано (рис. 4.1). Дальнейшее развитие шло по линии совершенствования технологий поиска, передачи, обеспечения безопасности, разработки и стандартизации различных Web-интерфейсов, повышающих комфорт использования Web-технологий. С середины 90-х годов эти технологии стали находить все более широкое применение во многих сферах человеческой деятельности. Рис. 4.1. Информационное пространство WWW Основными элементами технологии WWW являются [Артемьев В.И. Разработка INTRANET-приложений. Учебное пособие. Ярославль: изд-во ЯрГПУ, 1998, 233 с.]: язык гипертекстовой разметки документов (Hyper Text Markup Language - HTML); протокол обмена гипертекстовой информацией (Hyper Text Transfer Protocol - HTTP); 57 Краткий курс лекций универсальный способ адресации ресурсов в сети (Universal Resource Identifier - URI, и Universal Resource Locator - URL); система доменных имен (Domain Name System - DNS); универсальный интерфейс шлюзов (Common Gateway Interface CGI), добавленный позже сотрудниками Национального Центра Суперкомпьютерных Приложений (National Center for Supercomputing Applications NCSA). расширяемый язык разметки (eXtensible Markup Language XML), рекомендованный Консорциумом Всемирной паутины. Язык гипертекстовой разметки HTML создан на опыте использования редактора TeX и системно- и аппаратно-независимых методов представления текста в электронной форме (Standard Generalized Markup Language - SGML, стандарт ISO 8879). Основная идея гипертекста заключается в присутствии внутри ASCII-текста форматирующих полей и ссылок как на части внутри документа, так и на другие документы. Благодаря этому можно просматривать документы в том порядке, в каком требуется, а не последовательно, как при чтении книг. База данных гипертекста является частью файловой системы, которая содержит текстовые файлы в формате HTML и связанные с ними графику, мультимедиа и другие ресурсы. Текстовый формат XML добавился несколько позже и был предназначен для описания систем хранения структурированных данных. Целью создания формата XML было обеспечение совместимости при передаче структурированных данных между разными системами обработки информации, особенно при передаче таких данных через Internet, а также для создания на его основе более специализированных языков разметки, иногда называемых словарями. Словари, основанные на XML, сами по себе формально описаны, что позволяет программно изменять и проверять документы на основе этих словарей, не зная их семантики, то есть не зная смыслового значения элементов. Важной особенностью XML также является применение так называемых 58 пространств имен (Name Space). Для получения файла из Internet браузеру нужно знать, где находится файл и как общаться с компьютером, на котором этот файл находится. Программа-клиент WWW передает имя необходимого файла, его местоположение в Internet (адрес хоста) и метод доступа (обычно протокол HTTP или FTP). Комбинация этих элементов формирует универсальный идентификатор ресурса (Universal Resource Identifier - URI). URI определяет способ записи адресов различных информационных ресурсов. В основу URI были заложены идеи расширяемости, полноты и читаемости. Реализация URI для WWW является способом адресации в сети (Universal Resource Locator - URL). Общий формат ссылки URL - <протокол://узел/путь/файл /метка>. Internet является совокупностью эффективных методов коммуникации (на базе современных стандартизированных протоколов связи) и работы с информацией, находящейся на удаленных носителях. Кроме непосредственных функций по транзиту данных любых типов технологии Internet обеспечивают широкий спектр разнообразных информационных услуг, реализуемых различными службами: служба пересылки и приема сообщений (E-mail); служба гипертекстовой среды (WWW); служба передачи файлов (File Transfer Protocol - FTP); служба удаленного управления компьютером (Teletype Network Telnet); служба имен доменов (Domain Name System); служба телеконференций (Users Network - Usenet) и чатконференций (Интернет Relay Chat - IRC). Программная индустрия для Web испытывает сейчас настоящий бум: сотни компаний - разработчиков программного обеспечения для Web создают новые технологии и инструментальные средства для навигации, работы в Сети и разработки пользовательских приложений. К их числу можно отне- 59 Краткий курс лекций сти: программы просмотра и навигации (браузеры); средства поиска и доставки информации (поисковые машины); программное обеспечение Internet и Web-серверов, серверные приложения и расширения; средства администрирования в сетях; клиентские приложения и расширения (Web-сервисы); инструментальные средства разработки; средства обеспечения безопасности. Инструментальные средства разработки Internet-приложений разнообразны и включают: редакторы гипертекста и графические редакторы; средства разметки карт изображений и конверторы изображений; средства мультимедиа (аудио, анимация, видео); средства генерации виртуальной реальности; средства и языки программирования серверных и клиентских приложений и расширений. Редакторы гипертекста формируют HTML-файлы в режимах программирования или WYSIWYG (What You See Is What You Get). Можно использовать и обычные текстовые редакторы, а также средства, встроенные в браузеры. К этой же группе относятся конверторы, "перегоняющие" офисные документы в гипертекст. Графические редакторы служат для создания изображений, включаемых в гипертекст. Средства разметки карт изображений позволяют разбить изображение на участки и связать гиперссылки с каждым из них. Такие средства могут быть встроены в графический редактор. Конверторы изображений обеспечивают преобразование форматов, размеров и цветов, создание специальных эффектов. Средства мультимедиа предназначены для создания звукового и музы- 60 кального сопровождения, анимационных и видеороликов. Часто воспроизведение файлов мультимедиа осуществляется клиентскими расширениями или специальными Helper-программами. Средства генерации виртуальной реальности позволяют запрограммировать трехмерные сцены и управление ими на языке VRML (Virtual Reality Modeling Language). Ввиду того, что процесс воспроизведения виртуальной реальности достаточно сложен, могут потребоваться дополнительные средства автоматизированного проектирования и анимации. Для просмотра Webстраниц с VRML- изображениями необходимо использовать соответствующие браузеры, например: WebSpace от Silicon Graphics или VRMLрасширения для Internet Explorer или Netscape Navigator. Системы программирования клиентских приложений предназначены для разработки и отладки сценариев (на языках VBScript или JavaScript) и мобильных приложений (на языке Java), выполняемых на стороне клиента. Наибольшие удобство и производительность разработки дают средства визуального программирования. В качестве средств программирования серверных приложений могут применяться как обычные системы программирования (Visual Basic, C/C++, Java), так и интерпретаторы команд (UNIX-shell, REXX и др.) и интерпретаторы и компиляторы сценариев на JavaScript, VBScript и Perl. Для создания клиентских и серверных расширений используются системы программирования, которые позволяют создавать компоненты с использованием механизмов ActiveX или Plug-in, представленных в виде встроенных или дополнительных библиотек интерфейсов. Средства администрирования, как правило, поставляются в составе программного обеспечения Web-сервера и служат для конфигурирования, активации и мониторинга Web-сервисов, для контроля актуальности гиперссылок и связности гипертекстовой структуры, для учета и протоколирования использования серверов, для настройки и сопровождения системы безопасности. 61 Краткий курс лекций Средства безопасности могут быть встроены в программное обеспечение Internet-серверов или представлены в виде дополнительных компонентов: комплексов Firewall и Proxy-серверов, выполняющих фильтрацию данных на различных уровнях. На ранних стадиях развития сеть Internet была "улицей с односторонним движением", так как информация с Web-страниц поступала к пользователю от Web-сервера только при наличии запроса пользователя. С появлением в языке HTML диалоговых свойств пользователь получил обратную связь с Web-сервером. Обмен параметров при этом осуществляется через специальный графический интерфейс (Computer Graphical Interface - CGI). В последнее время все большее распространение получает механизм согласования запускаемых программ через многоцелевые расширения почтовой службы Internet (Multipurpose Internet Mail Extensions - MIME). Современные браузеры, помимо взаимодействия с Web-серверами через протокол http, могут работать с различными типами серверов и служб с использованием протоколов FTP, File, Gopher, Mailto, NNTP, Telnet, WAIS (рис. 4.2). В состав URL входит информация о методе доступа, требующаяся браузеру, чтобы использовать любой из этих протоколов. Intranet - это внутреннее информационное пространство организации, реализуемое либо в локальной сети LAN (Local Area Network), либо в компьютерной сети WAN (Wide Area Network), охватывающей несколько территорий и включающей в себя десятки и/или сотни тысяч компьютеров) и обладающее всеми возможностями Internet. Intranet ориентирован, как правило, на применение в рамках одного компактного или распределенного предприятия и отличается высокой безопасностью и скоростью работы. Используется для решения задач по автоматизации документооборота, информационному сопровождению бизнеспроцессов, поиска и совместного доступа к данным и документам организации и имеет шлюзы для подключения в Internet. Для примера можно привес- 62 ти Intranet-сети, реализованные на основе технологий Microsoft. Пользователь работает с данными в привычном интерфейсе, пользуясь средствами Microsoft Office для доступа к сетевым данным. Рис. 4.2. Варианты взаимодействий в Internet Об удобстве технологий Intranet красноречиво говорит высказывание главы корпорации Microsoft Б. Гейтса (W.Gates): "Меня убедил опыт собственной компании. В Microsoft мы опубликовали в своей сети Intranet тысячи документов для использования внутри корпорации, но я с удивлением обнаружил, что с вводом у нас сети Intranet число обращений к данным возросло в несколько раз. Это весьма примечательный факт, если учесть, что и раньше ко многим из таких файлов добраться было нетрудно, а пользующиеся ими сотрудники неплохо владеют компьютером и весьма заинтересованы в изу- 63 Краткий курс лекций чении хранящейся в них информации". Отметим, что сеть Intranet - отличная платформа для работы с информацией внутри предприятия. Современный Web-браузер доступен для любой клиентской системы. Рынок программного обеспечения для Web-серверов весьма разнообразен - пользователи не привязаны к одному поставщику. Большинство приложений разработано на базе принципа открытых систем и прекрасно взаимодействуют. Технология Web обладает свойством наращиваемости и может применяться в любых вычислительных сетях. Средства разработки приложений в комплексах прикладных программ для пользовательских персональных компьютеров облегчают создание HTML-страниц для Web-серверов. Многообразие протоколов, служб, клиентских приложений, возможностей работы практически с любыми серверными платформами (Linux, Windows, Solaris, BSD и др.) и операционными системами превратили Internet в мощный инструмент, широко использующийся в бизнесе. Распределенные информационные системы, построенные на Internet-технологиях, стали обычным явлением. Многие сферы бизнеса получили приставку "е" - eBusiness, что означает "электронный бизнес". В настоящее время сеть Internet является основой перехода к информационному обществу, а сам он становится глобальной индустрией в информационном, экономическом и социальном пространствах. По оценкам различных международных аналитических служб, общий оборот в Internet-индустрии к 2010 году может составить более 12 триллионов долларов. Аналитический отдел Yandex опубликовал исследование, посвященное развитию Internet в регионах России. В основу исследования легли данные различных служб самого Yandex, а также информация Фонда "Общественное мнение" (ФОМ), TNS, компании RU-Center и проекта "Черный квадрат". Выяснилось, что услугами Internet в России пользуется 25% населения, то есть 29 миллионов человек, из них более 6 миллионов - в Москве и Санкт- 64 Петербурге. Проведенное исследование подтвердило лидерство обеих столиц по всем показателям распространения Internet и активности пользователей. В частности, по проникновению Internet Москва обгоняет регионы больше чем в 2,5 раза, Санкт-Петербург - в 1,5 раза. Уровень покупательской онлайнактивности обоих мегаполисов также значительно выше. Московские покупатели в 16 раз активнее региональных, петербуржцы - в 6 раз. Что касается регионов, то больше всего пользователей Internet после Москвы и Санкт-Петербурга насчитывается в Центральном федеральном округе (ЦФО) - 17% всех российских пользователей. Отстают по этому показателю Урал и Дальний Восток (6% и 5% соответственно). ЦФО также занял за счет Московской области третье место по числу доменов на тысячу пользователей, почти в 2 раза превысив средний показатель. По уровню проникновения Internet первое место среди всех федеральных округов занимает Северо-западный федеральный округ (без учета СанктПетербурга). Проникновение Internet в этом регионе составляет 31%, что на 9% больше, чем в среднем по округам. Вторую строчку по этому показателю занимает Дальневосточный федеральный округ - 28%. Однако на Дальнем Востоке меньше всего электронных СМИ, при этом они являются самыми активными. Среднестатистическое СМИ из этого округа предлагает 14 новостей в день. Это в два раза больше среднего. Около 70% дальневосточного новостного трафика поступает из Владивостока. По двум важным показателям Internet-активности пользователей (развитие блогосферы и покупательская онлайн-активность) среди федеральных округов лидирует Урал, опережая среднероссийские показатели в два раза. Очевидно, что на эти результаты сильно влияет Екатеринбург. Именно этот город оказался самым интернетизированным после Москвы и Санкт-Петербурга. Далее следуют Краснодар и Новосибирск. Также в первую десятку рейтинга интернетизации входят пять поволжских городов - 65 Краткий курс лекций Самара, Пермь, Казань, Уфа и Нижний Новгород. Южный и Сибирский федеральные округа наиболее близки к средним российским показателям развития Интернета. Кроме разницы между столицами и регионами очень заметна разница между городами и остальной частью России. По данным TNS, Internet используют около 40% жителей городов с населением более 100 тысяч человек. Фактически это означает, что проникновение Internet в маленьких городах и деревнях существенно ниже 20%. По данным Yandex, число сайтов в Рунете выросло за 2007 год на 66%. Каждый день в зоне .RU регистрируется более 1000 новых доменов, что соответствует росту на 62% в год. Этот рост линейный, а не экспоненциальный. Количество доменов, зарегистрированных в регионах, увеличивается несколько медленнее (за последний год - на 57%). Поисковые системы Для быстрого поиска информации в Internet разработаны специальные программы, которые по заданным адресам и ссылкам мгновенно отыскивают нужную информацию. При этом число обработанных информационных ресурсов может достигать сотен тысяч. Поисковая система - Web-сайт, предоставляющий возможность поиска информации в Internet. Большинство поисковых систем ищут информацию на сайтах Всемирной паутины, но существуют также системы, способные искать файлы на Ftp-серверах, товары в Internet-магазинах, а также информацию в группах новостей Usenet. В последнее время появился новый тип поисковых движков, основанных на технологии RSS, - семейство XML-форматов, предназначенных для описания лент новостей, анонсов статей, изменений в блогах и т. п. Можно назвать и аналогичные технологии: Rich Site Summary (стандарт RSS 0.9x) обогащенная сводка сайта; RDF Site Summary (RSS 0.9 и 1.0) - сводка сайта с применением инфраструктуры описания ресурсов; Really Simple Syndication 66 (RSS 2.x) - очень простое приобретение информации. Информация из различных источников, представленная в формате XML на базе RSS-стандартов, может быть собрана, обработана и представлена пользователю в удобном для него виде специальными программами- агрегаторами. Комплекс программ, обеспечивающий функциональность поисковой системы, называют поисковым движком или поисковой машиной. Основными критериями качества работы поисковой машины являются релевантность, полнота базы, учет морфологии языка. Индексация информации осуществляется специальными поисковыми роботами. Улучшение работы поисковых систем - это одна из приоритетных задач сегодняшнего Internet. Первой поисковой системой для Всемирной паутины был "Wandex" робот, разработанный Мэтью Греем (Matthew Gray) из Массачусетского технологического института в 1993 году. В том же 1993 году появилась поисковая система Aliweb, работающая до сих пор. Первой полнотекстовой (т. н. "Crawler-based" - то есть индексирующей ресурсы при помощи робота) поисковой системой стала "WebCrawler", запущенная в 1994 году. В отличие от своих предшественников она позволяла пользователям искать по любым ключевым словам на любой Web-странице - с тех пор это стало стандартом во всех основных поисковых системах. Кроме того, это был первый поисковик, о котором стало известно в широких кругах. В 1994 году был запущен поисковик Lycos, разработанный в университете Карнеги Мелона (США). Вскоре появилось множество других конкурирующих поисковых машин, таких как Excite, Infoseek, Inktomi, Northern Light и AltaVista. В некотором смысле они конкурировали с популярными Интернет-каталогами, такими как Yahoo!. Позже каталоги соединились или добавили к себе поисковые машины, чтобы увеличить функциональность. В 1996 году русскоязычным пользователям Internet стало доступно морфологическое расширение к поисковой машине AltaVista и оригинальные российские поисковые машины Rambler и Aport. 23 сентября 1997 года была реализована поисковая машина 67 Краткий курс лекций Yandex. Помимо поисковых машин для Всемирной паутины существовали и поисковики для других протоколов, такие как Archie для поиска по анонимным FTP-серверам и Veronica для поиска в Gopher. В настоящее время совокупности поисковых и сервисных программ образуют мощные общедоступные и коммерческие поисковые службы: в зарубежном секторе Internet это AltaVista, Excite, Google, HotBot, Infoseek (Go)Light, Lycos, Magellan, Norbern, Yahoo!, Open Text, Web Crawler, в русскоязычном секторе основными полнотекстовыми поисковыми системами считаются Апорт, "Иван Сусанин", "Кирилл и Мефодий", "Россия-Он-Лайн", Rambler, List.ru, Russia on the Net, FTP-Search, Yandex. По данным компании Net Applications, в декабре 2007 года рыночная доля Google в мире составляла 77,04%, Yahoo - 12,46%, MSN - 3,33%, Microsoft Live Search - 2,57%, AOL - 2,12%, Ask - 1,38%, AltaVista - 0,13%, Excite - 0,07%, Lycos - 0,02%, All the Web - 0,02%. Популярность поисковых систем в русскоязычном сегменте Internet (Рунете): многоязычные: Google (18% Рунета), Yahoo! (1% Рунета) и принадлежащие этой компании поисковые машины: Overture, Inktomi, AltaVista, Alltheweb FAST-Engine, а также MSN (2% Рунета, принадлежит компании "Microsoft"); русскоязычные: Aport (1% Рунета), Rambler (18% Рунета), Yandex (47% Рунета), Mail.ru (7% Рунета), Webalta, Qwika, Gogo.ru, Turtle, Punto, Nigma, Darodar - поисковая система товаров, VisualWorld, Вершки Рунета поиск по заглавным страницам. Большинство русскоязычных поисковых систем индексируют и ищут тексты на многих языках - украинском, белорусском, английском и др. Отличаются же они от "всеязычных" систем, индексирующих все документы подряд, тем, что в основном индексируют ресурсы, расположенные в доменных 68 зонах, где доминирует русский язык, или другими способами ограничивают своих роботов русскоязычными сайтами. Наряду с универсальными поисковыми системами большой популярностью пользуются специализированные, такие как метапоисковые MetaCrawler.com и Nigma.ru, или осуществляющие "вертикальный" поиск (по конкретным типам: новости, картинки, видео, фото, вакансии, группы товаров и т. п.). Тема 5. Категории информационных систем В данной лекции рассматриваются категории информационных систем. Уделено внимание типам данных в организации и OLAP-технологиям Обсуждая проблемы использования ИТ в бизнесе, не следует говорить об информационных технологиях вообще. К настоящему времени созданы тысячи программных продуктов, сотни технологий, десятки протоколов и соглашений о разработке и использовании интерфейсов, международных стандартов в области ИТ-приложений. В отличие от бытовой сферы, где ИТ используются непосредственно (аудио- и видеотехника, мобильная телефонная связь, цифровые фототелевизионные системы, технологии обработки текстов и изображений, широкий спектр информационных услуг и т. д.), применение ИТ в целях информатизации бизнеса происходит опосредованно - с помощью разработки и внедрения информационных систем различного назначения. Информационные технологии становятся средством преобразования данных и формирования информационных потоков внутри и вне предприятия. В рамках одной информационной системы могут использоваться десятки ИТ. Таким образом, информационная система предприятия является средой для реализации современных ИТ. Информационные системы (ИС) могут очень сильно различаться по своим функциям, архитектуре, реализации в зависимости от конкретной области применения. Однако можно выделить по крайней мере два свойства, 69 Краткий курс лекций которые являются общими для всех информационных систем. Во-первых, любая информационная система предназначена для сбора, хранения и обработки информации. Поэтому в основе любой информационной системы лежит среда переработки, хранения и доступа к данным. Среда должна обеспечивать уровень надежности хранения и эффективность доступа, соответствующие области применения информационной системы. Заметим, что в обычных вычислительных программных системах наличие такой среды не является обязательным. Во-вторых, информационные системы ориентируются на конечного пользователя, например, банковского клерка, работника склада, бухгалтера или чиновника городской администрации. Такие пользователи могут быть очень далеки от мира компьютеров. Для них терминал, персональный компьютер или рабочая станция являются всего лишь средством обеспечения профессиональной деятельности. Поэтому информационная система обязана обладать простым, удобным, легко осваиваемым, "комфортным" интерфейсом, который должен предоставить конечному пользователю все необходимые для его работы функции, но в то же время не дать ему возможности выполнять какие-либо действия, которые могли бы нанести вред информационной системе. Конкретные задачи, которые должны решаться информационной системой, зависят от той прикладной области, для которой система предназначена. Области применения информационных приложений разнообразны: банковское дело, страхование, медицина, транспорт, образование, государственное управление, разработка программного обеспечения и т. д. Трудно найти область деловой активности, в которой сегодня можно было бы обойтись без использования информационных систем. С другой стороны, конкретные задачи, решаемые банковскими информационными системами, отличаются от задач, для решения которых создаются медицинские или транспортные информационные системы. 