Системный анализ информационных систем

Распространено представление, что ИС «живут» не долго: от трех до семи лет. На самом деле

ИС характеризуются высокой динамичностью – в течение этого времени система остается

эффективной. Далее она должна развиваться или перестанет быть конкурентноспособной, а значит –

эффективной. Задачей ИМ является создание ИС «на вечные времена». Т.е. в виде, допускающем

развитие, совершенствование, трансформацию по всем подсистемам и компонентам без утраты

способности функционировать. В противном случае при радикальных изменениях в

функционировании предприятие может полностью лишиться информационной базы.

Ситуация когда базы данных, программы, форматы и структуры, технические и

технологические правила невозможно использовать в новой ИС является поистине катастрофичной.

Учитывая высокую стоимость комплексной ИС, ее потеря ведет к серьезным убыткам. В том случае,

когда ИС является средством производства (предприятия связи, банки, финансовые компании и т.д.)

потеря ИС может фактически привести к остановке основной производственной (или как иначе

называют - операционной деятельности).

Следует принять, что ИС являются сложными системами. Это определение применимо не

только к комплексным ИС предприятий, отраслей, учреждений, но и системе построенной на одном

ПК.

Следует учитывать, что ИС являются искусственными, т.е. создаваемыми человеком

системами. Следовательно, имеется возможность управления и планирования жизненного цикла

ИС.

Жизненный цикл информационных систем. В основе деятельности по созданию и

использованию ИС лежит понятие жизненного цикла ИС.

Жизненным циклом ИС называют стадии и этапы, которые проходит ИС от момента

принятия решения о создании ИС до момента прекращения функционирования ИС. По сути,

жизненный цикл является моделью создания и использования ИС.

Традиционно выделяются следующие основные этапы жизненного цикла ИС:

анализ требований;

создание - проектирование (техническое, логическое), программирование;

внедрение – тестирование, отладка, опытная эксплуатация;

использование ИС - эксплуатация, сопровождение, модернизация.

Существуют модели жизненного цикла ИС, определяющие развитие ИС и переходы от этапа

к этапу. В настоящее время наибольшее распространение получили три основных модели жизненного

цикла:

каскадная модель – предполагает переход к следующему этапу развития ИС после окончания работ

по предыдущему этапу;

поэтапная модель с промежуточным контролем – итерационная модель развития с возвратами к

предыдущим этапам развития.

спиральная модель -прототипная модель, предполагающая расширение прототипа ИС.

Этапы жизненного цикла ИС в принципе отражают весь период функционирования ИС.

Однако, требование создания системы на «вечные времена» требует развития ИС. Т.е. изначально,

начиная со стадии проектирования, в ИС должна быть заложена возможность развития. Под

развитием будем понимать возможность изменения ИС в соответствии с возможностью изменения

самого предприятия. Если возможность развития заложена на создания ИС, то осуществляется она на

стадии эксплуатации. Здесь развитие ИС выражается во-первых, в замене существующего

технологического обеспечения ИС, на технологическое обеспечение нового поколения, во-вторых, в

изменении структуры ИС с учетом изменения деятельности предприятия. Условия развития

заложены в поэтапной и спиральной моделях жизненного цикла.

Схематически этапы жизненного цикла показаны на рисунке 2.. на следующей странице.

В самом общем случае можно выделить следующие этапы создания ИС: проектирование и

изготовление.

Начальным этапом создания системы является проектирование. Это многостадийная

деятельность, которая должна обеспечиваться соответствующими средствами на всех стадиях. В

основу этого этапа может быть положена система автоматизации проектирования (САПР). Здесь

следует подчеркнуть, что эта система должна обеспечивать разработку создаваемой системы в ее

полном составе, т.е. входящих в нее видов обеспечения (техническое, программное, методическое,

технологическое и т.д.). Очевидно, что при создании ИС в одном экземпляре своими силами никакое

предприятие не формирует для этой работы еще и САПР - дорогостоящую специальную

вспомогательную систему; это означает, что качество и глубина проработки всех вопросов на этой

стадии будут невысокими. В таких случаях для повышения уровня проектных работ чаще всего

используются универсальные средства автоматизации - CASE -средства. Проектирование является

сложным в организационном плане процессом. В процессе проектирования возникают достаточно

сложные управленческие задачи. Их призван решать специализированный менеджмент

проектирования ИС.

