Размещено на http://www.allbest.ru/

Пермский филиал федерального государственного автономного

образовательного учреждения высшего образования “Национальный исследовательский университет “Высшая школа экономики”

Факультет экономики, менеджмента и бизнес-информатики

Разработка информационной системы управления платежами ЖКХ на основе технологии блокчейн

Выпускная квалификационная работа

по направлению подготовки 38.04.05 “Бизнес-информатика”

образовательная программа

“Информационная аналитика в управлении предприятием”

Пьянков Денис Витальевич

Рецензент

К.т.н., ФГБОУ ВО “Пермский национальный исследовательский политехнический университет”, доцент кафедры “Вычислительная математика, механика и биомеханика” П.В. Максимов

Руководитель д.т.н., профессор, профессор кафедры информационных технологий в бизнесе НИУ ВШЭ-Пермь Л.Н. Ясницкий

Пермь, 2019 год



Аннотация

Разработка информационной системы управления платежами ЖКХ на основе смарт-контракта. Автор: Пьянков Денис Витальевич, 2 курс, факультет экономики, менеджмента и бизнeс-инфoрмaтики, направление Информационная аналитика в управлении предприятием, Руководитель от НИУ ВШЭ - Пермь: Ясницкий Леонид Нахимович, доктор технических наук, профессор кафедры информационных технологий в бизнесе НИУ ВШЭ - Пермь. Данная работа представляет собой результаты выполнения выпускной квалификационной работы, посвященной анализу применения технологии смарт-контракта для управления платежами в сфере ЖКХ, а также проектированию и разработке информационной системы для управления платежами в сфере жилищно-коммунальных услуг с помощью технологии смарт-контракта.

В первой главе представлено описание предметной области, даны определения основным терминам, проведен анализ существующих бизнес-процессов и существующих на рынке продуктов.

Во второй главе описаны этапы проектирования информационной системы, включающие моделирование процессов управления платежами ЖКХ, спецификацию требований и прецедентов, построение модели классов, схемы взаимодействия, диаграммы компонентов и базы данных.

Третья глава содержит ключевые моменты, связанные с разработкой прототипа информационной системы.

Четверная глава представляет экономическое обоснования внедрения разрабатываемой в системы в бизнес-процессы управления платежами ЖКХ.

В пятой главе сформулированы основные требования и рекомендации по внедрению системы, а также, существующие ограничения.

Данная работа включает в себя информацию обо всех этапах анализа, проектирования и разработки программного средства и состоит из оглавления, введения, пяти глав, заключения, списка литературы и трех приложений и включает 5 таблиц и 15 рисунков. Работа содержит 45 страниц (65 страниц, включая приложения). Выполнено на кафедре информационных технологий в бизнесе.



Оглавление

• Введение
• Глава 1. Анализ предметной области
• 1.1 Понятие жилищно-коммунального хозяйства в рамках цифровой экономики России
• 1.2 Необходимость системы контроля и управления платежами в сфере жилищно-коммунального хозяйства
• 1.3 Использование технологии блокчейн для контроля платежей в сфере жилищно-коммунального хозяйства
• 1.4 Анализ автоматизируемого бизнес-процесса
• 1.5 Анализ существующих решений
• 1.6 Сравнительная характеристика существующих решений
• Глава 2. Проектирование информационной системы
• 2.1 Моделирование бизнес-процессов управления платежами ЖКХ с использованием программного обеспечения
• 2.2 Спецификация требований
• 2.3 Спецификация прецедентов
• 2.4 Проектирование модели классов
• 2.5 Проектирование схемы взаимодействия
• 2.6 Проектирование диаграммы компонентов
• 2.7 Проектирование базы данных
• Глава 3. Разработка прототипа информационной системы
• Глава 4. Экономическое обоснование
• Глава 5. Требования и рекомендации по внедрению информационной системы в сферу ЖКХ
• Заключение
• Библиографический список
• Приложения


Введение

жилищный коммунальный блокчейн платеж

Глобальное увеличение численности жителей в городах способствовало увеличению первичного рынка недвижимости. Прежде всего, многоэтажной, поскольку она способна обеспечить жильем большое число людей, на небольшой площади. Возрастает актуальность вопросов обслуживания многоэтажных домов, вверенных органам ЖКХ. Ежегодно растет потребность в гарантиях высокого уровня сервиса: жильцы нуждаются в качественном отоплении зимой, подаче холодной и горячей воды, отвода стоков, уборки территории, вывоза мусора и прочих услуг в течение календарного года [1].

Жилищно-коммунальное хозяйство включает в себя совокупность подотраслей, обеспечивающих функционирование инженерной инфраструктуры в разных по площади и назначению объектах. Они формируют необходимый уровень удобства и комфортности для постоянного и временного проживания в них граждан за счет предоставления услуг, включая водоснабжение, канализацию, капитальный ремонт сооружений, уборку территории, электрообеспечение и другие [2]. В настоящее время на территории РФ наблюдается кризисное положение в ЖКХ, что требует быстрой реакции со стороны государства и конкретных местных органов власти. Выявленное плачевное положение объясняется высоким уровнем изношенности фондов отрасли, отсутствием объективности в вопросах и процедурах установления тарифов за оказываемые услуги населению, а также злоупотреблениями управляющих компаний (УК) в отношении жильцов.

Большинство УК, как частные, так и муниципальные, необоснованно увеличивают тарифы за пользование коммунальными услугами. Согласно официальной статистике управления экономической безопасности и противодействия коррупции МВД РФ, доля коррупционных услуг в данной отрасли, т.е. объема средств, затрачиваемых населением в год на взятки коммунальным службам, составляет около 22,7 млн. долл. [3]. УК тратят бюджетные деньги не на нужды ЖКХ, а на сторонние цели. Кроме того, свои “убытки” такие организации покрывают за счет увеличения стоимости коммуналки.