70 Объединяет все эти системы одно основополагающее обстоятельство: руководство компаний испытывает потребность в достоверной информации о различных аспектах бизнеса компании и внешней среды в целях поддержки принятия решений. От этого зависит качество управления компанией, возможность эффективного планирования ее деятельности, выживание в условиях жесткой конкурентной борьбы. При этом критически важными являются наглядность форм представления информации, быстрота получения новых видов знания, возможность анализа текущих и исторических данных. Роль структуры управления в формировании ИС Создание и использование информационной системы для любой организации предполагает выполнение следующих условий: структура ИС, ее функциональное назначение должны соответствовать целям, стоящим перед организацией. Например, в коммерческой фирме (ИС) - эффективный бизнес, извлечение максимальной выгоды; на государственном предприятии - решение экономических и социальных задач; информационная система должна контролироваться людьми, которые понимают ее назначение, цели и задачи, и использоваться в соответствии с основными социальными и этическими принципами; ИС должна обеспечивать производство достоверной, надежной, систематизированной и своевременной информации. Таким образом, для создания и использования ИС необходимо сначала понять и выстроить структуру, функции и политику предприятия, цели управления и принимаемых решений, возможности применяемой технологии. Ключевые элементы любого предприятия - структура и органы управления, стандартные процедуры, персонал, корпоративная культура. Построение ИС должно начинаться с анализа структуры управления организацией. Координация работы всех подразделений предприятия осуществляется 71 Краткий курс лекций через органы управления разного уровня. Под управлением понимают обеспечение поставленной цели при условии реализации следующих управленческих функций: организационной, плановой, учетной, анализа, контрольной, стимулирования. Рассмотрим кратко их содержание. Организационная функция заключается в разработке организационной структуры и комплекса нормативных документов: штатное расписание фирмы, отдела, лаборатории, группы с указанием подчиненности, ответственности, сферы компетенции, прав, обязанностей и т. п. Чаще всего это излагается в положении по отделу (лаборатории) или в должностных инструкциях. Планирование (плановая функция) состоит в разработке и реализации планов по выполнению поставленных задач. Например, бизнес-план для всей фирмы, план производства, план маркетинговых исследований, финансовый план, план проведения научно-исследовательской работы (и т. д.) на различные сроки (год, квартал, месяц, день). Учетная функция заключается в разработке или использовании уже готовых форм и методов учета показателей деятельности фирмы: бухгалтерский, финансовый, управленческий, складской и т. п. В общем случае учет можно определить как получение, регистрацию, накопление и предоставление информации о реальных хозяйственных процессах. Анализ, или аналитическая функция, связывается с изучением итогов выполнения планов и заказов, определением влияющих факторов, выявлением резервов, исследованием тенденции развития и т. д. Выполняется анализ различными специалистами в зависимости от сложности и уровня анализируемого объекта или процесса. Анализ результатов хозяйственной деятельности фирмы за год и более проводят специалисты- аналитики, а на уровне цеха, отдела, - менеджер этого уровня (начальник или его заместитель) совместно со специалистом- экономистом. Контрольная функция чаще всего осуществляется менеджером соответствующего уровня: контроль выполнения планов, расходования матери- 72 альных ресурсов, использования финансовых средств и т. п. Стимулирование (мотивационная функция) предполагает разработку и применение различных методов стимулирования труда подчиненных работников: финансовые стимулы - зарплата, премия, акции, оплата путевок и т. п.; психологические стимулы - повышение в должности, избрание в закрытый клуб, благодарности, дипломы, звания, степени и т. п. Стандартные процедуры в организации - точно определенные правила выполнения заданий в различных ситуациях. Они охватывают все стороны функционирования организации, начиная от технологических операций по составлению документов на производимую продукцию и заканчивая разбором жалоб потребителей. Корпоративная культура - совокупность представлений, этических принципов, типов поведения, исполнение бизнес-правил. Особую роль играет важная ее составляющая - информационная культура персонала и предприятия в целом. Это находит отражение в информационной системе, так как существует взаимозависимость между стратегией, правилами, процедурами организации и аппаратной, программной, телекоммуникационной частями ИС. Поэтому на этапе внедрения и проектирования ИС очень важным является активное участие менеджеров, определяющих круг предполагаемых для решения проблем, задач и функций по своей предметной области. Любое предприятие является сложным организмом, который состоит из большого числа разнородных объектов и процессов, имеющих собственные управляющие органы. Для согласования функционирования всего предприятия необходима общая многоуровневая система управления. В практике менеджмента принято выделять три основных уровня управления (иерархии управленческой деятельности): стратегический, тактический, операционный. Управленческая пирамида, отражающая уровни возрастания власти, ответст- 73 Краткий курс лекций венности и динамику принятия решений, показана на рисунке 6.1 [Донченко И.В. http://do.rksi.ru/library/]. Рис. 5.1. Управленческая пирамида предприятия Каждый из "этажей" управления характеризуется собственным набором функций, уровнем компетентности и ответственности и нуждается в соответствующей информационной поддержке (рис. 6.2). Это находит отражение в том, что информационные системы общего назначения включают в себя локальные управленческие подсистемы соответствующего уровня. Следует сразу выделить две составляющие успеха в информационной деятельности на всех уровнях управления - организационную и технологическую. Рис. 5.2. Управленческая пирамида и информационные подсистемы управления 74 Уровни управления определяются сложностью решаемых задач. Чем сложнее задача, тем более высокий уровень управления требуется для ее решения. Необходимо также учитывать динамику реализации принимаемых решений, что позволяет рассматривать управление под углом временного фактора. Стратегический уровень обеспечивает выработку управленческих решений, направленных на достижение долгосрочных стратегических целей организации. Поскольку результаты принимаемых решений проявляются спустя длительное время (месяцы, годы), особое значение на этом уровне имеет такая функция управления, как стратегическое планирование. Ответственность за принятие управленческих решений чрезвычайно велика и определяется не только результатами анализа с использованием специального математического аппарата и информационных систем поддержки принятия решения, но и профессиональной интуицией менеджеров. Пример. На основании анализа финансового состояния фирмы принимаются решения об увеличении (уменьшении, снятия с продажи) производимой продукции, о выпуске нового продукта, об открытии филиала, об увеличении активов компании, о привлечении кредитов. Тактический уровень обеспечивает решение задач, требующих предварительного анализа большого количества разнородной информации, поступающей с верхнего и нижнего уровней. На этом уровне особое значение приобретает такая функция управления, как анализ. Объем решаемых задач уменьшается, но возрастает их сложность и ответственность за результаты. При этом не всегда удается выработать нужное решение оперативно - требуется дополнительное время на осмысление, сбор недостающих сведений и т. п. Управление связано с некоторой задержкой между моментом поступления информации и принятием решений и их реализацией, а также между моментом реализации решений и получением реакции на них. Пример. На основании анализа статистических данных по спросу на 75 Краткий курс лекций продукцию, о ценах конкурентов и пр. прогнозируется прибыль и разрабатывается план выпуска продукции на ближайший период (неделю, месяц, квартал). Анализируются данные управленческого учета. Решается вопрос о привлечении дополнительных работников или об их сокращении. Функционально-операционный уровень управления обеспечивает решение многократно повторяющихся задач и операций и быстрое реагирование на изменения входной текущей информации. На этом уровне достаточно велики как объем выполняемых функциональных операций, так и динамика принятия управленческих решений. Этот уровень управления часто называют оперативным - из-за необходимости быстрого реагирования на изменение ситуации. На уровне оперативного управления большой объем занимают учетные задачи. Пример учетных задач: учет затрат времени, сырья и материалов при выполнении отдельных производственных операций; учет произведенной и проданной продукции; бухгалтерский учет и т. д. Рис. 5.3. Соответствие уровней ИС уровням управления компании На рисунке 5.3 показано, как информационные технологии и системы вписываются в систему управления современным предприятием. Изменения в одном компоненте неизбежно вызывают изменения в остальных. Иногда на "увязку" таких изменений уходят месяцы и годы, что приводит к серьезным кризисным явлениям. В соответствии с иерархией управления компании ин- 76 формационные системы должны иметь соответствующие уровни разделения и использования информации. Обычно это уровни: эксплуатационный, знания, управленческий и стратегический. Деловые задачи и соответствующее информационное сопровождение определяются для каждой функциональной области: маркетинга и продаж, планирования, производства, финансов, бухгалтерского учета, человеческих ресурсов, обеспечение качества и т. д. (рис.5.4) [Грачев Н.Н., Шевцов М.А. Информационные технологии для госслужащих, http://grachev.distudy.ru]. Рис. 5.4. Соответствие уровней ИС уровням управления компании Например, "коммерческая" система на эксплуатационном уровне регулярно делает запись ежедневных коммерческих данных и обрабатывает заказы. Системы уровня знания создают поля информации для исследования и анализа деятельности фирмы и отрасли. Системы уровня управления отслеживают ежемесячные коммерческие данные всех коммерческих территорий и 77 Краткий курс лекций выделяют те территории, где продажа превышает ожидаемые уровни или падает ниже их. Система прогноза предсказывает коммерческие тренды - обслуживает стратегический уровень. Информационные системы (подсистемы) стратегического уровня - инструмент помощи руководителям высшего уровня. С их помощью подготавливают стратегические исследования, анализируют длительные тренды, тенденции и в делах фирмы, и в деловом окружении. Их основное назначение приводить в соответствие изменения в условиях внешней среды с существующей организационной возможностью получения преимуществ. Каков будет уровень занятости через пять лет? Каковы длительные промышленные финансовые тренды и где возможны наши подъемы и спады? Какие изделия мы должны производить через три года, через пять лет? Акции каких компаний следует приобрести в расчете на долгосрочную перспективу? Системы (подсистемы) уровня тактического управления разрабатывают для контроля, управления, принятия прямых решений и административных действий средних менеджеров. Основные вопросы, адресованные им: хорошо ли работают управляемые объекты? нужно ли улучшать систему управления? какие связи стали ненужными? какие бизнес-процессы нуждаются в улучшении? Системы уровня управления обычно очень быстро обеспечивают периодические отчеты, выполненные по утвержденным шаблонам. Пример - система управления состоянием объектов и систем, которая сообщает о перемещении и распределении общего количества продукта деятельности фирмы, равномерности работы торгового отдела и отдела, финансирующего затраты для служащих во всех разделах компании, отмечая те области деятельности, где фактические издержки превышают бюджеты. Системы уровня управления поддерживают в некоторых случаях и принятие нестандартных решений. Они предназначены для работы с менее формализованными данными, чтобы разрабатывать на их основе менее структурированные решения, для которых информационные требования не 78 всегда ясны. Эти системы часто отвечают на вопросы "что, если...?". Что произойдет с производственным календарным планом, если мы удвоим продажу в декабре? Что случится с нашим дивидендом, если оплата будет отсрочена в течение шести месяцев? Ответы на эти вопросы часто требуют новых данных, которые не могут быть получены от существующих систем эксплуатационного уровня. Системы (подсистемы) уровня знания поддерживают работников знания, аналитиков текущей информации и обработчиков данных в организации. Цель систем уровня знания состоит в том, чтобы помочь фирме интегрировать новое знание в бизнес и управлять подсистемами знания, необходимыми в текущей и перспективной деятельности компании. Разработка систем уровня знания, особенно в форме рабочих станций и офисных систем, сегодня является одной из наиболее привлекательных областей разработки приложений в информатизации бизнеса. Системы (подсистемы) операционно-эксплуатационного уровня поддерживают управление операциями, следят за элементарными действиями организации, такими как продажи, платежи, работа с депозитами, платежными ведомостями, кредитование оперативных финансовых решений, и регулируют поток материалов на производстве. Основная цель систем на этом уровне состоит в том, чтобы ответить на обычные вопросы и проводить потоки транзакций через предприятие. Для ответа на организационные, технологические и производственные вопросы информация должна быть доступна, оперативна и точна. Это наиболее естественно автоматизируемая часть любого предприятия. Информационные системы могут также быть дифференцированы функциональным образом. Главные организационные функции, типа продажи и маркетинга, производства, финансов, бухгалтерского учета и человеческих ресурсов, могут обслуживаться небольшими собственными информационными системами. 79 Краткий курс лекций В больших организациях подфункции каждой из этих главных функций также имеют собственные локальные информационные подсистемы. Например, функция производства могла бы иметь системы для управления запасами, управления процессом обслуживания завода, автоматизированной разработки и материального планирования требований. Все зависит от конкретных способов формирования информационных потоков и пучков, а также информационного поля предприятия. На рисунке 5.5 представлена общая схема концептуального (послойного) представления информационной системы. Рис. 5.5. Уровни представления ИС Информационные системы, имеющие некоторое число функциональных подсистем, которые разнесены территориально по подразделениям и филиалам компании, имеют собственную архитектуру и конфигурацию, программно-аппаратные средства, систему управления и персонал, называются распределенными информационными системами (Distributed Information Systems - DIS). Типы данных в организации Активно работающие компании не испытывают недостатка в данных. Данные находятся везде - в рабочих файлах персональных компьютеров, базах данных, видео- и графических презентациях, бумажных и электронных 80 документах. Вся информация, которую использует менеджер в повседневной деятельности и в процессе принятия решений, может быть условно разделена на три категории: формализованная, частично формализованная и неформализованная. В зависимости от степени формализации определяются и типы решений - структурированные, частично структурированные и неструктурированные. Компьютер обрабатывает данные, представленные в формализованном виде - в виде чисел. С такими же данными имеют дело и формальные математизированные средства статистики. Таким образом, формализация данных является важнейшей составляющей работы информационных систем. Примером формализованных данных является представление результатов деятельности компании в виде наборов числовых таблиц: финансовые отчеты, баланс, денежные транзакции, платежи, оперативные сводки о выполнении суточных заданий, заказы, накладные и т. д. Действия с формализованными данными легче автоматизируются и могут проходить практически без участия человека. Часть информации изначально является неформализованной, но поддается частичной формализации матричными методами. Например, для того чтобы оценить влияние факторов внешнего окружения или ответные действия самого предприятия, часто применяются матрицы BCG (Boston Consulting Group). Для оценки степени успешности бизнеса по характеристикам получения и расходования денежных средств на поддержку деятельности или для оценки перспектив бизнеса на конкретном рынке в конкретной ценовой обстановке используется матрица GEMPM (General Electric Multifactor Portfolio Model) из Portfolio-анализа. Матрица строится по некоторому алгоритму, который заполняет клетки матрицы формальными параметрами, имеющими реальный неформальный смысл. Например, ячейки матрицы BCG (2х2) - "вопросительные знаки", "звезды", "дойные коровы", "собаки". Матрица GEMPM строится в системе 81 Краткий курс лекций координат "сила бизнеса - привлекательность рынка", оценки производятся по девяти параметрам (матрица 3х3). В этих случаях принятие решений осуществляется тандемом "человек-компьютер": оптимальное решение выбирает человек, пользуясь набором сценариев, предоставленных компьютером. Сценарии строятся по принципу "что, если…?" с помощью систем поддержки принятия решения (Decision Support System - DSS). Значительная часть данных, особенно на верхнем уровне управления, бывает неформализованной - политические новости, сведения о партнерах и конкурентах, информация с фондовых и валютных бирж, сводные неформальные отчеты по периодам, деловая переписка, протоколы встреч, семинаров, научные публикации и обзоры, гипертексты в Интернете. Такие данные наиболее трудно формализуемы, но их анализ является обязательной составляющей деятельности высшего руководителя. В этом случае основная тяжесть в принятии решения и ответственность за его результаты лежит на руководителе - здесь огромную роль играют его знания, деловой опыт, компетенция и, конечно, интуиция. Компьютерные, информационные экспертные системы (Expert System - ES) только дополняют эти качества. Если данные являются недостаточно структурированными и фрагментированными среди разнообразных платформ, операционных систем, различных СУБД и приложений, то особенно важным процессом является концентрация по некоторым согласованным правилам этих данных в массивы, называемые метаданными (Metadata). Решения для управления метаданными предоставляют расширенные возможности доступа к массивам структурированных данных вместе с отображением их взаимоотношений с другими массивами информации. Использование специальных хранилищ - репозиториев (Repository) - также может рационализовать или придать смысл этим данным за счет идентификации и сравнения. Работа с неформализованными данными вызывает значительные трудности. Эти структуры данных, разбитые на категории, довольно сложно под- 82 держивать с помощью репозитория. Особенно это касается систем управления смыслом и содержанием (Content Management Systems - CMS), а также документацией. Специализированные репозитории и поисковые машины предоставляют только отдельные решения, и ни одно из них не покрывает весь спектр данных. Тем не менее, для решений на базе репозиториев существует возможность объединения как формализованных, так и неформализованных метаданных, что может быть достигнуто путем разработки соответствующих интерфейсов к этим новым технологиям. Подобный репозиторий станет центральным каналом доступа ко всем корпоративным массивам данных, идентифицируя взаимоотношения между данными, а также то, насколько сотрудники, заказчики и партнеры их используют. От переработки данных к анализу Естественно, что не все нужные данные присутствуют в ИС в "чистом" виде. Полезную информацию приходится вылавливать из большого количества дополнительных данных, и этот процесс называется извлечением данных (Data Mining - DM). Полезная информация может быть спрятана очень глубоко; ИС извлекает правдоподобные данные, но они могут не отражать ее суть, может возникнуть опасность получения смещенных оценок (Biased Estimator), когда выявляется не совсем тот фактор, который влиял на исследуемый объект или систему. Информация практически всегда бывает "зашумлена", при этом часто амплитуда полезного сигнала сравнима с амплитудами побочных явлений. Реальную информацию в такой ситуации извлечь трудно, и это может привести к ошибочным оценкам и прогнозам. Пользователи могут получать полноценную отдачу от информации только в том случае, если эта информация точна, полна, из нее несложно извлекать знания. Информация из хранилищ и витрин данных может быть объединена с информацией из неструктурированных источников, с последующим предоставлением доступа к ней различным группам пользователей, при- 83 Краткий курс лекций чем каждая из подобных групп может иметь свои ожидания относительно того, каким образом им должна быть предоставлена информация. Некоторые руководители просто хотят, чтобы отчеты предоставлялись каждое утро, другим требуется иметь перед собой инструментальную панель руководителя, отображающую критически важные бизнес-показатели. Кто-то из менеджеров хочет выполнять усложненные запросы с иерархической детализацией данных или же делать срезы и манипулировать своими данными. Знания имеют небольшую ценность, если они не являются руководством к действию или не намечаются к использованию в бизнес-процессах! Пользователи нуждаются в таком представлении информации, которое бы соответствовало их уникальным бизнес-процессам. На рынке предлагается много программных продуктов для решения разнообразных общих и частных проблем. Среди них: системы генерации отчетов для формального представления информации (например, программный продукт Crystal Reports компании Crystal Decisions, предназначенный для создания корпоративной отчетности); аналитические системы для сложного динамического анализа данных; системы генерации персональных запросов, анализа и создания отчетов для индивидуальных пользователей, имеющих разнообразные потребности по представлению и анализу информации; решения по разработке КИС-приложений (Enterprise Information System Applications - EISA), предназначенные для создания инструментальных панелей руководителя и аналитических приложений для добычи данных. В самом общем виде задачи менеджмента можно свести к пяти ключевым вопросам: Где мы находимся? 84 Чего мы хотим достичь? Как мы туда попадем? Сколько времени и ресурсов на это потребуется? Сколько это будет стоить? Для сложных систем характерно то, что управлять ими приходится, как правило, в условиях неполной информации, отсутствия знания закономерностей функционирования и постоянного изменения внешних факторов. Поэтому процессы управления и принятия решений имеют итерационный характер. После принятия решения и применения управляющего воздействия необходимо вновь оценить состояние, в котором находится система, и решить вопрос о том, правильно ли мы движемся по намеченному пути. Если отклонения нас не удовлетворяют, то необходимо переопределить наборы данных, скорректировать решение и "перезапустить" процесс управления. Современные информационные технологии при поиске ответов на поставленные вопросы позволяют аналитику формулировать и решать задачи нижеследующих классов. Аналитические - вычисление заданных показателей и статистических характеристик бизнес-деятельности на основе ретроспективной информации из баз данных. Визуализация данных - наглядное графическое и табличное представление имеющейся информации. Извлечение (добыча) знаний (Data Mining) - определение взаимосвязей и взаимозависимостей бизнес-процессов на основе существующей информации. К данному классу можно отнести задачи проверки статистических гипотез, кластеризации, нахождения ассоциаций и временных шаблонов. Например, путем анализа экономических и финансовых показателей деятельности компаний, которые затем обанкротились, банк может выявить некоторые стереотипы, которые можно будет учесть при оценке степени риска кредитования. 85 Краткий курс лекций Имитационные - проведение на ЭВМ экспериментов с формализованными (математическими) моделями, описывающими поведение сложных систем в течение заданного или формируемого интервала времени. Задачи этого класса применяются для анализа возможных последствий принятия того или иного управленческого решения (анализ "что, если?..."). Синтез управления - используется для определения допустимых управляющих воздействий, обеспечивающих достижение заданной цели. Задачи этого типа применяются для оценки достижимости намеченных целей, определения множества возможных управляющих воздействий, приводящих к нужному результату. Оптимизационные - основаны на интеграции имитационных, управленческих, оптимизационных и статистических методов моделирования и прогнозирования. Вместе с постановкой задачи синтеза управления позволяют выбрать на множестве возможных управлений те из них, которые обеспечивают наиболее эффективное (с точки зрения определенного критерия) продвижение к поставленной цели. Рис. 5.6. Категории ИС для обработки различных типов данных В настоящее время существуют определенные категории информационных систем (или соответствующие модули интегрированных ИС), которые 86 обслуживают каждый организационный уровень и помогают успешно решать указанные выше классы задач с обработкой соответствующего типа данных (рис. 5.6 и 5.7). Рис. 5.7. Категории ИС, поддерживающие различные типы решений Современная компания с разветвленным бизнесом, как правило, имеет: системы поддержки деятельности руководителя (Executive Support Systems ESS) на стратегическом уровне; управляющие информационные системы (Management Information Systems - MIS) и системы поддержки принятия решений (Decision Support Systems - DSS) на среднем управленческом уровне; рабочие системы знания (Knowledge Work System - KWS) и системы автоматизации делопроизводства (Office Automation Systems - OAS) на уровне знаний; системы диалоговой обработки транзакций (Transaction Processing Systems - TPS) на эксплуатационном уровне. Системы диалоговой обработки транзакций 87 Краткий курс лекций Системы диалоговой обработки транзакций (TPS) - базовые системы, обслуживающие исполнительский (эксплуатационный) уровень организации. Это компьютеризированная система для автоматического выполнения большого числа транзакций (Transactions), составляющих стандартный бизнеспроцесс этого уровня. Примеры - коммерческие расчеты, заказы, регистрация продаж, заполнение стандартных форм, платежных ведомостей, отчетов. На этом уровне цели, задачи, ресурсы точно определены, их выполнение связано с минимальным риском, данные, как правило, формализованы. Правила очень жесткие, и решения всегда структурированы. Соответствие критериям и шаблонам должно быть полным. Объемы обрабатываемых данных велики, но потоки и структура данных (Data Flow and Data Structure) четко идентифицированы и легко контролируются автоматизированными средствами. Информационные системы этого уровня не являются самостоятельными - они обычно выполняются в виде приложений, которые по тем или иным правилам интегрируются в общую корпоративную ИС. Типичный пример: интеграция модулей "1С: Бухгалтерия", "LanDocs", "LanStaff" и пр. в систему диалоговой обработки данных. Технология такого встраивания хорошо отработана, есть достаточно много фирм (в их числе и "ЛАНИТТЕРКОМ" в Санкт-Петербурге), которые быстро и качественно выполнят эту работу. Рабочие системы знания и автоматизации делопроизводства Рабочие системы знания (KWS) и автоматизации делопроизводства (OAS) обслуживают информационные потребности на тактическом и функционально- оперативном уровнях управления организацией. Ключевые вопросы управления знаниями: Как формировать и актуализировать знания? Как сделать знания используемыми? Как измерить знания? Как оценить людей, владеющих знаниями? 