На этапе изготовления ИС происходит изготовление технических средств, входящих в

систему (в том случае если невозможно использовать типовые модули), программирование

настройку. Окончательное изготовление собственно ИС осуществляется обычно на территории

получателя путем установки, настройки, отработки и согласования спроектированных модулей. При

серийном производстве типовых модулей могут использоваться все средства промышленной

автоматизации.

С точки зрения ИМ совместно с ИС должны поставляться потребителю специальные

средства, представляющие составляющие систему обслуживания. Эти средства проектируются и

изготавливаются совместно с ИС, согласованы с ней и решают задачи поддержания ИС в

работоспособном состоянии. В систему обслуживания ИС включаются:

различные тесты текущего контроля и диагностики состояния системы и ее элементов,

средства обеспечения работы персонала,

приспособления для обслуживания технических элементов, т.е. для устранения мелких

неисправностей и настройки, наставления и руководства и т.п.

Назначение и применение этих средств должны быть хорошо понятны руководству и

персоналу ИС. Включение в ИС системы обслуживания существенно удорожает саму ИС. Однако

повышает ее надежность и работоспособность. При массовом выпуске или при специализации

создателей ИС на определенных классах изделий средства обслуживания не являются

обременительными. Ситуация осложняется при создании ИС собственными силами, т.е. в

единственном экземпляре: здесь все создается только один раз и является уникальным.

Обслуживание предполагается самими авторами. Это создает дополнительную проблему, так как

автор и саму систему и систему обслуживания создает под себя. С точки зрения ИМ необходимо

обеспечить жесткий контроль соответствия стандартам как компонентов ИС, так и системы

обслуживания.

Следует _______учитывать психологические особенности взаимодействия заказчика и изготовителя.

Проектирование и изготовление средств обслуживания на территории пользователя ИС крайне

нежелательно. Заказчик ждет от системы безупречной работы, а вместо этого получит

дополнительные трудности. Средства обслуживания должны появиться у пользователя неявно вместе

с ИС и при необходимости обеспечить ее постоянную работоспособность, а также выявление и

устранение мелких затруднений в использовании модулей системы. Для выполнения операций

обслуживанию ИС у пользователя должен быть соответствующий персонал. Подготовка такого

персонала у пользователя может оказаться нерациональной, поскольку его загрузка на одном

отдельном комплексе не будет интенсивной. Поэтому в практике информатизации в таких случаях

принято обслуживание систем силами предприятия-изготовителя или с привлечением

специализированных центров обслуживания, имеющих и интенсивно использующих

квалифицированный персонал и дорогостоящие специализированные средства.

Рисунок 2.5 Этапы жизненного цикла ИС

Проектирование ИС

Изготовление ИС

Рабочий проект

Техническое

задание

Установка и настройка

модулей ИС

Внедрение:

􀂙 наладка

􀂙 пуск

􀂙 демонстрация

Акт приемки-

сдачи

Использование ИС:

􀂙 освоение

􀂙 эксплуатация

Поддержка

на протяжении всего жизненного цикла

Внедрение ИС представляет собой установку всех модулей у потребителя, наладку и запуск

их, демонстрацию получателю функционирования и характеристик ИС. Для повышения

эффективности работ с ИС на стадии внедрения тоже создается комплекс специальных средств –

система внедрения. Как правило она создается изготовителем для продолжения работ с изделием –

ИС – на территории заказчика. эта работа требует специализированных инструментальных средств

для монтажа, наладки технологического оборудования. Специальных средств для настройки

программного обеспечения. В настоящее время наиболее полно обеспечены средствами внедрения

технические компоненты систем. Крупные фирмы-поставщики информационных продуктов

развивают и другие компоненты систем внедрения – программные, информационные и др. Для

реализации этих задач создается сеть сервисных центров.