Другая проблема в данной сфере - появление долгов УК перед ресурсоснабжающими организациями (РСО). Существует 2 причины возникновения проблемы: объективная и искусственная [4]. В первом случае жильцы редко оплачивают 100% средств УК, как поставщику услуг. Реальный денежный сбор у компании по обслуживанию жилого фонда равен 94-97%. Согласно договорам поставки РСО поставляют тепло, воду, водоотведение и электроэнергию по факту 100% оплаты со стороны УК. При наличии учета объема поставленного ресурса невозможно законно предъявить к оплате населению цифры, больше перечисленных РСО. В смете общей платы граждан за ЖКХ, процент коммунальных платежей равен 70-75%, тогда как жилищных услуг - 25-30%. Даже при переводе части суммы из жилищных услуг, она не покрывает недоплату жильцов. Отсутствие четкой системы штрафов при несвоевременной оплате коммунальных платежей, неэффективность и трудозатратность истребования платежей с граждан через суды не дает возможности УК сохранять нужный уровень платежеспособности в рамках соглашения о поставках ресурсов. РСО легче истребовать долги с УК, поскольку у самого крупного поставщика их число не превышает нескольких сотен. Количество должников у УК насчитывает десятки тысяч человек и их состав регулярно меняется. При этом тарифы РСО содержат немалые затраты на сбытовую работу, включая истребование задолженности, тогда как УК не располагают подобным ресурсом.

Возникновение искусственной причины в образовании долгов кроется в выгодности УК их иметь, поскольку основная прибыль здесь формируется не за счет обслуживания домов, а по факту контроля финансовых потоков, формирующихся от платежей жильцов. В Перми УК владеют 70% рынка жилищного фонда. [5]. Деньги, полученные от потребителей, становятся собственностью компании, и она распоряжается ими по собственному усмотрению. Получив в пользование большой финансовый ресурс, одни организации поглощают другие, которые ведут честную финансовую политику, договариваются с РСО и, увеличивая свою часть на рынке услуг, становятся монополистами, диктуя всем участникам отрасли свои условия. Выявлено немало фактов формирования УК-двойников, перезаключающих в обход законодательства соглашения с населением, что вынуждает РСО переподписывать документы на поставку коммунальных ресурсов.

Для скрытия сведений о финансовых операциях, УК формируют собственные расчетно-кассовые центры, которые специализируются на начислении и сборах платы за ЖКУ с жильцов. В таких структурах содержатся все данные о входящих потоках и последующих перечислениях средств. В случае возможных проверок со стороны контролирующих органов, сведения уничтожается без возможности восстановления.

Современные программные средства и сервисы дают возможность улучшить эффективность обмена платежами и оптимизировать бизнес-процессы, связанные с расчетами в сфере ЖКХ.

В настоящее время популярна и востребована технология блокчейн. Ее ключевое преимущество, в сравнении с другими технологиями, в возможности выполнения транзакций между всеми участниками без использования услуг посредников, в то время как в других такая задача могла частично решаться с помощью использования цифровой? подписи, но это было осуществимо только при наличии доверенного лица, контролирующего двойные траты, что лишало преимуществ данный? подход.

Блокчеи?н - это многофункциональная и многоуровневая информационная технология, используемая для эффективного учета различных активов. Она сохраняет все записи обо всех проведенных финансовых операциях. Принцип работы технологии заключается наличии цепочки блоков данных, объем которой постоянно растет при добавлении новых блоков с информацией о последних транзакциях. Это хронологическая база данных, где время, когда была сформирована запись, неразрывно связана с самими данными, что делает ее некоммутативной [6].

Данные в блокчейн представлены последовательностью записей, которые постоянно пополняются. Основная и дополнительная информация содержится в блоках. Они содержатся в системе, как односвязный список. Каждый? участник представлен узлом, который хранит весь актуальный массив данных и контактирует с другими участниками. Узлы добавляют новые данные в конец списка и информируют друг друга о внесенных изменениях.

Таким образом, мы можем определить ключевые характеристики технологии распределенного реестра:

· Децентрализация;

· Открытость размещенных данных;

· Математико-криптографическая защита данных;

· Невозможность изменить единожды внесенные в систему записи.

В блокчейн можно хранить как платежные сведения, так и данные касательно операций в сфере ЖКХ: показатели счетчиков, информация, передающаяся системами “умного жилья”, сведения об оказании телекоммуникационных услуг и т.д.

Сегодня популярность блокчейн растет в финансовой отрасли и сфере государственного управления: банки и финансовые организации, равно как государство в целом и отдельные органы развития уже включены в процесс интеграции новой технологии. [7-9]. Предусмотрена программа проработки технологии и на правительственном уровне. Премьер-министр РФ Дмитрий Медведев на одном из совещаний с вице-премьерами, в начале 2017 года, поручил представителям Минэкономразвития и Минкомсвязи проверить возможность использования блокчеи?н в сфере экономики и государственного управления в РФ. [10].

Объектом исследования выпускной квалификационной работы являются платежи в сфере жилищно-коммунального хозяйства, а предметом - управление платежами в сфере жилищно-коммунального хозяйства на основе смарт-контракта.

Целью выпускной квалификационной работы является разработка системы для управления платежами в сфере жилищно-коммунального хозяйства, в основу которой будет заложена технология смарт-контракта.

В соответствии с поставленной целью необходимо решить следующие задачи:

1. Выполнить анализ предметной области.

2. Выполнить обзор и анализ существующих решений.

3. Спроектировать архитектуру информационной системы.

4. Разработать прототип информационной системы для управления платежами в сфере жилищно-коммунального хозяйства.

5. Сформировать требования и рекомендации по внедрению информационной системы.

Исследования проводятся в рамках общенаучных, математических методов и объектно-ориентированного проектирования.

Работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы и трех приложений.



????? 1. Анализ предметной области

В данной главе будет осуществлен анализ предметной области, определены ключевые термины, рассмотрены возможности применения смарт-контракта и технологии блокчейн в сфере жилищно-коммунального хозяйства, а также рассмотрены существующие решения, реализованные в данной области.

1.1 Понятие жилищно-коммунального хозяйства в рамках цифровой экономики России

Жилищно-коммунальное хозяйство представляет собой комплекс подотраслей, обеспечивающий работу инженерной инфраструктуры различных объектов в населенных пунктах, создающих удобства и комфортность для жизни и нахождения в них граждан путем предоставления различных жилищно-коммунальных услуг.

