Інформаційні технології підтримки процесів контролю виконання державного бюджету

Размещено на http://www.allbest.ru/

Національна Академія наук України

Інститут проблем моделювання в енергетиці ім. г.Є. Пухова

УДК 004.658

інформаційнІ ТЕХНОЛОГІЇ ПІДТРИМКИ ПРОЦЕСІВ КОНТРОЛЮ ВИКОНАННЯ ДЕРЖАВНОГО БЮДЖЕТУ

05.13.06 ? інформаційні технології

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

Сенченко В'ячеслав Родіонович

Київ - 2009



Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Інституті проблем реєстрації інформації Національної академії наук України

Науковий керівник заслужений діяч науки і техніки України, доктор технічних наук, професор Додонов Олександр Георгійович, Інститут проблем реєстрації інформації НАН України, заступник директора інституту, завідувач відділу цифрових моделюючих систем

Офіційні опоненти: доктор технічних наук, старший науковий співробітник Алішов Надір Ісмаіл - огли, Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України, провідний науковий співробітник

кандидат технічних наук Кузьміних Валерій Олександрович, ВАТ «Укртелеком», Апарат управління, начальник відділу управління проектами

Захист відбудеться “ 21 “ травня 2009 р. о 14 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.185.01 Інституту проблем моделювання в енергетиці ім. Г.Є. Пухова НАН України за адресою 03164, м. Київ, вул. Генерала Наумова, 15.

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Інституту проблем моделювання в енергетиці ім. Г.Є. Пухова НАН України за адресою: 03164, м. Київ, вул. Генерала Наумова, 15.

Автореферат розісланий “ 17 “ квітня 2009 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради,

кандидат технічних наук Семагіна Е.П



АНОТАЦІЯ

Сенченко В'ячеслав Родіонович. Інформаційні технології підтримки процесів контролю виконання державного бюджету. - Рукопис.

Дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13.06 ? інформаційні технології. - Інститут проблем моделювання в енергетиці ім. Г.Є. Пухова НАН України, Київ, 2009.

Дисертаційна робота присвячена питанням розробки моделей, алгоритмів та інформаційних технологій, які супроводжують процеси контролю виконання і оцінки ефективності використання бюджетних коштів. Основу роботи становить комплексний метод побудови інформаційних моделей складної аналітичної системи, який поєднує метод декомпозиції системи за рівнями з методом параметричній формалізації елементів, що характеризують систему, в термінах більш зрозумілих широкому колу фахівців в області контролю виконання держбюджету. Це дозволяє здійснити опис функцій та інформаційну взаємодію будь-якого рівня, не перевантажуючи описом деталей інших рівнів. Комплексний метод спрощує визначення специфікацій для програмних застосувань та їх подальшу реалізацію. держбюджет контроль інформаційний

Розроблена інформаційна модель функціональної спеціалізації користувачів складної аналітичної системи, яка заснована на особливостях інформаційних технологій, властивостях особистості, множині функцій та моделей даних. Це дозволяє з достатнім ступенем деталізації визначити архітектуру програмного забезпечення аналітичного ядра складної ІАС та оптимізувати розподіл функції між різними програмними застосуваннями.

Запропонована та реалізована технологія агрегації та аналізу багатовимірних даних, яка дозволяє користувачу без використання мови програмування формувати складні запити за будь-якими вимірами та отримувати дані, агреговані у відповідні аналітичні форми, включаючи відображення отриманих даних на картографічному фоні.

Результати досліджень знайшли застосування в низці практичних розробок.

Ключові слова: інформаційні технології, багатовимірні дані, проектування програмних систем, модель предметної області, інформаційні ресурси, сховище інформації, бази даних.



АННОТАЦИЯ

Сенченко Вячеслав Родионович. Информационные технологии поддержки процессов контроля исполнения государственного бюджета. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.13.06 ? информационные технологии. - Институт проблем моделирования в энергетике им. Г.Е. Пухова НАН Украины, Киев, 2009.

Диссертационная работа посвящена вопросам разработки моделей, алгоритмов и информационных технологий, сопровождающих процессы контроля исполнения и оценки эффективности использования бюджетных средств. Основу работы составляет комплексный метод описания информационных моделей предметной области. Суть предложенного подхода заключается в сочетании метода декомпозиции системы по стратам с методом параметрической формализации элементов, которые описывают разрабатываемую систему с достаточной степенью полноты, в терминах понятных широкому кругу специалистов в области контроля бюджета. Использование метода позволяет формализовать описание любой страты, включая информационное взаимодействие, не перегружая при этом описанием деталей об организации других страт.

Разработана информационная модель системы анализа исполнения госбюджета, которая отличается от «детерминированных» моделей, применяемых в аналитических системах EUROSAI и INTOSAI тем, что учитывает национальные особенности устройства бюджетных процессов. Кроме того, в модель введен блок обработки данных общественных организаций. Это позволяет принимать обоснованные управленческие решения о состоянии бюджетного процесса не только на основании официальной отчетности государственных органов, но и используя другие источники информации.

Разработана информационная модель функциональной специализации экспертов сложной аналитической системы, которая базируется на свойствах личности, особенностях информационно-аналитических технологий, множестве функций и моделей данных, что позволяет существенно снизить затраты на реализацию программного каркаса аналитического ядра системы.