Стадию внедрения следует завершать подписанием акта приемки-сдачи изделия. С точки

зрения ИТ-менеджера эта формальность необходима. Разработчик ИС отвечает за параметры

функционирования АИС, как изделия. Без акта приемки-сдачи договорные отношения с

разработчиком системы не завершены, и при выявлении существенных недостатков в процессе

использования АИС вопрос об их устранении может остаться не разрешенным.

Использование информационных систем. Этап жизненного цикла «использование

информационных систем» в самом общем случае может быть разделен на два подэтапа: освоение

ИС, эксплуатация ИС.

Освоение ИС. Этап освоения характерен для любого изделия, любой технологии.

Любое изделие, принятое в эксплуатацию не выявляет сразу всех своих возможностей. Для

повышения эффективности работ по освоению изделия создается специальный комплекс средств –

система освоения. Этап освоения ИС включает в себя следующие стадии:

типовые опытные работы

разбор возникающих ситуаций

демонстрация вариантов поведения системы и персонала в типовых ситуациях.

После окончания этапа освоения ИС должна демонстрировать заявленные разработчиком

характеристики. Такими характеристиками являются функциональные показатели, надежность,

дружественность к пользователю, производительность и другие.

Система освоения должна обязательно включать обучение персонала. Обучение может быть

коллективным или индивидуальным, но обязательно должно быть непрерывным. Оно должно

включать как первоначальное обучение, так и повышение квалификации и переподготовку кадров.

Первоначальное обучение основного состава специалистов, который примет изделие от

поставщика, происходит на стадии внедрения ИС. Особую остроту первоначальное обучение может

иметь только при создании совершенно новой системы, что встречается достаточно редко. Обычно

ИС базируется на каких-либо средствах, имеющихся на предприятии. Само обучение персонала при

этом протекает в основном на рабочем месте и силами персонала поставщика.

Иногда первоначальное обучение осуществляется на территории поставщика - в основном

при создании масштабной ИС на базе сложных комплексных продуктов силами солидной фирмы-

поставщика, располагающей системой подготовки персонала потребителей ее продукции. Создание

такой системы стоит фирме, естественно, немалых средств. Заказчик платит и за обучение персонала.

В такой ситуации практикуется сертификация персонала.

При использовании так называемых коробочных продуктов в качестве модуле новой ИС

обучение персонала, как правило, осуществляется в учебных центрах фирмы-поставщика по

желанию клиента или вообще не предусматривается.

На этапе эксплуатации задачей ИМ является организация сопровождения и поддержки ИС

компании.

Под сопровождением обычно понимают весь комплекс мероприятий, которые

обеспечивают разработчики изготовитель на этапах внедрения и освоения. Таким образом,

можно сказать, что система сопровождения включает в себя систему внедрения и систему освоения.

Хотя в этапе освоения разработчики могут не принимать непосредственного участия, однако в

обучении персонала всегда участвует изготовитель ИС.

Система поддержки является продолжением системы сопровождения. Она включает в себя

набор специальных инструментальных средств. Во время эксплуатации эти средства при

необходимости используются для внесения изменений в изделие, восстановления изделия после

аварии, устранения ошибок и расширения возможностей.

Поддержка нужна на протяжении всего жизненного цикла изделия. При этом целесообразно

выделять поддержку в использовании и в обслуживании изделия. Служба поддержки защищает

интересы пользователей, оказывает им дополнительную помощь и осуществляет «интерфейс» между

ними и создателями изделия. Через систему поддержки пользователь уведомляется о выявленных

дефектах, получает рекомендации по их преодолению или информацию о порядке их устранения с

участием представителей фирмы. Создаваться служба поддержки может с участием всех

заинтересованных сторон (пользователь, разработчик, изготовитель).

