Структура інформаційної системи.

Структуру інформаційної системи складає сукупність окремих її частин - підсистем. Підсистема - це частина системи, яка виділена за певною ознакою. Тому структура будь-якої інформаційної системи може бути представлена як сукупність підсистем, що забезпечують інформаційне, технічне, математичне, програмне, організаційне і правове забезпечення. Інформаційне забезпечення - сукупність єдиної системи класифікації й кодування повідомлень, уніфікованих систем документації, схем інформаційних потоків, що циркулюють в організації, а також методологія побудови баз даних. Технічне забезпечення - комплекс технічних засобів, призначених для роботи інформаційної системи, а також відповідна документація на ці засоби й технологічні процеси. Математичне й програмне забезпечення - сукупність математичних методів, моделей, алгоритмів і програм для реалізації цілей і завдань інформаційної системи, а також нормального функціонування комплексу технічних засобів. Організаційне забезпечення - сукупність методів і засобів, що регламентують взаємодію працівників з технічними засобами й між собою в процесі розробки й експлуатації інформаційної системи. Правове забезпечення - сукупність правових норм, що визначають створення, юридичний статус і функціонування інформаційних систем, що регламентують порядок одержання, перетворення й використання відомостей.

Стадії та етапи розробки і впровадження інформаційної системи.

Багато користувачів комп'ютерної техніки і програмного забезпечення неодноразово стикалися з ситуацією, коли програмне забезпечення, що добре працює на одному комп'ютері, не працює на іншому такому ж пристрої. Або системні блоки одного обчислювального пристрою не стикуються з апаратною частиною іншого. Або інформаційна система іншої компанії наполегливо не бажає обробляти дані, які ви підготували в інформаційній системі у себе на робочому місці. І так далі... Ця проблема називається проблемою сумісності обчислювальних, телекомунікаційних і інформаційних пристроїв. Розвиток систем і засобів обчислювальної техніки, розширене їх впровадження у всі сфери науки, техніки, сфери обслуговування і побуту привели до необхідності об'єднання конкретних обчислювальних пристроїв і реалізованих на їх основі інформаційних систем в єдині інформаційно-обчислювальні системи (ІОС) і середовища. При цьому розробники ІОС зіткнулися з поряд проблем. Наприклад, різнорідність технічних засобів обчислювальної техніки з погляду організації обчислювального процесу, архітектури, системи команд, розрядності процесора і шини даних і т.д. зажадала створення фізичних інтерфейсів, що реалізовують, як правило, взаємну сумісність пристроїв. При збільшенні числа типів інтегрованих пристроїв складність організації фізичного інтерфейсу між ними істотно зростала. Різнорідність програмованих середовищ, що реалізовуються в конкретних обчислювальних пристроях і системах, з погляду різноманіття операційних систем, відмінності в розрядності і інших особливостей привела до створення програмних інтерфейсів між пристроями і системами. При цьому необхідно відзначити, що досягти повної сумісності програмних продуктів, розроблених для конкретного програмного середовища, в іншому середовищі вдавалося не завжди. Різнорідність інтерфейсів спілкування в системі "людина-комп'ютер" вимагала постійного узгодження програмно-апаратного забезпечення і перенавчання кадрів. Вирішення проблем сумісності привело до розробки великого числа міжнародних стандартів і угод у сфері застосування інформаційних технологій і розробки інформаційних систем. Основоположним поняттям стало поняття відкриті системи. Термін відкрита система сьогодні можна визначити як "вичерпний і узгоджений набір міжнародних стандартів на інформаційні технології і профілі функціональних стандартів, які специфікують інтерфейси, служби і підтримуючі їх формати, щоб забезпечити взаємодію і мобільність програмних додатків, даних і персоналу". Це визначення, сформульоване фахівцями інституту IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers), уніфікує зміст середовища, яке надає відкрита система для широкого використання. В даний час загальновизнаним координаційним центром по розробці і узгодженню стандартів відкритих систем є OASIS (Organization for the Advancement of Structured Information Standards). Загальні властивості відкритих інформаційних систем можна сформулювати таким чином:

1. розширюваність/масштабованість - забезпечення можливості додавання нових функцій ІС або зміни тих, що деяких вже є при незмінних решті функціональних частин ІС;