88 Как мотивировать владельцев знаний? Как заставить сотрудников делиться знаниями? Как выявить скрытые знания и поставить их на службу бизнесу? Рабочие системы знания используют разнородные, многопрофильные данные различной степени формализации. Их цель - аккумулировать знания и опыт, сформировать "рабочее" знание для сопровождения основной деятельности и для получения дополнительных оригинальных знаний, необходимых для выполнения, например, перепроектированных бизнес-процессов или для формирования подхода при оценке нестандартной ситуации, а также находить новые области применения для уже использованных данных. Они способствуют систематизации данных и созданию новых знаний. Задача руководителя подразделения KWS - гарантировать, чтобы новые знания и технический опыт были востребованы и должным образом интегрированы в бизнес. Рабочие места KWS выполняются в виде научных или инженерных АРМов (Workbench, Workstation) и являются частью КИС. Работники знания - высококвалифицированные специалисты с широким научным и техническим кругозором и хорошей профессиональной подготовкой. Несколько примеров известных программных продуктов по формированию и управлению корпоративными знаниями: продукт "Microsoft SharePoint Portal" как средство управления знаниями (www.microsoft.ru); продукт "Система формирования и управления знаниями Excalibur Retrieval Ware" группы компаний АСК (http://www.ask.ru); линейка продуктов eDOCS компании Hummingbird (www.hummingbird.ru). Пользователи системы автоматизации делопроизводства работают с почти формализованными данными, их функции - дополнять и контролировать работу систем TPS на эксплуатационном уровне, а также делопроизводство и документооборот, которые образуют подсистему документационного 89 Краткий курс лекций обеспечения (ДОУ) на уровне организации (рис. 5.8. Это менеджеры среднего звена, делопроизводители, технологи, разработчики и т. д. Решения являются в большой степени структурированными, и поэтому результаты легко прослеживаются. Локальные и сетевые OAS имеют развитый графический интерфейс, позволяющий успешно работать сотруднику с минимальной информационной подготовкой. Рис. 5.8. Подсистема документационного обеспечения Подсистемы делопроизводства обеспечивают работу с электронными версиями документов, шаблонами и реквизитами учетно-контрольных форм в соответствии с правилами и стандартами делопроизводства, принятыми в России и в организации. Подсистемы документооборота обеспечивают строго регламентированное и контролируемое движение документов внутри и вне организации на основе информационных и коммуникационных технологий. Процессы делопроизводства и документооборота являются процессами, документально отражающими и обеспечивающими управленческие процессы. Основные задачи подсистемы ДОУ применительно к программным системам автоматизации управленческой деятельности: документирование - создание документов, поддерживающих и регистрирующих управленческую деятельность (подготовка, оформление, согласование и изготовление); 90 разработка правил и организация документооборота - обеспечение поиска, движения, хранения и использования документов; систематизация архивного хранения документов - определение правил отбора, систематизации, хранения данных и информации, поиск в базах и хранилищах данных и использование для поддержки принятия управленческих решений и производственных процедур. Функции корпоративной автоматизированной подсистемы документационного обеспечения управления: организация единого порядка работы с документами в подразделениях; подготовка, изготовление, оформление в соответствии с шаблонами, согласование, корректировка, доставка, регистрация, учет документов; использование унифицированных форм представления и обработки документов; обмен документами внутри и между структурными подразделениями организации и с внешней средой; своевременное обеспечение сотрудников организации полной, точной и достоверной информацией о состоянии подготовки и исполнения документов, решений и поручений руководства организации; проведение информационно-справочной и аналитической работы по вопросам документационного обеспечения; обеспечение защиты процессов документооборота и делопроизводства; формирование отчетов, в том числе статистических, на основании информации о документах, их местонахождении и состоянии 91 Краткий курс лекций их исполнения. Примеры фирм и программных продуктов, реализующих подсистему ДОУ: компания Lotus (дочерняя компания корпорации IBM) имеет 10летнюю историю работы на российском рынке с продуктами, реализующими ДОУ в среде Notes - многие российские партнеры Lotus создали собственные корпоративные приложения в среде Notes, которые автоматизируют сложные процессы делопроизводства и работы с документами; среди наиболее известных отечественных продуктов этого класса можно назвать продукты "Босс-Референт" (АйТи), семейство продуктов "Золушка" и "DIS-Assistant" (Институт развития Москвы), ЭСКАДО (Интерпроком Лан), "CompanyMedia" и "OfficeMedia" (ИнтерТраст); основными известными игроками российского рынка ДОУ, помимо партнеров Lotus, являются следующие компании с соответствующими продуктами: Ланит ("LanDocs"), Оптима ("Optima Workflow"), Электронные Офисные Системы ("Дело") и ряд других поставщиков. Тема 6. Управляющие информационные системы 1. Управляющие информационные системы MIS Первые управляющие информационные системы (Management Information Systems - MIS) стали появляться в 70-х годах ХХ века с развитием вычислительной техники. Такие ИС обслуживают управленческий уровень, обеспечивая менеджеров среднего и высшего звеньев текущей информацией о выполнении основных бизнес-процессов в компании и о некоторых изменениях во внешней 92 среде. Они обеспечивают интерактивный доступ к показателям текущей деятельности фирмы, архиву отчетов и решений, приказам, распоряжениям, протоколам совещаний, отчетным формам. Рис. 6.9. Схема обработки данных и подготовки информации Такие ИС обслуживают управленческий уровень, обеспечивая менеджеров среднего и высшего звеньев текущей информацией о выполнении основных бизнес-процессов в компании и о некоторых изменениях во внешней среде. Они обеспечивают интерактивный доступ к показателям текущей деятельности фирмы, архиву отчетов и решений, приказам, распоряжениям, протоколам совещаний, отчетным формам. Обычно такие системы ориентированы в основном на внутреннего пользователя и обслуживают функции планирования, управления подразделениями и службами, контроля и поддержки решений на управленческом уровне. Блок-схема типичной MIS приведена на рис. 6.9. Приведем основные характеристики корпоративных управляющих систем. Такие системы: работают с формализованными и/или частично формализован- 93 Краткий курс лекций ными данными и поддерживают частично структурированные и слабоструктурированные решения в широком диапазоне на функционально- оперативном и управленческих уровнях, преобразуя формализованные данные в "MIS-файлы". Решения, поддержанные MIS, обязательны для исполнения на эксплуатационном уровне, пополняют "копилку" решений в KWS и транслируются посредством OAS; ориентированы на обеспечение текущих бизнес-процессов управленческими решениями, на создание отчетов и контроль исполнения; задают правила формирования информационных потоков и пучков внутри информационного поля компании, информационные требования известны и устойчивы; имеют небольшие аналитические возможности, ограниченные рамками текущей деятельности на уровне подразделений; недостаточно гибки, но имеют возможности для адаптации в любом подразделении; помогают в принятии оперативных решений, используя прошлые и настоящие данные, при этом используется больше внутренних данных, чем внешних. Автоматизированная информационная система управления деятельностью предприятия - это взаимосвязанная совокупность данных, процедур, процессов, стандартов, программно-аппаратных и телекоммуникационных средств, предназначенная для сбора, обработки, систематизации, распределения, хранения, доставки в автоматизированном режиме информации конечному пользователю в соответствии с требованиями, вытекающими из целей деятельности. MIS, как правило, является одним из основных модулей общей корпоративной ИС; для его разработки, внедрения и интеграции требуется тщательный анализ процессов и идентификация параметров информационного поля организации. 94 В российских компаниях MIS обычно развивается на базе систем TPS и OAS, с которых часто начинается автоматизация рутинных процедур и процессов. Вследствие этого MIS постепенно превращается в автоматизированную информационную систему управления предприятием (не путать с АСУП - Автоматизированной Системой Управления Производством). Рис. 6.10. Состав автоматизированной информационной системы управления (MIS) Технология работы в компьютеризированной информационной системе строится так, чтобы ею могло одновременно пользоваться большое количество сотрудников. Пользователями MIS являются практически все менеджеры компании. Выходные данные - периодические результаты деятельности в виде сводок, резюме, отчетов, докладных записок, служебные расследования. В связи с тем, что часть такой информации может быть конфиденциальной, менеджеры обладают доступом различной степени. MIS имеет функциональную и обеспечивающую части (рис. 6.10). Техническое обеспечение - комплекс технических средств, средств эксплуатационной поддержки и документация на эти средства и технологические процессы, внутренние стандарты предприятия. Это: технические средства сбора, регистрации, накопления, обработки, отображения, размножения, доставки, сохранения и обеспечения безопасности информации; компьютеры любых моделей, мощные серверные и сетевые уст- 95 Краткий курс лекций ройства, оргтехника; телекоммуникационная техника и средства связи; общесистемная документация, включающая государственные, отраслевые и корпоративные стандарты по техническому обеспечению; специализированная документация, содержащая методические материалы по всем этапам проектирования, разработки, внедрения, сопровождения и применения технических и технологических средств; нормативно-справочная документация для выполнения технического обеспечения. Математическое обеспечение - совокупность математических методов, моделей, алгоритмов обработки информации, типовые задачи управления системами, теории массового обслуживания, теории игр и другие. Программное обеспечение - комплексы программ, ориентированных на пользователей и предназначенные для решения типовых задач обработки информации. Они служат для расширения функциональных возможностей процессов контроля и управления. В программное обеспечение входят пакеты прикладных программ, которые реализуют экономико-математические модели разной степени адекватности, отражающие функционирование реального объекта. Методическое и организационное обеспечение - совокупность методов, средств и документов, регламентирующих взаимодействие модулей ИС, технических и технологических средств, персонала в процессе разработки, внедрения и эксплуатации ИС. Лингвистическое (онтологическое) обеспечение - набор согласованных правил, методик, словарей, алгоритмических языков высокого уровня, языков управления и манипулирования данными, позволяющий специалистам, разработчикам, пользователям и эксплуатационникам говорить на одном языке. Это средство общения с программным, техническим и информационным обеспечением, а также совокупность терминов, используемых в данной 96 информационной системе. Правовое обеспечение - федеральные законы и указы президента РФ, постановления государственных органов власти, приказы, отраслевые инструкции, нормативные акты налоговых органов и таможенной службы. На этапе разработки ИС: нормативные акты, связанные с договорными отношениями разработчика и заказчика ИС, правовое регулирование споров, обеспечение этапов разработки и внедрения охраной прав интеллектуальной собственности. На этапе функционирования ИС: определения статуса и сферы действия ИТ в конкретных органах управления и контроля, прав и обязанностей персонала, процедуры сбора и обработки информации, обеспечение прав доступа пользователям, нормативная документация о работе с информацией, содержащей секретные и конфиденциальные сведения. Обучение персонала и сертификация систем и оборудования - набор требований к уровню подготовки специалистов и обслуживающего персонала, учебно-методическая и плановая документации подготовки и повышения квалификации. Требования и спецификации для подготовки разработанных систем для сертификации в отраслевых, государственных и международных сертифицирующих организациях (Госстандарт, Оборонсертифик, ISO, SEI и т. д.). Функциональная часть MIS реализует назначение информационной системы. Здесь содержится модель управления организацией, отдельных ее составляющих и взаимосвязи. В рамках функциональной части происходит трансформация целей и задач управления в функции, функций - в алгоритмы, алгоритмов - в конкретные управляющие воздействия на управляемый объект. Эти действия выполняются в подсистемах MIS, выделенных на каждом уровне управления в соответствии с предназначенной функцией (таблица 6.1). Таблица 6.1. Базовые функции управляющей информационной системы 97 Краткий курс лекций ИнформационФинансовые и Кадровая и ква- Подсистемы Производственная подсистема учетные под- лификационная высших меные подсистемы маркетинга системы подсистемы неджеров Исследование Планирование Управление Анализ и прогно- Элементы рынка, сегмента- объемов работ, портфелем зака- зирование потреб- стратегическоция, прогнозиро- разработка кален- зов и ценных ностей в трудовых го планировавание продаж дарных планов бумаг ресурсах ния. Реагирование на изменения во внешней среде Управление за- Оперативный кон- Управление Кадровый учет, Анализ стратекупками и про- троль и управле- кредитной по- учет назначений и гических и дажами ние производст- литикой перемещений управленчевенными процесских ситуаций сами Рекомендации по Анализ работы Разработка фи- Ведение текущих и Выявление и изменению но- оборудования и нансового плана архивных записей решение такменклатуры про- потребности в обо персонале тических продукции новлении блем Анализ конъ- Участие в форми- Финансовый Планирование по- Обеспечение юнктуры и реко- ровании заказов анализ и про- вышения квалифи- процесса вымендации по ус- поставщиков гнозирование. кации персонала работки стратановлению цены Контроль истегических полнения бюдрешений жета Учет заказов, ре- Управление запа- Бухгалтерский Контроль обучения Контроль деякомендации по сами и ресурсами учет, расчеты и персонала тельности рекламной деяплатежи фирмы тельности 2. Системы поддержки принятия решений В 1980-е годы американские и японские компании начали развивать информационные системы, которые разительно отличались от MIS. Эти системы положили начало процессу "интеллектуализации" ИС. Новые системы были меньшими, интерактивными, и их целью было помочь конечным пользователям работать со всеми типами данных, проводить аналитические исследования, строить модели и разыгрывать сценарии для решения слабоструктурированных и вообще неструктурированных проблем в инновационных проектах. Системы, предоставляющие такие возможности, называются системами поддержки принятия решений - СППР (Decision Support System - DSS) [Turban E., www.abc.org.ru/smd.htmlВ середине 1980-х такие системы стали 98 использоваться в текущей деятельности крупных компаний и корпораций. В настоящее время DSS является обязательной частью корпоративных ИС (КИС) (рис. 6.11). Рис. 6.11. Система поддержки принятия решения как составная часть КИС Приведем основные характеристики систем поддержки принятия решения: предлагают гибкость использования, адаптируемость и быструю реакцию; допускают управление входом и выходом; работают практически без участия профессиональных программистов; обеспечивают информационную поддержку для решений проблем, которые не могут быть определены заранее; применяют сложный многомерный и многофакторный анализ и инструментальные средства моделирования. Данные, приведенные в таблице 6.2, показывают различия между системами MIS и DSS. Таблица 6.2. Параметр MIS DSS 99 Краткий курс лекций Концепция Обеспечивает формализованные и Обеспечивает интегрированные инстчастично формализованные дан- рументальные средства, многомерные ные для принятия структурирован- разнородные данные, динамические ных решений модели и язык интерпретации Системный Выделяет информационные требо- Формирует порядок применения инстанализ вания в соответствии с установ- рументальных средств и динамических ленными правилами правил в процессе работы Проект Поставляет информацию, основан- Итеративный процесс добавления ноную на утвержденных требованиях вых данных и информации, вытекающий из динамики среды Источник Внутренняя и частично внешняя Внешняя и внутренняя среда данных среда Пользователи Менеджеры эксплуатационного и Высшее руководство, менеджеры деуправленческого уровней партаментов, ИТ-служб, управленческого уровня, аналитики Хорошо разработанные DSS применяются на многих уровнях предприятия. Руководители компании и ведущие менеджеры могут пользоваться финансовыми модулями DSS, чтобы предсказать эффективность использования активов компании при изменении деловой активности или экономической ситуации в стране. Менеджерам среднего звена та же система может быть полезной для оценки перспективности краткосрочных инвестиций по выполняемым проектам. Для руководителей проектов - это инструмент для финансового планирования и распределения средств по планируемым закупкам. DSS состоят из трех компонент: программного ядра и хранилища данных, аналитических средств обработки, анализа и представления информации, телекоммуникационных устройств. Хранилище данных предоставляет единую среду хранения корпоративных данных, организованных в структуры и оптимизированных для выполнения аналитических операций. Аналитические средства позволяют конечному пользователю, не имеющему специальных знаний в области информационных технологий, осуществлять навигацию и представление данных в терминах предметной области. Для пользователей различной квалификации DSS располагают различными типами интерфейсов доступа к своим сервисам (рис. 6.12). 100 Рис. 6.12. Основные компоненты системы поддержки принятия решения Аналитические системы позволяют решать три основных задачи: анализ разнородной многомерной информации разной степени формализованности в реальном времени, последующий интеллектуальный анализ данных с построением моделей развития деловой ситуации и ведение отчетности. Процесс принятия делового решения (рис. 6.13) отличается от аналогичного процесса в научной или социальной сфере тем, что преобразование рабочей гипотезы в решение осложняется двумя объективно существующими проблемами. Первая из них состоит в том, что накопление личного опыта в ходе повседневной деятельности у бизнесменов отстает от динамичного изменения экономической ситуации - что особенно характерно для современной России. Вторая проблема заключается в том, что в предпринимательской деятельности - да еще в условиях свободного рынка - практически отсутствует возможность проведения целенаправленных экспериментов, которые позволяют проверять правильность гипотезы на практике. 101 Краткий курс лекций Рис. 6.13. Итерационный процесс принятия решения Следовательно, применительно к бизнес-деятельности процесс принятия решения претерпевает разрыв как минимум в двух точках: на этапе выдвижения гипотез и на этапе экспериментальной верификации моделей. Ликвидировать эти разрывы призвано активно развивающееся направление информационных технологий - технология многомерного анализа данных (OnLine Analytical Processing - OLAP). Коротко эту технологию можно охарактеризовать следующими словами: Быстрый Анализ Разделяемой Многомерной Информации (Fast Analysis of Shared Multidimensional Information - FASMI). Ценность технологии многомерного анализа данных для бизнеса определяется тем, что она позволяет извлекать из "сырых" структурированных (как правило, в виде таблиц) данных информацию и знания, использование которых в принятии и реализации решений позволяет создавать дополнительную стоимость в компании по сравнению со стоимостью, создаваемой в отсутствие такой информации. 3. OLAP-технологии В 1993 году основоположник реляционного подхода к построению баз данных Эдгар Кодд с партнерами (Edgar Codd, математик и стипендиат IBM), опубликовали статью, инициированную компанией "Arbor Software" (сегодня 102 это известнейшая компания "Hyperion Solutions"), озаглавленную "Обеспечение OLAP (оперативной аналитической обработки) для пользователейаналитиков", в которой сформулированы 12 особенностей технологии OLAP, которые впоследствии были дополнены еще шестью. Эти положения стали основным содержанием новой и очень перспективной технологии. Основные особенности технологии OLAP (Basic): многомерное концептуальное представление данных; интуитивное манипулирование данными; доступность и детализация данных; пакетное извлечение данных против интерпретации; модели анализа OLAP; архитектура "клиент-сервер" (OLAP доступен с рабочего стола); прозрачность (прозрачный доступ к внешним данным); многопользовательская поддержка. Специальные особенности (Special): обработка неформализованных данных; сохранение результатов OLAP: хранение их отдельно от исходных данных; исключение отсутствующих значений; обработка отсутствующих значений. Особенности представления отчетов (Report): гибкость формирования отчетов; стандартная производительность отчетов; автоматическая настройка физического уровня извлечения данных. Управление измерениями (Dimension): универсальность измерений; неограниченное число измерений и уровней агрегации; неограниченное число операций между размерностями. 103 Краткий курс лекций Исторически сложилось так, что сегодня термин "OLAP" подразумевает не только многомерный взгляд на данные со стороны конечного пользователя, но и многомерное представление данных в целевой БД. Именно с этим связано появление в качестве самостоятельных терминов "Реляционный OLAP" (ROLAP) и "Многомерный OLAP" (MOLAP). OLAP-сервис представляет собой инструмент для анализа больших объемов данных в режиме реального времени. Взаимодействуя с OLAP- системой, пользователь сможет осуществлять гибкий просмотр информации, получать произвольные срезы данных и выполнять аналитические операции детализации, свертки, сквозного распределения, сравнения во времени одновременно по многим параметрам. Вся работа с OLAP-системой происходит в терминах предметной области и позволяет строить статистически обоснованные модели деловой ситуации. Программные средства OLAP - это инструмент оперативного анализа данных, содержащихся в хранилище. Главной особенностью является то, что эти средства ориентированы на использование не специалистом в области информационных технологий, не экспертом-статистиком, а профессионалом в прикладной области управления - менеджером отдела, департамента, управления, и, наконец, директором. Средства предназначены для общения аналитика с проблемой, а не с компьютером. На рис. 6.14 показан элементарный OLAP-куб, позволяющий производить оценки данных по трем измерениям. Многомерный OLAP-куб и система соответствующих математических алгоритмов статистической обработки позволяет анализировать данные любой сложности на любых временных интервалах. Имея в своем распоряжении гибкие механизмы манипулирования данными и визуального отображения (рис. рис. 6.15, рис. 6.16), менеджер сначала рассматривает с разных сторон данные, которые могут быть (а могут и не быть) связаны с решаемой проблемой. 