Особняком от всех перечисленных систем стоит система испытаний. Испытания проводятся

для любой АИС и на всех этапах жизненного цикла. Более того, испытания должны проводиться и

притом регулярно. Различают самые разнообразные варианты испытания ИС: системы в целом,

отдельных подсистем, отдельных устройств, отдельного программного обеспечения. Испытания

проводят с различными целями и в разных режимах:

контрольные – послеаварийные, контрольные – после профилактики, приемосдаточные,

аттестационные, демонстрационные, рекламные и т.д. Испытания должны быть обеспечены

технологически и организационно. Испытания требуют специальных инструментальных средств. Для

контроля состояния технических средств и программного обеспечения вводятся избыточные

элементы. В зарубежных фирмах, прежде всего в фирмах-изготовителях компьютерной техники,

система испытаний, как правило, является самой секретной частью разработки изделия.

Выбор платформы ИС. Выбор варианта платформы является ключевым решением при

проектировании ИС. Однако решение о выборе платформы не может быть принято только

разработчиком ИС. Выбор платформы в большей степени является задачей ИМ, так как именно ИТ-

менеджер должен увязывать стратегию развития ИС со стратегией компании. Это чрезвычайно

важная и трудная проблема, которую нужно решать при построении любых ИС самого различного

назначения. Задача выбора платформы может решаться как на эмпирическом уровне, используя опыт

построения аналогичных ИС, или на более строгом уровне. При постановке задачи на более строгом

уровне возникает необходимость решения оптимизационных задач.

Под платформой ИС понимают некоторый сложивший комплекс базовых средств,

представляющий собой основу ИС. Платформы любой ИС составляют вычислительные и базовые

программные средства (приложения, ОС). Эти элементы технологического обеспечения ИС называют

платформообразующими средствами. Однако в основу любой платформы ложатся так называемые

базовые программные средства. Базовыми программными средствами в данном случае являются

приложения, обеспечивающие функциональные задачи компании. Так, если задачами компании

являются выполнение проектных разработок, то в основу платформы ИС следует выбирать

приложения, обеспечивающие автоматизацию проектирования. Если компания работает на

финансовых рынках, то в основу платформы ИС, очевидно, будут ложиться приложения

обеспечивающие взаимодействия с торговыми системами.

Как следствие данного фактора выбор платформы не может быть абсолютно произвольным.

Основные факторы, влияющие на выбор платформы ИС:

функциональные задачи компании

структура компании

стратегия развития компании

затраты на приобретение технологического оборудования

совокупная стоимость владения ИС (см. модуль 4)

Основываясь на анализе различных источников (монографий, статей и т.д.) можем выделить

следующие тенденции формирования платформы ИС:

приостановление тенденции разукрупнения АИС

возрождение интереса к построению АИС на базе мейнфреймов

высокие требования к защищенности ИС

Данные аналитических компаний, приведенные например в [6,8, 2] говорят о том, что

системы построенные на базе мейнфреймов более экономичны. По данным аналитической компании

ITG, приведенных в [6], центральная система на базе мейнфрейма IBM ES/9000 с сетью из 50 и более

IBM PC имеет явные преимущества перед распределенной: средняя полная стоимость одного

рабочего места пользователя ПК в этой системе ниже примерно в 2 раза, а средняя полная стоимость

транзакц ии примерно в 7-10 раз ниже, чем в сети. Однако в России выбор мейнфрема в качестве

платформы является до сих пор экзотикой.

Выделим основные рекомендации специалистов [8] по формированию платформы АИС.

Формирование платформы будущей АИС разумно начинать с выбора базового программного

комплекса (базовых программных средств)

Выбор технологической составляющей АИС определяется минимальными требованиями к

оборудованию базового программного комплекса. Кроме того, следует проанализировать

перспективы развития предприятия.