Создана и внедрена технология агрегации и анализа многомерных данных, которая без использования языка программирования позволяет формировать сложные запросы к данным и получать срезы, агрегированные в соответствующие аналитические формы, включая отображение на картографическом фоне. Результаты испытаний ПО на базе комбинированного алгоритма показали увеличение скорости обработки многомерных данных в 5 - 7 раз по сравнению с раздельным алгоритмом. Корректность технологии проверена в Счетной палате Украины при анализе выполнения и оценки эффективности использования бюджетных средств. Внедрение результатов диссертационной работы существенно повысило эффективность работы аналитиков и наглядность представления многомерных данных, что способствует принятию обоснованных управленческих решений.

Результаты исследования получили применение в ряде разработок.

Ключевые слова: информационно-аналитические технологии, многомерные данные, проектирование программных систем, модель предметной области, информационные ресурсы, хранилище информации, базы данных.



SUMMARY

Senchenko Vyacheslav. Information technologies follow-up action a state budgetary process. - Manuscript.

Thesis for a Ph.D. degree by specialty 05.13.06. ? information technologies

- G. Pukhov's Institute of Simulation Problems in Power Engineering. NAS of Ukraine, Kyiv 2009.

The Thesis has dedicated to questions of development models, algorithms and information technologies in follow-up action a state budgetary process. The works base is a complex method of information models building. The essence of the offered approach is concluded two methods - decompositions system to stratum and parametric element formalization, which describe system with sufficient degree of the fullness. Use its method has allowed to formalize any stratum description, including information interaction, does not overstake at description of the details about interconnection organizations with other stratums. Approach to a problem also simplifies the determination a specification for programmed exhibits and their further realization.

Has been designed Information model of functional specialization complex analytical system expert has been designed, which is based cognitive characteristic to personalities, particularity information-analytical technology, ensemble functions and data models that allows with sufficient granularity to build the programmed framework analytical kernel analytical system with sufficient granularity.

Technology to aggregations and analysis multivariate data has been created, which allows to form the complex requests for data and get the cuts, aggregation in corresponding analytical forms, including image on cartographic background without use the programming language

The results of the study have got using in series programs developments.

The Keywords: information technologies, indicators, date multivariate analysis, domain model, the program systems design, information resource, data warehouse, database.



ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Динамічність змін у економічній сфері зумовлює потребу в інформації, яка повно, своєчасно та достовірно відображає бюджетні процеси в державі та забезпечує можливість прийняття обгрунтованих управлінських рішень. Джерелом такої інформації є контроль виконання держбюджету (КВД). Збільшення масштабів інформаційно-аналітичних систем (ІАС) призводить до виникнення якісно нових завдань, розв'язання яких потребує створення спеціалізованих програмних засобів контролю виконання бюджету. На даний час ще не розроблені єдині методологічні основи проектування та побудови інформаційних систем КВД, хоча цим питанням присвячується значна кількість робіт міжнародних організацій Вищих контрольних органів EUROSAI та INTOSAI.

Існуючі методології проектування інформаційних систем, такі як Structured Systems Analysis and Design Method (SSADM), Corporate Modeler Suite або V-Model, пропонують загальні підходи щодо проектування ІАС з розподіленими БД, але у супровідних документах відсутні відомості щодо принципів реалізації закладених в них найважливіших механізмів. Це ускладнює їх застосування при проектуванні систем КВД, особливо в умовах ресурсних обмежень (фінансових, часових тощо). Наявні CASE-засоби з використанням UML по суті описують не структуру ІАС, що розробляється, а структуру об'єктно-орієнтованої програми. За цих умов розроблювач конкретної ІАС зіштовхується з низкою науково-технічних задач, серед яких найбільш вагомими є:

ѕ обґрунтування функціонального складу і структури системи, яка розробляється, виходячи з вимог до інформації, що видається кінцевому користувачу;

ѕ адаптації програмних засобів обробки багатовимірних даних до спеціальних вимог замовника;

ѕ скорочення часу обробки даних через обмежений термін часу, протягом якого необхідно завершити процедури оперативної обробки та підготовки рішення.

З урахуванням вищезазначеного об'єктивно зростає актуальність проведення наукових досліджень з розробки моделей, алгоритмів та інформаційних технологій, орієнтованих на підтримку процесів контролю виконання держбюджету.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційні дослідження пов'язані з виконанням наступних науково-дослідних робіт:

Ш цільова наукова програма НАН України «Дослідження та розвиток інформаційних технологій для корпоративних комп'ютерних інформаційно-аналітичних систем» (Державний реєстраційний номер 0101U002642);

Ш «Методологічні основи організації інформаційної взаємодії у розподілених комп'ютерних системах підвищеної живучості» (Державний реєстраційний номер 0108U00026);

Ш «Створення інформаційно-аналітичної системи Рахункової палати» у відповідності до завдань Національної програми інформатизації на 2002-2004 рр. (реєстраційні номери 0102U004614, 0104U008253), яка виконувалася ТОВ «НВП «Символ»;

Ш «Розробити моделі і методи автоматизованого аналізу стану виконання Державного бюджету» у відповідності до завдань Національної програми інформатизації на 2005-2008 роки (реєстраційні номери 0105U007425, 0107U010366, 0108U010743), яка виконувалася ТОВ «НВП «Символ».