104 Рис. 6.14. Элементарный OLAP-куб Далее он сопоставляет различные показатели бизнеса между собой, стараясь выявить скрытые взаимосвязи; может рассмотреть данные более пристально, детализировав их, например, разложив на составляющие по времени, по регионам или по клиентам, или, наоборот, еще более обобщить представление информации, чтобы убрать отвлекающие подробности. После этого с помощью модуля статистического оценивания и имитационного моделирования строится несколько вариантов развития событий, и из них выбирается наиболее приемлемый вариант. У управляющего компанией, например, может зародиться гипотеза о том, что разброс роста активов в различных филиалах компании зависит от соотношения в них специалистов с техническим и экономическим образованием. Чтобы проверить эту гипотезу, менеджер может запросить из хранилища и отобразить на графике интересующее его соотношение для тех филиалов, у которых за текущий квартал рост активов снизился по сравнению с прошлым годом более чем на 10%, и для тех, у которых повысился более чем 105 Краткий курс лекций на 25%. Он должен иметь возможность использовать простой выбор из предлагаемого меню. Если полученные результаты ощутимо распадутся на две соответствующие группы, то это должно стать стимулом для дальнейшей проверки выдвинутой гипотезы. Рис. 6.15. Аналитическая ИС извлечения, обработки данных и представления информации В настоящее время быстрое развитие получило направление, называемое динамическим моделированием (Dynamic Simulation), в полной мере реализующее указанный выше принцип FASMI. Используя динамическое моделирование, аналитик строит модель деловой ситуации, развивающуюся во времени, по некоторому сценарию. При этом результатом такого моделирования могут быть несколько новых бизнесситуаций, порождающих дерево возможных решений с оценкой вероятности и перспективности каждого. 106 Рис. 6.16. Аналитическая ИС извлечения, обработки данных и представления информации В таблице 7.5.2 приведены сравнительные характеристики статического и динамического анализа. Таблица 6.3. Характеристика Типы вопросов Статический анализ Кто? Что? Сколько? Как? Когда? Где? Время отклика Не регламентируется Типичные операции Регламентированный отработы с данными чет, диаграмма, таблица, рисунок Динамический анализ Почему так? Что было бы, если…? Что будет, если…? Секунды Последовательность интерактивных отчетов, диаграмм, экранных форм. Динамическое изменение уровней агрегации и срезов данных Высокий Уровень аналитиче- Средний ских требований Тип экранных форм В основном, определенный Определяемый пользователем, заранее, регламентирован- возможности настройки ный есть 107 Краткий курс лекций Уровень агрегации Детализированные и сум- Определяется пользователем данных марные "Возраст" данных Исторические и текущие Исторические, текущие и прогнозируемые Типы запросов В основном, предсказуе- Непредсказуемые - от случаю к случаю мые Назначение Регламентированная ана- Многопроходный анализ, моделировалитическая обработка ние и построение прогнозов Практически всегда задача построения аналитической системы для многомерного анализа данных - это задача построения единой, согласованно функционирующей информационной системы, на основе неоднородных программных средств и решений. И уже сам выбор средств для реализации ИС становится чрезвычайно сложной задачей. Здесь должно учитываться множество факторов, включая взаимную совместимость различных программных компонент, легкость их освоения, использования и интеграции, эффективность функционирования, стабильность и даже формы, уровень и потенциальную перспективность взаимоотношений различных фирм производителей. OLAP применим везде, где есть задача анализа многофакторных данных. Вообще, при наличии некоторой таблицы с данными, в которой есть хотя бы одна описательная колонка и одна колонка с цифрами, OLAPинструмент будет эффективным средством анализа и генерации отчетов. В качестве примера применения OLAP-технологии рассмотрим исследование результатов процесса продаж. Ключевые вопросы "Сколько продано?", "На какую сумму продано?" расширяются по мере усложнения бизнеса и накопления исторических данных до некоторого множества факторов, или разрезов: "..в Санкт-Петербурге, в Москве, на Урале, в Сибири…", "..в прошлом квартале, по сравнению с нынешним", "..от поставщика А по сравнению с поставщиком Б…" и т. д. Ответы на подобные вопросы необходимы для принятия управленческих решений: об изменении ассортимента, цен, закрытии и открытии магазинов, филиалов, расторжении и подписании договоров с дилерами, проведе- 108 ния или прекращения рекламных кампаний и т. д. Если попытаться выделить основные цифры (факты) и разрезы (аргументы измерений), которыми манипулирует аналитик, стараясь расширить или оптимизировать бизнес компании, то получится таблица, подходящая для анализа продаж как некий шаблон, требующий соответствующей корректировки для каждого конкретного предприятия. Поля таблицы: Время, Категория товара, Товар, Регион, Продавец, Покупатель, Сумма, Количество. Время. Как правило, это несколько периодов: Год, Квартал, Месяц, Декада, Неделя, День. Многие OLAP-инструменты автоматически вычисляют старшие периоды из даты и вычисляют итоги по ним. Категория товара. Категорий может быть несколько, они отличаются для каждого вида бизнеса: Сорт, Модель, Вид упаковки и пр. Если продается только один товар или ассортимент очень невелик, то категория не нужна. Товар. Иногда применяются название товара (или услуги), его код или артикул. В тех случаях, когда ассортимент очень велик (а некоторые предприятия имеют десятки тысяч позиций в своем прайс-листе), первоначальный анализ по всем видам товаров может не проводиться, а обобщаться до некоторых согласованных категорий. Регион. В зависимости от глобальности бизнеса можно иметь в виду Континент, Группа стран, Страна, Территория, Город, Район, Улица, Часть улицы. Конечно, если есть только одна торговая точка, то это измерение отсутствует. Продавец. Это измерение тоже зависит от структуры и масштабов бизнеса. Здесь может быть: Филиал, Магазин, Дилер, Менеджер по продажам. В некоторых случаях измерение отсутствует, например, когда продавец не влияет на объемы сбыта, магазин только один и так далее. Покупатель. В некоторых случаях, например, в розничной торговле, покупатель обезличен и измерение отсутствует, в других случаях информа- 109 Краткий курс лекций ция о покупателе есть, и она важна для продаж. Это измерение может содержать название фирмы-покупателя или множество группировок и характеристик клиентов: Отрасль, Группа предприятий, Владелец и так далее. Важный вопрос - наличие данных. Если они есть в каком-либо виде (Excel- или Access-таблица, данные из базы учетной системы, в виде структурированных отчетов филиалов), ИТ-специалист сможет передать их OLAPсистеме напрямую или с промежуточным преобразованием. Для этого OLAPсистемы имеют специальные инструменты конвертации данных. После настройки OLAP-системы на данные пользователь получит возможность быстро получать ответы на ключевые вопросы путем простых манипуляций мышью над OLAP-таблицей и соответствующими меню. При этом будут доступны некоторые стандартные методы анализа, логически следующие из природы OLAP-технологии. Факторный (структурный) анализ. Анализ структуры продаж для выявления важнейших составляющих в интересующем разрезе. Для этого удобно использовать, например, диаграмму типа "Пирог" в сложных случаях, когда исследуется сразу 3 измерения - "Столбцы". Например, в магазине "Компьютерная техника" за квартал продажи компьютеров составили $100000, фототехники -$10000, расходных материалов - $4500. Вывод: оборот магазина зависит в большой степени от продажи компьютеров (на самом деле, быть может, расходные материалы необходимы для продажи компьютеров, но это уже анализ внутренних зависимостей). Анализ динамики (регрессионный анализ - выявление трендов). Выявление тенденций, сезонных колебаний. Наглядно динамику отображает график типа "Линия". Например, объемы продаж продуктов компании Intel в течение года падали, а объемы продаж Microsoft росли. Возможно, улучшилось благосостояние среднего покупателя, или изменился имидж магазина, а с ним и состав покупателей. Требуется провести корректировку ассортимента. Другой пример: в течение 3 лет зимой снижается объем продаж видеокамер. 110 Анализ зависимостей (корреляционный анализ). Сравнение объемов продаж разных товаров во времени для выявления необходимого ассортимента - "корзины". Для этого также удобно использовать график типа "Линия". Например, при удалении из ассортимента принтеров в течение первых двух месяцев обнаружилось падение продаж картриджей с порошком. Сопоставление (сравнительный анализ). Сравнение результатов продаж во времени, или за заданный период, или для заданной группы товаров. В зависимости от количества анализируемых факторов (от 1 до 3-х) используется диаграмма типа "Пирог" или "Столбцы". Пример: сравнение результатов продаж однотипных магазинов для оценки качества работы менеджеров. Дисперсионный анализ. Исследование распределения вероятностей и доверительных интервалов рассматриваемых показателей. Применяется для прогнозирования и оценки рисков. Этими видами анализа возможности OLAP не исчерпываются. Например, применяя в качестве алгоритма вычисления промежуточных и окончательных итогов функции статистического анализа - дисперсию, среднее отклонение, моды более высоких порядков, - можно получить самые изощренные виды аналитических отчетов. OLAP-системы являются частью более общего понятия "интеллектуальные ресурсы предприятия" или "средства интеллектуального бизнесанализа" (Business Intelligence - BI), которое включает в себя помимо традиционного OLAP-сервиса средства организации совместного использования данных и информации, возникающих в процессе работы пользователей хранилища. Технология Business Intelligence обеспечивает электронный обмен отчетными документами, разграничение прав пользователей, доступ к аналитической информации из Internet и Intranet. 4. Технология интеллектуального поиска и анализа данных Data Mining В настоящее время элементы искусственного интеллекта активно внедряются в практическую деятельность менеджера. В отличие от традицион- 111 Краткий курс лекций ных систем искусственного интеллекта, технология интеллектуального поиска и анализа данных или "добыча данных" (Data Mining - DM), не пытается моделировать естественный интеллект, а усиливает его возможности мощностью современных вычислительных серверов, поисковых систем и хранилищ данных. Нередко рядом со словами "Data Mining" встречаются слова "обнаружение знаний в базах данных" (Knowledge Discovery in Databases). Рис. 6.17. Технологии Data Mining Data Mining - это процесс обнаружения в сырых данных ранее неизвестных, нетривиальных, практически полезных и доступных интерпретации знаний, необходимых для принятия решений в различных сферах человеческой деятельности. Data Mining представляют большую ценность для руководителей и аналитиков в их повседневной деятельности. Деловые люди осознали, что с помощью методов Data Mining они могут получить ощутимые преимущества в конкурентной борьбе. В основу современной технологии Data Mining (Discovery-driven Data Mining) положена концепция шаблонов (Patterns), отражающих фрагменты многоаспектных взаимоотношений в данных. Эти шаблоны представляют собой закономерности, свойственные выборкам данных, которые могут быть 112 компактно выражены в понятной человеку форме. Поиск шаблонов производится методами, не ограниченными рамками априорных предположений о структуре выборки и виде распределений значений анализируемых показателей. На рис. 6.17 показана схема преобразования данных с использованием технологии Data Mining. Рис. 6.18. Полный цикл применения технологии Data Mining. Основой для всевозможных систем прогнозирования служит историческая информация, хранящаяся в БД в виде временных рядов. Если удается построить шаблоны, адекватно отражающие динамику поведения целевых показателей, есть вероятность, что с их помощью можно предсказать и поведение системы в будущем. На рис. 6.18 показан полный цикл применения технологии Data Mining. Важное положение Data Mining - нетривиальность разыскиваемых шаблонов. Это означает, что найденные шаблоны должны отражать неочевидные, неожиданные (Unexpected) регулярности в данных, составляющие так называемые скрытые знания (Hidden Knowledge). К деловым людям пришло понимание, что "сырые" данные (Raw Data) содержат глубинный пласт знаний, и при грамотной его раскопке могут быть обнаружены настоящие 113 Краткий курс лекций самородки, которые можно использовать в конкурентной борьбе. Сфера применения Data Mining ничем не ограничена - технологию можно применять всюду, где имеются огромные количества каких-либо "сырых" данных! В первую очередь методы Data Mining заинтересовали коммерческие предприятия, развертывающие проекты на основе информационных хранилищ данных (Data Warehousing). Опыт многих таких предприятий показывает, что отдача от использования Data Mining может достигать 1000%. Известны сообщения об экономическом эффекте, в 10-70 раз превысившем первоначальные затраты от 350 до 750 тыс. долларов. Есть сведения о проекте в 20 млн долларов, который окупился всего за 4 месяца. Другой пример - годовая экономия 700 тыс. долларов за счет внедрения Data Mining в одной из сетей универсамов в Великобритании. Компания Microsoft официально объявила об усилении своей активности в области Data Mining. Специальная исследовательская группа Microsoft, возглавляемая Усамой Файядом, и шесть приглашенных партнеров (компании Angoss, Datasage, Epiphany, SAS, Silicon Graphics, SPSS) готовят совместный проект по разработке стандарта обмена данными и средств для интеграции инструментов Data Mining с базами и хранилищами данных. Data Mining является мультидисциплинарной областью, возникшей и развивающейся на базе достижений прикладной статистики, распознавания образов, методов искусственного интеллекта, теории баз данных и др. (рис. 6.19). Отсюда обилие методов и алгоритмов, реализованных в различных действующих системах Data Mining. [Дюк В.А. www.inftech.webservis.ru/it/datamining/ar2.html]. Многие из таких систем интегрируют в себе сразу несколько подходов. Тем не менее, как правило, в каждой системе имеется какая-то ключевая компонента, на которую делается главная ставка. Можно назвать пять стандартных типов закономерностей, выявляемых 114 с помощью методов Data Mining: ассоциация, последовательность, классификация, кластеризация и прогнозирование. Рис. 6.19. Области применения технологии Data Mining Ассоциация имеет место в том случае, если несколько событий связаны друг с другом. Например, исследование, проведенное в компьютерном супермаркете, может показать, что 55% купивших компьютер берут также и принтер или сканер, а при наличии скидки за такой комплект принтер приобретают в 80% случаев. Располагая сведениями о подобной ассоциации, менеджерам легко оценить, насколько действенна предоставляемая скидка. Если существует цепочка связанных во времени событий, то говорят о последовательности. Так, например, после покупки дома в 45% случаев в течение месяца приобретается и новая кухонная плита, а в пределах двух недель 60% новоселов обзаводятся холодильником. С помощью классификации выявляются признаки, характеризующие группу, к которой принадлежит тот или иной объект. Это делается посредством анализа уже классифицированных объектов и формулирования некоторого набора правил. Кластеризация отличается от классификации тем, что сами группы заранее не заданы. С помощью кластеризации средства Data Mining самостоятельно выделяют различные однородные группы данных. 115 Краткий курс лекций 5. Статистические пакеты Последние версии почти всех известных статистических пакетов включают наряду с традиционными статистическими методами также элементы Data Mining. Но основное внимание в них уделяется все же классическим методикам - корреляционному, регрессионному, факторному анализу и другим. Недостатком систем этого класса считают требование к специальной подготовке пользователя. Также отмечают, что мощные современные статистические пакеты являются слишком "тяжеловесными" для массового применения в финансах и бизнесе. Есть еще более серьезный принципиальный недостаток статистических пакетов, ограничивающий их применение в Data Mining. Большинство методов, входящих в состав пакетов, опираются на статистическую парадигму, в которой главными фигурантами служат усредненные характеристики выборки. А эти характеристики при исследовании реальных сложных жизненных феноменов часто являются фиктивными величинами. Это чрезвычайно важное обстоятельство следует обязательно учитывать при анализе многомерных данных. В качестве примеров наиболее мощных и распространенных статистических пакетов можно назвать SAS (компания SAS Institute), SPSS (компания SPSS), STATGRAPHICS (компания Manugistics), STATISTICA для WINDOWS, STADIA и другие. Эти пакеты с успехом могут применять небольшие и средние предприятия, а большие многопрофильные компании могут интегрировать их в общую корпоративную сеть. 6. Нейронные сети и экспертные системы Это большой класс систем, архитектура которых имеет аналогию с построением нервной ткани из нейронов. В одной из наиболее распространенных архитектур - многослойном персептроне с обратным распространением ошибки - имитируется работа нейронов в составе иерархической сети, где каждый нейрон более высокого уровня соединен своими входами с выходами 116 нейронов нижележащего слоя. На нейроны самого нижнего слоя подаются значения входных параметров, на основе которых нужно принимать какие-то решения, прогнозировать развитие ситуации и т. д. Эти значения рассматриваются как сигналы, передающиеся в следующий слой, ослабляясь или усиливаясь в зависимости от числовых значений (весов), приписываемых межнейронным связям. В результате на выходе нейрона самого верхнего слоя вырабатывается некоторое значение, которое рассматривается как ответ - реакция всей сети на введенные значения входных параметров. Для того чтобы сеть можно было применять в дальнейшем, ее прежде надо "натренировать" на полученных ранее данных, для которых известны и значения входных параметров, и правильные ответы на них (рис. 6.20). Тренировка состоит в подборе весов межнейронных связей, обеспечивающих наибольшую близость ответов сети к известным правильным ответам. Основным недостатком нейросетевой парадигмы является необходимость иметь очень большой объем обучающей выборки, хотя современные хранилища знаний относительно легко позволяют делать это. Другой существенный недостаток заключается в том, что даже натренированная нейронная сеть представляет собой черный ящик, "глотающий" начальные условия и выдающий прогноз. Знания, зафиксированные как веса нескольких сотен межнейронных связей, совершенно не поддаются анализу и интерпретации человеком (известные попытки дать интерпретацию структуре настроенной нейросети выглядят пока неубедительно). Примеры используемых нейросетевых систем - BrainMaker (CSS), NeuroShell (Ward Systems Group), OWL (HyperLogic). В отличие от нейронных сетей, где прогноз формируется без участия человека, экспертные системы включают одного или нескольких специалистов высокого класса в качестве элемента (рис. 6.21). 117 Краткий курс лекций Рис. 6.20. Схема самообучающейся информационной системы Экспертная система имеет разветвленную сеть, позволяющую делать запросы и глубокий поиск в базах данных и хранилищах знаний. Если нейронные сети работают на принципе передачи информации от одних слоев нейронов к другим, причем изменения информации, происходящие во время передачи, обусловлены заранее не оговоренными эвристическими правилами, то в экспертных системах существует жесткий логический каркас - создатель заключения, который автоматически проводит линию рассуждения по заложенным в алгоритм правилам и использует параметры, вовлеченные в решение. Экспертная система имеет разветвленную сеть, позволяющую делать запросы и глубокий поиск в базах данных и хранилищах знаний. Если нейронные сети работают на принципе передачи информации от одних слоев нейронов к другим, причем изменения информации, происходящие во время передачи, обусловлены заранее не оговоренными эвристическими правилами, то в экспертных системах существует жесткий логический каркас - созда- 118 тель заключения, который автоматически проводит линию рассуждения по заложенным в алгоритм правилам и использует параметры, вовлеченные в решение. Рис. 6.21. Схема экспертной информационной подсистемы Ответ может быть известен заранее по результатам отзывов специалистов-экспертов; этот ответ сопоставляется с ответом системы, параметры изменяются, и проводится второй "прогон". В результате выдается экспертное заключение с вероятностной оценкой его надежности. Интерфейс допускает работу сразу нескольких пользователей. Экспертные системы широко применяются в бизнесе, часто работают независимо и не включаются в корпоративные информационные сети. Как правило, они являются узко специализированными: транспортные, медицинские, банковские, торговые, юридические и т. д. Нейронные сети, аналитические и экспертные системы образуют обширный класс интеллектуальных систем. Структура такой информационной системы показана на рис. 6.22. 119 Краткий курс лекций Рис. 6.22. Общая структура интеллектуальной ИС 7. Информационные системы поддержки деятельности руководителя Системы поддержки выполнения решений (Executive Support Systems ESS) появились в середине 1980-х годов в крупных корпорациях. ESS помогает принимать неструктурированные решения на стратегическом уровне управления компании и проводить системный анализ информации из внешней среды лучше, чем любые прикладные и специализированные ИС (рис. 6.23). Система поставляет совокупность текущей информации - как правило, внешней: курсы акций, спрос и предложения по отрасли, политические новости, экономические обзоры, прогнозы динамики цен и выбора оптимальной структуры инвестиционного портфеля (основанные на различных эмпирических моделях динамики рынка), данные аналитического учета по предприятию из внутренних модулей MIS и DSS. 120 Рис. 6.23. Процессы стратегического управления, поддерживаемые ESS Она фильтрует, упорядочивает данные и выявляет критические параметры по заданным статистическим критериям, сокращая время и усилия для подготовки информации, необходимой для руководителя. В системах ESS используют самое "продвинутое" графическое программное обеспечение, которое может поставлять нужную графическую, аудио- и видеоинформацию немедленно в офис руководителя или зал заседаний. Системы ESS часто используют несложный статистический аппарат, но максимально учитывают сложившуюся специфику области бизнеса (профессиональный язык, системы различных индексов и пр.). На рынке имеется достаточно много программных модулей для встраивания в ESS. Как правило, они относительно дешевы (обычно $ 1000-2000). В настоящее время модули ESS в виде специализированных подсистем являются обязательной частью многих ERP-систем. В отличие от других подсистем ИС (TPS, MIS, DSS), ESS не предназначены для решения какого-то определенного круга проблем. Вместо этого системы этого типа обеспечивают обобщенную неформализованную информацию и её оперативную передачу для оценки ситуаций с динамично изменяющимся набором проблем. Системы ESS используют более простой алгоритм оценивания, чем DSS, ее аналитические возможности позволяют строить относительно простые модели, которые можно сразу применять для 121 Краткий курс лекций предварительной оценки ситуации (рис. 6.24). Рис. 6.24. Принципиальная схема исполнительной информационной системы Изменилось, к примеру, налоговое законодательство или ставки таможенных пошлин - руководитель компании может быстро "проиграть" ситуацию, с тем, чтобы оценить, во что это выльется для его бизнеса, и принять некоторые превентивные меры. Подсистема ESS помогает найти ответы на общие вопросы: Какие изменения мы должны произвести в своем бизнесе, чтобы получить (вернуть) конкурентное преимущество? Какие новые приобретения, в том числе и в области ИТ, защитят нас от циклических колебаний в экономике? 