Выбор поставщика оборудования и программных комплексов следует осуществлять в соответствии с

требованиями менеджмента компании. Критерии выбора: политика ценообразования, форма

контракта, принципы обслуживания и поддержки, кадровые возможности, финансовая стабильность.

Предварительно необходимо провести оценку экономической целесообразности всего проекта (см.

модуль 4). Незаконченная АИС омертвит капиталовложения и не даст возможности полноценного

функционирования.

Направление развития ИС

АИС организаций не всегда создается с «нуля». Совершенно обычна ситуация, когда АИС

или отдельные функциональные подсистемы в компании уже существуют. Естественно, в каждом

конкретном случае, организации сталкиваются с совершенно разными проблемами. Конкретные

задачи, возникающие при необходимости развития АИС, зависят от профиля предприятия, уровня

реализации существующей системы, месте существующей АИС в системе управления компанией, и

во многом от объема финансовых ресурсов необходимых для развития системы. Однако можно

выделить типичные ситуации:

43. Развитие «унаследованных» ИС. Чаще всего, в России такими системами являются АСУ.

44. Необходимость внедрения новых ИС в связи с изменением внешних и внутренних условий

функционирования компании (изменения в законодательстве, внедрение единой отраслевой системы,

реорганизация в компании, перепрофилирование компании) при необходимости сохранения

основных БД.

В первом случае следует говорить о трансформации существующей АИС, во втором случае -

о перепроектировании АИС.

Трансформация уже существующей, «унаследованной» ИС является сложной,

многокомпонентной задачей. Для развития уже существующей устаревшей АИС необходимы не

только замена платформы и программного обеспечения, но и изменение информационной модели

предприятия, функциональной структуры АИС.

Использование «унаследованных» ИС и их составляющих представляются одной из наиболее

сложных задач ИМ. Находящиеся в эксплуатации ИС обычно реализованы на основе разнообразных

и большей частью устаревших технических и программных средств. Эти ИС создавались на основе

не унифицированных решений и интерфейс ов. В целом для таких АИС характерно разнородное

информационное хозяйство. Многие приложения написаны на языках (в том числе ассемблера) для

тех компьютеров, которые имелись во время создания ИС, в частности для мейнфремов. По

указанным причинам, преобразование существующих систем представляет собой длительный и

трудоемкий процесс.

Исходя из указанных факторов, задача трансформации ИС, прежде всего задача ИТ-

менеджеров. Задачи, возникающие в связи с необходимостью трансформации АИС, требуют

всестороннего системного анализа, увязывания с общей стратегией развития компании, учета

производственных и финансовых аспектов преобразований. Выделим основные задачи ИМ для

реализации трансформации АИС:

Планирование этапов трансформации

Создание технического задания для реализации проекта трансформации «унаследованной» АИС _______в

новый вариант АИС

Создание первичного профиля АИС, т.е. указать стандарты, важные сточки зрения заказчика

Обеспечение безусловного документирования всех этапов проекта трансформации

Осуществление текущего контроля за выполнением работ, развитие и конкретизация профилей.

Под профилем ИС понимают совокупность нескольких базовых стандартов и других

нормативных документов с четко определенными и гармонизированными подмножествами

обязательных и желательных возможностей, предназначенных для реализации заданных функций ИС

[2]. Основными целями применения профилей при создании и применении ИС являются:

Улучшение технико-экономических показателей проектов ИС – снижение трудоемкости,

длительности, уровня затрат и т.д.

Повышение качества ИС при разработке, приобретении, эксплуатации и сопровождении компонентов

ИС или ИС в целом.

Обеспечение расширения набора прикладных функций ИС при ее развитии, и масштабируемости ИС

в зависимости от размерности решаемых задач.

Поддержка функциональной интеграции в ИС задач, ранее решавшихся раздельно.

Обеспечение переносимости прикладных программ и данных между разными программно-

аппаратными платформами.