Сегодня в РФ в сфере ЖКХ существует проблема разобщенности сведений, которыми оперирует данная сфера, что приводит к невысокой эффективности управления ЖКХ в целом. Особенно это актуально для бизнес-процессов, связанных с платежами между абонентами, управляющими компаниями, расчетными центрами и ресурсоснабжающими структурами.

В сегодняшних условиях стандартные хозяйственные связи и бизнес-модели управления, сбыта и учета денежных ресурсов принято преобразовывать в рамках цифровой экономики [11]. Цифровая экономика - это вид экономических отношений, которые осуществляются через Интернет и посредством других информационно-коммуникационных технологий, где есть ссылка на особый технологический контекст подобных отношений, который и формирует их специфический характер. Современная цифровая экономика, кроме процессов о приобретении и продажи информационных продуктов и услуг, подразумевает фундаментальные изменения в функционировании правительственных институтов и структур, которые обеспечивают существенное повышение эффективности работы в различных сферах жизнедеятельности человека.

Цифровая экономика - ключевой приоритет экономического развития страны. Особенностями ее внедрения и развития занимается законодатель. В рамках норм международного права формируются общие правила работы юридических лиц в цифровой среде. В 2012 году Президент РФ подписал Указ № 601, по которому к 2018 году 70% граждан страны должны пользоваться электронными госуслугами. Электронная коммерция в стране бурно развивается с 1994 года. Регулярно появляются новые сервисы, уровень которых постоянно усложняется, технологии совершенствуются и находят свое применения в различных сферах жизнедеятельности населения, в том числе и в сфере ЖКХ. Государство берет на себя обязанность обеспечения необходимых условий для решения поставленных задач. Планируется ежегодное выделение более 5 млрд. руб. для подготовки порядка миллиона граждан с целью последующей работы и обслуживания цифровых технологий [12]. В связи, с этим в 2017 году была подготовлена программа “Цифровая экономика Российской Федерации”, цель которой внедрение методик электронного обмена информацией во все отрасли экономики страны [13]. Для сферы ЖКХ программа имеет особое значение, поскольку процесс автоматизации сбора информации со счетчиков и учет коммунальных платежей позволит существенно сэкономить бюджетные средства и обеспечит объективный беспристрастный учет расхода коммунальных ресурсов.

Постоянное расширение электронного пространства в РФ подтверждено исследованиями McKinsey & Company. Систематически растет число пользователей Интернета и количество смартфонов. Увеличивается объем пользователей государственных и муниципальных услуг. Многие отрасли стоят на пороге мирового уровня компьютеризации. Наиболее высокий потенциал роста эффективности на основе цифровых технологий сегодня характерен, как раз, для ЖКХ и коммунальной инфраструктуры. Финансовые потери в ЖКХ за счет использования инновационных решений снижены не менее, чем на 300 млрд. руб. в год, а в тепловых и электрических сетях - на 400 млрд. руб. ежегодно [15].

Таким образом, сфера ЖКХ имеет множество предпосылок для цифровизации, а также, достаточное обоснование в потребности внедрения новых электронных технологий.

1.2 Необходимость системы контроля и управления платежами в сфере жилищно-коммунального хозяйства

Действующие сегодня цифровые системы используются компаниями, учреждениями для контроля многих направлений и реализации форм хозяйственной деятельности. Благодаря им гарантируется координация и интеграция функциональности отдельных подразделений, удается оптимизировать порядок принятия управленческих решений.

Кроме того, общество постоянно развивается, как и технологические возможности, поэтому внедряются в жизнь достижения научно-технического прогресса, что провоцирует изменение внешней среды для компаний, которым требуется решать усложняющиеся задачи. Также, необходимо улучшать применяемые инструменты и методики управления или контроля, либо разрабатывать абсолютно новые.

Современные пользователи сегодня могут получать большие объемы разнообразной информации касательно свойств продукции и оказываемых услуг. В тоже время на рынке жилищно-коммунальных услуг есть множество ограничений в средствах и способах покупок, связанных с географическим положением, методами реализации, объемами, вариантами оплаты, а также подбором контрагентов. Все это сводится к необходимости пересмотра многих инструментов, методов и технологий обеспечения контроля.

Самыми частыми нарушениями в сфере ЖКХ считаются злоупотребления в области соблюдения принципов соответствия интересов и прозрачности работы между заказчиком услуг и исполнителем. Сформировалась практика низкого доверия между сторонами. Но благодаря изменению порядка управления и контроля работы предприятий ЖКХ и отрасли в целом, можно обеспечить соблюдение перечисленных принципов каждым участником рынка.

Ключевые проблемы ЖКХ в РФ были отражены в отчете Национального центра контроля “НП ЖКХ Контроль”. Документ был сформирован на основе информации, предоставленной региональными центрами общественного контроля в области ЖКХ [16]. Результаты исследования представлены на рисунке 1.1.

??????? 1.1. Рейтинг проблем ЖКХ по России за 2017 год

Неизменно уже несколько лет лидирующее место в рейтинге занимает обеспокоенность населения по начислению платы за коммунальные услуги. Обращения состоят из вопросов о начислениях за коммунальные услуги, о ресурсах, используемых в процессе содержания общего имущества многоквартирных домов, легитимности начислений, перерасчетах, доначислениях, правильности составления и полноты раскрытия данных в платежных квитанциях УК или платежными агентами. Также абонентов волнует порядок формирования и доставки документов, факты отсутствия платежных бумаг (счетов за ЖКУ), установление и изменение размера платы за жилплощадь, дополнительные транзакции и комиссии. Статистика наглядно показывает, что уровень недоверия граждан, в большинстве случаев, сводится к области учета и контроля финансовых операций.

Собственники (потребители услуг) переводят коммунальные платежи РСО через услуги УК, которые отвечают за ремонт и обслуживание объекта. При этом субподрядчики часто аффилированы с управляющими компаниями и нередко обеспечивают часть финансирования своей работы за счет платежей, предназначенных для РСО.

В Российской Федерации и сегодня есть проблема разрозненности данных, которые использует сфера ЖКХ, что обеспечивает невысокую эффективность управления в целом.

