Концептуальна схема генерації, створення та впровадження інформаційно-телекомунікаційних систем та їх складових в оперативно-службову діяльність Державної прикордонної служби України

Размещено на http://www.allbest.ru/

Державної прикордонної служби України імені Богдана Хмельницького

Концептуальна схема генерації, створення та впровадження інформаційно- телекомунікаційних систем та їх складових в оперативно-службову діяльність державної прикордонної служби України

Євгеній Прокопенко

кандидат технічних наук, доцент, заступник начальника кафедри телекомунікаційних та інформаційних систем, Національна академія,

Юрій Калиновський слухач курсу очного навчання факультету підготовки керівних кадрів, Національна академія

м. Хмельницький, Україна

Анотація

Дослідження, описані та зображені у науковій статті, розкривають процеси, що передують та обумовлюють своєчасну необхідність (або її відсутність у контексті запропонованої моделі рішення) запровадження інформаційно-телекомунікаційних систем та їх складових в оперативно-службову діяльність Державної прикордонної служби України; вирішують завдання організації та практичного втілення механізму запровадження інформаційно-телекомунікаційних систем в оперативно-службову діяльність Державної прикордонної служби України, від моменту виникнення необхідності до введення в експлуатацію.

Результатом роботи є концептуальна схема генерації, створення та впровадження інформаційно-телекомунікаційних систем та їх складових в оперативно-службову діяльність Державної прикордонної служби України.

Запропонований механізм та концептуальна схема можуть бути адаптовані під задачі за відповідним напрямом інших силових структур та військових формувань, а також цивільних організацій.

На основі проведених досліджень стає раціонально можливим та ефективним процес пошуку та впровадження концептуально нових рішень у сфері автоматизації управління органами та підрозділами Держприкордонслужби України.

Стаття ґрунтується на результатах і висновках, отриманих під час виконання науково-дослідної роботи “Методика запровадження ІТС та їх складових в оперативно-службову діяльність Державної прикордонної служби України” [1].

Ключові слова: інформаційно-телекомунікаційна система; програмно-технічний комплекс; системна подія; ініціація; генерація; розробка; впровадження ІТС; оперативно-службова діяльність; дослідна експлуатація; запровадження.

Abstract

Prokopenko Y., Kalynovskyi Y. CONCEPTUAL SCHEME OF GENERATION, CREATION AND IMPLEMENTATION OF INFORMATION AND TELECOMMUNICATION SYSTEMS AND THEIR COMPONENTS INTO OPERATIONAL AND SERVICE ACTIVITIES OF THE STATE BORDER SERVICE OF UKRAINE The researches described and depicted in the scientific article reveals the processes that precede and determine the timely need (or lack thereof, in the context of the proposed solution model) introduction of information and telecommunications systems and their components in the operational and service activities of the State Border Guard Service of Ukraine. That researches solve the problem of organization and practical implementation of the mechanism of introduction of information and telecommunication systems in the operational and service activities of the State Border Guard Service of Ukraine, from the moment of necessity to commissioning.

The result of the research is a conceptual scheme of generation, creation and implementation of information and telecommunication systems and their components into operational and service activities of the state border service of Ukraine.

The proposed mechanism and conceptual scheme can be adapted to the tasks of the other security forces and military formations, as well as civilian organizations.

On the basis of the conducted researches in the future the process of search and implementation of conceptually new solutions in the field of automation of management of bodies and divisions of the State

Border Guard Service of Ukraine becomes rationally possible and effective.

The article is based on the results and conclusions obtained in the process of the author's research work “Methods of implementing information and telecommunication systems and their components in the operational and service activities of the State Border Guard Service of Ukraine”.

Key words: information and telecommunication system; software and hardware complex; systemic action; initiation; generation; development; implementation of information and telecommunications systems; operational and service activities; experimental operation, implementation.

Вступ

У вирі стрімкого розвитку передових інформаційних технологій, у тому числі в секторі безпеки та оборони, ключовим постає питання автоматизації процесів, пов'язаних з виконанням як повсякденних, так і службово-бойових завдань, які стоять в основі оперативно-службової діяльності Державної прикордонної служби України (далі - Держ- прикордонслужба), з метою мінімізації залучення військовослужбовців та оптимізації затрат робочого часу персоналу для/на опрацювання тих чи інших операцій, а також виключення похибок в системі охорони державного кордону, пов'язаних з людським фактором, або зведення їх до можливого мінімуму.