2. мобільність/переносимість - забезпечення можливості перенесення програм і даних при модернізації або заміні апаратних платформ ІС і можливості роботи з ними фахівців, що користуються ІТ, без їх перепідготовки при змінах ІС;

3. взаємодія - здібність до взаємодії з іншими ІС (технічні засоби, на яких реалізована інформаційна система, об'єднуються мережею або мережами різного рівня - від локальної до глобальної);

4. стандартованість - ІС проектуються і розробляються на основі узгоджених міжнародних стандартів і пропозицій, реалізація відкритості здійснюється на базі функціональних стандартів (профілів) у області інформаційних технологій;

5. дружність до користувача - розвинені уніфіковані інтерфейси в процесах взаємодії в системі "людина-машина" дозволяють працювати користувачу, що не має спеціальної "комп'ютерної" підготовки.

Новий погляд на відкриті системи визначається тим, що ці риси розглядаються в сукупності, як взаємозв'язані, і реалізуються в комплексі, що цілком природно, оскільки всі вказані вище властивості доповнюють один одного. Тільки в сукупності можливості відкритих систем дозволяють вирішувати проблеми проектування, розробки і впровадження сучасних інформаційних систем. Узагальнена структура будь-якої ІС може бути представлена двома взаємодіючими частинами:

1. функціональна частина, що включає прикладні програми, які реалізують функції прикладної області;

2. середовище або системна частина, що забезпечує виконання прикладних програм.

З цим розділенням тісно зв'язані дві групи питань стандартизації:

1. стандарти інтерфейсів взаємодії прикладних програм з середовищем ІС, прикладний програмний інтерфейс (Application Program Interface - API);

2. стандарти інтерфейсів взаємодії самої ІС із зовнішнім для неї середовищем (External Environment Interface - EEI).

Ці дві групи інтерфейсів визначають специфікації зовнішнього опису середовища ІС - архітектуру, з погляду кінцевого користувача, проектувальника ІС, прикладного програміста, який розробляє функціональні частини ІС. Специфікації зовнішніх інтерфейсів середовища ІС і, як буде видно далі, специфікації інтерфейсів взаємодії між компонентами самого середовища, - це точні описи всіх необхідних функцій, служб і форматів певного інтерфейсу. Сукупність таких описів складає еталонну модель відкритих систем (Reference Open System Model). Ця модель використовується більше 20 років і визначається системною мережевою архітектурою (SNA), запропонованою IBM в 1974 р. Вона заснована на розбитті обчислювального середовища на сім рівнів, взаємодія між якими описується відповідними стандартами і забезпечує зв'язок рівнів незалежно від побудови рівня в кожній конкретній реалізації. Основною рисою цієї моделі є детальний опис зв'язків в середовищі з погляду технічних пристроїв і комунікаційних взаємодій. Разом з тим вона не враховує взаємозв'язок з урахуванням мобільності прикладного програмного забезпечення. В основі моделі завжди лежать бізнес-цілі підприємства, що повністю визначають склад всіх базових компонентів моделі:

1. функції бізнесу, що описують, ЩО робить бізнес;

2. основні, допоміжні і управлінські процеси, що описують, ЯК підприємство виконує свої функції бізнесу;

3. організаційно-функціональну структуру, що визначає, ДЕ виконуються функції бізнесу і процеси бізнесу;

4. фази, що визначають, КОЛИ (і в якій послідовності) повинні бути упроваджені ті або інші функції бізнесу;

5. ролі, що визначають, ХТО виконує функції бізнесу і ХТО є "господарем" процесів бізнесу;

6. правила, що визначають зв'язок і взаємодію між всіма ЩО, ЯК, ДЕ, КОЛИ і ХТО.

Після побудови моделі (або паралельно з цим) бізнесу можна приступати до формування моделі проектування, реалізації і впровадження самої ІС. Досвід створення і використання "замовлених" ІС дозволяє умовно виділити наступні основні етапи їх життєвого циклу:

1. визначення вимог до системи і їх аналіз - визначення того, що повинна робити система;

2. проектування - визначення того, як система робитиме те, що вона повинна робити; проектування - це перш за все специфікація підсистем, функціональних компонентів і способів їх взаємодії в системі;

3. розробка - створення функціональних компонентів і окремих підсистем, поєднання підсистем в єдине ціле;

4. тестування - перевірка функціональної відповідності системи показникам, що визначені на етапі аналізу;

5. впровадження - установка і введення системи в дію;

6. функціонування - штатний процес експлуатації відповідно до основних цілей і завдань ІС;

7. супровід - забезпечення штатного процесу експлуатації системи у замовника.