Систематическое развитие жилищных фондов, отраженное в курсе Правительства РФ по улучшению и оптимизации жилищных условий социально незащищенных слоев населения, рост уровня жизни граждан, улучшение инфраструктуры муниципальных образований, способствует повышению требований, предъявляемых к качеству предоставления услуг в сфере ЖКХ.

1.3 Использование технологии блокчейн для контроля платежей в сфере жилищно-коммунального хозяйства

Технология блокчейн обладает широким спектром использования. Блокчейн - цепочка блоков транзакций и математический алгоритм [17]. Также, технологию определяют, как способ хранения информации, прав и обязательств, защищенный математическими правилами таким образом, что никто не может завладеть ими. Права на собственность, при этом, защищены от взлома, подделки или удаления [18].

В настоящее время работает большое количество сервисов, в основе функционирования которых заложен блокчейн, что подтверждает популярность данной технологии. Они включают в себя системы построения электронного бизнеса, обеспечения сетевой безопасности, а также другие блокчейн-ориентированные программы с высоким уровнем надежности и быстродействия.

Базовые свойства блокчейн-технологии распределенность, публичность и достоверность. Их совокупность способствует уменьшению издержек в ряде областей экономики, а также обеспечивают перспективы формирования абсолютно новых продуктов, которые ранее были нереализуемы. Основные возможности, которые обеспечивает блокчейн:

· Безопасность сетей. Если данные похищены, то пользователь самостоятельно может заблокировать доступ или заменить старый пароль на новый. При увольнении сотрудника, его доступ к базе мгновенно блокируется. Система неуязвима для большинства хакерских атак, чего не могут гарантировать остальные системы.

· Минимизация расходов на администрирование сервисов, быстрая автоматическая смена ключа в случае подозрения о его ненадежности.

· Контроль за распределенными географическими ресурсами с аналогичным уровнем безопасности, как в локальной сети.

· Фиксация времени публикации любой информации гарантирует соблюдение приоритетов авторских и патентных прав.

· Обеспечение права собственности за всеми объектами, которым присвоены уникальные номера. Это позволяет безопасно контролировать право собственности на любую разработку.

· Обеспечение продуктивной работы между контрагентами в ситуациях, когда обе стороны сомневаются в исполнении взаимных обязательств. Отпадает необходимость использования третьей стороны для гарантии выполнения обязательств в рамках заключаемого соглашения.

· Рост скорости функционирования бизнес-процессов.

· Отсутствует необходимость привлекать посредников во многих операциях.

Однако, при внедрении решений на базе блокчейна выделяют следующие проблемы:

· Потребность в реинжиниринге бизнес-процессов либо бизнес-модели в целом.

· Сложности с сертификацией со стороны контролирующих структур.

· Сложность интеграции с действующими системами.

· Необходимость использования отечественной криптографии.

· Трудности при трансграничном взаимодействии.

· Сложность выбора из большого числа платформ.

Возможности и особенности технологии блокчейн, использованные в инструментах контроля и управления в сфере ЖКХ, способствуют сбалансированности интересов сторон, уменьшению процента недоверия между ними и прозрачности сотрудничества.

Так, базовой областью использования блокчейн в сфере ЖКХ считается управление платежами. В данную процедуру входит начисление платы за услуги ЖКХ, печать и пересылка квитанций, сбор платежей, их распределение по контрагентам, ведение базы данных по лицевым счетам о начислениях, транзакциях и задолженностях.

В настоящее услуги биллинга, чаще всего оказывают профильные структуры, которые могут обеспечить выполнение всех требований законодательства в рамках сферы ЖКХ, включая Жилищный кодекс РФ и постановления Правительства.

Подобные услуги могут оказывать и УК, что обходится на порядок дороже. Поэтому во взаимодействие между пользователем и управляющей компанией включается посредник для информационного сопровождения финансовых потоков - оператор транзакций. Стандартная схема взаимодействия между УК, населением и оператором платежей размещена на рисунке 1.2.

??????? 1.2. Типовая схема взаимодействия управляющей компании, жителей и оператора платежей

Технология блокчейн применяется и в качестве смарт-контракта. Здесь принцип открытости обеспечивается в большей степени. Потребитель самостоятельно оплачивает услуги через онлайн-сервис, где он видит, какая сумма поступила в ту или иную ресурсоснабжающую структуру. Учитывая то, что смарт-контракт нельзя подделать или удалить какие-либо его части, выполнение обязательств осуществляется в автоматическом режиме. Схема взаимодействия с использованием технологии блокчейн размещена на рисунке 1.3.



??????? 1.3. Схема взаимодействия управляющей компании и жителей при использовании технологии блокчейн

При внесении изменений в законодательство можно отказаться от печати квитанций, физической защиты персональных данных и других операций, предусмотренных действующими нормативно-правовыми актами. Таким образом, уменьшаются расходы потребителей по платежам, минимизируются издержки на транзакции, подпадающие под контроль государственных органов.

Дополнительно, при внедрении технологии блокчейн появляется возможность хранения информации о тарифах, оптимизации тарифных планов для большей гибкости, автоматизации учета коммунальных ресурсов и использования дисконтных программ. Система обеспечивает более эффективный мониторинг качества и объемов расходования коммунальных ресурсов, а также создает возможность быстрого учета и отслеживания транзакций.



1.4 Анализ автоматизируемого бизнес-процесса

Автоматизированные средства по управлению транзакциями ЖКХ на основе блокчейн предназначены для оптимизации, учета, обработки и хранения сведений о тарифах, платежах, УК и РСО. Кроме того, сервисы должны учитывать данные о пользователях системы, а также выполнять транзакции с учетом требований потребителей, введенных ими сведений и формировать решение в удобном виде.

На рисунке 1.4 размещена контекстная диаграмма бизнес-процессов начисления оплаты за услуги ЖКХ в методологии IDEF0.

Как показано на рисунке 1.5, основными информационными потоками в порядке формирования оплаты за услуги ЖКХ считаются: сведения об абонентах, об объемах потребленных услуг, запросы отчетности и соцзащиты.

Результирующие данные включают в себя: подготовленные счета для абонентов, сформированная информация для Управления социальной защиты и отчётность.