Постановка проблеми у загальному вигляді

На сьогодні Держ- прикордонслужба є чи не найбільш розвиненою структурною організацією серед усіх державних військових та воєнізованих формувань у контексті автоматизації робочих процесів [1]. Наразі майже кожен напрям діяльності Адміністрації Держприкордонслужби та підпорядкованих органів (підрозділів) охорони кордону автоматизовано за допомогою спеціалізованих інформаційно-телекомунікаційних систем (далі - ІТС), які не тільки дозволяють підвищити оперативність виконання завдань, але й можуть бути комплексним ресурсом (джерелом) для прийняття управлінських рішень. Переважна більшість таких ІТС знаходяться в дослідній експлуатації, а ті, що стоять на бойовому чергуванні та введені в експлуатацію, з часом потребують оновлення концепції функціонування (окремих програмних та апаратних складових), без чого системи морально застарівають та перестають у повному обсязі виконувати покладені на них завдання. інформаційний телекомунікаційний оперативний службовий

Так, із 21 ІТС, що функціонують та забезпечують діяльність окремих напрямів, лише ІТС “Гарт-1” введена в експлуатацію та поставлена на чергування [2], а всі інші знаходяться досі в режимі дослідної експлуатації.

Проблематика цих процесів полягає в системній неузгодженості взаємодії між замовниками на розробку програмно-технічних комплексів (далі - ПТК) та ІТС з боку структурних органів та підрозділів Держприкордонслужби за напрямами діяльності та виконавцями з боку Управління зв'язку та інформаційних систем (далі - УзтаІС), а також Головного центру зв'язку, автоматизації та захисту інформації (далі - ГЦЗАтаЗІ), унаслідок чого в останніх складається необ'єктивне бачення концепції замовлення в цілому, що відбивається на процесі розробки програмного продукту чи програмно-технічного комплексу автоматизації підрядними організаціями та кінцевому результаті реалізації того чи іншого проєкту/продукту (ІТС). Описаний процес несе за собою негативні наслідки, які супроводжуються систематичним доопрацюванням недосконалої системи, випуском нових релізів програмного забезпечення, залученням великої кількості людей під час дослідної експлуатації, які затягуються на роки та багато інших супутніх негативних явищ [3]. Постає питання: “Як уникнути надмірності та зробити ефективним процес пошуку та впровадження концептуально нових рішень у сфері автоматизації управління органами та підрозділами Держприкордонслужби України?”.

На сьогодні в Держприкордонслужбі не існує комплексного рішення щодо запровадження ІТС та 'їх складових в оперативно-службову діяльність (далі - ОСД) Держприкордонслужби, натомість існує методика запровадження ІТС та 'їх складових в ОСД Держприкордонслужби [1], розроблена автором (у співавторстві), і логічним продовженням якої стала ця стаття, що в сукупності і буде виступати в ролі цього “комплексного рішення”. Це й зумовлює актуальність нашого дослідження.

Аналіз останніх досліджень і публікацій

У контексті розробки та опису кінцевого концептуального й ефективного алгоритму дій щодо процесів запровадження в ОСД Держприкордонслужби ІТС та постановку їх на бойове чергування у Держприкордонслужбі дослідження проводиться вперше.

Питанням методології запровадження ІТС та іх складових в ОСД Держприкордонслужби присвятили такі автори, як Р. В. Рачок, Д. О. Волинець, Д. А. Мул, Є. В. Прокопенко, Р. О. Машкін та ін [1]. Ефективну інтеграцію в процеси автоматизації досліджували: Jцrgen Frohm, Ulrika Harlin, Martina Berglund, Johan Stahre [4].

Автори вивчили стан процедур дослідної експлуатації та проаналізовано процеси введення в експлуатацію і постановки на службове (бойове) чергування ІТС та 'їх складових в системі ОСД Держприкор- донслужби. Водночас залишились поза увагою такі аспекти, як процеси, що обумовлюють виникнення необхідності автоматизації тих чи інших процесів, за тим чи іншим напрямком ОСД, а також проблематиці неузгодженості дій відповідних посадових осіб на сіх рівнях та етапах, від ідеї створення ІТС до введення в експлуатацію.