Визначення вимог до системи і аналіз є першим етапом створення ІС, на якому вимоги замовника уточнюються, узгоджуються, формалізуються і документуються. Фактично на цьому етапі дається відповідь на питання: "Для чого призначена і що повинна робити інформаційна система?". Метою системного аналізу є перетворення загальних, розпливчатих знань про початкову предметну область (вимог замовника) в точні визначення і специфікації для розробників, а також генерація функціонального опису системи. На цьому етапі визначаються і специфікуються:

1. зовнішні і внутрішні умови роботи системи;

2. функціональна структура системи;

3. розподіл функцій між людиною і системою, інтерфейси;

4. вимоги до технічних, інформаційних і програмних компонентів системи;

5. вимоги до якості і безпеки;

6. склад технічної і призначеної для користувача документації;

7. умови впровадження та експлуатації.

Розробка перерахованих вище специфікацій при створенні ІС, призначеної для автоматизації управлінських процесів, в загальному випадку проходить чотири стадії. Перша стадія аналізу - структурний аналіз підприємства - починається з дослідження того, яка організована система управління підприємством, з обстеження функціональної і інформаційної структур системи управління, визначення існуючих і можливих споживачів інформації. За наслідками обстеження аналітик на першій стадії аналізу вибудовує узагальнену логічну модель початкової предметної області, функціональну структуру, що відображає її, особливості основної діяльності і інформаційний простір, в якому ця діяльність здійснюється. На цьому матеріалі аналітик будує функціональну модель "Як є" (As Is). Друга стадія роботи, до якої обов'язково притягуються зацікавлені представники замовника, а при необхідності і незалежні експерти, полягає в аналізі моделі "Як є", виявленні її недоліків і вузьких місць, визначенні шляхів вдосконалення системи управління на основі виділених критеріїв якості. Третя стадія аналізу, що містить елементи проектування, - створення вдосконаленої узагальненої логічної моделі, що відображає реорганізовану предметну область або її частину, яка підлягає автоматизації, - модель "Як повинно бути" (As To Be). Закінчується процес (четверта стадія) розробкою "Карти автоматизації", що є моделлю реорганізованої предметної області, на якій обов'язково позначені "межі автоматизації". В більшості випадків модель "Як є" поліпшується системним аналітиком за рахунок усунення очевидних невідповідностей і вузьких місць, а одержаний таким чином варіант моделі розглядається надалі як попередня модель "Як повинно бути", яка згодом доповнюється відповідно до стратегії розвитку підприємства. На стадії аналізу вимог до проектованої системи вводяться:

1. класи користувачів і відповідні діаграми транзакцій бізнесу;

2. моделі (діаграми) процесів прикладної діяльності і відповідні переліки функціональних завдань ІС;

3. класи об'єктів предметної області і відповідні діаграми "суть-зв'язок", що відображають інформаційну модель цієї предметної області;

4. топологія розташування підрозділів і користувачів, що обслуговуються даною ІС;

5. параметри захисту даних, інформації і самої системи.

Основним документом, що відображає результати робіт першого етапу створення ІС, є технічне завдання на проект (розробку), що містить, окрім вище перелічених визначень і специфікацій, також відомості про черговість створення системи, відомості про ресурси, що виділяються, директивні терміни проведення окремих етапів роботи, організаційні процедури і заходи щодо приймання етапів, захисту проектної інформації і т.д. Наступний етап - проектування. У реальних умовах проектування - це пошук, моделювання способу розробки, який задовольняє вимогам функціональності системи засобами наявних технологій з урахуванням заданих початкових умов і обмежень. Проектування інформаційних систем завжди починається з визначення мети проекту. Основне завдання будь-якого успішного проекту полягає в тому, щоб на момент запуску системи і протягом всього часу її експлуатації можна було забезпечити:

1. необхідну функціональність системи і ступінь адаптації до умов її функціонування, що змінюються;

2. необхідну пропускну спроможність системи і мінімальний час реакції системи на запит;

3. безвідмовну роботу системи в необхідному режимі, готовність і доступність системи для обробки запитів користувачів;

4. простоту експлуатації і супроводу системи;

5. необхідну безпеку даних і права доступу користувачів.