Последние три из перечисленных выше целей прямо совпадают с целями трансформации

устаревших АИС. Таким образом, участвуя в создании профиля ИС, ИТ-менеджер обеспечивает

возможность развития АИС.

В ходе создания профиля цели его применения уточняются. Выбор документов и

стандартов для создания профилей ИС зависит от того, какие из этих целей являются

приоритетными. При подготовке стандартизованного профиля следует учитывать, что для

эксплуатируемой системы нужно адаптировать профили с учетом ее реального состояния и развития.

Принимая во внимание направления работы по трансформации «унаследованной» ИС в профиле

должны быть определены стандартизованные интерфейсы и протоколы взаимодействия компонентов

системы таким образом, чтобы разработчику не требовалось вдаваться в детали внутреннего

устройства этих компонентов. Это особенно важно, если устаревшая система включает громадное

количество программ.

Чаще всего «унаследованной» АИС для российских организаций служат АСУ, созданные в

свое время на многих предприятиях страны. Однако они перестали удовлетворять современным

целям предприятий. Определение АСУ, данное в эпоху общегосударственного планирования и

управления, имеет следующий вид: «Автоматизированная система управления - это система,

состоящая из персонала и комплекса средств автоматизации его деятельности, реализующая

информационную технологию выполнения установленных задач. Таким образом, АСУ

разворачивались для того, чтобы предприятие могло быстрее и лучше выполнить спущенный сверху

план. Этому в АСУ подчинено все. Причем и сами АСУ строились в значительной мере сверху, т.е.

по отраслевым стандартам. Сейчас предприятие автономно в вопросах создания ИС.

Развитие АСУ может происходить и происходит по пути преобразования их в так называемые

корпоративные информационные системы (КИС). Хотя на первый взгляд это чуть ли не одно и то же,

на самом деле разница в них существенна настолько, что КИС можно трактовать как цель развития

АСУ.

Перепроектирование существующих ИС. Проблема перепроектирования существующей АИС

возникает в случае существенных изменений внешних и внутренних условий функционирования

компании. В данной ситуации, как базовое прикладное программное обеспечение, так и

технологическое обеспечение АИС может быть вполне современным. Однако существенное

изменение бизнес-функций (и соответственно бизнес-модели ИС) предприятия, или изменение

внешних условий функционирования не позволяют использовать существующую АИС.

При коренном изменении бизнес-функций компании инородным становится базовое

программное обеспечение. Как следствие возникает необходимость изменения платформы АИС.

Хотя отдельные функциональные подсистемы могут быть использованы и в новой ИС, фактические

необходимо заново проектировать и внедрять АИС. Это касается прежде всего

узкоспециализированных АИС.

Несколько иная ситуация складывается в случае изменения внешних условий

функционирования. Примером является реорганизация ИС в налоговых органах Российской

Федерации (ИМНС). В данном случае, с целью автоматизации создания консолидированной

отчетности и обеспечения прозрачности работы региональных и территориальных инспекций

осуществлялось централизованное внедрение специально разработанных АИС. При этом во многих

регионах уже существовали специализированные АИС. Новая АИС отличается от существующих и в

архитектурном решении, и в организации АРМ ов, и в структуре баз данных.

Основной проблемой внедрения новой АИС в налоговых органах является необходимость

сохранения всего объема данных по налогоплательщикам. Потеря рабочей информации грозит

коллапсом всей системы учета и контроля за налоговыми поступлениями. Поэтому в данном случае

перепроектирование АИС заключается в перепроектировании БД. Перепроектирование БД включает

в себя: изменение структуры БД, модификация полей таблиц, модификация связей и индексов и т.д.

Основные задачи ИМ при перепроектировании АИС:

участие в реорганизация бизнес-процессов компании;

анализ и уточнение задач перепроектирования АИС;

разработка технического задания на перепроектирование АИС;

управление проектом построения и развития АИС.