Метою статті є розробка концептуальної схеми запровадження ІТС та 'їх складових в ОСД Держприкордонслужби.

Результати дослідження

Рівень ініціації

Жоден процес не відбувається сам по собі, просто так, з нічого. Завжди є щось, якась сила, яка ініціює той чи інший процес чи 'їх комплекс. Тому необхідно розібратись та усвідомити - що саме ініціює виникнення проблеми.

Для того щоб починати вирішувати задачу, необхідно розуміти, що зумовило її виникнення. У цьому аспекті під задачею треба розуміти постановку завдання на пошук такого рішення, яке дасть змогу упереджувати чинники, що зумовлюють виникнення задачі, на певному проміжку часу існування організації чи її складової (у нашому випадку Держприкордонслужби).

Чинники, що зумовлюють виникнення задачі, - це системні передумови чи 'їх комплекс, які спонукають до вивчення та аналізу причин збоїв в роботі того чи іншого процесу функціонування певної ланки структурної складової організації, що спричиняє усвідомлення настання (або можливості настання) такої події, динаміка якої може призвести до негативних або позитивних наслідків у процесі життєдіяльності організації чи її складової. Обов'язковою властивістю передумов є систематичність подій, які 'їх зумовлюють. Несистематичність таких подій говорить про те, що система життєдіяльності організації чи її складова завадостійка до таких поодиноких подій і виробляє імунітет до них, а отже і не виникає передумов для постановки завдання на пошук рішення з вирішення задачі стосовно таких несистематичних подій.

Події, які формують передумови постановки задачі - це наслідок дії непереборної сили життєдіяльності середовища існування, в якому функціонує організація чи її складова. Такі дії можуть бути: керовані, некеровані, спонтанні. Вони можуть бути пов'язані не тільки з ініціативою, направленою на вдосконалення та покращення роботи організації в цілому або її складових, але також це дії, які відбуваються внаслідок виникнення проблемних питань в ході технологічної роботи та людської праці, без вирішення яких подальша робота організації чи її складової може бути неефективною, наприклад: вимоги, які ставить перед організацією науково-технічний прогрес, конкурентні організації, зовнішні та внутрішні загрози тощо.

Ураховуючи зазначене, перед тим, як формувати постановку завдання на рішення задачі, необхідно нагально описати та зробити аналіз процесу функціонування ланки структурної складової організації, в якому виникає систематична подія, задля з'ясування ключових моментів виникнення рушійної непереборної сили, яка створює подію, що зумовлює ініціацію виникнення передумов для формування задачі, яку необхідно вирішити. Якщо не усвідомлювати причинно-наслідкові зв'язки в логіці роботи того чи іншого процесу функціонування ланки, в якому виникає систематична подія, неможливо з'ясувати причину виникнення такої події, а отже і неможливо її упередити чи передбачити, неможливо контролювати.

Математичний опис процесу ініціації

Існує яка-небудь система (8) (організація, у нашому випадку Держ- прикордонслужба), роботу якої складають напрями діяльності (і), відповідно до специфіки роботи організації. Кожним напрямом діяльності керує підсистема управління (Р). У кожному напрямі діяльності є ланки (/) [5], відповідно до організаційно-штатної структури, які функціонують на різних рівнях управління (р), по ієрархічній структурі. Відповідно до цього в кожній ланці на кожному рівні відбувається певний, унікальний лише для цієї ланки, процес її життєдіяльності (Тр). Головне завдання управління зв'язку та інформаційних систем Адміністрації Держприкордонслужби - автоматизувати цей процес та зробити його якомога більш ефективним (примітка: цей приклад є загальним та багатоцільовим, тому може бути задіяний до будь-якої організації, від держави до підприємства, і не тільки у сфері зв'язку та автоматизації). Проте на кожен процес впливає непереборна сила життєдіяльності середовища існування процесу (М), відповідно, ця сила може створювати подію (Кр1), яка буде впливати на процес. Отже, матриці процесів (Тр) відповідає матриця подій (Кр), яка чинить вплив на процеси в матриці процесів. Оскільки в кожному напрямі діяльності існує результат його роботи, то і кожен процес приводить до свого, виключного, кінцевого результату, а отже існує і матриця результатів (Rpl).Матриця результатів роботи підсистеми управління залежить від того, як впливає матриця подій на матрицю процесів.