122 Что предпринимают наши конкуренты, чтобы обогнать нас, что должны сделать мы, чтобы обогнать их? Какие подразделения корпорации нужно закрыть и какие акции продать в первую очередь, чтобы уменьшить влияние общего спада в отрасли на наш бизнес? ESS формирует пакеты информации по заданным темам и представляет комфортный доступ для высших руководителей компаний и корпораций без посредников. Интерфейс ESS чрезвычайно дружелюбен, используется наглядная графика, аудио- и видеосредства, мобильная связь, современные методы хранения и представления данных, а также проведения видеоконференций в распределенных компаниях. В настоящее время с развитием технологий Internet/Intranet круг пользователей ESS значительно расширился - он, подобно MIS, охватывает практически все уровни управления, кроме, пожалуй, эксплуатационного. Информационные базы ESS содержат большие объемы наглядной и "исторической" информации, которая может быть очень полезна на уровнях выполнения проектов. Современные ESS широко используют технологии географических информационных систем (Geographical Information System - GIS). GIS до последнего времени не получали достойного применения из-за высокой стоимости и необходимости дописывать необходимые программные модули и интерфейсы. Многопрофильные и многонациональные корпорации последней четверти конца ХХ века, связанные с нефтяным, геологоразведочным, авиатранспортным, рыболовным, туристическим бизнесом, сделали GIS необходимым приложением к информационной системе общего пользования. Примером долгоживущей системы на рынке программных продуктов, реализующих ESS, может быть пакет Comshare's Commander Decision, выполненный по технологии "клиент-сервер". Пакет CDD работает с информацией любого вида, включая запросы, вычисления, несложный статистический 123 Краткий курс лекций анализ данных, работу с таблицами, гипертекстом. Этот универсальный инструмент может использоваться для разработки традиционных ESSприложений для систем поддержки принятия решений на различных уровнях управления и исполнения. CDD обеспечивает выборочный контроль, распознавание информации по шаблонам, демонстрацию диаграмм по лучшим и худшим показателям, указывает на необходимость обновить информацию по текущим выборкам данных. В отличие от экспертных систем и компактных приложений анализа данных, исполнительные информационные системы делаются обычно "под заказ", и в виде исполнительных модулей входят в корпоративную информационную систему. Задача руководителя - определить, какого типа данные и какой объем информации необходимы ему для плодотворной повседневной деятельности. Только он досконально знает структуру своего бизнеса и стратегию его развития. Никто другой не знает этого лучше! Тема 7. Интеграция информационных систем 1. Взаимосвязь информационных подсистем предприятия Каким образом связаны информационные системы внутри предприятия? Обычный путь для российской компании средних размеров - начинать внедрение информационных технологий с автоматизации работы бухгалтерии, отдела кадров и документооборота. Данные этих систем наиболее формализованы, процессы легко автоматизируются. Широко распространенные пакеты "1C: Бухгалтерия", "Босс: Кадровик", "LanDocs", "LanStaff", "Salary" и др. позволяют наращивать себя любыми приложениями и, таким образом, интегрировать их в общую информационную систему предприятия. Рис. 7.1 показывает, каким образом модули информационной системы компании связаны друг с другом. Модуль TPS обслуживает основные производственные и вспомогательные процессы, и обычно это главный источник для других ин- 124 формационных модулей. ESS - главный получатель данных и внутренних систем из внешней среды. Рис. 7.1. Взаимодействие модулей ИС Другие системы также обмениваются данными. И здесь возникает один из самых трудных вопросов для руководителя - поиск оптимальной степени интеграции. Большой соблазн иметь абсолютно интегрированную систему, но такая интеграция чрезвычайно трудоемка и стоит немалых денег. И лучше даже не говорить, во что обходится сопровождение такой системы. Поэтому нужно взвесить потребности в интегрированных системах, поставив их на чашу весов против трудностей и дороговизны крупномасштабной ИС. Не существует стандартного уровня интеграции или централизации - каждый руководитель должен самостоятельно (или с помощью консалтинговой фирмы) решать эту непростую проблему. Связи между DSS и совокупностью TPS, KWS, MIS намеренно показаны неопределенными. Иногда DSS тесно связана с другими подсистемами. Но это только в том случае, если предприятие отличается высокой степенью автоматизации всех процессов. Обычно подсистема DSS изолирована от ос- 125 Краткий курс лекций новных производственных информационных систем и использует их данные и информационные потоки для работы своих аналитических систем. Так или иначе, нет рецептов на все случаи - все зависит от организационно-функциональной структуры конкретного предприятия, структуры его бизнеса, реальных инвестиционных возможностей и политики развития. 2. Сервис-ориентированная архитектура ИС Интеграция разнородных и распределенных данных не в состоянии разрешить все вопросы управления предприятием. В соответствии с процессным подходом наибольшую ценность представляют не сами по себе данные, а использование информации в тех или иных бизнес-процессах компании. В самых современных ИС принято рассматривать как "атомарную" единицу не данные в "чистом" виде, а некоторый сервис, соответствующий какому-то элементарному бизнес- процессу. В частности, такой сервис может просто выдавать какие-то данные, являясь аналогом "атомарной" единицы классических ИС. В настоящее время при формировании информационной инфраструктуры предприятия, при проектировании и реализации КИС все чаще применяется сервис-ориентированная архитектура (Service-Oriented Architecture SOA). Это такая архитектура ИС, в которой система строится из набора гетерогенных слабосвязанных компонентов (сервисов). SOA понимается как парадигма организации и использования распределенного множества функций, которые могут контролироваться различными владельцами. Базовыми понятиями в такой архитектуре являются "информационная услуга" и "композитное приложение". Информационная услуга (сервис) - это атомарная прикладная функция автоматизированной системы, которая пригодна для использования при разработке приложений, реализующих прикладную логику автоматизируемых процессов как в самой системе, так и для использования в приложениях других автоматизированных систем. 126 Сервис обычно характеризуется следующими свойствами: возможность многократного применения; услуга может быть определена одним или несколькими технологически независимыми интерфейсами; выделенные услуги слабо связаны между собой, и каждая из них может быть вызвана посредством коммуникационных протоколов, обеспечивающих возможность взаимодействия услуг между собой. Композитное (составное) приложение - программное решение для конкретной прикладной проблемы, которое связывает прикладную логику процесса с источниками данных и информационных услуг, хранящихся на гетерогенном множестве базовых информационных систем. Обычно композитные приложения ассоциированы с процессами деятельности и могут объединять различные этапы процессов, представляя их пользователю через единый интерфейс. Использование такого подхода при построении архитектуры сложных интегрированных информационных систем позволяет: создать систему корпоративных композитных приложений, основанных на системе корпоративных Web-сервисов; организовать интеграцию приложений, бизнес-процессов, с автоматизацией бизнес-процессов, включая Human Workflow; использовать различные транспортные протоколы и стандарты форматирования сообщений, средства обеспечения безопасности, надежной и своевременной доставки сообщений; существенно повысить скорость разработки прикладных приложений и снизить затраты на эти цели. Благодаря упрощению среды управления и взаимодействия снижается потребность в кодировании новых программ; повторное использование сервисов сокращает затраты времени на разработку; рационализация унаследованных процессов помогает уменьшить общее число процессов, требующих 127 Краткий курс лекций эксклюзивных методов управления; благодаря использованию простых протоколов значительно сокращаются трудозатраты на поддержку приложений. Обязательным условием построения и внедрения архитектуры системы на основе SOA является использование единой инфраструктуры описания сервисов (репозитория сервисов), разрешенных протоколов доступа и обмена сообщениями, форматов сообщений. Упомянутая инфраструктура образует так называемую интеграционную шину (ИШ) (Enterprise Service Bus - ESB), являющуюся одним из центральных компонентов системы. Она устанавливает единые правила публикации сервисов, управления и информационного взаимодействия между приложениями различных систем, входящих в состав интегрированной системы. Это упрощает управление приложениями и их поддержку, а также снижает риск фрагментации приложений и процессов. Каждая из служб взаимодействует не с остальными службами напрямую, а только с шиной. ИШ образует однородную среду информационного взаимодействия и является фундаментом для интеграции информационных систем, функционирующих в различных учреждениях и ведомствах. ИШ определяет, кем, где, каким образом и в каком порядке должны обрабатываться запросы. Если сервис (информационный ресурс) не поддерживает эти правила, необходимо создавать промежуточный модуль-адаптер, который предоставляет системе необходимый интерфейс и обеспечивает взаимодействие с ресурсом. По данным Gartner Group ("Predicts 2007: SOA Advances", 17 ноября 2006 года): "К 2008 году SOA станет господствующей архитектурой построения ИТ-систем, что приведет к окончанию 40-летней эры господства архитектуры монолитных приложений". 128 Рис. 7.2. Структура построения ESB и компоненты концепции SOA Изменение и совершенствование бизнес-процессов в компаниях занимает годы. По данным Gartner Group, 80% ИТ-бюджета - это расходы на сопровождение систем, из них 35% - затраты на интеграцию приложений, 60% стоимости внедрения корпоративной ИС составляют расходы на интеграцию, 50% ИТ-бюджета потрачено на обеспечение интерфейсов систем. Использование SOA-архитектуры позволяет эффективно организовать оперативную адаптацию ИТ-систем под требования бизнеса, что дает стратегическое преимущество компании, заключающееся в: повышении скорости адаптации бизнеса к быстро меняющимся требованиям рынка (Agility); расширении взаимодействия гетерогенных корпоративных информационных систем при сохранении сделанных в них инвестиций; сокращении расходов на ИТ-системы на основе повторного использования их функциональных компонентов; повышении производительности труда клиентов, партнеров и сотрудников (на основе архитектуры Web 2.0). С точки зрения бизнеса SOA можно представить как набор гибких служб и процессов, которые бизнес предлагает своим заказчикам, партнерам или внутри своей собственной организации. В данном контексте эти же службы можно по-разному комбинировать и оснащать, поддерживая измене- 129 Краткий курс лекций ния или развитие бизнес-требований и моделей с течением времени. Основные бизнес-цели внедрения SOA-решений состоят в ликвидации: фрагментированности и дублирования данных; дублирования реализаций бизнес-функций, процедур, процессов; негибкой архитектуры. Становление и развитие SOA происходило на базе практических требований бизнеса, заключавшихся прежде всего в разумной экономии программных и технологических средств и затрат на реализацию и сопровождение информационной инфраструктуры: обеспечивать преемственность инвестиций в IT, сохранение существующих информационных систем и их совместное эффективное использование для повышения ROI от IT-вложений; обеспечивать реализацию различных типов интеграции: o пользовательская интеграция (User Integration) - обеспечение взаимодействия информационной системы с конкретным персонифицированным пользователем; o интеграция приложений (Application Connectivity) - обеспечение взаимодействия приложений; o интеграция процессов (Process Integration) - интеграция процес- сов в соответствии с бизнес-логикой деятельности предприятия; o информационная интеграция (Information Integration) - интегра- ция с целью обеспечения доступности информации и данных; o интеграция новых приложений (Build to Integrate) - интеграция новых приложений и сервисов в существующие информационные системы. обеспечивать поэтапность внедрения вновь созданных и миграции существующих информационных систем; иметь стандартизованную технологическую обеспеченность реализации и инструментарий разработки, совокупно предоставляющие наилучшие возможности повторного использования приложений, внедрения но- 130 вых и миграции существующих информационных систем; позволять реализацию различных моделей построения информационных систем, в особенности, таких как портальные решения, gridсистемы и on-demand-системы. Сегодняшний уровень развития SOA позволяет утверждать, что все указанные требования в той или иной мере выполняются. Рост рынка продуктов для SOA-решений - 100% в год. В 2007 году SOA будет использована как основа создания 50% новых приложений, критичных для бизнеса и бизнес-процессов; к 2010 году этот показатель вырастет до 80%. Более 80% приложений, введенных в промышленное использование в 2006 году, будут частично или полностью перепроектированы к 2010 году, чтобы быть использованными в построении композитных приложений в SOA- архитектуре. К 2010 году более 80% всех программных инфраструктурных продуктов будут включать корпоративную шину сервисов или требовать ее использования. Среди исполнительных директоров компаний 54% считают, что в период до 2010 года в числе главных стратегических преимуществ компаний новые модели ведения бизнеса имеют большее значение, чем выпуск новых продуктов и услуг. По данным Forrester ("The State of SOA in Financial Services", январь 2006), "Подавляющее большинство финансовых компаний будут использовать SOA к концу 2008 г. В общем, 50% европейских финансовых компаний или уже используют SOA или находятся на последней стадии его внедрения". Тема 8. Разработка и внедрение информационной системы Принципы создания информационной системы Многие пользователи компьютерной техники и программного обеспечения неоднократно сталкивались с ситуацией, когда программное обеспечение, хорошо работающее на одном компьютере, не работает на другом таком 131 Краткий курс лекций же устройстве. Или системные блоки одного вычислительного устройства не стыкуются с аппаратной частью другого. Или информационная система другой компании упорно не желает обрабатывать данные, которые вы подготовили в информационной системе у себя на рабочем месте. И так далее... Эта проблема называется проблемой совместимости вычислительных, телекоммуникационных и информационных устройств. Развитие систем и средств вычислительной техники, расширенное их внедрение во все сферы науки, техники, сферы обслуживания и быта привели к необходимости объединения конкретных вычислительных устройств и реализованных на их основе информационных систем в единые информационновычислительные системы (ИВС) и среды. При этом разработчики ИВС столкнулись с рядом проблем. Например, разнородность технических средств вычислительной техники с точки зрения организации вычислительного процесса, архитектуры, системы команд, разрядности процессора и шины данных и т. д. потребовала создания физических интерфейсов, реализующих, как правило, взаимную совместимость устройств. При увеличении числа типов интегрируемых устройств сложность организации физического интерфейса между ними существенно возрастала. Разнородность программируемых сред, реализуемых в конкретных вычислительных устройствах и системах, с точки зрения многообразия операционных систем, различия в разрядности и прочих особенностей привела к созданию программных интерфейсов между устройствами и системами. При этом необходимо отметить, что достигнуть полной совместимости программных продуктов, разработанных для конкретной программной среды, в другой среде удавалось не всегда. Разнородность интерфейсов общения в системе "человек-компьютер" требовала постоянного согласования программно-аппаратного обеспечения и переобучения кадров. Принцип "открытости" информационной системы Решение проблем совместимости привело к разработке большого числа 132 международных стандартов и соглашений в сфере применения информационных технологий и разработки информационных систем. Основополагающим понятием стало понятие открытые системы. Термин открытая система сегодня можно определить как "исчерпывающий и согласованный набор международных стандартов на информационные технологии и профили функциональных стандартов, которые специфицируют интерфейсы, службы и поддерживающие их форматы, чтобы обеспечить взаимодействие и мобильность программных приложений, данных и персонала". Это определение, сформулированное специалистами института IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers), унифицирует содержание среды, которую предоставляет открытая система для широкого использования. В настоящее время общепризнанным координационным центром по разработке и согласованию стандартов открытых систем является OASIS (Organization for the Advancement of Structured Information Standards). Общие свойства открытых информационных систем можно сформулировать следующим образом: расширяемость/масштабируемость - обеспечение возможности добавления новых функций ИС или изменения некоторых уже имеющихся при неизменных остальных функциональных частях ИС; мобильность/переносимость - обеспечение возможности переноса программ и данных при модернизации или замене аппаратных платформ ИС и возможности работы с ними специалистов, пользующихся ИТ, без их переподготовки при изменениях ИС; взаимодействие - способность к взаимодействию с другими ИС (технические средства, на которых реализована информационная система, объединяются сетью или сетями различного уровня - от локальной до глобальной); 133 Краткий курс лекций стандартизуемость - ИС проектируются и разрабатываются на основе согласованных международных стандартов и предложений, реализация открытости осуществляется на базе функциональных стандартов (профилей) в области информационных технологий; дружественность к пользователю - развитые унифицированные интерфейсы в процессах взаимодействия в системе "человекмашина" позволяют работать пользователю, не имеющему специальной "компьютерной" подготовки. Новый взгляд на открытые системы определяется тем, что эти черты рассматриваются в совокупности, как взаимосвязанные, и реализуются в комплексе, что вполне естественно, поскольку все указанные выше свойства дополняют друг друга. Только в совокупности возможности открытых систем позволяют решать проблемы проектирования, разработки и внедрения современных информационных систем. Структура среды информационной системы Обобщенная структура любой ИС может быть представлена двумя взаимодействующими частями: функциональная часть, включающая прикладные программы, которые реализуют функции прикладной области; среда или системная часть, обеспечивающая исполнение прикладных программ. С этим разделением тесно связаны две группы вопросов стандартизации: стандарты интерфейсов взаимодействия прикладных программ со средой ИС, прикладной программный интерфейс (Application Program Interface - API); стандарты интерфейсов взаимодействия самой ИС с внешней для нее средой (External Environment Interface - EEI). 134 Спецификации внешних интерфейсов среды ИС и, как будет видно далее, спецификации интерфейсов взаимодействия между компонентами самой среды, - это точные описания всех необходимых функций, служб и форматов определенного интерфейса. Совокупность таких описаний составляет эталонную модель открытых систем (Reference Open System Model). Эта модель используется более 20 лет и определяется системной сетевой архитектурой (SNA), предложенной IBM в 1974 году. Она основана на разбиении вычислительной среды на семь уровней, взаимодействие между которыми описывается соответствующими стандартами и обеспечивает связь уровней вне зависимости от построения уровня в каждой конкретной реализации (рис. 8.1). Основным достоинством этой модели является детальное описание связей в среде с точки зрения технических устройств и коммуникационных взаимодействий. Вместе с тем она не принимает в расчет взаимосвязь с учетом мобильности прикладного программного обеспечения. Рис. 8.1. Семиуровневая модель взаимодействия информационных систем Эталонная модель среды открытых систем (OSE/RM) определяет разделение любой информационной системы на приложения (прикладные про- 135 Краткий курс лекций граммы и программные комплексы) и среду, в которой эти приложения функционируют. Между приложениями и средой определяются стандартизованные интерфейсы (API), которые являются необходимой частью профилей любой открытой системы. Кроме того, в профилях ИС могут быть определены унифицированные интерфейсы взаимодействия функциональных частей друг с другом и интерфейсы взаимодействия между компонентами среды ИС. Модель создания информационной системы Методологически важно наряду с рассмотренными моделями среды ИС предложить модель создания ИС, которая имела бы те же аспекты функциональных групп компонентов (пользователи, функции, данные, коммуникации). Такой подход обеспечит сквозной процесс проектирования и сопровождения на всех стадиях эксплуатации ИС, а также возможность обоснованного выбора стандартов на разработку систем и документирование проектов. Рис. 8.2. Онтологическое поле современной компании Определение "компания" является сложной онтологической (понятий- 136 ной) структурой, состоящей из определенной совокупности сущностей и взаимосвязей (рис. 8.2). Взаимодействия между ее элементами, определяемые бизнес-логикой и закрепленные в наборе бизнес-правил, и являются деятельностью компании. Информационная система "отражает" логику и правила, организуя и преобразуя информационные потоки, автоматизирует процессы работы с данными и информацией и визуализирует результаты в виде наборов отчетных форм. Поэтому для начала следует создать бизнес-модель предприятия, являющуюся отображением предприятия и его информационно-управляющей системы. При создании модели формируется "язык общения" руководителей предприятия, консультантов, разработчиков и будущих пользователей, позволяющий выработать единое представление о том, ЧТО и КАК должна делать система управления предприятием (корпоративная система управления). Такая, бизнес-модель - осязаемый результат, с помощью которого можно максимально конкретизировать цели внедрения ИС и определиться со следующими параметрами проекта: основные цели бизнеса, которые можно достичь посредством автоматизации процессов; перечень участков и последовательность внедрения модулей ИС; фактическая потребность в объемах закупаемого программного и аппаратного обеспечения; реальные оценки сроков развертывания и запуска ИСУ; ключевые пользователи ИС и уточненный список членов команды внедрения; степень соответствия выбранного вами прикладного программного обеспечения специфике бизнеса вашей компании. В основе модели всегда лежат бизнес-цели предприятия, полностью определяющие состав всех базовых компонентов модели: бизнес-функции, описывающие, ЧТО делает бизнес; 137 Краткий курс лекций основные, вспомогательные и управленческие процессы, описывающие, КАК предприятие выполняет свои бизнес-функции; организационно-функциональную структуру, определяющую, ГДЕ исполняются бизнес-функции и бизнес-процессы; фазы, определяющие, КОГДА (и в какой последовательности) должны быть внедрены те или иные бизнес-функции; роли, определяющие, КТО исполняет бизнес-функции и КТО является "хозяином" бизнес-процессов; правила, определяющие связь и взаимодействие между всеми ЧТО, КАК, ГДЕ, КОГДА и КТО. После построения бизнес-модели (или параллельно с этим) можно приступать к формированию модели проектирования, реализации и внедрения самой ИС (рис. 8.3). Рис. 8.3. Опыт создания и использования "заказных" ИС позволяет условно выделить следующие основные этапы их жизненного цикла: определение требований к системе и их анализ - определение того, что должна делать система; проектирование - определение того, как система будет делать то, что она должна делать; проектирование - это прежде всего спецификация подсистем, функциональных компонентов и способов их взаимодействия в системе; 138 разработка - создание функциональных компонентов и отдельных подсистем, соединение подсистем в единое целое; тестирование - проверка функционального соответствия системы показателям, определенным на этапе анализа; внедрение - установка и ввод системы в действие; функционирование - штатный процесс эксплуатации в соответствии с основными целями и задачами ИС; сопровождение - обеспечение штатного процесса эксплуатации системы на предприятии заказчика. Определение требований к системе и анализ являются первым этапом создания ИС, на котором требования заказчика уточняются, согласуются, формализуются и документируются. Фактически на этом этапе дается ответ на вопрос: "Для чего предназначена и что должна делать информационная система?". Именно здесь лежит ключ к успеху всего проекта. Целью системного анализа является преобразование общих, расплывчатых знаний об исходной предметной области (требований заказчика) в точные определения и спецификации для разработчиков, а также генерация функционального описания системы. На этом этапе определяются и специфицируются: внешние и внутренние условия работы системы; функциональная структура системы; распределение функций между человеком и системой, интерфейсы; требования к техническим, информационным и программным компонентам системы; требования к качеству и безопасности; состав технической и пользовательской документации; условия внедрения и эксплуатации. 