Модели и инструменты разработки автоматизированных информационных систем управления предприятием

Деятельность современных предприятий связана с движением взаимозависимых и объёмных потоков материальных, финансовых, трудовых и информационных ресурсов. Управление процессами производственного и коммерческого цикла в условиях динамически изменяющейся политико-экономической среды требует оперативного принятия решений в сжатые сроки. Решение этой задачи в современных условиях невозможно без применения средств автоматизированной обработки технико-экономической информации.

На протяжении последних 40 лет автоматизированные информационные технологии (ИТ) активно применяются для решения задач учёта, планирования и анализа хозяйственной деятельности предприятий различных форм собственности, отраслевой принадлежности, организационной структуры и масштабов деятельности. За это время накоплен большой практический опыт создания автоматизированных информационных систем управления предприятиями (АИС УП), разработаны и получили всеобщее признание методологии управления, применение которых невозможно вне компьютерной среды. Можно с полной ответственностью утверждать, что АИС УП стали неотъемлемой составляющей инфраструктуры бизнеса. Теоретические и практические проблемы автоматизации экономических процессов глубоко исследованы в работах Глушкова В. М., Волкова С. И., Исакова В. И., Островского О. М., Подольского В. И., Ратмирова Ю. А., Романова А. Н., Хотяшова Э. Н., Брэди Р., Захмана Дж., Кука М., Финкельштейна К., Хаммера М. и других авторов. Предложенные ими подходы стали базой для применения вычислительной техники на предприятиях при решении задач учёта, планирования и анализа финансово-хозяйственной деятельности. Однако предлагавшиеся ими модели не учитывали реалий экономики информационного общества и нынешнего уровня развития ИТ.

Развитие средств коммуникаций способствует все более тесному взаимодействию производителей с потребителями, поставщиков с покупателями, усиливает конкуренцию на рынке, расширяет границы локальных рынков до национальных и транснациональных, ускоряет время совершения экономических операций и финансовых транзакций. Внедрение глобальных компьютерных сетей в экономические процессы привело к появлению новых понятий: экономика информационного общества, электронный бизнес (e-business), электронная коммерция (e-commerce), электронная торговая площадка (e-marketplace) и др. Тенденции глобализации экономики нашли отражение в новой методологии организации бизнеса, в которой на первый план выходит проблематика повышения гибкости построения бизнес-процессов и эффективности взаимоотношений с клиентами и поставщиками.

Существующие концепции организации АИС УП основаны на функциональном подходе к распределению задач между ее подсистемами. Однако АИС, построенные как комплекс подсистем, ориентированных на отдельные функции управления, не лучшим образом соответствуют требованию неразрывности сквозных бизнес-процессов предприятия. Поэтому в последние годы все более популярным становится подход, при котором во главу угла ставятся бизнес-процессы, а не отдельные функции исполняющих их служб системы управления. Это требует разработки новой концепции архитектуры АИС УП. В то же время, очевидно, что переход на новую архитектуру АИС УП не может осуществиться одномоментно, поскольку за многие годы предприятиями и организациями внедрено в эксплуатацию большое число программных средств, реализующих решение важных задач управления, от использования которых нельзя отказаться сразу. К сожалению, большинство из них ориентировано на автономное функционирование, что существенно затрудняет комплексную интеграцию информационных потоков. Многие существующие программные продукты, обеспечивающие поддержку решения новых задач управления предприятием, возникших в условиях глобализации экономики, также разработаны без достаточной проработки интерфейсов взаимодействия с программными комплексами, реализующими решение смежных задач. В этих условиях особое значение приобретает задача синтеза комплексных систем управления предприятиями путем интеграции готовых компонент сторонних производителей, заказных решений и собственных разработок.

В публикациях учёных и практиков давно обсуждается идея реализации стандартов системной интеграции программных средств, поставляемых различными производителями. Прогресс системного инструментария привёл к появлению объектно-ориентированных и компонентных технологий разработки программного обеспечения (ПО), которые позволяют строить крупномасштабные системы из готовых блоков. Ведущие поставщики аппаратного и системного программного обеспечения (Intel, Microsoft, Sun, Oracle, IBM и др.), коммуникационных средств (Cisco, Nortel, Ericsson, Motorola), прикладных решений (SAP, PeopleSoft, Siebel и др.), авторитетные государственные, международные, коммерческие и некоммерческие организации и ассоциации (ISO, IEEE, ASCII, APICS, РосСтандарт и др.) к настоящему моменту разработали и активно внедряют на практике технологии интеграции аппаратных и программных средств, позволяющие создавать открытые системы на базе стандартов и протоколов обмена данными и взаимодействия компонент в гетерогенной среде в режиме реального времени.

Однако эти предложения дают лишь общесистемную платформу, которая требует существенных уточнений применительно к конкретной предметной области. В контексте практической реализации АИС УП механизмы проектирования и разработки информационных систем (ИС) с применением компонентных многозвенных архитектур на базе стандартов и протоколов открытых систем проработаны недостаточно.