Роботу підсистеми управління (F) складає сукупність процесів матриці (TpJ).

Роботу системи S складає сукупна робота всіх підсистем управління (F), де i=1...n.

Система S працює ефективно, у разі ефективної роботи всіх її підсистем. У такому разі матриці подій (Кр) кожної підсистеми управління повинні бути нульовими. За такої умови результат роботи процесу кожної з ланок на кожному рівні підсистеми буде строго > 0, в іншому випадку - виникає системна передумова до виникнення проблеми, тобто існують (виникли) події, які стимулюють передумови 'їх вивчення, з метою постановки задачі на вирішення проблеми.

Схематично алгоритм ініціації спонукання до дій, направлених на вирішення проблеми, шляхом створення та запровадження нової ІТС в ОСД Держприкордонслужби, зображено на рис. 1.

Рівень генерації

Після того, як конкретний процес (Тр1), в якому відбулася чи відбувається систематична подія (Кр), визначено та проведено аналіз передумов, що спричинюють цю подію та детальний аналіз функціонування самого процесу, збирається розширена нарада із залученням відповідних компетентних фахівців, які беруть безпосередню участь у робочому процесі (Тр1), напрямі діяльності підсистеми (і7.) системи 5, до компетенції якої належить матриця процесів (Тр1), відповідні посадові особи управління зв'язку та інформаційних систем, спеціалісти (за напрямом) Головного центру зв'язку, автоматизації та захисту інформації, відділ досліджень. З урахуванням специфіки несення служби в тій чи іншій ланці та на тому чи іншому рівні відповідного напряму діяльності; фахових компетентних знань в сучасних системах інформаційних технологій та засобів автоматизації й оптимізації процесів управління шляхом обговорення та побудови пілотних моделей на нараді приймається оптимальне, з усіх можливих, рішення для вирішення нагальної задачі (засади створення ІТС, яка буде вирішувати задачу/проблему). Під час пошуку рішення за основу береться попередній досвід, логіка процесів, які необхідно автоматизувати та причинно-наслідкові зв'язки. За необхідності конструюється логічний макет рішення (ІТС) з метою приблизного прогнозування ефективності конкретної згенерованої ідеї. Після завершення роботи групи експертів та посадових осіб, створюється технічне завдання на виконання рішення (створення ІТС).

Схематично алгоритм пошуку та генерації оптимального ефективного рішення, направленого на вирішення проблеми, шляхом створення та запровадження нової ІТС в ОСД Держприкордонслуж- би, зображено на рис. 2.

Рис. 2. Рівень генерації

Рівень розробки

Після погодження технічного завдання на виконання рішення (створення ІТС) воно передається до спеціально утвореного підрозділу Головного центру зв'язку, автоматизації та захисту інформації Держприкордонслужби - відділу досліджень, основним призначенням якого є дослідження, розробка та пропозиції щодо впровадження новітніх систем (засобів) зв'язку, автоматизації та захисту інформації, у тому числі й ІТС.

Надалі відділ досліджень бере на себе всі роботи, пов'язані з втіленням проєкту, і до впровадження моделі (проєкту) в оперативно- службову діяльність Держприкордонслужби контролює та коригує дії всіх підрядних організацій та підрозділів Держприкордонслужби, які задіяні в розробці ефективного рішення, що дозволить вирішити поставлену задачу (створення ІТС). Відділ досліджень повинен своїми силами розробляти рішення, а у разі неможливості виконати умови технічного завдання на рішення, здійснити пошук альтернативних організацій, послуги яких дозволять ефективно виконати завдання в комплексі з роботою відділу. Після проведення переговорів з такими організаціями відділ досліджень пропонує керівництву (за напрямами) залучити такі організації до роботи. Під час проведення робіт повинна бути постійна взаємодія з фахівцями всіх ланок та рівнів, які задіяні у проєкті, а особливо зі спеціалістами того ООДК, де виникла безпосередньо проблема.