В своей работе сотрудники УК руководствуются нормативными актами РФ, регламентами, сформированными внутри организаций.

Диаграмма декомпозиции ключевого бизнес-процесса размещена на рисунке 1.6. Здесь показан процесс формирования оплаты за ЖКХ.

Основными технологическими этапами начисления оплаты являются:

* Учет абонентов;

* Начисление платы за услуги;

* Обмен информацией с соцзащитой;

* Обмен информацией с РСО;

* Формирование отчётности.

Диаграмма декомпозиции порядка учёта абонентов продемонстрирована на рисунке 1.7, обмена информацией с органами социальной защиты - на рисунке 1.8.

Диаграмма декомпозиции порядка учёта абонентов более точно раскрывает основной бизнес-процесс начисления оплаты за ЖКХ.

??????? 1.4. Контекстная диаграмма

??????? 1.5. Диаграмма декомпозиции процесса начисления оплаты за услуги ЖКХ



??????? 1.6. Диаграмма декомпозиции процесса учета абонентов

Диаграмма декомпозиции обмена информацией с соцзащитой наглядно демонстрирует процесс передачи и приема данных с органами соцзащиты.



??????? 1.7. Диаграмма декомпозиции обмена данными с соцзащитой

Как показано на рисунке 1.7, формирование платы за коммунальные услуги включает учет параметров помещения (площадь, тип здания, этажность), учет числа проживающих и потребляемых ими ресурсов. Далее осуществляется начисление оплаты в рамках действующих тарифов. Обмен информацией с соцзащитой, на рисунке 1.8, является составной частью технологии расчета оплаты за коммунальные услуги и предполагает выплату денежных компенсаций отдельным абонентам, у которых есть права на льготы. Такая технология предполагает получение сведений из соцзащиты, отработки различий между информацией из УК и соцзащиты, с последующим формированием денежных компенсаций в рамках законодательства РФ. Расчет компенсаций включает учет категории льгот, льготника в стандартном начислении лицевого счета, учет коэффициента уплаты и расчет окончательной величины к выплате. Эта часть операции должна выполняться безошибочно, так как неточности в расчете компенсаций могут иметь последствия со стороны контролирующих структур.

Диаграмма декомпозиции порядка взаимодействия с ресурсоснабжающими организациями приведена на рисунке 1.9.



??????? 1.8. Диаграмма декомпозиции процесса взаимодействия с ресурсоснабжающими организациями

В ходе исследования бизнес-процессов в разрезе учета начислений за коммунальные услуги выявлено несколько проблем:

· Работа с потребителями, связанная с выдачей справок, требует продолжительного по времени поиска необходимой информации, что увеличивает срок приема абонентов и способствует созданию очередей в офисах УК и уменьшению общего качества обслуживания;

· Человеческий фактор при расчете начислений увеличивает вероятность появления ошибок, что способствует штрафным санкциям и росту вероятности аннулирования лицензии;

· Для составления сведений для соцзащиты нужно использовать услуги отдельного специалиста, поскольку сверка данных и подсчет сумм компенсаций без применения специального программного обеспечения предполагает большой объем работ;

· Расчет сумм взаиморасчётов с поставщиками услуг также сложный и объемный, если не использовать услуги отдельного специалиста;

· Формирование сводных данных, необходимых для обоснования тарифов при отсутствии подходящего ПО, также требует наличия выделенного рабочего места ввиду необходимости обработки большого объема информации.

Таким образом, если не использовать автоматизированный расчет начислений за коммунальные услуги, нужно привлечь к процессу, как минимум трех дополнительных сотрудников. Это способствует длительности обслуживания абонентов, что приводит к их оттоку и последующему уменьшению прибыльности УК. Внедрение специализированных сервисов по автоматизации управления платежами ЖКХ позволит разрешить перечисленные проблемы и увеличить эффективность работы бизнес-процессов в данной сфере.

1.5 Анализ существующих решений

Для автоматизации порядка учета платежей в сфере ЖКХ разработан ряд программных средств, различных по своим функциональным возможностям, внедренным технологиям, а также методикам реализации.

К такому классу систем можно отнести многие программы по учету денежных потоков на предприятии, расчета транзакций и бухгалтерского учета. В данном исследовании будут затронуты только разработки, в которых заложена специфика принятого в стране регламента учета транзакий в сфере ЖКХ.

Квартплата.рф - desktop-приложение, предоставляемое на бесплатной основе и предназначенное для расчета квартплаты в ТСЖ и ЖСК. Сервис ориентирован на УК, а также на дачные и садовые кооперативы, поселки и другие структуры, занимающиеся формированием периодических расчетов и приемом платежей.

Ключевыми преимуществами сервиса являются:

· Учет справочных данных;

· Ведение лицевых счетов абонентов;

· Расчет начислений по коммуналке и квартплате;

· Прием оплаты;

· Печать квитанций.

К недостаткам можно отнести:

· Отсутствие облачной версии приложения;

· Отсутствие защиты информации от взлома;

· Отсутствие возможности оплаты в режиме онлайн;

· Сложный пользовательский интерфейс;

· Сервис разработан для действующего бизнес-процесса учета платежей в ЖКХ, поэтому включает в себя все недостатки такого варианта.

Инфокрафт ЖКХ 365 - облачный сервис на базе 1С: Бухгалтерия, для начисления квартплаты и бухгалтерского учета для ТСЖ, УК и ЖСК.

Сервис включает инструменты для личного кабинета абонента, составления отчетов, а также бухгалтерского учета.

К недостаткам приложения можно отнести:

· Неудобный интерфейс;

· Отсутствие возможности выполнения онлайн платежей;

· Отсутствие опции защиты информации;

· Система также разработана для действующего бизнес-процесса учета платежей в ЖКХ, поэтому все ее недостатки сохраняются в полном объеме.

1С: Председатель ТСЖ - программа автоматизации взаимодействия в товариществах собственников жилья, которая включает в себя:

· Расчет квартплаты и коммунальных услуг;

· Паспортный учет;

· Инструменты планирования;

· Оптимизацию затрат;

· Взаиморасчеты с получателями услуг ЖКХ;

· Расчет коммунальных услуг;

· Взаиморасчеты с РСО.