Мета і завдання дослідження. Метою дисертаційної роботи є розробка інформаційних моделей, методів та технології інтеграції та обробки інформації у галузі державного управління, а саме - в частині контролю та оцінки ефективності виконання державного бюджету. Мета дисертаційної роботи обумовила необхідність вирішення наступних задач:

1. Дослідження інформаційних процесів та технологій обробки багатовимірних даних і оцінка можливості їхнього використання при побудові системи підтримки прийняття рішень в області контролю виконання державного бюджету.

2. Розробка методу формалізованого опису і побудови інформаційних моделей при вирішенні завдань проектування інформаційних систем державного керування.

3. Розробка теоретичних основ і прикладних засобів побудови інформаційних технологій для підтримки процесів контролю виконання бюджету на базі узагальнення сучасних технологій і практичних підходів.

4. Побудова інформаційної технології для обробки багатовимірних даних з урахуванням особливостей предметної області.

5. Адаптація розроблених моделей і технологій в задачах інформаційної підтримки процесів контролю виконання державного бюджету.

Об'єкт дослідження - інформаційні структури та процеси, які супроводжують підготовку даних для прийняття рішень у галузі контролю виконання державного бюджету.

Предмет дослідження - інформаційні моделі, методи, алгоритми та інформаційні технології аналізу та відображення багатовимірних даних, які спрямовані на підготовку інформації для прийняття рішень у галузі контролю виконання державного бюджету.

Методи дослідження. У роботі застосовувалися методи системного аналізу і об'єктно-орієнтованого моделювання, методи оптимізації для цілеспрямованого вибору структури програмних засобів, теорії графів, теорії математичного програмування.

Наукова новизна одержаних результатів полягає у наступному:

· досліджені особливості інформаційних процесів для класу розподілених інформаційних систем КВД, які характеризуються змінюваністю в часі організаційної структури суб'єктів процесу, номенклатури і контенту інформаційних ресурсів та низьким початковим рівнем структуризації проблем, що дозволяє сформувати вимоги до системи комп'ютерного аналізу стану виконання державного бюджету;

· удосконалено метод структурного аналізу предметної області (ПрО) на основі комбінованого методу формалізованого опису інформаційних моделей, який поєднує декомпозицію системи за рівнями з методом елементно-параметричної формалізації, характерних для цієї системи елементів, що дозволяє описати ПрО в термінах, більш зрозумілих широкому колу експертів з питань КВД;

· на підставі методу розроблена інформаційна модель комп'ютерного аналізу стану виконання державного бюджету, яка відрізняється від моделі EUROSAI тим, що враховує особливості національного законодавства (змінюваність у часі організаційної структури суб'єктів процесу, номенклатури, контенту ІР) та дозволяє більш досконало досліджувати бюджетні процеси;

· запропоновано комбінований алгоритм обробки і відображення багатовимірних даних, який, на відміну від існуючих алгоритмів обробки гіперкубів, поєднує в одному процесі як процедури формування умов зрізів даних, так і процедури налаштування на відображення даних, включаючи картографічну основу;

· розроблено удосконалені моделі комп'ютерного аналізу стану виконання державного бюджету, які використовують алгоритм налаштування на гіперкуби сховища даних, що дозволяє фахівцю без використання мови програмування досліджувати різні виміри та отримувати результати в зручному для прийняття рішень вигляді;

· розроблено програмне забезпечення, яке реалізує отримані моделі, алгоритми, сценарії обробки даних, як дослідницький прототип системи КВД.

Достовірність результатів дослідження підтверджується використанням відомих математичних апаратів і методів, інформаційних технологій, що системно інтегровані автором з урахуванням досвіду проектування ІАС для одержання якісно нових результатів при побудові системи КВД.

Практичне значення одержаних результатів. Розроблені в дисертації інформаційні моделі, а також алгоритм дослідження і візуалізацій багатовимірних даних, включаючи картографічну основу, досить універсальні і типові, через що можуть бути використані для економічних та фінансових систем різних рівнів управління.

Розроблена модель функціональної спеціалізації експертів, що враховує вимоги до властивостей експерта та сценаріїв обробки і аналізу різноманітних даних, дозволяє з достатнім ступенем деталізації побудувати аналітичне ядро ІАС і визначити розподіл функцій між різними за фахом експертами.

Розроблені моделі, алгоритми та програмне забезпечення випробувані в різних предметних областях, включаючи ІАС Рахункової палати та ІАС Національного центру з питань євроатлантичної інтеграції. Інтегрована технологія аналізу багатовимірних даних використовується при здійсненні контрольних функцій та оцінки ефективності виконання держбюджету країни.

Апробація результатів дисертації. Результати досліджень доповідались і обговорювались на науково - технічних конференціях: «Програмно-інструментальні засоби моніторингу та дослідження макропоказників економічного та соціального стану України» 31 травня 2005 р. м. Київ, «Сучасні аналітично-інструментальні засоби фінансового контролю» 10 березня 2006 р. м. Київ, Шостій міжнародній конференції «Информационные технологии и безопасность - 2006» 19 - 23 жовтня 2006 р. (Партеніт, Крим, Україна), науково-практичному семінарі з міжнародною участю «Проблеми моніторингу та забезпечення економічної безпеки держави» 26 - 28 жовтня 2007 року («Шешори», Івано-Франківська обл., Україна), на наукових семінарах відділу цифрових моделюючих систем Інституту проблем реєстрації інформації НАН України.