В этой связи становится насущной проблема разработки теоретической платформы и выработки практических рекомендаций, направленных на построение АИС УП, обеспечивающих комплексную автоматизацию всех информационных процедур управления предприятиями и организациями.

Необходимость разработки целостного подхода к решению вопросов системной интеграции АИС УП и сквозной автоматизации микроэкономических процессов на базе современных ИТ определила выбор темы и направления данного исследования.

Целью исследования является разработка модели архитектуры АИС УП, обеспечивающей комплексную автоматизацию и информационную поддержку сквозных бизнес-процессов, и обоснование выбора инструментов ее системной интеграции с позиций современных информационных технологий.

Исходя из намеченной цели были поставлены и решены следующие научные и практические задачи:

• провести анализ и обобщить существующие подходы к проектированию, разработке и внедрению ПО АИС УП;

• классифицировать разновидности программных средств, используемых в практике управления предприятиями;

• исследовать существующие технологии и стандарты, обеспечивающие интеграцию разнородных программных средств;

• выявить проблемы, возникающие при интеграции программных средств, используемых в АИС УП;

• систематизировать требования, предъявляемые предприятиями к ПО АИС УП для обеспечения информационной поддержки сквозных экономических процессов;

• разработать модель архитектуры АИС УП и выделить основные её составляющие;

• разработать принципы взаимодействия и обмена данными компонент АИС УП;

• выработать практические рекомендации по применению современных информационных технологий, стандартов и протоколов для интеграции компонент ПО АИС УП;

• выработать рекомендации по реализации и адаптации модели архитектуры АИС УП для конкретных предприятий.

Предметом исследования являются методы и инструменты разработки экономических информационных систем.

Объектом исследования являются ИС управления предприятиями.

Методика исследования основана на конкретных приложениях методологии научного познания в прикладных направлениях информатики и математики.

Цели и задачи исследования формулировались в соответствии с основным направлением работ по дальнейшему развитию и совершенствованию математических методов и средств вычислительной техники, применяемых в экономических предметных областях.

Наряду с общенаучным подходом, основанным на теории систем, в диссертации обобщается опыт разработки, внедрения и эксплуатации программных средств отечественных и зарубежных производителей, методов реализации международных открытых стандартов построения информационных систем. На этой основе предлагается комплекс методических и практических рекомендаций, прошедших апробацию на российских и зарубежных предприятиях.

В работе использованы теоретические положения работ отечественных и зарубежных авторов в области:

• автоматизированной обработки экономической информации и моделирования экономических процессов [84, 85, 100, 101, 105, 110];

• методологий планирования и оперативного управления производством и материальными запасами [112];

• реинжиниринга и компьютерного проектирования бизнес-процессов [94];

• современных стандартов в информационных технологиях [96, 98, 104, 114−127].

В ходе исследования проанализированы и использованы разработки, выполненные научными коллективами и отдельными учеными в Финансовой академии при Правительстве РФ, Всероссийском заочном финансово-экономическом институте, Московском государственном университете экономики, статистики и информатики, Санкт-Петербургском университете экономики и финансов им. Вознесенского, Научно-исследовательском финансовом институте и других организациях.

Информационную базу исследования составили программные продукты российских и зарубежных производителей, публикации в экономических и компьютерных изданиях, исследования международных исследовательских групп Gartner Group, Aberdeen, IDC, MetaGroup, DataQuest и др. [3], методические материалы ведущих отечественных и международных консалтинговых и аудиторских компаний, результаты исследований Ассоциации разработчиков программного обеспечения в области экономики, исследования рынка программного обеспечения России и стран СНГ ЦИЭС «Бизнес-Программы-Сервис» [4].

Научная новизна диссертации заключается в разработке модели архитектуры АИС УП, ориентированной на комплексную автоматизацию сквозных бизнес-процессов, и предложений по ее реализации путем системной интеграции разнородных программных средств в распределённой гетерогенной сетевой среде на основе объектных и компонентных технологий.

Научную новизну содержат следующие результаты, полученные в диссертации:

• определение и классификация требований к функциональным возможностям ПО организационно-экономического управления предприятиями;

• модель архитектуры АИС УП, ориентированной на комплексную автоматизацию сквозных бизнес-процессов;

• принципы интеграции программных средств решения задач функциональных служб предприятия с базовым ПО управления бизнес-процессами, обменом данными и документооборотом;

• предложения по организации единого информационного пространства предприятия, доступного сотрудникам и партнёрам предприятия через корпоративный веб-портал;

• предложения по реализации единой системы формирования и классификации отчётности с применением аналитического инструментария;

• принципы реализации взаимодействия подсистем АИС УП на базе объектно-ориентированных и компонентных технологий и.

Ф взаимодействия программных компонент в распределённой сетевой среде в соответствии с промышленными стандартами и протоколами Интернет;

• предложения по выбору и применению стандартов, протоколов и других механизмов, используемых при системной интеграции АИС УП;

• механизм реализации адаптивных свойств модели архитектуры ПО АИС УП в соответствии с требованиями конкретного предприятия, основанный на возможностях настройки базовых подсистем к существующим и проектируемым рабочим процессам.