Недостатки системы следующие:

· Отсутствие облачной версии приложения;

· Отсутствие опции для проведения платежей в режиме онлайн;

· Отсутствие функции защиты информации;

· Высокая цена.

1С: Расчет квартплаты - программа, созданная на основе приложений 1С: Предприятие. Используется для автоматизации расчетов начислений по квартплате и остальным бытовым платежам. Сервис содержит в себе опции для осуществления бухгалтерского и паспортного учета, расчетов РСО, а также судебно-претензионной деятельности.

Недостатки приложения такие:

· Отсутствие облачной версии приложения;

· Отсутствие функции выполнения платежей в режиме онлайн;

· Отсутствие опции защиты информации;

· Сервис разработан для действующего бизнес-процесса учета транзакций в ЖКХ, поэтому включает все недостатки такой системы.

Инфо-бухгалтер - программа комплексной автоматизации процессов бухгалтерского, складского, кадрового, управленческого учета предприятий и индивидуальных предпринимателей. Включает в себя возможность расчета по жилищным и коммунальным услугам, учитывает льготы, составляет сметы, отчетности, проводит мониторинг счетчиков.

Недостатки у приложения следующие:

· Нет облачной версии программы;

· Отсутствие возможности для выполнения платежей в режиме онлайн;

· Отсутствие функции защиты информации;

· Сервис используется для автоматизации учета платежей в ЖКХ в частном случае. Т.е. приложение для этой сферы деятельности в целом не предназначено.

Дебет Плюс - сервис автоматизации бизнес-процессов, начислений и анализа транзакций по коммунальным услугам на предприятиях ЖКХ. Программа позволяет подготавливать счета за коммунальные услуги с учетом льгот и субсидий, а также дает возможность учитывать показания отдельных и общедомовых счетчиков с учетом текущих долгов и предусмотренных компенсаций.

Ключевое преимущество приложения - гибкий индивидуальный расчет счетов с учетом всех особенностей абонента.

Недостатки информационной системы заключаются в следующем:

· Нет облачной версии приложения;

· Отсутствие функции защиты информации;

· Сервис разработан для автоматизации учета платежей в ЖКХ в частном случае и в целом не предназначен для этой сферы деятельности.

1.6 Сравнительная характеристика существующих решений

В результате аналитического обзора программ, используемых при автоматизации учета платежей в сфере ЖКХ, можно констатировать факт того, что это направление является достаточно продвинутым.

Сравнительная характеристика отраженных выше приложений представлена в таблице 1.2.

??????? 1.2. Сравнительная характеристика существующих решений

Название	Открытый программный код	Веб-приложение	Формирование отчетов	Проведение онлайн-платежей	Аналитический модуль	Криптографическая защита данных	Дополнительные возможности
Квартплата.рф			+				Учет справочной информации; Формирование квитанций на оплату
Инфоркрафт ЖКХ 365	+	+	+				Личный кабинет пользователя
1С: Председатель ЖКХ	+	+	+		+		Паспортный учет; Планирование; Оптимизация затрат
1С: расчет квартплаты	+		+		+		Паспортный учет; Судебно-претензионная работа
Инфо-бухгалтер			+				Учет льгот
Дебет-плюс			+	+	+		Учет льгот и субсидий; Учет счетчиков

Таким образом, после анализа функциональных возможностей каждого сервиса можно сделать вывод о том, что присутствие следующих технических и функциональных особенностей сделает систему конкурентоспособной в современных условиях рынка:

· Веб-сервис;

· Инструментов для анализа;

· Проведение транзакций в режиме онлайн;

· Криптографическая защита информации;

· Модуль для подготовки отчетов;

· Учет льгот, субсидий и показаний счетчиков при формировании платежных ведомостей;

· Удобный и интуитивно понятный интерфейс.



????? 2. Проектирование информационной системы

В данной главе описаны основные этапы проектирования информационной системы управления платежами ЖКХ, а именно моделирование процессов управления платежами ЖКХ, спецификация требований и прецедентов, построение модели классов, схемы взаимодействия, диаграммы компонентов и базы данных.

2.1 Моделирование бизнес-процессов управления платежами ЖКХ с использованием программного обеспечения

Как было отмечено в предыдущей главе, совершенствование методик управления платежами в ЖКХ связано с внедрением современного программного обеспечения. На рисунке 2.1 размещена контекстная диаграмма “TO-BE” бизнес-процесса учета начислений по бытовым услугам, на рисунке 2.2 - диаграмма декомпозиции базового бизнес-процесса.

Как отражено на рисунках 2.1 - 2.2, порядок деятельности специалистов существенно не меняется, при этом в каждый из этапов включается использование ПО, что позволяет повысить эффективность работы в данном направлении.



Рисунок 2.1. Контекстная диаграмма “TO BE” бизнес-процесса учета начислений оплаты за услуги ЖКХ

Рисунок 2.2. Контекстная диаграмма основного бизнес-процесса

2.2 Спецификация требований

В рамках создаваемой информационной системы (ИС) были определены группы конечных пользователей:

· Потребитель (абонент);

· Управляющая компания (УК);

· Ресурсоснабжающая организация (РСО);

· Органы социальной защиты населения (ОСЗН).

К проектируемой ИС на основе анализа автоматизируемого бизнес-процесса и анализа действующих решений предъявляются следующие функциональные требования с точки зрения каждой из представленных групп пользователей.

Для абонента:

· Авторизация в системе;

· Ведение общей базы поставщиков, тарифов и услуг;

· Передача информации о потреблении услуг;

· Учет льгот и субсидий;

· Оплата коммунальных услуг.

Для управляющих компаний:

· Авторизация в системе;

· Ведение общей базы потребителей и поставщиков, тарифов и услуг;

· Начисления и перерасчеты;

· Формирование счетов на оплату;

· Прием платежей;

· Диспетчеризация и распределение средств;

· Составление отчетов для поставщиков ЖКУ и контролирующих органов.

Для ресурсоснабжающих организаций:

· Авторизация в системе;

· Ведение общей базы тарифов и услуг;

· Начисления и перерасчеты;

· Формирование счетов на оплату;

· Прием платежей;

· Подготовка отчетов для контролирующих органов.