Публікації. Основні положення дисертаційної роботи викладено у п'ятнадцяти друкованих працях, в тому числі у 8 статтях, надрукованих у журналах за профілем і фахом відповідно до списку ВАК України.

Особистий внесок здобувача. Усі основні результати дисертаційного дослідження, які представлені до захисту, одержані здобувачем особисто. У друкованих працях, опублікованих у співавторстві, здобувачеві належать: [1, 8] - аналіз алгоритмів обробки багатовимірних даних сучасних OLAP-систем, методів візуалізації даних в СППР та постановка задачі аналізу макроекономічних показників; [2] - аналіз факторів, що впливають на якість розробки ІАС, методологія побудови ІАС в умовах неструктурованих або частковоструктурованих проблем, комбінаційний метод побудови ІМ предметної області; [3] - досліджено властивості ПрО та запропоновано математичну модель ІАС при заданих обмеженнях; [4] - розвиток комбінованого методу побудови ІМ предметної області, який поєднує декомпозицію системи за рівнями з параметричною формалізацією характерних елементів, що визначають її властивості; [5] - дослідження розподілених систем обробки інформації, визначення критеріїв оцінки системи управління розподіленими ресурсами, склад типової структури адміністрування корпоративної ІАС.

Структура дисертації. Дисертація складається із вступу, 4 розділів, висновків, переліку використаних джерел із 123 найменувань, 4 додатків, 21 малюнка і 9 таблиць. Повний обсяг дисертації складає 201 сторінку.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ

У вступі обґрунтовано актуальність теми, мету та завдання дослідження, викладено наукову новизну та практичне значення одержаних результатів, наведено відомості про особистий внесок здобувача, апробацію результатів дисертації та публікації.

У першому розділі визначено і розкрито основні сутності КВД, розглянуто умови, що формують інформаційні потоки у сфері бюджетного процесу, та фактори, які впливають на якість аналізу багатовимірних даних. Проведено аналіз інформаційних технологій, які застосовуються при розв'язанні задач фінансового контролю як безпосередньо при КВД, так і в суміжних областях - Мінфіні, Мінекономіки, фінансовому аудиті, банківській сфері, податковій службі, тощо. Згідно з класифікацією інформаційних систем державного управління, яка запропонована ІПРІ НАН України, об'єкт дослідження можна віднести до класу розподілених ІС, що поєднують у собі риси різних предметних областей та характеризуються змінюваністю в часі організаційної структури суб'єктів процесу, номенклатурі і контенту ІР, а також низьким початковим рівнем структуризації проблем, які потребують аналізу інформації.

Досягнення своїх завдань система КВД забезпечує тільки їй властивими методами, які мають деякі загальні риси і спільні задачі з такими областями як бухгалтерський облік, фінансова сфера, банківська діяльність тощо. Однак методи КВД частіше ґрунтуються на експертних оцінках та аналітичних узагальненнях - тобто даних вибіркового контролю або однократної дії, що потребують застосування широкого спектру ІТ та методів обробки і відображення даних для підготовки та прийняття управлінських рішень.

Застосування ІТ потребує розвитку базових ідей побудови КВД, що підтверджено науковими дослідженнями міжнародних організацій European Organization of Supreme Audit Institutions (EUROSAI) та INTOSAI. Так, EUROSAI здійснила кілька масштабних науково-методичних заходів: семінар «Використання інформаційних технологій в аудиті виконання державного бюджету»; конгрес «Проблеми використання засобів інформаційних технологій при здійсненні контролю за виконанням держбюджету». У цьому контексті дуже цікавим є висновок заключної доповіді про результати семінару: «…не існує універсальних інформаційних систем контролю держбюджету, оскільки склад ІТ дуже залежить від того, що саме є центральним об'єктом контролюючої діяльності, від порядку її здійснення та від того, для кого призначені підсумки перевірок». Таким чином, запровадження ІТ для конкретної системи контролю неможливе без побудови інформаційної моделі предметної області, яка б враховувала національні особливості бюджетних процесів.

Склад ІТ системи, яка розробляється, залежить від багатьох факторів, серед яких найбільш вагомим є «репертуар функціонування» (РФ) - множина функцій , спрямованих на досягнення завдань системи. Для оцінки якості варіантів структури КBД скористаємося методологією функціонально-вартісного аналізу, метою якого є максимізація співвідношення ефекту від її функціональності і ресурсів Res, яки на це витрачаються. Реалізація у повному обсязі потребує значних ресурсів (інтелектуальних, фінансових, організаційних, часових тощо). При формуванні РФ на початкових етапах розробки розглядаються, як правило, ресурси одного виду - вартісні - . Формальна постановка цієї задачі в найпростішому варіанті полягає в наступному: потрібно максимізувати лінійну форму при ресурсних обмеженнях - де - загальне число функцій, які потрібні для реалізації завдань системи при заданих обмеженнях; J - кількість видів ресурсів; Res_j- сумарна кількість ресурсу j -гo типу, виділеного на створення КВД; - загальна потреба k- ї функції в ресурсі j -го типу; - очікуваний ефект від впровадження k-ї функції .

