Создание информационной системы

Размещено на http://www.allbest.ru/

План

1. Принципы создания информационной системы

2. Принцип "открытости" информационной системы

3. Структура среды информационной системы

4. Модель создания информационной системы

5. Реинжиниринг бизнес-процессов

6. Отображение и моделирование процессов

7. Обеспечение процесса анализа и проектирования ИС возможностями CASE-технологий

8. Внедрение информационных систем

9. Основные фазы внедрения информационной системы

1. 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 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 информационно-вычислительные 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.

2. Принцип "открытости" информационной системы

Решение проблем совместимости привело к разработке большого числа 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);

· 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 "человек-машина" 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.

3. 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).

Эти две группы интерфейсов определяют спецификации внешнего описания среды ИС - архитектуру, с точки зрения конечного пользователя, проектировщика ИС, прикладного программиста, разрабатывающего функциональные части ИС.

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. 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. 1. Семиуровневая модель взаимодействия информационных систем

Эталонная модель среды открытых систем (OSE/RM) определяет разделение любой информационной системы на приложения (прикладные программы 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.

4. 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. 2. Онтологическое поле современной компании

Определение "компания" является сложной онтологической (понятийной) структурой, состоящей из определенной совокупности сущностей и взаимосвязей (рис. 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;

· 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. 3).

Рис. 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;

· 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.

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. 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).



Рис. 4. Схема обследования предприятия

Заканчивается процесс (четвертая стадия) разработкой "Карты автоматизации", представляющей собой модель реорганизованной предметной области, на которой обязательно обозначены "границы автоматизации".

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 дополняется в соответствии со стратегией развития предприятия (рис. 5).

Рис. 5. Стадии построения модели информационной системы

На стадии анализа требований к проектируемой системе вводятся:

· классы пользователей и соответствующие диаграммы бизнес-транзакций;

· 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 проектирование - 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.

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 систему.

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.

5. 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 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. 6).



Рис. 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.

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 положительный эффект.

Реинжиниринг деловых процессов и функций начинается с пересмотра целей предприятия, его структуры, анализа потребностей внутренних пользователей и рынка, производимых продуктов и услуг (рис. 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. 7.

Для ответа на эти ключевые вопросы необходимо в первую очередь провести детальное описание бизнес-архитектуры предприятия, его бизнес-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).

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 бизнес-процессе;

· описать взаимодействие процессов и модулей информационной системы;

· определить критическую важность видов информации для конкретных уровней управления предприятием;

· выявить дублированные структуры и связи.

Рис. 8. Базовая основа улучшения процесса

Результатом такого описания является:

· уточненная карта сети процессов;

· 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. 9).

Рис. 9. Схема реинжиниринга бизнес-процесса

Функциональное моделирование является достаточно серьезной проблемой. 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 1 показаны основные этапы реинжиниринга.

Таблица 1.

Этап	Мероприятия
Планирование и начало работ	Выявление главных причин проведения реформы на предприятии 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
Исследования	Аналитическое исследование опыта компаний с подобными 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
Проектирование	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
Последующие мероприятия	Разработка мероприятий по периодической оценке; определение итогов нового процесса; внедрение программы непрерывного совершенствования нового процесса
	Предоставление окончательного отчета оргкомитету и администрации

6. Отображение и моделирование процессов

На сегодняшний день получили распространение три основные методологии 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 бизнес-процессов" (Business Process Reengineering - BPR).

Информационный процесс - это устойчивый процесс (последовательность 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).

Рис. 10. Базовый блок методологии IDEF0

В основе нотации и методологии IDEF0 лежит понятие "блока", то есть прямоугольника, который выражает некоторую функцию бизнеса (рис. 8.10). 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. информационный реинжиниринг бизнес

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 внешний характер потока, то может быть применен метод "туннелирования" - скрытие или появление интерфейсной дуги из "туннеля".

Рис. 11. 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. 11.

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.

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 начинаются 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 WS-HumanTask и других разнообразных дополнений.

7. 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 концепциям 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 [Вендров А.М., www.citforum.ru/database/case/index.shtml].

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".

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:

· 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 одно- или 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) предприятием (рис. 12):

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 системы управления в целом:

o выделение множества внешних объектов, оказывающих существенное 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 процессами деятельности, уточнение связей между процессами и внешними объектами;

o оценка объемов, интенсивности и других необходимых характеристик информационных потоков;

o разработка иерархии диаграмм потоков данных, образующих функциональную модель деятельности структурного элемента;

o объединение DFD-моделей структурных элементов в единую модель системы управления предприятием.

3. Разработка информационных моделей структурных элементов и 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 информационного пространства.

4. Разработка предложений по автоматизации системы управления предприятием

o определение границ автоматизации - составление перечня автоматизируемых структурных элементов, разбиение процессов основной деятельности на автоматические, автоматизированные и ручные;

o составление перечня подсистем и логических АРМов (автоматизированных рабочих мест), определение способов их взаимодействия;

o разработка предложений по очередности проектирования и реализации подсистем и отдельных логических АРМов, входящих в состав ИС;

o разработка требований к средствам базового технического обеспечения ИС;

o разработка требований к средствам базового программного обеспечения 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 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. 12).

Построенная модель является законченным результатом по следующим причинам.

1. Она включает в себя модель существующей неавтоматизированной 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. 12. Модель системы в технологическом CASE-решении

2. Она независима и отделяема от конкретных разработчиков, не 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 работников конкретным направлениям деятельности предприятия, так как соответствующие технологии содержатся в модели.

4. С ее помощью можно осуществлять предварительное моделирование перспективных направлений деятельности предприятия с целью выявления новых потоков данных, взаимодействующих процессов и структурных элементов.

Рис. 13.

5. Она обеспечивает распространение накопленного опыта на других предприятиях, дает возможность унифицировать административно-управленческую и финансовую деятельность этих предприятий.

Рис. 14.

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.

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. 13 и 14).

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, созданных 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 CASE-средство, его имеет смысл использовать при ориентации на линейку продуктов Oracle.

...