Для органов социальной защиты населения:

· Авторизация в системе;

· Ведение общей базы потребителей и поставщиков, тарифов и услуг;

· Начисления и перерасчеты.

2.3 Спецификация прецедентов

На основании отраженных выше функциональных требований будущей системы можно наметить определенные прецеденты. В качестве субъектов выделены пользователи системы, разделенные на три группы: потребители, УК, РСО, ОСЗН, а также сама система. Соотношение прецедентов, субъектов и функциональных требований к системе размещено в таблице 2.1.

Таблица 2.1. Соотношение прецедентов, субъектов и функциональных требований

№	Требование	Субъект	Прецедент
1	Авторизация в системе	Все пользователи системы	Авторизация
2	Ведение единой базы потребителей	УК, РСО, ОСЗН	Работа с данными о потребителях
3	Ведение единой базы поставщиков	Потребители, УК, ОСЗН	Работа с данными о поставщиках
4	Ведение единой базы тарифов	Потребители, УК, РСО, ОСЗН	Работа с данными о тарифах
5	Ведение единой базы услуг	Потребители, УК, РСО, ОСЗН	Работа с данными об услугах
6	Передача данных о потреблении услуг	Потребители	Работа с данными о потреблении
7	Учет льгот и субсидий	Потребители, УК, РСО, ОСЗН	Работа с данными о льготах и субсидиях
8	Оплата коммунальных платежей	Потребители	Совершение оплаты
9	Начисления и перерасчеты	УК, РСО, ОСЗН	Начисления
10	Начисления и перерасчеты	УК, РСО, ОСЗН	Перерасчеты
11	Выставление счетов на оплату	УК	Выставление счета
12	Сбор платежей	УК, РСО	Получение платежа
13	Диспетчеризация и распределение платежей	УК, РСО	Распределение платежей
14	Формирование отчетов в органы власти	УК, РСО, ОСЗН	Формирование отчетов
15	Формирование отчетов для поставщиков	УК	Формирование отчетов

Каждый прецедент описывается посредством документально зафиксированного потока событий. Они определяют, что должна делать система, когда объект создает прецедент. Описательная спецификация всех прецедентов отражена в Приложении А, в таблицах А.1 - А.14.

Кроме того, для всех прецедентов нужно выстроить диаграммы активности по описанию основного и альтернативного потоков в спецификации, которые будут отображать внутрисистемную точку зрения на них. Диаграммы деятельности представлены в Приложении Б на рисунках Б.1 - Б.8.

Диаграмма прецедентов размещена на рисунке 2.3. Она показывает взаимодействие между субъектами и прецедентами в системе.



Рисунок 2.3. Диаграмма прецедентов

2.4 Проектирование модели классов

Для проектирования данного параметра нужно выявить все необходимые атрибуты классов, а также методы, заложенные в системе. В таблице 2.2. размещена дополнительная информация для создания модели классов на основе требований по функционалу.

Таблица 2.2. Соответствие функциональных требований классам

№	Требование	Класс
1	Авторизация в системе	User, System
2	Ведение единой базы потребителей	Contragent, System
3	Ведение единой базы поставщиков	Contragent, System
4	Ведение единой базы тарифов	Tariff, System, Contragent
5	Ведение единой базы услуг	Service, System, Contragent
6	Передача данных о потреблении услуг	Consumption, Contragent, System
7	Учет льгот и субсидий	Privilege, Contragent, System
8	Оплата коммунальных платежей	Payment, System, Contragent
9	Начисления и перерасчеты	Payment, System, Contragent
10	Выставление счетов на оплату	Bill, System, Contragent
11	Сбор платежей	Payment, Contragent, System
12	Диспетчеризация и распределение платежей	Payment, Contragent, System
13	Формирование отчетов в органы власти	Report, Contragent, Payment, Bill, System, Consumption
14	Формирование отчетов для поставщиков	Report, Contragent, Payment, Bill, System, Consumption

Таким образом, были подготовлены следующие классы:

· System - обеспечивает базовый функционал системы;

· User - обеспечивает функционал работы с пользователями, является родительским классом;

· Contragent - обеспечивает функционал работы с контрагентами (потребители, УК, РСО, ОСЗН)

· Tariff - обеспечивает функционал работы с тарифами;

· Service - обеспечивает функционал работы с услугами;

· Consumption - обеспечивает функционал работы с потреблением услуг;

· Privilege - обеспечивает функционал работы с льготами и субсидиями;

· Payment - обеспечивает функционал работы с платежами;

· Bill - реализует функционал работы со счетами;

· Report - обеспечивает функционал работы с отчетами.

Кроме базовых позиций нужно сформировать специализированные классы и реализующий функционал технологии блокчейн для управления платежами. Описание классов, их атрибутов и методов, размещено в таблице 2.3.