Задача (1.1) - (1.2.) є відомою в лінійному програмуванні як «задача про ранець» і метод динамічного програмування.

Інформація, яка надходить до системи КВД, характеризується багатьма факторами, серед яких найбільш вагомими є: різнорідність форматів даних та великі обсяги; значна кількість інформаційних ресурсів та семантична неузгодженість їх змісту; існування різних інформаційних моделей даних; високий рівень автономності та динаміка змін інформаційних ресурсів різного підпорядкування.

Обробка семантично неузгоджених даних потребує застосування різноманітних інформаційних технологій, пристосованих до умов КВД. Тому, систему, яка розробляється, з деякими припущеннями можна розглядати як інтегровану технологію обробки різноманітної інформації - де - технологія інформаційного сховища - Data Warehouse;

- технологія створення вітрин даних - Data Mart;

- технологія On-Line Analytical Processing (OLAP);

- технологія публікації інформації в Intranet - Web-access;

- технологія автоматизації ділових процесів - Enterprise Document Management System (EDMS);

- технологія відображення даних на картографічній основі;

- технологія виявлення залежності в даних - Data Mining.

Дослідження наявних на ринку спеціалізованих ПЗ (Financial Observer, Audit Expеrt, Парус-Бюджет, Audit Expеrt, RS - Казначейство) показали, що інформаційні процеси в суміжних областях базуються на моделях типових бізнес-процесів, які не є адекватними процесам КВД, а тому дозволяють реалізувати лише окремі функції КВД.

Другим фактором є низька ефективність використання вже існуючих загальних програмних рішень (Oracle Financial Services Applications, Adaytum e.Planning, Hyperion Pillar, Scala, Navision та інших). Ці висновки адекватні даним Standish Group яка визнала, що 45% функціональності програмного забезпечення ніколи не використовується користувачами, а 19% - дуже рідко. Тобто, більша частина ресурсів марно витрачається, тому що функціональність програмних рішень або не сприймається користувачами, або є надлишковою і не відповідає уявленню про предметну область.

Крім того, адаптація існуючих спеціалізованих ПЗ потребує значних інтелектуальних, часових, фінансових ресурсів, що при ресурсних обмеженнях унеможливлює використання існуючих програмних рішень в системі КВД.

Таким чином, визнано за потрібне розробку нових архітектурних рішень ПЗ, які більш адекватно враховують інформаційні процеси КВД.

Другий розділ. Проектування складної ІАС базується на застосуванні методу моделювання предметної області. Для отримання адекватного проекту КВД у вигляді коректно працюючого ПЗ, необхідно мати цілісну інформаційну модель, яка б відображала всі аспекти функціонування системи, що розробляється. Під інформаційною моделлю розуміється спосіб подання понять або об'єктів предметної області, які характеризують її істотні властивості, а також дають уявлення про основні взаємозв'язки між об'єктами та зовнішнім середовищем.

У сучасній програмній інженерії відокремлюють два основних підходи до моделювання ПрО, принципова різниця між якими обумовлена різними способами декомпозиції систем - структурна (structured approach) та об'єктна-орієнтована (object-oriented approach). У структурному підході, заснованим на методології SADT (Structured Analysis & Design Technique) використовується принцип функціональної декомпозиції. Об'єктний підхід OOA/D (Object-Oriented Analysis and Design) розглядає предметну область як множину взаємодіючих об'єктів та використовує об'єктну декомпозицію. Розвитком цього підходу стало створення універсальної мови моделювання - UML. За оцінками різних авторів, проекти, виконані з використанням UML, описують не структуру ПрО, а структуру об'єктно-орієнтованої програми.

Дуже часто розробка складних ІАС (для яких однією з важливих задач є опис ПрО, і для яких неможливо знайти людину, розуміючу цю ПрО в цілому), потребує використання традиційних підходів, оскільки вони більш зрозумілі широкому колу неспеціалістів та вони більш адекватно розглядають саме проблеми ПрО. Тому запропоновано комбінаційний метод побудови IМ для складних ІАС, який на відміну від інших методів дозволяє одночасно представляти систему з різних точок зору на відповідних рівнях і здійснювати її формальний опис шляхом сумісного використання методу декомпозиції системи за рівнями та методу елементно-параметричної формалізації.

Сутністю першого методу є декомпозиція системи на певні рівні деталізації (абстрагування), які являють собою відповідні зрізи системи, в межах яких здійснюється представлення конкретних елементів та процесів функціонування системи. Метод елементно-параметричної формалізації надає можливість фахівцям здійснювати формальне відображення компонентів та процесів ІАС, які є складовими або кожної окремої страти, або різних страт.

Побудова ІМ починається з вибору рівнів деталізації системи - процесу стратифікації. Метою побудови ІМ є створення формалізованої картини предметної області КВД, які відображують систему з різних точок зору. Позначивши процес розбивки системи за рівнями символом , а її складові - можна записати вираз.

Процес декомпозиції базується на властивості ієрархічного розподілу системи на складові (підсистеми, функціональні модулі, бази даних, окремі процеси її функціонування тощо) до складу яких входять певні елементи. Тобто виконується вертикальна декомпозиція. При цьому кожний рівень може містити свою власну сукупність типових елементів.