139 Краткий курс лекций Разработка перечисленных выше спецификаций при создании ИС, предназначенной для автоматизации управленческих процессов, в общем случае проходит четыре стадии. Первая стадия анализа - структурный анализ предприятия - начинается с исследования того, как организована система управления предприятием, с обследования функциональной и информационной структур системы управления, определения существующих и возможных потребителей информации. По результатам обследования аналитик на первой стадии анализа выстраивает обобщенную логическую модель исходной предметной области, отображающую ее функциональную структуру, особенности основной деятельности и информационное пространство, в котором эта деятельность осуществляется (рис. 8.4). На этом материале аналитик строит функциональную модель "Как есть" (As Is). Вторая стадия работы, к которой обязательно привлекаются заинтересованные представители заказчика, а при необходимости и независимые эксперты, состоит в анализе модели "Как есть", выявлении ее недостатков и узких мест, определении путей совершенствования системы управления на основе выделенных критериев качества. Третья стадия анализа, содержащая элементы проектирования, - создание усовершенствованной обобщенной логической модели, отображающей реорганизованную предметную область или ее часть, которая подлежит автоматизации - модель "Как должно быть" (As To Be). Заканчивается процесс (четвертая стадия) разработкой "Карты автоматизации", представляющей собой модель реорганизованной предметной области, на которой обязательно обозначены "границы автоматизации". 140 Рис. 8.4. Схема обследования предприятия В большинстве случаев модель "Как есть" улучшается системным аналитиком за счет устранения очевидных несоответствий и узких мест, а полученный таким образом вариант модели рассматривается в дальнейшем в качестве предварительной модели "Как должно быть", которая впоследствии 141 Краткий курс лекций дополняется в соответствии со стратегией развития предприятия (рис. 8.5). Рис. 8.5. Стадии построения модели информационной системы На стадии анализа требований к проектируемой системе вводятся: классы пользователей и соответствующие диаграммы бизнестранзакций; модели (диаграммы) процессов прикладной деятельности и соответствующие перечни функциональных задач ИС; классы объектов предметной области и соответствующие диаграммы "сущность-связь", отражающие информационную модель этой предметной области; топология расположения подразделений и пользователей, обслуживаемых данной ИС; параметры защиты данных, информации и самой системы. Основным документом, отражающим результаты работ первого этапа создания ИС, является техническое задание на проект (разработку), содержащее, кроме вышеперечисленных определений и спецификаций, также сведения об очередности создания системы, сведения о выделяемых ресурсах, директивных сроках проведения отдельных этапов работы, организационных процедурах и мероприятиях по приемке этапов, защите проектной информации и т. д. Следующий этап - проектирование. В реальных условиях проектирова- 142 ние - это поиск, моделирование способа разработки, который удовлетворяет требованиям функциональности системы средствами имеющихся технологий с учетом заданных начальных условий и ограничений. Проектирование информационных систем всегда начинается с определения цели проекта. Основная задача любого успешного проекта заключается в том, чтобы на момент запуска системы и в течение всего времени ее эксплуатации можно было обеспечить: требуемую функциональность системы и степень адаптации к изменяющимся условиям ее функционирования; требуемую пропускную способность системы и минимальное время реакции системы на запрос; безотказную работу системы в требуемом режиме, готовность и доступность системы для обработки запросов пользователей; простоту эксплуатации и сопровождения системы; необходимую безопасность данных и права доступа пользователей. Производительность и надежность являются главными факторами, определяющими эффективность системы. Хорошее проектное решение служит основой высокопроизводительной системы. Проектирование информационных систем охватывает три основные области: проектирование структур данных, которые будут реализованы в базе данных; проектирование программ, экранных форм, отчетов, которые будут обеспечивать выполнение запросов к данным; проектирование конкретной среды или технологии, а именно: топологии сети, конфигурации аппаратных средств, используемой архитектуры, параллельной обработки, распределенной обработки данных и т. п. 143 Краткий курс лекций На основе результатов системного анализа на стадии предварительного проекта разрабатываются: проект программно-аппаратной реализации, проект пользовательских интерфейсов и технологии работы пользователей в системе; архитектура распределенной системы и спецификации телекоммуникационной сети; модели (диаграммы) потоков данных; функциональные блок-схемы прикладного и системного программного обеспечения (последние - в соответствии с принятыми моделями среды ИС и профилями стандартов). Стадия предварительного проекта может предусматривать прототипирование фрагментов, важных с точки зрения пользователя, для проверки их соответствия требованиям на ранней фазе разработки. На стадии детального проектирования разрабатываются: комплексы функциональных программ ИС и проект реализации среды ИС; структуры данных, средства ведения баз данных; сетевые адреса, протоколы телекоммуникаций и другие компоненты среды обмена информацией, включаемые в состав проектируемой ИС; правила разграничения доступа пользователей и средства их реализации. Стадия реализации ИС предусматривает разработку и тестирование компонентов и комплексное тестирование системы. Стадия эксплуатации и сопровождения предусматривает контроль функционирования, внесение требуемых изменений в информационную базу в процессе текущей работы и модернизацию функций ИС силами прикладных специалистов с помощью инструментальных средств, встроенных в сис- 144 тему. Этапы разработки, тестирования, внедрения, эксплуатации и сопровождения ИС объединяются термином реализация. Реализация ИС является чрезвычайно сложным многоаспектным процессом, осуществляемым на базе совокупностей (профилей) гармонизированных международных стандартов, спецификаций и соглашений. Такая практика является залогом того, что создаваемая информационная система будет реализована как "открытая система". Иными словами, такая ИС будет масштабируема, мобильна, переносима, обладать дружественными интерфейсами и т. д. Жизненный цикл ИС формируется в соответствии с принципом нисходящего проектирования и, как правило, носит спирально-итерационный характер. Реализованные этапы, начиная с самых ранних, циклически повторяются в соответствии с изменениями требований и внешних условий, введением дополнительных ограничений и т.п. На каждом этапе жизненного цикла порождается определенный набор технических решений и документов, при этом для каждого этапа исходными являются документы и решения, принятые на предыдущем этапе. Жизненный цикл ИС заканчивается, когда прекращается ее программное и техническое сопровождение. Реинжиниринг бизнес-процессов Внедрение информационных технологий и реализованных на их основе информационных систем в повседневную деятельность предприятия дает ему тактические и долгосрочные преимущества в бизнесе. Стремление руководства к использованию ИТ может остаться лишь благими намерениями, если оно не будет следовать сложившимся требованиям и правилам разработки, проектирования и внедрения ИТ. Выше говорилось о базовых требованиях к стандартизации объектов и функциональных задач, без которых реализуемая система не будет являться открытой системой, что приведет впоследствии к многочисленным проблемам при ее внедрении и эксплуатации. Следование требованиям стандартов при разработке ИС автоматически 145 Краткий курс лекций приводит к тому, чтобы само предприятие - внешняя среда для ИС - также отвечало необходимым требованиям: определение и стандартизация классов пользователей и объектов, топология потоков данных и работ, архитектура наследуемых систем, состояние бизнес-процессов и т. д. Бизнес-процесс представляет собой систему последовательных, целенаправленных и регламентированных видов деятельности, в которой посредством управляющего воздействия и с помощью определенных ресурсов за определенное время входы процесса преобразуются в выходы - в результаты, представляющие ценность для потребителя и приносящие прибыль изготовителю. Бизнес-процесс в масштабах предприятия реализуется в виде сети основных, вспомогательных, поддерживающих и управленческих процессов (рис. 8.6). При этом разделение на основные и вспомогательные процессы в определяющей степени зависит от предметной области и направления деятельности предприятия: для производственной компании, например, деятельность юридического отдела является вспомогательной, а для юридической или консалтинговой фирмы - основной. Идентификация процессов является обязательным условием, без реализации которого невозможна информатизация деятельности. Руководители предприятия, решившиеся на внедрение ИТ, должны твердо усвоить: начало работ по проектированию информационной системы чаще всего влечет за собой обязательный реинжиниринг бизнес-процессов! Реинжиниринг представляет собой множество методик и рекомендаций, среди них нужно выбрать те, которые наилучшим образом удовлетворяют поставленным целям. Реинжиниринг бизнес-процессов - это совокупность методов и действий, служащих для перепроектирования процессов в соответствии с изменившимися условиями внешней и внутренней среды и/или целями бизнеса. 146 Рис. 8.6. Существует несколько базовых правил, которых следует придерживаться в процессе проведения реинжиниринга: разработка последовательных пошаговых процедур для перепроектирования процессов; использование в проектировании стандартных языков и нотаций; наличие эвристических и прагматических показателей, позволяющих оценить или измерить степень соответствия перепроектированного процесса или функциональности заданным целям; подход к решению частных задач и к их совокупности должен быть системным; даже небольшое улучшение должно давать быстрый положи- 147 Краткий курс лекций тельный эффект. Реинжиниринг деловых процессов и функций начинается с пересмотра целей предприятия, его структуры, анализа потребностей внутренних пользователей и рынка, производимых продуктов и услуг (рис. 8.7). Перепланирование целей и задач предполагает пересмотр политики предприятия и ответа на следующие вопросы: Какие новые вызовы предъявляют нам изменившиеся условия бизнеса? Что представляет собой предприятие сейчас, и что мы хотим от него в будущем? Каких именно потребителей мы обслуживаем, насколько мы удовлетворяем их требования и ожидания, и что нужно сделать для привлечения новых? Какие именно показатели определяют эффективность деятельности предприятия, производительность труда и качество продукта, является ли это определение полным и адекватным? Какие именно информационные технологии и средства помогут нам в этом? Рис. 8.7. Для ответа на эти ключевые вопросы необходимо в первую очередь провести детальное описание бизнес-архитектуры предприятия, его бизнес- 148 логики, построить функциональную модель взаимодействия бизнес- процессов, ресурсов и персонала и отразить ее в архитектуре ИС, содержании модулей информационных подсистем и визуализации форм представления информации. Необходимо также иметь методики и инструменты реорганизации процессов, решения прикладных задач и управления проектом реинжиниринга (рис. 8.8). Описание бизнес-архитектуры позволяет: построить схему основных потоков данных, работ, движения финансов и документов; понять, как информация распределяется между подразделениями и кто является конечным пользователем в том или ином бизнеспроцессе; описать взаимодействие процессов и модулей информационной системы; определить критическую важность видов информации для конкретных уровней управления предприятием; выявить дублированные структуры и связи. Рис. 8.8. Базовая основа улучшения процесса Результатом такого описания является: уточненная карта сети процессов; 149 Краткий курс лекций матрица взаимосвязей процессов и подразделений, вовлеченных в эти процессы; информация о том, какие системы автоматизации существуют, при выполнении каких операций применяются, где и какие данные используются, какие системы автоматизации и информатизации необходимо разработать; функциональные схемы потоков данных (Data Flow), работ (Work Flow), финансовых потоков (Cash Flow), потоков управленческих воздействий (Control Flow) и документооборота (Doc Flow). Функциональная модель поможет составить точные спецификации всех операций, процедур и взаимосвязей между ними. Такая модель, если она построена правильно, обеспечивает исчерпывающее описание функционирующего процесса и всех имеющихся в нем потоков информации. Эта модель описывает состояние "Как есть" (As Is). По результатам анализа возможных путей улучшения от реальной модели нужно перейти к модели, характеризующей улучшения: модель "Как будет" (As To Be), вариант "Как должно быть" (рис. 8.9). Рис. 8.9. Схема реинжиниринга бизнес-процесса Функциональное моделирование является достаточно серьезной про- 150 блемой. Его полнота и соответствие построенной модели зависят как от средств моделирования, так и от квалификации специалистов, выполняющих это моделирование. Реинжиниринг бизнес-процессов является сложным и многоаспектным проектом, требующим тщательного планирования и проработки деталей. В таблице 8.1 показаны основные этапы реинжиниринга. Таблица 8.1. Этап Мероприятия ПланироваВыявление главных причин проведения реформы на предние и начало работ приятии и оценка последствий отказа от такой реформы Выявление важнейших процессов, требующих реинжиниринга Выявление единомышленников среди руководства и создание рабочей группы из представителей администрации Обеспечение поддержки проекта руководством Подготовка плана проекта: определение объема, обозначение измеримых целей, выбор методологии, составление подробного графика Согласование целей и объемов проекта с руководством Формирование группы реинжиниринга Выбор консультантов или внешних экспертов Проведение вводного совещания Доведение целей проекта до руководителей низшего звена; начальное информирование всей организации Обучение группы реинжиниринга Подготовка плана и начало работ ИсследоваАналитическое исследование опыта компаний с подобными ния процессами Опрос клиентов и контрольных групп для выявления существующих и будущих требований Опрос служащих и руководителей для выявления вопросов; мозговой штурм Поиск в литературе и прессе данных о тенденциях в отрасли и о чужом опыте Оформление подробных документов на исходные процессы и сбор рабочих данных; выявление недоработок Обзор изменений и вариантов технологий Опрос владельцев и представителей руководства Посещение кружков и семинаров Сбор данных от внешних экспертов и консультантов 151 Краткий курс лекций Проектиро- Мозговой штурм и выработка новаторских идей; упражнения по творческому мышлению, чтобы "снять шоры" Проработка сценариев "а что, если?" и применение "шаблонов успеха" других компаний Создание при помощи специалистов 3-5 моделей; разработка комплексных моделей, в которых собрано лучшее от каждой из предыдущих Создание картины идеального процесса Определение моделей нового процесса и их графическое представление Разработка организационной модели в сочетании с новым процессом Определение технологических требований; выбор платформы для новых процессов Выделение краткосрочных и долгосрочных мер Утверждение Анализ затрат и преимуществ; расчет прибыли на капитал Оценка влияния на клиентов и служащих; оценка влияния на конкурентоспособность Подготовка официального документа для высшего руководства Проведение обзорных совещаний для ознакомления и утверждения деталей проекта оргкомитетом и высшим руководством Внедрение Завершение подробной разработки процессов и организационных моделей; определение новых рабочих обязанностей Разработка систем поддержки Реализация предварительных вариантов и первичные испытания Ознакомление работников с новым вариантом; разработка и осуществление плана реформы Разработка поэтапного плана; внедрение как таковое Разработка плана обучения; обучение работников новым процессам и системам ПоследуюРазработка мероприятий по периодической оценке; опредещие мероприятия ление итогов нового процесса; внедрение программы непрерывного совершенствования нового процесса Предоставление окончательного отчета оргкомитету и администрации вание Тема 9. Методологии функционального моделирования 1. Отображение и моделирование процессов На сегодняшний день получили распространение три основные мето- 152 дологии функционального моделирования (и сопутствующий им инструментарий): IDEF (Integrated DEFinition), UML (Unified Modeling Language) и ARIS (Architecture of Integrated Information Systems). Для каждой из них существуют определенные программные продукты, которые помимо разработки позволяют проводить преобразования и операции для последующей работы с полученными моделями. Наибольшее распространение сегодня получили методологии IDEF и программные продукты BPWin, содержащие методологии IDEF0, IDEF3, DFD (Data Flow Diagrams) и ERWin (IDEF1x) от компании Computer Associates. История IDEF начинается с 70-х годов ХХ века с методологии SADT (Structured Analysis and Design Technique), разработанной Дугласом Россом (Softtech INC). Изначально SADT применялось Министерством обороны США для практического моделирования процессов в рамках программы ICAM (Integrated Computer Aided Manufacturing). Принципиальным требованием при разработке рассматриваемого семейства методологий была возможность эффективного обмена информацией между всеми специалистами участниками программы ICAM (Icam DEFinition). В последующем эта методология была трансформирована в стандарт IDEF0 (Function Modeling, FIPS №183). Семейство IDEF включает уже упомянутые IDEF3 (Process Description Capture) и IDEF1x (Data Modeling, FIPS №184). После опубликования стандарты были успешно применены в самых различных областях бизнеса, показав себя эффективным средством анализа, конструирования и отображения бизнес-процессов (к слову сказать, они активно применяются и в отечественных госструктурах, например, в Государственной Налоговой Инспекции). Более того, собственно с широким применением IDEF (и предшествующей методологии SADT) и связано возникновение основных идей популярного ныне понятия "реинжиниринг бизнеспроцессов" (Business Process Reengineering - BPR). Информационный процесс - это устойчивый процесс (последователь- 153 Краткий курс лекций ность работ и действий с данными и информацией), относящийся к сопровождению производственно-хозяйственной деятельности компании и обычно ориентированный на информационное обслуживание создания новой стоимости. Бизнес-процесс включает в себя иерархию взаимосвязанных функциональных действий, реализующих одну (или несколько) бизнес-целей компании и отражающий результаты в информационной системе, например, информационное обеспечение управления и анализа выпуска продукции или ресурсное обеспечение выпуска продукции (под продукцией здесь понимают товары, услуги, решения, документы). Работа с использованием метода IDEF начинается с постановки цели моделирования. Мировой опыт свидетельствует, что ошибки при постановке цели приводят в среднем к 50% неудач в процессе моделирования. Формулирование цели изначально направляет работу в заданном направлении, а значит, ограничивает круг вопросов для анализа. Практическая работа начинается с определения контекста (Context, Context Diagram), то есть верхнего уровня системы, в нашем случае - предприятия. После формулировки цели необходимо очертить область моделирования (Scope), которая в последующем будет определять общие направления движения и глубину детализации (Decomposition). Собственно, сама методология IDEF определяет стандартизированные объекты для работы и отображения. Например, к таковым относятся функция (Activity), интерфейсная дуга (Arrow), заметка (Note), а также способ их расположения и трактования (Semantics). В последнее время на российском рынке появился программный продукт Business Studio, который специально создан для работы с методами IDEF и обладает интуитивным и дружественным интерфейсом (User-friendly Interface). 154 Рис. 9.1. Базовый блок методологии IDEF0 В основе нотации и методологии IDEF0 лежит понятие "блока", то есть прямоугольника, который выражает некоторую функцию бизнеса (рис. 9.1). В соответствии со стандартом функция должна быть выражена глагольным оборотом. В IDEF0 роли сторон прямоугольника (функциональные значения) различны: верхняя сторона имеет значение "управление", левая - "вход", правая - "выход", нижняя - "механизм исполнения". Вторым элементом методологии и нотации является "поток", называемый в стандарте "интерфейсная дуга". Это элемент, описывающий данные, неформальное управление или что-либо другое, - то, что оказывает влияние на функцию, изображенную блоком. Потоки обозначаются оборотом существительного. В зависимости от того, к какой стороне блока направлен поток, он, соответственно, носит название "входной", "выходной" или "управляющий". Изобразительным элементом, представляющим поток, является стрелка. Поток можно интерпретировать как представление объекта, под которым понимается как информационный объект, так и реальный физический объект. Важным фактором является то, что "источником" и "приемником" потоков (то есть началом и концом стрелки) могут быть, как правило, только блоки. При этом источником может являться только выходная сторона блока, приемником - любая из трех оставшихся. Если же необходимо подчеркнуть 155 Краткий курс лекций внешний характер потока, то может быть применен метод "туннелирования" - скрытие или появление интерфейсной дуги из "туннеля". Рис. 9.2. Пример функциональной модели процесса отгрузки и доставки И, наконец, "третьим китом" методологии IDEF0 является принцип функциональной декомпозиции блоков, который представляет собой модельную интерпретацию той практической ситуации, что любое действие (тем более такое сложное, как бизнес-процесс) может быть разбито (декомпозировано) на более простые операции (действия, бизнес- функции). Или, другими словами, действие может быть представлено как совокупность элементарных функций. Пример функциональной модели процесса отгрузки и доставки продукции показан на рис. 9.2. Степень формализации описания бизнес-процессов может быть различной в зависимости от решаемых при этом задач. Для описания информационных процессов разработан специализированный язык BPEL (Business Process Execution Language). BPEL создан на основе XML для формального описания бизнес-процессов и протоколов их взаимодействия между собой. BPEL расширяет модель взаимодействия Web-служб и включает в эту модель поддержку транзакций. 156 В настоящее время активно развивается методология BPMS (Business Process Management System) - класс программного обеспечения для управления бизнес-процессами и административными регламентами. (Употребляются также термины "BPM-система" и просто "BPM"). Применение BPMS позволяет организовать эффективное взаимодействие между управленцами и ИТ-специалистами, лучше использовать существующие подсистемы и ускорить разработку новых. Основные функции BPMS - моделирование, исполнение и мониторинг бизнес-процессов. Основываясь на данных мониторинга, предприятия выявляют узкие места и совершенствуют свои бизнес-процессы. Цикл управления замыкается, когда при помощи BPMS измененные бизнес-процессы оперативно внедряются в эксплуатацию. Современные методы разработки и развития программного обеспечения ИС в полной мере стараются ориентироваться на возможности автоматизированного оперативного внесения изменений. Наиболее сложным оказался процесс стандартизации языка BPEL для унификации использования одних и тех же конструкций программным обеспечением разных производителей. Фирмы IBM и Microsoft определили два довольно-таки схожих языка: WSFL (Web Services Flow Language) и Xlang соответственно. Рост популярности BPML и открытое движение BPMS к пользователям привело корпорации Intalio Inc., IBM и Microsoft к решению объединить эти языки в новый язык BPEL4WS. В апреле 2003 года корпорации BEA Systems, IBM, Microsoft, SAP и Siebel Systems передали BPEL4WS версии 1.1 в OASIS (Organization for the Advancement of Structured Information Standards) для стандартизирования в Web Services BPEL Technical Committee. Хотя BPEL4WS появился в версиях 1.0 и 1.1, технический комитет WS-BPEL OASIS проголосовал 14 сентября 2004 года за то, чтобы назвать спецификацию WS-BPEL 2.0. Это изменение было сделано, чтобы выравнять BPEL с другими стандартами Web-сервисов по соглашению об именовании начина- 157 Краткий курс лекций ются на WS-. В июне 2007 года корпорации Active Endpoints, Adobe, BEA, IBM, Oracle и SAP опубликовали спецификации BPEL4People и WS-HumanTask, в которых описывалось, как может быть реализовано в BPEL взаимодействие с людьми. О дальнейшем направлении разработки BPEL разгорается жаркая дискуссия. Предполагается добавление семантики в BPEL в форме WSHumanTask и других разнообразных дополнений. 