Таблица 2.3. Атрибуты и методы классов

№	Класс	Атрибуты	Методы
1	System		Validate() - валидация данных
2	User	ID - уникальный идентификатор пользователя Name - имя пользователя Passoword - пароль пользователя Contragent - контрагент, связанный с пользователем Email - почта пользователя	AddUser() - создание нового пользователя ChangeUser() - изменение информации о пользователе DeleteUser() - удаление пользователя Authorize() - авторизация пользователя ChangePassword() - изменение пароля пользователя RemainPassword() - восстановление пароля пользователя Get() - получение списка пользователей
3	Contragent	ID - уникальный идентификатор контрагента Name - наименование контрагента Type - тип контрагента User - связанный пользователь	AddContragent() - создание нового контрагента ChangeContragen() - именение контрагента DeleteContragent() - удаление контрагента Get() - получение списка пользователей
4	Consumer	Surname - фамилия потребителя Patronymic - отчество потребителя Type - тип потребителя DOB - дата рождения Passport - паспортные данные Address - адрес INN - ИНН Billing - информация о счете Services - получаемые услуги Payments - произведенные платежи Consumptions - потребленные услуги Bills - полученные счета	AddConsumer() - добавление нового потребителя ChangeConsumer() - изменение потребителя DeleteConsumer() - удаление потребителя Get() - получение списка потребителей GetServices() - получение списка услуг потребителя GetPayments() - получение списка платежей потребителя GetConsumptions() - получение списка потреблений GetBills() - получение списка счетов
5	UK	Type - тип УК Address - адрес УК Billing - информация о счете УК Services - предоставляемые услуги	AddUK() - создание нового УК ChangeUK() - изменение УК DeleteUK() - удаление УК Get() - получение списка УК GetServices() - получение списка услуг
6	RSO	Type - тип РСО Address - адрес РСО Billing - информация о счете РСО Services - предоставляемые услуги	AddRSO() - создание нового РСО ChangeRSO() - изменение РСО DeleteRSO() - удаление РСО Get() - получение списка РСО GetServices() - получение списка услуг
7	OSZN	Type - тип РСО Address - адрес РСО	AddOSZN() - создание нового ОСЗН ChangeOSZN() - изменение ОСЗН DeleteOSZN() - удаление ОСЗН Get() - получение списка ОСЗН
8	Service	ID - уникальный идентификатор услуги Name - наименование услуги Type - тип услуги Description - описание услуги Tariffs - тарифы услуги Contragent - поставщик услуги	AddService() - создание новой услуги ChangeService() - изменение услуги DeleteService() - удаление услуги Get() - получение списка услуг
9	Tariff	ID - уникальные идентификатор тарифа Name - наименование тарифа Price - стоимость тарифа Description - описание тарифа Service - услуга	AddTariff() - создание нового тарифа ChangeTariff() - изменение тарифа DeleteTariff() - удаление тарифа Get() - получение списка тарифов
10	Consumption	ID - уникальный идентификатор потребления Name - наименование потребления Consumer - потребитель Amount - потребленное количество Service - потребленная услуга DateStart - начало периода DateEnd - конец периода	AddConsumption() - создание нового потребления ChangeConsumption() - изменение потребления DeleteConsumption() - удаление потребления Get() - получение списка потреблений
11	Privilege	ID - уникальный идентификатор льготы Name - наименование льготы Type - тип льготы ConsumerType - тип потребителя Service - услуга Discount - льгота	AddPrivelege() - создание новой льготы ChangePrivilege() - изменение льготы DeletePrivelege() - удаление льготы Get() - получение списка льгот
12	Payment	ID - уникальный идентификатор платежа Name - наименование платежа Consumer - потребитель Recipient - получатель Amount - сумма Tariff - тариф Service - услуга Date - дата платежа Bill - счет	AddPayment() - создание нового платежа Get() - получение списка платежей
13	Bill	ID - уникальный идентификатор счета Name - наименование счета Provider - поставщик Consumer - получатель Amount - сумма Tariff - тариф Privilege - льгота Date - дата счета	AddBill() - создание нового счета ChangeBill() - изменение счета DeleteBill() - удаление счета Get() - получение списка счетов
14	Report	ID - уникальный идентификатор отчета Name - наименование отчета Date - дата создания отчета Objects - объекты отчета Provider - постащвик Reciever - получатель отчета	AddReport() - создание нового отчета ChangeReport() - изменение отчета DeleteReport() - удаление отчета Get() - получение списка отчетов
15	Blockain	CurrentTransactions - текущие транзакции Chain - цепочка блокчейна Nodes - узлы блокчейна	Init() - инициализация RegisterNode() - добавление узла ValidChain() - валидация цепи ResolveConflicts() - разрешение конфликтов LastBlock() - получение последнего блока ProofOfWork() - статус работы ValidProof() - валидация статуса
16	Block	ID - уникальный идентификатор блока Timestamp - дата и время создания блока Proof - статус блока PreviousHash - предыдущий хэш	Hash() - генерация хэша

На рисунке 2.4. представлена диаграмма классов, сформированная на основании описанной выше информации.



Рисунок 2.4. Диаграмма классов

2.5 Проектирование схемы взаимодействия

Проектируемая информационная система будет включать в себя комплекс связанных между собой элементов. Система создается по принципу клиент-сервер, что подразумевает распределение нагрузки между участниками процесса работы, а также разграничение кода клиента и сервера. Абонент действует в системе с помощью веб-браузера при наличии подключения к Интернету, а вся бизнес-логика формируется непосредственно на сервере.

Кроме того, архитектура программы считается многоуровневой (многозвенной), основанной на модели сервера приложений, где оно делится на две и более части. Каждый из элементов может выполняться на отдельной машине. Они взаимодействуют между собой с помощью сообщений заранее подготовленного формата.

Схема взаимодействия компонент информационной системы представлена на рисунке 2.5.

Рисунок 2.5. Схема взаимодействия компонент

2.6 Проектирование диаграммы компонентов

Диаграмма компонентов показывает разбивку проектируемой системы на структурные части и отношения между ними. В качестве физических компонентов используются файлы, библиотеки, модули, пакеты и т.д.

Общий вид диаграммы для формируемой системы представлен на рисунке 2.6.

Рисунок 2.6. Диаграмма компонентов

Для доступа к сервису (странице приложения) на компьютере абонента должен быть установлен веб-браузер. Кроме того, здесь же должна находиться копия блокчейн, которая загружается в автоматическом режиме после регистрации в системе. Технология обновляется при каждом последующем входе в сервис.

В странице приложения активированы управляющие компоненты интерфейса, с помощью которых можно работать с функционалом системы, посредством формирования и отправки запросов на сервер.

Сервер программы состоит из отдельных модулей, в каждом из которых заложены свои бизнес-опции. Система обрабатывает поступившие запросы и направляет их на исполнение соответствующему блоку.

База данных состоит из таблиц, в которых хранятся сведения обо всех особенностях системы.

Библиотека haslib предназначена для создания хэш-значения SHA256 с помощью конструктора алгоритма генерации.

В блокчейн хранятся сведения о выполненных в системе платежах, прикрепленных метаданных и осуществленных транзакциях. Доступ к блокчейн формируется с помощью JSON-RPC - команд из кода серверной части системы.

2.7 Проектирование базы данных

База-данных - один из самых важных компонентов системы. По факту анализа предметной области, а также предшествующих этапов про...