Формальний опис системи КВД в рамках її ІМ здійснюється за допомогою сукупностей основних елементів та їх параметрів, які доповнюють ці елементи. При цьому, для кожного рівня обираються тільки ті компоненти, які йому властиві.

Описуючи певні елементи із множини в межах відповідних рівнів, крок за кроком здійснюється формальний опис системи КВД. При цьому процес опису усіх основних елементів ІМ поділяється на процедур опису, що відповідає кількості рівнів,обраних для опису КВД. Тобто для кожного рівня здійснюється своя процедура опису сукупності тих елементів ІМ, що їй властиві.

Для здійснення більш змістовного опису ІМ використовується сукупність базових параметрів які доповнюють представлені в табл. 1. основні елементи ІМ.

Відображення конкретних параметрів із множини у відповідних рівнях дозволяє здійснювати більш детальну формалізацію моделі КВД. Процес відображення в ІМ значень всіх основних параметрів, що входять до складу множини , позначимо через, а процедуру відображення визначених параметрів в межах рівня символом.

Так як формується із сукупностей та , властивих тільки її компонентам, то. Цей вираз відображає склад рівня .

Таким чином, здійснюється процес формалізованого опису КВД (2.7) за допомогою компонентів, які представлені виразами (2.1) і (2.3). Тобто ІМ для КВД може бути представлена трьома множинами: множиною рівнів множиною основних елементів та множиною параметрів цих елементів. Компоненти цих множин утворюють структуру інформаційної моделі.

Перевагою такого методу є можливість описати модель ПрО в термінах, більш зрозумілих широкому колу експертів з питань КВД, не перевантажуючи модель специфічними термінами ІТ.

На основі комбінаційного методу проведено дослідження предметної області КВД та побудована інформаційна модель аналізу стану виконання державного бюджету. Структура інформаційної моделі КВД складається із семи рівнів кожен із яких описується своєю множиною основних елементів та множиною параметрів . Тобто кожний рівень має свою сукупність, яка саме його характеризує.

Типовими рівнями, які доцільно розглядати при побудові ІМ аналітичної системи КВД, мають бути: - рівень джерел та потоків інформації, що надходять до системі; - рівень, який охоплює процеси обробки і перетворення інформації, а також інформаційні технології, що їх супроводжують; - рівень інформаційних ресурсів, які накопичуються в системі (бази даних і знань); - рівень, який розглядає задачі та функції, що вирішуються в системі; - рівень, елементами якого є алгоритми обробки та аналізу даних; - рівень, який визначає функціональну спеціалізацію користувачів системи; рівень, елементами якого є спеціалізоване програмне забезпечення робочих місць фахівців КВД. Наведений перелік рівнів не є вичерпним, а їх номерний знак не завжди може відповідати порядковому номеру. Адже вибір рівнів залежить, насамперед, від кваліфікації фахівців-аналітиків, ступеня попередніх знань, особливостей функціонування системи тощо.

Запропонована інформаційна модель аналізу стану виконання державного бюджету враховує національні особливості бюджетного устрою та, на відміну від «детермінованих» моделей даних інформаційних систем EUROSAI або INTOSAI, включає блок обробки неструктурованих даних - (даних громадських організацій), а також відображення багатовимірних даних в зручному для осмислення виді.

Реалізація запропонованої моделі потребує запровадження широкого спектру коштовних інформаційних технологій обробки даних, включаючи технологію структуризації і систематизації семантично неузгоджених даних, приведення їх до виду базових показників та інших.

Третій розділ. Досліджено архітектуру та структурні компоненти систем, орієнтованих на аналіз даних у розподіленому середовищі, застосовуючи які можна створити аналітичне ядро системи для інформаційної підтримки технологічних процесів та головних завдань ПрО. Показано, технологічна схема контролю бюджетних процесів інтегрує різні технології обробки даних (іноді дуже коштовні). З метою зменшення сумарних витрат на створення спеціалізованого програмного забезпечення системи КВД (при ресурсних обмеженнях) запропоновано функціональну спеціалізацію користувачів.

Функціональна спеціалізація базується на інформаційної моделі, яка заснована на сценарно-цільовому підході та враховує наступні фактори: властивості особистості - , технологічні процеси обробки даних - , множину функцій - , різноманітні моделі даних - . Інформаційна модель функціональної спеціалізації користувачів ІАС описується математичним виразом де - властивості людини, які впливають на формування конфігурації функціонального ПЗ,- функції, які здійснюються різними фахівцями в процесі обробки даних; - технологічні процеси та типові сценарії обробки даних; - ІР, які використовуються при здійсненні функції де Z - лінгвістична підготовка; G - рівень комп'ютерної підготовки (знання технологій обробки різних видів інформації); Y - професійні знання (предметної області, актуальних тем аналізу, джерел інформації тощо).

Типові технологічні процеси обробки даних характеризуються математичним виразом де - процес прийому і верифікації первинних даних; - процес консолідації та агрегації кількісних індикаторів, які визначають предметну область та надходять з різних джерел (наприклад,); - процес формування БЗ; - процес обробки іншомовних ресурсів; - процес моніторингу і аналізу виконання базових показників;- процес та прогнозування (наприклад, прогнозування макропоказників).