Після розподілу та координації робіт між усіма залученими органами (підрозділами), суб'єктами управління та організаціями розпочинається плановий процес розробки. Щойно на якійсь стадії завершується певний блок робіт - відбувається тестування частини моделі (складової ІТС), про що підрядна організація сповіщає відділ досліджень. Якщо тест пройдено і мета цього блоку робіт досягнута - у такому разі очікується доопрацювання і завершення інших блоків робіт та тестування їх результатів. Якщо тестування у будь-якому випадку, будь-якого блока моделі (складової ІТС) завершилося невдало, - відбувається аналіз причин некоректної роботи і доопрацювання неузгодженостей чи прорахунків в аналізі можливих загроз в роботі блока моделі, або моделі в цілому (на завершальному етапі).

Після того, як всі блоки робіт завершені та тестування всіх частин моделі пройшло вдало, компонується проєкт в цілому (модель) та відбувається комплексне тестування рішення (розробленої ІТС), виходячи із заданих умов. Якщо тестування проєкту (моделі) проходить вдало, модель направляється на розгляд керівництва (за напрямами) для затвердження на дослідну експлуатацію в Держприкордонслужби, в іншому разі збирається нарада з усіма задіяними особами та проводиться комплексний аналіз робіт та пошук і вирішення причин невдалого результату рішення. Рішення доопрацьовується, усуваються недоліки, за необхідності зміняються підрядні організації та пропозиції або приймається альтернативне рішення.

Схематично алгоритм розробки оптимального ефективного рішення, направленого на вирішення проблеми, шляхом створення та запровадження нової ІТС в ОСД Держприкордонслужби, зображено на рис. 3.

(етап, на якому розробляється ITC, відповідно до технічного завдання, створеного на основі згенерованої ідеї) пошук прутин

Рис. 3. Рівень розробки

Рівень впровадження

Точкою відліку початку робіт цього рівня є створення наказу на дослідну експлуатацію розробленого рішення (ІТС). Наказ повинен створюватись виключно тими особами, які брали безпосередню участь у розробці рішення, з відділу досліджень, фахівців ланки/рівня (I.) (де існує проблема) та, за необхідності, спеціалістів УЗтаІС.

Після затвердження, на рівні Адміністрації Держприкордонслужби наказ на дослідну експлуатацію надсилається у відповідні ООДК (процес (Т), де виникли передумови для пошуку рішення, та, з цього моменту, всі повноваження з координації дій стосовно дослідної експлуатації моделі (ІТС) покладаються на відділ досліджень.

Відділ досліджень організовує усі роботи, що стосуються дослідної експлуатації моделі (ІТС), та ефективно розподіляє відповідні роботи між учасниками реалізації рішення, у взаємодії з підрядними органі заціями (якщо такі є) та відповідальними за напрямами фахівцями УЗтаІС, ГЦЗАтаЗІ. Відповідальні посадові особи ланки/рівня (Tp) та (F) повинні надавати відділу досліджень вичерпну допомогу на цьому етапі впровадження рішення.

Основною задачею рівня “Впровадження” є розгортання моделі (ІТС) на відповідному рівні процесу (T), його інтеграцію у загальну систему управління ланки (управління/організації) та запуск.

Якщо запуск відбувся відповідно до прогнозів та розрахунків вдало та наслідком роботи моделі (ІТС) стало усунення систематичності в появі події (Кр) і з'ясувалося, що проблема зникла, це досліджується в динаміці певний проміжок часу, після чого приймається рішення про те, що поставлена задача на пошук рішення виконана. Надалі відбуваються аналітичні роботи стосовно несуттєвих прорахунків та недоліків, які можливо вдосконалити, оформлюється звітний матеріал та направляється на розгляд до УЗтаІС відділом досліджень. Матеріал аналізується відділом досліджень у взаємодії з підрядними організаціями (якщотакіприймалиучасть),вносятьсякорективи (якщо такі мають місце) та готуються пропозиції стосовно затвердження цього рішення на рівні АДПСУ як системного та впровадження його у діяльність інтегрованої системи автоматизованого управління Держприкордонслужби, відповідно до існуючих нормативних процедур.

Якщо ж систематичність в появі події (К ) не усунуто і, відповідно до цього, проблема не зникла, у такому разі розробники рішення на місці проводять аналіз причин неефективності моделі та, за можливості, відбувається оперативне доопрацювання моделі, з урахуванням виявлених недоліків із розумінням того, чи ефективними та раціональними будуть ці корективи в розрізі саме цього рішення. У разі, коли запропоновані корективи з'ясовуються неефективними, а подальша розробка рішення не є дієвою, вносяться пропозиції на пошук нового рішення.