Продуктивність і надійність є головними чинниками, що визначають ефективність системи. Хороше проектне рішення служить основою високопродуктивної системи. Проектування інформаційних систем охоплює три основні області:

1. проектування структур даних, які будуть реалізовані в базі даних;

2. проектування програм, екранних форм, звітів, які забезпечуватимуть виконання запитів до даних;

3. проектування конкретного середовища або технології, а саме: топології мережі, конфігурації апаратних засобів, використовуваної архітектури, паралельної обробки, розподіленої обробки даних і т.п.

На основі результатів системного аналізу на стадії попереднього проекту розробляються:

1. проект програмно-апаратної реалізації, проект призначених для користувача інтерфейсів і технології роботи користувачів в системі;

2. архітектура розподіленої системи і специфікації телекомунікаційної мережі;

3. моделі (діаграми) потоків даних;

4. функціональні блок-схеми прикладного і системного програмного забезпечення (останні - відповідно до прийнятих моделей середовища ІС і профілями стандартів).

Стадія попереднього проекту може передбачати прототипування фрагментів, важливих з погляду користувача, для перевірки їх відповідності вимогам на ранній фазі розробки. На стадії детального проектування розробляються:

1. комплекси функціональних програм ІС і проект реалізації середовища ІС;

2. структури даних, засоби ведення баз даних;

3. мережеві адреси, протоколи телекомунікацій і інші компоненти середовища обміну інформацією, що включаються до складу проектованої ІС;

4. правила розмежування доступу користувачів і засоби їх реалізації.

Стадія реалізації ІС передбачає розробку і тестування компонентів і комплексне тестування системи. Стадія експлуатації і супроводу передбачає контроль функціонування, внесення необхідних змін в інформаційну базу в процесі поточної роботи і модернізацію функцій ІС силами прикладних фахівців за допомогою інструментальних засобів, вбудованих в систему. Етапи розробки, тестування, впровадження, експлуатації і супроводу ІС об'єднуються терміном реалізація. Реалізація ІС є надзвичайно складним багатоаспектним процесом, здійснюваним на базі сукупностей (профілів) гармонізованих міжнародних стандартів, специфікацій і угод. Така практика є заставою того, що створювана інформаційна система буде реалізована як "відкрита система". Іншими словами, така ІС буде масштабована, мобільна, переносима, володіти дружніми інтерфейсами і т.д. Життєвий цикл ІС формується відповідно до принципу низхідного проектування і, як правило, носить спірально-ітераційний характер. Реалізовані етапи, починаючи з найраніших, циклічно повторюються відповідно до змін вимог і зовнішніх умов, введення додаткових обмежень і т.п. На кожному етапі життєвого циклу породжується певний набір технічних рішень і документів, при цьому для кожного етапу початковими є документи і рішення, прийняті на попередньому етапі. Життєвий цикл ІС закінчується, коли припиняється її програмний і технічний супровід. Впровадження корпоративної ІС, розробленої самостійно або придбаної у постачальника, часто супроводжується ломкою (перепроектувало) існуючих на підприємстві процесів бізнесу. Доводиться перебудовувати їх під вимоги стандартів і логіку впроваджуваної системи. Відзначимо відразу, що впровадження ІС вирішує ряд управлінських і технічних проблем, проте породжує проблеми, пов'язані з людським чинником. Впровадження інформаційної системи, як правило, значно полегшує управління діяльністю підприємства, оптимізує внутрішні і зовнішні потоки інформації, ліквідовує вузькі місця в управлінні. Проте після того, як система успішно встановлена, "обкатана" в роботі і показала свою ефективність, у частини співробітників виявляється небажання використовувати ІС в роботі. В результаті проведеного реінжінірінга стає ясно, що деякі співробітники у великій мірі дублюють роботу інших або зовсім не потрібні. Крім того, впровадження КІС супроводжується обов'язковим навчанням, але, як показує російський досвід, охочих перенавчатися не так багато. Ломка старих навиків і щеплення нових - довгий і важкий процес! Треба чітко розуміти, що корпоративна ІС покликана спростити управління організацією, поліпшити процеси, підсилити контроль і забезпечити цим конкурентні вигоди. Тільки з такої точки зору можна оцінювати користь від її впровадження. Слідуючи цій логіці, стає зрозуміло, що хоча корпоративна ІС призначена в цілому для забезпечення всіх користувачів необхідною інформацією, управління розробкою і впровадження КІС є прерогативою вищого керівництва компанії! Чи розуміють це керівники? Тут теж доводиться боротися з живучими стереотипами. "Навіщо мені корпоративна система, якщо справи на підприємстві і так йдуть добре?". "Навіщо, щось ламати, якщо все працює?". Але ж ламати найчастіше і не треба. На першому етапі потрібно лише грамотно і коректно формалізувати і перенести ідентифіковані процеси, в рамках яких живе підприємство, в корпоративну ІС. Подібна формалізація лише відточить, відшліфує вдалі маркетингові і виробничі знахідки, оптимізує процес управління і контролю і дозволить надалі проводити цілеспрямовані зміни. Впровадження нової ІС - складний процес, що триває від декількох місяців для невеликих ІС до декількох років для ІС великих розподілених компаній з широкою номенклатурою продуктів і великою кількістю постачальників. Успіх проекту по розробці (або придбанню) і впровадженню ІС багато в чому залежить від готовності підприємства до ведення проекту, особистої зацікавленості і волі керівництва, реальної програми дій, наявності ресурсів, навченого персоналу, здібності до подолання опору на всіх рівнях організації, що склалася. До теперішнього часу склався стандартний набір прийомів впровадження ІС. Основне правило: виконувати обов'язкові фази послідовно і не пропускати жодної з них. Критично важливими для впровадження є наступні чинники:

1. наявність чітко сформульованих цілей проекту і вимог до ІС;

2. наявність стратегії впровадження і використання ІС;

3. проведення передпроектного обстеження підприємства і побудови моделей "Як є" і "Як буде";

4. планування робіт, ресурсів і контроль виконання плану впровадження;

5. участь вищого керівництва у впровадженні системи;

6. проведення робіт по впровадженню ІС фахівцями з інтеграції систем спільно з фахівцями підприємства;

7. регулярний моніторинг якості виконуваних робіт;

8. швидке отримання позитивних результатів хоч би в частині упроваджених модулів ІС або в процесі її дослідної експлуатації.

Перед початком розробки проекту впровадження необхідно:

1. максимально формалізувати цілі проекту впровадження ІС;

2. оцінити мінімально необхідні витрати і статті витрати;

3. встановити високий пріоритет проекту впровадження перед рештою поточних проектів;

4. наділити керівника проекту максимально можливими повноваженнями;

5. провести масову просвітницьку роботу з персоналом підприємства з метою довести до кожного важливість і необхідність майбутніх перетворень;

6. розробити організаційні заходи для застосування нових інформаційних технологій;

7. розподілити персональну відповідальність по всіх етапах впровадження і дослідної експлуатації.

Необхідно також визначити функціональні сфери впровадження модулів інформаційної системи:

1. організаційне управління;

2. організаційно-адміністративне забезпечення;

3. управління процесами бізнесу;

4. управлінський, планово-фінансовий і бухгалтерський облік;

5. управління персоналом;

6. управління документацією;

7. управління матеріально-технічним забезпеченням;

8. управління зв'язками з клієнтами і зовнішнім середовищем.

Крім того, що перераховано вище, треба задати технологічні вимоги до впровадження ІС:

1. системна платформа - впровадження і адаптація готового рішення від виробника або розробка на замовлення відповідно до технічного завдання замовника;

2. інтегрованість - дані зберігаються і обробляються в єдиному інформаційному просторі; це забезпечує їх повноту, несуперечність, достовірність і можливість багатократного використання; система може включати знов розроблені і вже використовувані технології і додатки;

3. адаптованість - система настроюється відповідно до вимог замовника і на особливості інформаційного поля замовника;

4. розподіленість - система може ефективно функціонувати в територіально видалених підрозділах і філіалах підприємства;

5. масштабованість - система може виконуватися у вигляді каркаса, що містить базові модулі, і доповнюватися відповідно до вимог зовнішнього і внутрішнього середовища, що змінюється.

15