Тоді інформаційну модель функціональної спеціалізації фахівців ІАС можна представити у виді де модель користувача з питань обробки та верифікації структурованих даних де модель користувача з питань агрегації базових індикаторів - модель користувача з питань обробки неструктурованих даних модель користувача з питань обробки іншомовних матеріалів (включаючи ЗМІ) модель користувача з обробки багатовимірних даних множина попередньо агрегованих в OLAP-куби показників для виконання аналізу за різними вимірами;

- модель користувача з питань аналізу та прогнозуванн де; а - множина попередньо агрегованих в OLAP-куби показників, потрібних для аналізу та прогнозуванню.

Модель функціональної спеціалізації користувачів дозволяє з достатнім рівнем деталізації побудувати ядро складної ІАС і визначити розподіл функцій між різними користувачами, що приводить до скорочення витрат на придбання кошторисних ІТ.

Найважливішим показником систем з використанням кубічних сховищ та аналітичних технологій OLAP є час відгуку, який бажано мати настільки малим, щоб не встигали розмикатися асоціативні зв'язки, які виникають в аналітика в процесі осмислення проблеми. У більшості OLAP-систем процеси формування запитів до багатовимірних даних відокремлені від процедур відображення зрізів даних у зручному для сприйняття виді, рознесені в часі і, в більшості систем, виконуються різними за фахом користувачами системи. З метою зменшення часу відгуку запропоновано комбінований алгоритм, який на відміну від існуючих OLAP-засобів, об'єднує в одному алгоритмі процедури агрегації даних (формування зрізів) з процедурами їх візуалізації для семантичного осмислення отриманих даних.

Аналіз даних починається з генерації робочої гіпотези дослідження - вибору групи функцій и визначенню напрямку дослідження - набору показників (рис. 3). Далі формуються умови перевірки гіпотези, тобто визначення основних вимірів, та позначок вимірів для змістовного дослідження. Наступним кроком є формування запитів із визначеними параметрами з метою отримання конкретного зрізу даних та їх подальшого відображення для семантичного осмислення. Якщо отриманих даних недостатньо, формуються додаткові умови запиту .

Крок 1. У блоці A1 формуються умови робочої гіпотези - і перелік показників для дослідження.

Крок 2. У блоці А2 встановлюються умови вибору гіперкубу, до якого належать обрані показники.

Крок 3. У блоці А3 для кожного обраного показника визначається вимір, за яким має виконуватися запит.

Крок 4. У блоці А4 встановлюються позначки виміру.

Крок 5. У блоці А5 формується запит для вибірки визначеного зрізу даних.

Крок 6. У блоці А6 безпосередньо виконується звернення до гіперкубу і формується зріз даних.

Крок 7. У блоці А7 виконується оцінка чи вистачає даних для аналізу.

Крок 8. Формування додаткових умов, з метою отримання зрізу даних з іншою позначкою виміру.

Кроки 4 - 8 виконуються в циклі, доки не отримаємо зріз з потрібними для аналізу даними.

Крок 9. У блоці А9 обираються форми відображення даних у вигляді: таблиць, гістограм, кругових діаграм, порівняльних діаграм, діаграм динаміки за кільками вимірами, діаграм з прив'язкою до картографічної основи.

Крок 10. Виходом з алгоритму є вибір форми генерації звітних матеріалів : доповідна записка, звіт, аналітична довідка, експертний висновок та інші.

Запропонований алгоритм дозволяє поєднати процедури формування OLAP-зрізів даних за будь-якими вимірами з широким спектром процедур візуалізації даних (включаючи картографічну основу). Відомо, що візуальне відображення вважається більш ефективним для семантичного сприйняття багатовимірної інформації Таким чином, поєднання в одному алгоритмі таких можливостей підвищує швидкість та ефективність дослідження даних.

У четвертому розділі розглянуто питання практичної реалізації запропонованої семірівневої інформаційної моделі аналізу стану виконання державного бюджету і визначені умови досягнення достатнього рівня ефективності при побудові ядра ІАС Рахункової палати, яка входить до складу автоматизованої системи державного контролю та моніторингу виконання держбюджету України.

На підставі запропонованої моделі визначено конкретну архітектуру аналітичного ядра ІАС, склад інформаційних ресурсів, які зберігаються в системі, регламент та технології їх обробки, специфікацію програмних застосувань (з урахуванням вимог, які висуваються до фахівців різного профілю), типові сценарії та алгоритми обробки і відображення багатовимірних даних. Результатом цих досліджень є формування бібліотеки спеціалізованих програмних засобів, сукупність яких реалізує різні аспекти аналізу бюджетних процесів.

Запропоновані інформаційні технології дають можливість фахівцям-аналітикам звертатись до різних вимірів гіперкубів даних користуючись інтуїтивно-зрозумілим інтерфейсом (без використання мови програмування) та отримувати результати у зручному для прийняття рішень вигляді від звичайних таблиць до відображення зрізів даних на картографічному фоні. Використання картографічної форми подання результатів при дослідженні різних вимірів бюджету забезпечує наочність і сприяє виникненню асоціативних зв'язків між різними вимірами. Тобто, завдяки запропонованій технології увага фахівця-аналітика зосереджується не на процедурах аналізу багатовимірних даних, які, доречі, дуже складні і потребують певної фахової підготовки, а на змістовному осмисленні проблеми, що підвищує якість досліджень і сприяє прийняттю обґрунтованих управлінських рішень.