Схематично алгоритм впровадження нової ІТС в ОСД Держприкордонслужби зображено на рис. 4.

Рис. 4. Рівень впровадження

Висновки та перспективи подальших досліджень

Кожен описаний алгоритм - це чітко структурована послідовність реакцій та дій, яких необхідно вживати відповідним посадовим особам різних рівнів системи (у нашому випадку - Держприкордонслужби) та представникам залучених підрядних організацій задля усунення виникаючої системної проблеми як задачі, яку необхідно вирішити шляхом створення автоматизованої інформаційно-телекомунікаційної системи та впровадження її в оперативно-службову діяльність Держприкордонслужби України.

Однак ці алгоритми працюватимуть лише у тому разі, якщо вони будуть виконуватися учіткій послідовності етапів: ініціація - генерація - розробка - впровадження, саме відповідальними, компетентними і чесними кваліфікованими спеціалістами, які готові працювати певний період в команді як одне ціле, що зумовить виникнення рушійної сили колективного розуму, здатного до генерації “нового”.

Це основна і ключова обов'язкова умова, у разі дотримання якої, концептуальна схема генерації, створення та впровадження інформаційно-телекомунікаційних систем та їх складових в оперативно-службову діяльність Державної прикордонної служби України буде діяти і буде мати вигляд, як це зображено на рис. 5.

В аспекті перспективи подальших досліджень з метою більш точного аналізу ефективності роботи алгоритмів та схеми в цілому існує необхідність створення математичного апарату обґрунтування запропонованої схеми.

Рис. 5. Концептуальна схема генерації, створення та впровадження інформаційно-телекомунікаційних систем та їх складових в оперативно- службову діяльність Державної прикордонної служби України

Список використаних джерел

1. Машкін Р. О., Калиновський Ю. Ю., Рачок Р. В., Волинець Д. О. Методика запровадження ІТС та 'Їх складових в оперативно-службову діяльність Державної прикордонної служби України : НДР. Хмельницький : НАДПСУ 2015.

2. Положення про інформаційно-телекомунікаційну систему прикордонного контролю “Гарт-1” Державної прикордонної служби України : затв. наказом Адміністрац. Держприкордонслужби від 30.09.2008. № 810.

3. Стрюк А. М. Інженерія програмного забезпечення: перші 50 років становлення та розвитку: дослідження.

4. Jorgen Frohm, Ulrika Harlin, Martina Berglund, Johan Stahre. Towards efficient automation implementation: research.

5. Hwang S, Birken S. A, Melvin C. L, Rohweder C. L, Smith J. D. Designs and methods for implementation research: advancing the mission of the CTSA program: research.

References

1. Mashkin R. O., Kalynovskyi Y. Y., Rachok R. V., Volynets D. O. (2015) Metodyka zaprovadzhennia ITS ta yikh skladovykh v operatyvno-sluzhbovu diialnist Derzhavnoiprykordonnoi sluzhby Ukrainy [Methods of introduction of information and telecommunication systems and their components in the operational and service activities of the State Border Guard Service of Ukraine]. Khmelnytskyi : NADPSU, p. 117.

2. Polozhennia pro informatsiino-telekomunikatsiinu systemu prykordonnoho kontroliu "Gart-1" Derzhavnoi prykordonnoi sluzhby Ukrainy [Order of the State Border Guard Service Administration Regulations on the information and telecommunication system of border control "Gart-1" of the State Border Guard Service of Ukraine activity no. 810]. 30 September 2008.

3. Striuk A. M. (2018). Inzheneriia prohramnoho zabezpechennia: pershi 50 rokiv stanovlennia ta rozvytku [Software engineering: first 50 years of formation and development]. CEUR Workshop Proceedings, vol. 2292, pp. 11-36.

4. Jorgen Frohm, Ulrika Harlin, Martina Berglund, Johan Stahre (2006) Towards efficient automation implementation. Proceedings of the IFAC. Pp. 71-76.

5. Hwang S., Birken S. A., Melvin C. L., Rohweder C. L., Smith J. D. (2020). Designs and methods for implementation research : advancing the mission of the CTSA program. Journal of clinical and translational science, vol. 4 (3), p. 159-167.

Размещено на Allbest.ru