Практическая значимость диссертационной работы состоит в том, что реализация выдвинутых предложений позволяет создавать АИС УП, обеспечивающие эффективную поддержку информационных процедур управления деятельностью предприятия в условиях глобализации экономики и формирования информационного общества.

Предложенная в работе модель архитектуры АИС УП и рекомендации по её применению обладают достаточной гибкостью и универсальностью, что обеспечивает их применимость в построении ИС управления предприятиями различных форм собственности, отраслевой специфики и масштабов деятельности.

Самостоятельное практическое значение имеют:

• модель архитектуры АИС УП;

• рекомендации по адаптации модели архитектуры АИС УП к потребностям конкретных предприятий;

• предложения по выбору и применению стандартов, протоколов и других механизмов, используемых при системной интеграции АИС УП;

• предложения по комплексной автоматизации сквозных бизнес-процессов и документооборота;

• предложения по созданию единого информационного пространства предприятия при помощи механизма веб-порталов;

• предложения по адаптации спирально-итерационного подхода при разработке и внедрении ПО АИС УП.

Практическая значимость работы оценена в конкретных проектах реализации предложенной проблемно-ориентированной модели системы автоматизации предприятия:

• комплексной системы управления предприятием «Флагман» компании «Инфософт»,.

• системы управления взаимоотношениями с клиентами «eRelationship» корпорации «Pivotal Software» (Канада),.

• системы корпоративной отчётности «Monarch ES» компании «DataWatch» (США),.

• проекта интеграции информационных систем компаний «Совинтел» и «Теле Росс».

Учебный центр компании «Весть-МетаТехнология» применяет материалы, подготовленные автором на основе подхода, предложенного в ходе данного исследования, при проведении курсов по разработке информационных систем управления предприятиями (см. http://www.vest.msk.ru).

Материалы диссертационного исследования используются в научно-исследовательской и практической деятельности исполнительных органов Ассоциации разработчиков программного обеспечения в области экономики (АРЭП) и входящих в нее членов.

Основные положения работы докладывались и обсуждались на:

Конференции «Решения IBM в области интеграции бизнеса для телекоммуникационных компаний», представительство IBM в Восточной Европе (г. Москва, 18 июня 2002 г.);

Семинаре «CRM — концепция интеграции», «Весть-МетаТехнология» (г. Москва, 4 июля 2002 г.);

Симпозиуме «Call Center CRM Solutions 2002/Центры обработки вызовов и управление взаимоотношениями с клиентами» (г. Москва, март 2002 г.) — Конференции разработчиков информационных систем на базе инструментария корпорации Centura Software Corp. (г. Берлин, Германия, 17−19 ноября 1999 г.);

Конференции «ИнфоГород: практика и проблемы информатизации городов» (г. Москва, октябрь 1999 г.);

Научно-практических конференциях фирмы «Инфософт» (г. Москва, 1995;1999 гг.);

Конференции специалистов в области АСУ и КИС «Корпоративные системы» (Москва, апрель 1998 г. и 28−30 апреля 1997 г., организаторы: компания «СофтСервис» и представительства компаний Oracle, Informix, Sybase, Borland и Centura);

3-ей ежегодной конференции «Корпоративные базы данных'98» (Москва, 31 марта-3 апреля 1998 и 26−29 марта 1996 г., организаторы «Центр Информационных технологий» при участии ИД «Открытые системы») — Конференции «Техником-97» (Москва, 24−26 ноября 1997 г., организаторы: фирма «СофтСервис», Российская Ассоциация Пользователей Oracle, представительства компаний Microsoft, Borland, Computer Associates, Lucent Software).

3.3. Выводы по главе 3.

Реальный опыт, который был фундаментом для данного исследования, и конкретное применение результатов диссертационной работы в проектах разработки и внедрения ИС, которые описаны в данной главе, показывают тесную взаимосвязь теоретических положений диссертации с практической деятельностью и позволяют сформулировать следующие выводы:

1. Проектирование и реализацию архитектуры АИС УП рекомендуется проводить в соответствии со спирально-итерационным подходом организации проектных работ разработки и внедрения комплекса подсистем;

2. Первым шагом в проектировании АИС УП должно быть предпроектное обследование, определение, описание и формализация бизнес-процессов. В частности, могут использоваться языки описания SADT/IDEF, ARIS или UML/use cases;

3. На стадии проектирования следует особое внимание обратить на декомпозицию системы на подсистемы и, далее, на модули вплоть до программных компонент таким образом, чтобы максимально снизить взаимную зависимость встроенных алгоритмов и применяемых структур данных. Для этого предлагается применять схему Захмана и.

CRUD-матрицы, переводить связи между подсистемами на взаимодействие через подсистему управления документооборотом или посредством выделенной «интеграционной шины», «шины обмена данными»;

4. Адаптивные свойства принципов, на которых основана модель архитектуры АИС УП, позволяют адекватно отобразить экономическую предметную область и решить насущные для предприятия проблемы. Приведённые в данной главе примеры показали жизнестойкость предложенного решения.