Проаналізована продуктивність розв'язання задач обробки багатовимірних даних з використанням комбінованого алгоритму налаштування гіперкубів, обробки запитів і відображення даних. Результати випробувань ПЗ при аналізі бюджетів показали підвищення швидкості обробки даних в 5 - 7 разів у порівнянні з роздільним методом обробки багатовимірних даних (OLAP) у середовищі СУБД Oracle 9i.

В заключній частині роботи сформульовано висновки та основні результати досліджень.



ВИСНОВКИ

У результаті проведених у дисертаційній роботі досліджень розвинено теоретичні, методологічні та прикладні засади побудови і впровадження інформаційних технологій в області контролю виконання та оцінки ефективності використання держбюджету.

У результаті дослідження отримані наступні наукові і практичні результати:

1. Удосконалено метод структурного аналізу предметної області на основі комбінованого методу формалізованого опису інформаційних моделей, який поєднує декомпозицію системи за рівнями з методом елементно-параметричної формалізації характерних для цієї системи елементів, що дозволяє описати ПрО в термінах, більш зрозумілих широкому колу експертів з питань КВД.

2. На підставі зазначеного методу розроблена інформаційна модель системи аналізу стану виконання держбюджету, яка відрізняється від «детермінованих» моделей, що розповсюджені в інформаційних системах EUROSAI та INTOSAI тим, що враховує особливості національного устрою бюджетних процесів (змінюваність у часі організаційної структури суб'єктів процесу, номенклатури і контенту інформаційних ресурсів) та забезпечує порядок здійснення контролю на всіх стадіях.

3. Запропоновано комбінований алгоритм оперативного аналізу і відображення багатовимірних даних, який, на відміну від існуючих OLAP-алгоритмів, поєднує в одному алгоритмі процедури формування умов OLAP-зрізів даних з процедурами візуалізації даних, що підвищує якість сприйняття багатовимірної інформації в процесі осмислення проблеми.

4. Розроблено удосконалені інформаційні моделі та технології комп'ютерного аналізу стану виконання держбюджету на базі комбінованого алгоритму налаштування гіперкубів, обробки запитів і відображення даних, що дозволяє фахівцю без використання мови програмування досліджувати будь-яки виміри ПрО та отримувати результати у зручному для прийняття рішень вигляді.

5. Розроблено ПЗ аналізу стану виконання держбюджету, яке реалізує отримані моделі, алгоритми налаштування гіперкубів даних, сценарії обробки та процедури візуалізації даних. Результати випробувань ПЗ на базі комбінованого алгоритму показали підвищення швидкості обробки багатовимірних даних в 5 - 7 разів у порівнянні з роздільним методом обробки.

Впровадження результатів дисертаційної роботи показало практичну ефективність розроблених інформаційних моделей, алгоритмів аналізу та візуалізації багатовимірних даних при створенні ІАС Рахункової палати, яка входить до складу автоматизованої системи державного контролю та моніторингу виконання держбюджету України, а також при створенні макета інформаційної системи Національного центру з питань євроатлантичної інтеграції України.



СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Сенченко В.Р., Бойченко А.В., Засоби аналізу макроекономічних показників // Реєстрація, зберігання і обробка даних, Київ - 2005 р. - Том 7 №1 43-51сс.

2. Додонов О. Г., Коваль О. В., Сенченко В. Р., Методологія побудови корпоративних інформаційно-аналітичних систем // Реєстрація, зберігання і обробка даних, Київ, - 2007. Том 9, № 4. 60-75 сс.

3. Додонов О.Г., Сенченко В.Р., Гагарін О.О., Інформаційно-аналітичні технології в сфері фінансового контролю державного бюджету // Реєстрація, зберігання і обробка даних, Київ - 2007, Том 9, № 1 42-55 сс.

4. Додонов О.Г., Сенченко В.Р., Построение информационных моделей корпоративных информационно-аналитических систем // Реєстрація, зберігання і обробка даних, Київ - 2003. - Том 5 № 3 27-39 сс. .

5. Додонов О.Г., Сенченко В.Р., Страшилін І.В., Побудова систем адміністрування та управління розподіленими мережами //Реєстрація, зберігання і обробка даних, Київ, 2002, Том 4, №1, 39 - 51 сс.

6. Сенченко В.Р., Інформаційно-аналітична технологія підтримки контролю виконання державного бюджету // Реєстрація, зберігання і обробка даних, Київ, - 2002. том 4, №4, 37 - 49 сс.

7. Сенченко В.Р., Питання побудови моделі функціональної спеціалізації експертів інформаційно-аналітичних систем // Реєстрація, зберігання і обробка даних, Київ - 2003. - Том 5 №4, 51 - 63 сс.

8. Сенченко В.Р., Інформаційно-аналітична система Рахункової палати як складова забезпечення національної безпеки у бюджетній сфері // Шестая международная конференция «Информационные технологии и безопасность - 2006» Сборник научных трудов. Киев - 2006, 152 - 156 сс.

9. Сенченко В.Р., Коваль О.В. Система моніторингу фінансово-економічних та макроекономічних показників як ефективний інструмент прийняття управлінських рішень // ISSN 1818-2682, Тернопіль ТНЕУ, Економічна думка, Випуск 9, 2008 рік. 132 - 136 сс.

Размещено на Allbest.ru

...