2. Обеспечение процесса анализа и проектирования ИС возможностями CASE-технологий Термин "CASE" (Computer Aided Software/System Engineering) используется в настоящее время в весьма широком смысле. Первоначальное значение термина "CASE", ограниченное вопросами автоматизации разработки только лишь программного обеспечения (ПО), в настоящее время приобрело новый смысл, охватывающий процесс разработки сложных ИС в целом. Теперь под термином "CASE-средства" понимаются программные средства, поддерживающие процессы создания и сопровождения ИС, включая анализ и формулировку требований, проектирование прикладного программного обеспечения (приложений) и баз данных, генерацию кода, тестирование, документирование, обеспечение качества, конфигурационное управление и управление проектом, а также другие процессы. Появлению CASE-технологии и CASE-средств предшествовали исследования в области методологии программирования. Программирование обрело черты системного подхода с разработкой и внедрением языков высокого уровня, методов структурного и модульного программирования, средств визуального моделирования и проектирования на базе языка UML (Unified Modeling Language), средств их поддержки, формальных и неформальных языков описаний системных требований и спецификаций и т. д. Кроме того, появлению CASE-технологии способствовали и такие факторы, как: подготовка аналитиков и программистов, восприимчивых к кон- 158 цепциям модульного и структурного программирования; широкое внедрение и постоянный рост производительности компьютеров, позволившие использовать эффективные графические средства и автоматизировать большинство этапов проектирования; внедрение сетевой технологии, которая предоставила возможность объединения усилий отдельных исполнителей в единый процесс проектирования путем использования разделяемой базы данных, содержащей необходимую информацию о проекте. CASE-технология представляет собой методологию проектирования ИС, а также набор инструментальных средств, позволяющих в наглядной форме моделировать предметную область, анализировать эту модель на всех этапах разработки и сопровождения ИС и разрабатывать приложения в соответствии с информационными потребностями пользователей. Большинство существующих CASE-средств основано на методологиях структурного (в основном) или объектно-ориентированного анализа и проектирования, использующих спецификации в виде диаграмм или текстов для описания внешних требований, связей между моделями системы, динамики поведения системы и архитектуры программных средств. CASE-средства позволяют создавать не только продукт, практически готовый к применению, но и обеспечить "правильный" процесс его разработки. Основная цель технологии - отделить проектирование программного обеспечения от его кодирования, сборки, тестирования и максимально "скрыть" от будущих пользователей все детали разработки и функционирования ПО. При этом значительно повышается эффективность работы проектировщика: сокращается время разработки, уменьшается число программных ошибок, программные модули можно использовать при следующих разработках. Большинство CASE-средств основано на парадигме "методология/метод/нотация/структура/средство". 159 Краткий курс лекций Методология задает руководящие указания для оценки и выбора проекта разработки ПО, этапы и последовательность работ, правила применения тех или иных методов. Метод - систематическая процедура или технология генерации описаний компонент ПО (например, описание потоков и структур данных). Нотации предназначены для описания системы в целом, ее элементов, таких как графы, диаграммы, таблица, блок-схемы, алгоритмы, формальные языки и языки программирования. Структуры являются средством для реализации структурного анализа и построения структуры конкретной системы. Средства - технологические и программные инструменты для поддержки и усиления методов. CASE-технологии обладают следующими основными достоинствами, которые позволяют широко использовать их при разработке информационных систем: ускоряют процесс коллективного проектирования и разработки; позволяют за короткий срок создать прототип заказанной системы с заданными свойствами; освобождают разработчика от рутинной работы, оставляя время для творчества; обеспечивают эффективность и качество разрабатываемого ПО за счет автоматизации контроля всего процесса разработки; поддерживают сопровождение и развитие системы на высоком уровне. Следует отметить, что, несмотря на все потенциальные возможности CASE-средств, существует достаточно много примеров их неудачного внедрения, в результате которых CASE-средства становятся "полочным" ПО (Shelfware). В связи с этим необходимо учитывать следующее: 160 CASE-средства не обязательно дают немедленный эффект, он может быть получен только спустя какое-то время; реальные затраты на внедрение CASE-средств обычно намного превышают затраты на их приобретение; CASE-средства обеспечивают возможности для получения существенной выгоды только после успешного завершения процесса их внедрения, эффективного обучения пользователей и регулярного применения. Можно также перечислить следующие факторы, усложняющие определение возможного эффекта от использования CASE-средств: широкое разнообразие качества и возможностей CASE-средств; относительно небольшое время использования CASE-средств в различных организациях и недостаток опыта их применения; широкое разнообразие в практике внедрения различных организаций; отсутствие детальных метрик и данных для уже выполненных и текущих проектов; широкий диапазон предметных областей проектов; различная степень интеграции CASE-средств в различных проектах. Некоторые аналитики считают, что реальная выгода от использования некоторых типов CASE-средств может быть получена только после одноили двухлетнего опыта. Другие полагают, что воздействие может реально проявиться в фазе эксплуатации жизненного цикла ИС, когда технологические улучшения могут привести к снижению эксплуатационных затрат. Ниже перечислены основные виды и последовательность работ, рекомендуемые при построении логических моделей предметной области в рамках CASE-технологии анализа системы управления предприятием. 1. Проведение функционального и информационного обследования системы управления (административно-управленческой деятельности) пред- 161 Краткий курс лекций приятием (рис. 9.3): o определение организационно-штатной структуры предприятия; o определение функциональной структуры предприятия; o определение перечня целевых функций структурных элементов (подразделений и должностных лиц); o определение круга и очередности обследования структурных элементов системы управления согласно сформулированным целевым функциям; o обследование деятельности выделенных структурных элементов; o построение FD-диаграммы системы управления с указанием структурных элементов и функций, реализация которых будет моделироваться на DFD-уровне. 2. Разработка моделей деятельности структурных элементов и сис- темы управления в целом: o выделение множества внешних объектов, оказывающих сущест- венное влияние на деятельность структурного элемента; o спецификация входных и выходных информационных потоков; o выявление основных процессов, определяющих деятельность структурного элемента и обеспечивающих реализацию его целевых функций; o спецификация информационных потоков между основными про- цессами деятельности, уточнение связей между процессами и внешними объектами; o оценка объемов, интенсивности и других необходимых характе- ристик информационных потоков; o разработка иерархии диаграмм потоков данных, образующих функциональную модель деятельности структурного элемента; o объединение DFD-моделей структурных элементов в единую мо- дель системы управления предприятием. 3. Разработка информационных моделей структурных элементов и 162 модели информационного пространства системы управления: o определение сущностей модели и их атрибутов; o проведение атрибутного анализа и оптимизация сущностей; o идентификация отношений между сущностями и определение типов отношений; o анализ и оптимизация информационной модели; o объединение информационных моделей в единую модель ин- формационного пространства. 4. Разработка предложений по автоматизации системы управления предприятием o определение границ автоматизации - составление перечня авто- матизируемых структурных элементов, разбиение процессов основной деятельности на автоматические, автоматизированные и ручные; o составление перечня подсистем и логических АРМов (автомати- зированных рабочих мест), определение способов их взаимодействия; o разработка предложений по очередности проектирования и реа- лизации подсистем и отдельных логических АРМов, входящих в состав ИС; o разработка требований к средствам базового технического обес- печения ИС; o разработка требований к средствам базового программного обес- печения ИС. Логическая модель, отображающая деятельность системы управления предприятием, и информационное пространство, в котором эта деятельность протекает, представляют собой "снимок" положения дел (функциональная структура, роли должностных лиц, взаимодействие подразделений, принятые технологии обработки управленческой информации, автоматизированные и неавтоматизированные процессы и т. д.) на момент обследования. Эта модель позволяет понять, что делает и как функционирует предприятие с позиций системного анализа, и затем сформулировать предложения по улучшению 163 Краткий курс лекций ситуации. Развитие логической модели предметной области, ее последовательное превращение в модель целевой ИС, позволит интегрировать перспективные предложения руководства и ведущих сотрудников предприятия, экспертов и системных аналитиков, сформировать видение новой, реорганизованной и автоматизированной деятельности предприятия (рис. 9.3). Построенная модель является законченным результатом по следующим причинам. 1. Она включает в себя модель существующей неавтоматизирован- ной технологии, принятой на предприятии. Формальный анализ этой модели позволяет выявить узкие места в управлении предприятием и сформулировать рекомендации по его улучшению (независимо от того, предполагается ли дальнейшая разработка автоматизированной системы или нет). Рис. 9.3. Модель системы в технологическом CASE-решении 2. Она независима и отделяема от конкретных разработчиков, не 164 требует сопровождения и может быть безболезненно передана другим лицам. Более того, если по каким-либо причинам предприятие не готово к реализации проекта в данный момент времени, модель может быть "положена на полку" до тех пор, пока в ней не возникнет необходимость. 3. Она позволяет осуществлять эффективное обучение новых ра- ботников конкретным направлениям деятельности предприятия, так как соответствующие технологии содержатся в модели. Рис. 9.4. 4. С ее помощью можно осуществлять предварительное моделиро- вание перспективных направлений деятельности предприятия с целью выявления новых потоков данных, взаимодействующих процессов и структурных элементов. 5. Она обеспечивает распространение накопленного опыта на дру- гих предприятиях, дает возможность унифицировать административноуправленческую и финансовую деятельность этих предприятий. Модель является не просто реализацией начальных этапов работы и основанием для формирования технического задания на ее последующие этапы. Она представляет собой самостоятельный результат, имеющий большое практическое значение, так как он позволяет дальнейшее применение CASE-технологий для реального проектирования и разработки ИС. 165 Краткий курс лекций Рис. 9.5. Современные CASE-пакеты имеют широкие возможности инструментального расширения за счет использования стандартных программных средств, что делает их чрезвычайно удобными при разработке программных и информационных систем (рис.9.4 и 9.5.). Для успешного внедрения CASE-средств организация должна обладать нижеследующими качествами. Культура. Готовность к внедрению новых процессов и взаимоотношений между разработчиками и пользователями, ИТ/ИС-управленцами и пользователями. Управление. Четкое руководство и организованность по отношению к наиболее важным этапам и процессам внедрения. Технология. Понимание ограниченности существующих возможностей и способность принять новую технологию. Если организация не обладает хотя бы одним из перечисленных качеств, то внедрение CASE-средств может закончиться неудачей независимо от степени тщательности следования различным рекомендациям по внедрению. В качестве примеров популярных CASE-средств укажем программные средства компании Computer Associates, IBM-Rational Software и Oracle: BPwin - моделирование бизнес-процессов; ERwin - моделирование баз данных и хранилищ данных; ERwin Examiner - проверка структуры СУБД и моделей, создан- 166 ных в Erwin; ModelMart - среда для командной работы проектировщиков; Paradigm Plus - моделирование приложений и генерация объектного кода; Rational Rose - моделирование бизнес-процессов и компонентов приложений; Rational Suite AnalystStudio - пакет для аналитиков данных; Oracle Designer (входит в Oracle9i Developer Suite) - высокофункциональное средство проектирования программных систем и баз данных, реализующее технологию CASE и собственную методологию Oracle - CDM. Позволяет команде разработчиков полностью провести проект, начиная от анализа бизнес-процессов через моделирование к генерации кода и получению прототипа, а в дальнейшем и окончательного продукта. Сложное CASEсредство, его имеет смысл использовать при ориентации на линейку продуктов Oracle. Самым мощным из указанных программных пакетов является пакет Rational Rose (RR) компании IBM-Rational, с помощью которого можно спроектировать и сопровождать весь жизненный цикл разработки программного продукта (рис. 9.6). Пакет включает набор средств моделирования объектноориентированных информационных систем, базирующихся на языке моделирования UML. Пакет RR способен решать практически любые задачи в проектировании информационных систем: от анализа бизнес-процессов до кодогенерации на определенном языке программирования, позволяет разрабатывать как высокоуровневые, так и низкоуровневые модели, осуществляя тем самым абстрактное либо логическое проектирование (рис. 9.7.). 167 Краткий курс лекций Рис. 9.7. Таким образом, современные CASE-средства вместе с системным программным обеспечением и техническими средствами поддержки образуют полную среду разработки информационных систем. 3. Внедрение информационных систем Внедрение корпоративной ИС, разработанной самостоятельно или приобретенной у поставщика, зачастую сопровождается ломкой (перепроектированием) существующих на предприятии бизнес-процессов. Приходится перестраивать их под требования стандартов и логику внедряемой системы. Отметим сразу, что внедрение ИС решает ряд управленческих и технических проблем, однако порождает проблемы, связанные с человеческим фактором. Внедрение информационной системы, как правило, значительно облегчает управление деятельностью предприятия, оптимизирует внутренние и внешние потоки информации, ликвидирует узкие места в управлении. Однако после того как система успешно установлена, "обкатана" в работе и показала свою эффективность, у части сотрудников выявляется нежелание использовать ИС в работе. В результате проведенного реинжиниринга стано- 168 вится ясно, что некоторые сотрудники в большой степени дублируют работу других или вовсе не нужны. Кроме того, внедрение КИС сопровождается обязательным обучением, но, как показывает российский опыт, желающих переучиваться не так много. Ломка старых навыков и прививание новых долгий и трудный процесс! Надо четко понимать, что корпоративная ИС призвана упростить управление организацией, улучшить процессы, усилить контроль и обеспечить этим конкурентные выгоды. Только с такой точки зрения можно оценивать пользу от ее внедрения. Следуя этой логике, становится понятно, что хотя корпоративная ИС предназначена в целом для обеспечения всех пользователей необходимой информацией, управление разработкой и внедрение КИС является прерогативой высшего руководства компании! Понимают ли это руководители? Здесь тоже приходится бороться с живучими стереотипами. "Зачем мне корпоративная система, если дела на предприятии и так идут хорошо?". "Зачем, что-то ломать, если все работает?". Но ведь ломать-то чаще всего и не надо. На первом этапе нужно лишь грамотно и корректно формализовать и перенести идентифицированные процессы, в рамках которых живет предприятие, в корпоративную ИС. Подобная формализация лишь отточит, отшлифует удачные маркетинговые и производственные находки, оптимизирует процесс управления и контроля и позволит в дальнейшем проводить целенаправленные изменения. Внедрение новой ИС - сложный процесс, длящийся от нескольких месяцев для небольших ИС до нескольких лет для ИС больших распределенных компаний с широкой номенклатурой продуктов и большим количеством поставщиков. Успех проекта по разработке (или приобретению) и внедрению ИС во многом зависит от готовности предприятия к ведению проекта, личной заинтересованности и воли руководства, реальной программы действий, наличия ресурсов, обученного персонала, способности к преодолению сопро- 169 Краткий курс лекций тивления на всех уровнях сложившейся организации. К настоящему времени сложился стандартный набор приемов внедрения ИС. Основное правило: выполнять обязательные фазы последовательно и не пропускать ни одной из них. Критически важными для внедрения являются следующие факторы: наличие четко сформулированных целей проекта и требований к ИС; наличие стратегии внедрения и использования ИС; проведение предпроектного обследования предприятия и построения моделей "Как есть" и "Как будет"; планирование работ, ресурсов и контроль выполнения плана внедрения; участие высшего руководства во внедрении системы; проведение работ по внедрению ИС специалистами по интегрированию систем совместно со специалистами предприятия; регулярный мониторинг качества выполняемых работ; быстрое получение положительных результатов хотя бы в части внедренных модулей ИС или в процессе ее опытной эксплуатации. Перед началом разработки проекта внедрения необходимо: максимально формализовать цели проекта внедрения ИС; оценить минимально необходимые затраты и статьи расхода; установить высокий приоритет проекта внедрения перед остальными текущими проектами; наделить руководителя проекта максимально возможными полномочиями; провести массовую просветительскую работу с персоналом предприятия с целью довести до каждого важность и необходимость предстоящих преобразований; разработать организационные меры для применения новых ин- 170 формационных технологий; распределить персональную ответственность по всем этапам внедрения и опытной эксплуатации. Необходимо также определить функциональные сферы внедрения модулей информационной системы: организационное управление; организационно-административное обеспечение; управление бизнес-процессами; управленческий, планово-финансовый и бухгалтерский учет; управление персоналом; управление документацией; управление материально-техническим обеспечением; управление связями с клиентами и внешней средой. Кроме того, что перечислено выше, надо задать технологические требования к внедрению ИС: системная платформа - внедрение и адаптация готового решения от производителя или разработка на заказ в соответствии с техническим заданием заказчика; интегрируемость - данные хранятся и обрабатываются в едином информационном пространстве; это обеспечивает их полноту, непротиворечивость, достоверность и возможность многократного использования; система может включать в себя вновь разработанные и уже используемые технологии и приложения; адаптируемость - система настраивается в соответствии с требованиями заказчика и на особенности информационного поля заказчика; распределенность - система может эффективно функционировать в территориально удаленных подразделениях и филиалах предприятия; масштабируемость - система может выполняться в виде каркаса, содержащего базовые модули, и дополняться в соответствии с требованиями 171 Краткий курс лекций изменяющейся внешней и внутренней среды. 4. Основные фазы внедрения информационной системы Фаза "Предварительные работы по подготовке проекта внедрения ИС". В ходе предпроектного обследования предприятия (рис. 8.4) происходит сбор подробной информации о структурном построении организации, функциональных связях, системе управления, об основных бизнес-процессах, о потоках внутри предприятия (Control Flow, Doc Flow, Data Flow, Work Flow, Cash Flow), необходимой для построения соответствующих моделей и выбора объектов для автоматизации. Оцениваются сроки, ресурсы, виды и объемы работ, номенклатура и стоимость программно-аппаратных и телекоммуникационных средств, стоимость обучения персонала и т. д. Фаза "Подготовка проекта". После завершения первой фазы осуществляется предварительное планирование и формирование процедур запуска проекта: формирование проектной и экспертной групп; распределение полномочий и ответственности; определение организационно-технических требований к процессу внедрения; уточнение спецификаций и ожиданий заказчика; обучение группы внедрения, состоящей из специалистов предприятия-заказчика. Последний, очень важный момент почему-то часто пропускается при составлении плана внедрения. А ведь от него в огромной степени зависит успех всего проекта! После начала финансирования проект считается запущенным к исполнению. Фаза "Концептуальная проработка проекта". В течение этой фазы: формируется и утверждается концептуальный проект; достигается обязательное однозначное понимание намерений всех участников проекта относительно внедряемой ИС; 172 уточняются и конкретизируются цели и задачи проекта; определяются размеры прототипа системы; согласуются укрупненный план работы, последовательность этапов и условия опытной эксплуатации, планово-финансовые и отчетные показатели; При этом все указанные действия в обязательном порядке документируются, согласуются и утверждаются всеми заинтересованными и ответственными сторонами. Фаза "Реализация проекта". Во время проведения основных работ по внедрению создается, устанавливается и конфигурируется системная среда, определяются процедуры системного администрирования, устанавливаются основные программно-аппаратные комплексы и приложения. В системе настраиваются организационно-штатные и организационно-функциональные структуры предприятия с использованием таких организационных единиц, как филиал, департамент, отдел, рабочая группа и т. д. Рис. 9.8. Примерное содержание репозитория проекта внедрения Осуществляется установка, конфигурирование и настройка сетевых и телекоммуникационных средств, производится перенос данных из прежних 173 Краткий курс лекций локальных систем и формирование интерфейсов с унаследованными и внешними системами. При этом все создаваемые модели, планы, рабочие программные продукты, докуменация помещаются в сквозной репозиторий проекта внедрения (рис. 8.17). Важной частью этого репозитория является система документации, формируемая в рамках проекта (рис. 8.18). Отрабатываются системные вопросы безопасности работы системы в многопользовательском режиме. Создаются приложения, шаблоны, отчеты, клиентские формы доступа, распределяются полномочия пользователей. Проводится "прогонка" всех систем в "боевом режиме" с участием всех заинтересованных сторон. Рис. 9.9. Примерный состав документации по процессу внедрения ИС После окончания фазы реализации проект внедрения считается законченным. Информационная система передается в эксплуатацию. Тема 10. Использование ГИС в муниципальном управлении Интерес к внедрению ГИС в практику государственного и муниципального управления во всем мире остается высоким многие годы. В России и странах СНГ проектам с применением ГИС также уделяется довольно 174 большое внимание. И если раньше в реализации таких проектов большую активность демонстрировали органы государственного управления (министерства, агентства и т.п.), то в последнее время серьезную заинтересованность проявляют и органы местной власти: областные и муниципальные органы управления. Это связано со значительными изменениями в законодательстве, существенно изменяющими экономическую основу регионального управления. Муниципалитетам предоставляются большие возможности и, одновременно, на них возлагается ответственность за управление землей и недвижимостью, обслуживание инфраструктуры, сохранение экологической среды и обеспечение безопасности населения. Геоинформационные системы давно и широко используются для решения задач государственного и муниципального управления. Имеется масса примеров успешного и не очень успешного внедрения ГИС в практику работы соответствующих органов. Конечно, эффективность использования ГИС определяется множеством факторов, и, наверное, не только выбором программного обеспечения от того или иного поставщика. Однако сама возможность реализовать требуемые функции, построить полноценную информационную систему, интегрировать ее в существующую информационную инфраструктуру, внедрить и обеспечить техническую поддержку решений, существенным образом зависит от свойств и качества программного обеспечения ГИС. ГИС-технология обеспечивает средства для отображения и понимания того, что находится в одном конкретном или многих местоположениях, предоставляет инструменты моделирования ресурсов, выявления взаимосвязей, процессов, зависимостей, примеров, угроз и рисков. Эти возможности позволяют увидеть, что и где реально происходит, измерить размер и масштабы события или воздействия, совместно проанализировать разнообразные данные, разработать планы и, в конечном итоге, помогает решить, какие шаги и действия следует предпринять. Способность ГИС интегрировать пространст- 175 Краткий курс лекций венные и непространственные данные, вместе с функциями анализа и моделирования процессов, позволяет использовать эту технологию в качестве общей платформы для интеграции бизнес процессов разных департаментов, видов деятельности и дисциплин в масштабах всего городского или регионального правительства (Глебова, 2006). Для эффективного управления муниципальными образованиями и динамично развивающимися регионами необходимы достоверные и актуальные данные об объектах и процессах на их территории, а также передовые технологии накопления, обработки и представления информации. Современные географические информационные системы с их развитыми аналитическими возможностями позволяют наглядно отобразить и осмыслить информацию о конкретных объектах, процессах и явлениях в их совокупности. ГИС позволяют выявить взаимосвязи и пространственные отношения, поддерживают коллективное использование данных и их интеграцию в единый информационный массив. К цифровым картам, или цифровой картографической основе с тематическими слоями, являющимися геопространственным базисом ГИС, могут подключаться базы данных недвижимости, земельных участков организаций, денежной оценки земель, инженерных сооружений, памятников градостроения и архитектуры, сведений по геологии, истории развития и т.д. В базе данных также можно организовать хранение как графической, так и всей технической, справочной и иной документации. В современных ГИС появилась возможность трехмерного представления территории. Трехмерные модели объектов, внедряемые в 3-мерный ландшафт, спроектированный на основе цифровых картографических данных и материалов дистанционного зондирования, позволяют повысить качество визуального анализа территории и обеспечивают принятие взвешенных решений с большей эффективностью. 176 Рис. Трехмерное моделирование города Современные геоинформационные системы и основанные на них технологические решения требуются не только крупным регионам, городам или предприятиям и ведомствам с разбросанными на обширной территории объектами, но и небольшим населенным пунктам, которые пока, как правило, слабо вовлечены в процессы геоинформатизации. Развивающийся рынок ГИС в России крайне нуждается в специфическом продукте, который, с одной стороны, удовлетворял бы потребностям небольших муниципалитетов в стартовом ГИС-решении и, с другой стороны, соответствовал бы их крайне ограниченным финансовым возможностям. Концепция подобного продукта разработана специалистами Института высоких энергий подмосковного Протвино и отдела обработки ДДЗ компании "DATA+". Предлагаемые технологические решения проверены при создании ГИС Протвино и ряда других небольших муниципальных образований (Еремченко, 2005). Решение комплексных проблем, связанных с различными сферами регионального и муниципального управления (экономика, демография, социальная сфера, жилищно-коммунальное хозяйство и прочее), требует создания ГИС общего назначения с возможностью быстрой настройки на решение как частных, так и общих задач. Таким образом, возникает задача создания базовой ГИС и средств ее настройки. Базовая ГИС состоит из функциональных инвариантных блоков, используемых при создании проблемно-ориентированной ГИС: ввод графиче- 177 Краткий курс лекций ской и параметрической информации, актуализация базы данных, хранение и поиск информации, инструментальные средства построения тематического описания предметной области, средства для решения прикладных задач. Создание проблемно-ориентированных ГИС осуществляется на основе базовой путем построения классификатора и моделей объектов заданной предметной области, а так же включения специализированных программных средств для решения прикладных задач. Используется объектно-ориентированный подход. Каждый объект предметной области ГИС представлен в классификаторе и описан набором его свойств - характеристик. Для описания взаимосвязей между объектами используется специальная единица данных - отношение. Комбинации этих элементов образуют модели объектов и ситуации. Классификатор представляет собой совокупность систематизированных по классификационным признакам исходных единиц информации (понятий выбранной предметной области) и их группировок, представляющих обобщенные понятия. Реконструирование классификатора, а также создание модели объектов предметной области, позволяют адаптировать базовую ГИС к решению широкого круга задач информационного обеспечения структур административного управления. Использование вышеуказанных принципов построения информационно-аналитической системы позволило на основе базовой реализовать комплекс проблемно-ориентированных ГИС, решающих задачи ведения имущественного реестра, земельного кадастра, аренды, зонирования территории города по коэффициентам оценки объектов недвижимости, мониторинга социально-экономического состояния административно-территориальных структур. Одной из последних разработок в этом ряду является система "Мониторинга социально-экономического состояния района". Целью разработки было создание системы, позволяющей производить оперативную обработку и 178 комплексный анализ социально-экономических показателей района. Система включила три функциональные подсистемы: подсистемы классификатора, параметрической подсистемы, картографической подсистемы. Подсистема классификатора представляет собой специализированный программный комплекс, предназначенный для создания и ведения классификатора объектов и показателей мониторинга. Классификатор определяет набор средств для идентификации, описания, структурирования и кодирования всех используемых понятий мониторинга в виде иерархического дерева, что обеспечивает четкую структуризацию информационных ресурсов и позволяет организовать быстрый поиск объектов и их характеристик в информационной базе. Классификатор используется в автоматизированных процедурах ввода, хранения, обработки и выдачи всех видов информации, представленных в рамках системы, как в параметрической, так и в картографической формах. Классификатор включает общероссийские статистические классификаторы и справочники (отраслевые, по формам собственности, организационно - правовым и пр). Подсистема обеспечивает: реконструирование классификатора и модификацию базы данных по результатам изменения классификатора. Параметрическая подсистема предназначена для поддержки ввода, обработки и представления результатов обработки показателей мониторинга Подсистема обеспечивает: ввод и актуализацию параметрических данных; построение проблемно-ориентированных моделей ввода и отображения; построение фильтров отбора информации на основе классификатора и логических условий; отслеживание динамики исходных и расчетных показателей в заданном интервале с заданными периодами; выполнение расчетов по количественным показателям; отслеживание данных по уровням обобщения классификатора объектов и характеристик; представление результатов мониторинга в виде таблиц, диаграмм и графиков. 179 Краткий курс лекций Картографическая подсистема предназначена для картографического представления объектов мониторинга. Подсистема обеспечивает: редактирование графической информации; привязку объектов к электронной карте района, привязку к предприятиям их ситуационных планов; многоуровневую визуализацию графической информации; отображение элементов содержания графической составляющей базы данных по тематическим слоям; выборку объектов на плане и получение параметрической справки об объекте; формирование дискретных условных знаков и привязку к ним тематической информации; отображение тематической информации с использованием цветовой палитры, позволяющее проводить сравнительный анализ количественных характеристик объектов, представленных на электронной карте (Дьяченко, 2). ГИС помогает создать базовую структуру для совместной работы и общения, предоставляя общее поле ссылки на данные на основе их пространственного местоположения. То есть появляется возможность привязать к этому местоположению (или к находящемуся в данном месте объекту) любую связанную с ним информацию, легко извлекать ее и наладить удобный и быстрый обмен этой информацией. До недавних пор многие муниципальные правительства использовали модель ГИС, основанную на файловой структуре хранения и обращения к данным. В результате, отдельные ГИС-пользователи или небольшие группы, выполняющие частные проекты, создавали и поддерживали свои собственные наборы данных, хранящиеся на их персональных компьютерах. Такой способ работы часто приводил к быстрому росту объемов избыточных данных и приложений, которые, по сути, были недоступны для других пользователей даже в той же самой организации. Цель создания корпоративной ГИС заключается во внедрении технологий, стандартов и методов, обеспечивающих более тесное взаимодействие и взаимообмен данными и услугами и, следовательно, повышающих производительность и эффективность работы и 180 ГИС-пользователей, и всей организации. В случае, когда организация координирует свою деятельность на основе ГИС, все сотрудники, использующие пространственные данные, получают возможность обращаться к общим данным, затрачивая меньше времени на их поиск, обновление и обобщение. У них появляется значительно больше времени и возможностей в полной мере использовать в своей работе мощные аналитические средства, которые предоставляет ГИС-технология. Пространственный или географический фактор является одним из доминирующих при управлении городской территорией и решении повседневных задач городскими службами и организациями. Без знания о том, где расположен объект, какими характеристиками он обладает, с какими другими территориальными объектами он связан, невозможно принять эффективное управленческое решение или своевременно решить оперативную задачу. Базовая задача любой геоинформационной системы – это актуализация пространственных данных. Сама по себе информация в цифровом виде, несомненно, имеет ряд преимуществ перед бумажными носителями, но без непрерывного процесса обновления система рано или поздно теряет достоверность и ее использование становится неэффективным. При использовании ГИС-технологий процесс обновления информации становится менее трудоемким, появляется возможность структурной организации и классификации данных на моменте их ввода в систему. Открытый геоинформационная система, созданная на основе актуальных данных муниципальной ГИС, может быть размещен в сети интернет для организации доступа к ней жителей города. Очевидно, что информация содержащаяся на таком ресурсе, не должна содержать никаких сведений, отнесенных текущим законодательством к информации ограниченного доступа. Эта интерактивная ГИС может содержать любую информацию, которая может быть полезна, и востребована жителями города – такую как месторасположение объектов социально-культурной сферы, сферы услуг, избира- 181 Краткий курс лекций тельных участков, государственных учреждений, коммерческих организаций и т.д. На таком ресурсе возможно размещение проекта правил землепользования и застройки и иных документов территориального планирования, содержащих схемы территориальных зон и градостроительных регламентов, что существенно увеличивает уровень подготовки граждан для участия в публичных слушаниях. Сам процесс создания и само структурное построение градостроительной проектной документации, очевидно, свидетельствует об эффективности использования ГИС-технологий. Во-первых, поскольку исходные данные множества организаций, в том числе графические документы, обычно представляются на разных картографических основах и часто в виде схем, то именно ГИС-технологии позволяют приводить их к “единому знаменателю”, т.е. к единой картографической основе. Во-вторых, создаются в цифровом виде разделы и картографические материалы по отдельным направлениям, представляющим, по существу, тематические картографические и семантические базы геоинформационной системы. В-третьих, проводится сопряженный анализ указанной выше информации и создается синтетическая схема "Комплексный градостроительный анализ территории", где весь мощный арсенал ГИС-технологий может быть успешно применен. В-четвертых, базируясь на проведенном анализе, разрабатываются проектные предложения по градостроительному развитию территории (Проектный план) и отраслевые инженерные проектные схемы, детализирующие и подкрепляющие проектные предложения Генерального плана, где также использование ГИС-технологий представляется весьма эффективным. 182 Рис.1. Блок-схема "Упрощенная схема разработки Генерального плана города с использованием ГИС-технологий". Результатом такой работы становится создание полноценной градостроительной геоинформационной системы, которая вполне может рассматриваться как ядро территориальной (областной, районной, муниципальной) ГИС, поскольку градостроительная документация содержит в себе именно комплексное осмысление территории (Скатерщик). Очередной, 46-й, выпуск газеты ARCREVIEW - ежеквартального издания компании "ДАТА+" - в основном посвящен отечественным проектам, связанным с решением городских задач с использованием технологии географических информационных систем (ГИС). Мировой опыт свидетельствует, что для поддержки управления городами и общинами (муниципальными образованиями) все чаще создаются комплексные (муниципальные) ГИС. По сути, они являются одним из наиболее распространенных видов корпоративных геоинформационных систем. Технология ГИС уже в течение десятилетий используется правительственными органами разных уровней: городскими, региональными, федеральными. Внедрение ГИС в таких структурах чаще всего начинается в одном или нескольких департаментах, а затем, по мере осознания полезности и эффективности этой технологии, ее применение распространяется и на другие подразделения. Иногда результатом такой экспансии становятся отдельные или частично связанные между собой системы уровня департамента. Но, хотя 183 Краткий курс лекций продуктивность работы подразделений и при таком варианте повышается, потенциал ГИС при этом реализуется не в полной мере. Максимальные преимущества, в том числе высокую возвратность вложений, может предоставить интегрированная ГИС, которая служит интересам всей организации. Роль корпоративной ГИС заключается в предоставлении пространственных данных и программных инструментов (независимо или вместе с другими корпоративными системами, используемыми для создания информационных продуктов), востребованных большим числом пользователей с разными потребностями. Хотя данные и функциональность ГИС могут распространяться независимо, все чаще они интегрируются с ресурсами данных и программными инструментами других информационных систем, что обеспечивает дополнительные возможности для поддержки бизнес-процессов департаментов и всей организации. При этом корпоративная ГИС предоставляет среду для взаимодействия, позволяющую организовать и наладить информационный обмен на основе общей структуры ссылок - местоположения. Не менее популярен подход к предоставлению программного обеспечения и информационных продуктов на корпоративном уровне, основанный на централизованных сервисах. При этом частично отпадает необходимость установки программного обеспечения или ресурсов данных везде, где в них есть потребность. Этот подход относится к направлению, называемому сервис-ориентированной архитектурой. В своем развитии ГИС все в большей мере поддерживают эту модель, предоставляя средства управления пространственными данными, их анализа, визуализации и создания отчетных материалов в виде сервисов через корпоративные сети или Web. При использовании сервисов данные и инструменты могут располагаться как внутри, так и вне организации. Их можно запрашивать и использовать для поддержки бизнес-функций всех конечных пользователей. Такая основанная на сервисах технология может существенно стимулировать деятельность муниципальных и других правительственных органов, 184 повысить эффективность их работы, предоставляя востребованные бизнесфункции и информационные продукты по всей организации. Последние обеспечивают необходимую поддержку процесса принятия решений и операционную эффективность при любой физической структуре организации. Основная цель подобной системы состоит в распространении функциональности ГИС и данных в пределах всей организации и, одновременно, в возможности интеграции функций и данных, предоставляемых другими технологиями. Реализация этой задачи требует приверженности стандартам и использования единообразных методов для определения ГИС-данных, сервисов и компонентов информационных продуктов с поддержкой необходимых бизнес-функций. Новые или адаптированные бизнес-процессы и информационные продукты способствуют повышению эффективности деятельности внутри организации и улучшают сервисы для публики. Например, стандартный сервис геокодирования позволяет предоставлять всем департаментам города актуальную согласованную информацию по адресам и единообразный отклик на приходящие запросы. Для создания полноценной корпоративной ГИС, в том числе муниципальной, необходимо заранее выработать четкую стратегию планирования. Обычно все начинается с подготовки (своими силами или с участием сторонних консультантов) стратегического плана создания системы, важным элементом которого является план многолетнего развития, содержащий общее видение системы и решаемых с ее помощью задач, ежегодные приоритеты, а также предварительные грубые оценки необходимых ресурсов. Рабочий план предоставляет эту информацию по каждому из четырех компонентов: приложения, база данных, инфраструктурные ресурсы и вопросы организации/формирования штата сотрудников. При внедрении корпоративных, в том числе муниципальных, ГИС целесообразно сосредоточить усилия на следующих важных моментах: - развитие общекорпоративного подхода к созданию ГИС с использо- 185 Краткий курс лекций ванием общих стандартов и последовательных методик, соответствующих потребностям всех подразделений организации; - перевод существующих ГИС-приложений и данных на новую платформу с возможностью единообразной поддержки всех потенциальных пользователей; - интеграция ГИС-данных и сервисов с другими информационными системами в пределах организации, как часть общего корпоративного информационного решения; - адаптация структуры штата ГИС-специалистов для поддержки корпоративного подхода; - обучение штатных сотрудников, специализирующихся на ИТ и ГИС, с целью решения задач создания, развития и ведения общекорпоративных ГИС-ресурсов; - обучение сотрудников разных департаментов эффективному использованию ГИС в соответствии с их потребностями. Муниципальные образования, как большие, так и малые, имеют департаменты (отделы), выполняющие сотни бизнес-функций, в том числе по предоставлению услуг (сервисов) обществу. Большинство этих функций опирается на такой важный аспект, как пространственное местоположение. Поэтому эффективность и действенность предоставления информации и сервисов можно улучшить за счет предлагаемых ГИС преимуществ. Например, в ходе недавнего обследования среднего по размерам американского города было выявлено более 300 бизнес-функций, выполняемых 24 департаментами муниципалитета, где можно с пользой применить инструменты ГИС. Более того, анализ показал, что почти в 70% случаев используются общие шаблоны обработки, исследования и управления информацией, а также составления отчетных документов на ее основе. Обследование деятельности других муниципальных организаций позволило наглядно показать, что ситуация в них аналогична: примерно та же доля их бизнес-функций характеризуется сход- 186 ными принципами работы с геоданными. Таким образом, вполне очевидно, что местные властные и исполнительные структуры являются идеальными кандидатами для внедрения корпоративных ГИС. После анализа мирового рынка программного обеспечения, которое может стать основой проектирования, разработки и запуска проекта МГИС, выбор был остановлен на решениях от компании ESRI. Эта компания при создании программных продуктов ориентируется на удовлетворение современных потребностей пользователей ГИС, в том числе и в сфере муниципального управления. По каждому из программных продуктов семейства ArcGIS имеется подробная документация, примеры использования, инструментарий для разработчиков, обеспечивается техническая поддержка, активно работают форумы пользователей. После выбора программной платформы необходимо провести инфологическое (концептуальное) проектирование системы. На данном этапе должны быть определены основные логические компоненты МГИС, их структура и взаимосвязи. Функциональная схема взаимодействия компонентов муни ципальной ГИС представлена на рис. В левом нижнем углу указаны соответствия типа "значок – программа". Рис. Функциональная схема компонентов муниципальной ГИС. Серверный блок представлен набором компонентов, которые отвечают за хранение, извлечение, обработку и анализ имеющихся данных. На логиче- 187 Краткий курс лекций ском уровне в этом блоке располагается сервер баз геоданных, в котором хранятся пространственные данные, и сервер баз данных, в котором хранятся непространственные, например, текстовые данные. Сервер баз данных выступает в роли хранилища данных, не используемых в ГИС напрямую. ГИСсервер представляет собой компьютер (или кластер компьютеров), который выполняет серверные функции по извлечению ГИС-данных и их передаче клиентам. На логическом уровне ГИС-сервер не включает в себя Web-сервер, однако на физическом уровне эти компоненты могут быть размещены на одном компьютере. Web-сервер (Internet Information Services от Microsoft) представляет собой компонент, который отвечает за динамическое формирование Web-страницы в случае доступа к ГИС-данным по Web-протоколу. Блок внутренних пользователей (редакторов) объединяет набор аппаратно-программных средств и группу людей, участвующих в формировании (редактировании, обновлении) содержания баз данных и баз геоданных в серверном блоке. Доступ к данным на серверах баз данных/геоданных может осуществляться мобильными пользователями (ArcGIS for Tablet PC, ArcPad), офисными пользователями (ArcGIS Desktop) или средствами прочих приложений (ГИС-приложений других компаний, пользовательских приложений ESRI, приложений третьих лиц). Пользователями внутреннего блока могут быть сотрудники муниципальных служб, которые принимают непосредственное участие в работе с базовыми ГИС-данными (например, кадастровыми данными, данными адресного плана и пр), специалисты государственных служб, занимающихся обновлением тематической информации (например, пожарные части, обновляющие данные о местоположении пожарных гидрантов и т.д.), сотрудники муниципальных картографических служб. Пользователи внешнего блока, в отличие от пользователей внутреннего блока, не выполняют редактирование и обновление данных, а осуществляют просмотр данных, производят пространственные и атрибутивные запросы к 188 данным, выполняют анализ данных. Условно все внешние пользователи системы МГИС делятся на использующих "толстые" и "тонкие" приложения (клиенты). К "толстым", или тяжелым, клиентам можно отнести приложения, которые требуют дополнительной установки на компьютер, имеют расширенный функционал и занимают значительный объем дисковой памяти компьютера (приложения ArcGIS Desktop). К "тонким", или легким, клиентам относят не требующие установки приложения, которые обычно поставляются в комплекте с операционной системой (например, Web-браузер), а также ГИС-приложения с ограниченной функциональностью (ArcGIS Explorer). Пользователи "толстых" клиентов внешнего блока могут выполнять такой же объем операций, что и офисные пользователи внутреннего блока. Впрочем, современные Web-технологии могут предоставить пользователям "тонких" клиентов почти все основные функции анализа ГИС-данных, доступные пользователям "толстых" клиентов. Примерами могут служить операции построения буферной зоны вдоль магистральной дороги или редактирования геометрии пространственного объекта с помощью обычного Webбраузера. В этом случае речь идет о сервис-ориентированной архитектуре (СОА) системы. Суть этого подхода заключается в идее предоставления функциональности программного обеспечения в виде сервиса. При этом отпадает необходимость установки дополнительного программного обеспечения на компьютеры пользователей, а также обеспечивается возможность многопользовательской работы. Таким образом, ГИС-пользователи могут производить операции пространственного анализа, визуализации данных и подготовки расширенных отчетов по сети Интернет. Будучи элементами сервиса, данные и инструменты могут располагаться физически на нескольких компьютерах, и к ним может быть обеспечен доступ для поддержки бизнесфункций всех конечных пользователей. Задачи реализации сервис-ориентированной архитектуры могут быть 189 Краткий курс лекций успешно решены с помощью программного продукта ArcGIS Server от компании ESRI, который предоставляет мощные средства для реализации многопользовательской многоуровневой распределенной ГИС. На этапе создания схемы базы геоданных МГИС весьма эффективным оказался также дополнительный инструмент ArcGIS Diagrammer с удобным интерфейсом и всеми необходимыми функциями для создания модели данных базы данных. С его помощью была создана схема базы геоданных МГИС, которая стала основой прототипа системы.