1. Принципи побудови систем управління із заданими властивостями
2. Етапи реалізації та апробація ІКС

Вперше ця проблема постала перед автором і його колегами в 1993 р, коли Мером одного обласного центру перед нами була поставлена ​​задача створення ІС управління всією міською інфраструктурою, включаючи саму мерію. Протягом півроку фахівцями було проведено обстеження муніципальної інфраструктури, а потім розроблений проект системи, покликаної вирішити усі його місії. Перші ж спроби реалізації прототипу на основі вищеописаних принципів інтеграції окремих компонент дали негативний результат. Подальші пошуки рішень, різного роду експерименти по організації управління справами всередині мерії поставили масу нових проблем. В першу чергу, ці проблеми торкнулися психології і менталітету людей, рівня сформованих виробничих відносин, стилю і правил індивідуальної та колективної роботи. Вся зібрана інформація слабо корелювала з прийнятими у світі правилами постановки менеджменту, що ставило під сумнів всю затію можливої ​​ефективності ІС в середовищі людей, кожен з яких працює за своїми власними правилами і часто непередбачуваний в своїх діях.

Ці обставини спонукали нас поглянути на проблему з іншого боку, а саме зсередини самого об'єкта діяльності - організаційно-технічної системи (ОТС). Аналіз внутрішніх процесів, взаємовідносин, групових і особистісних інтересів персоналу надавав дестабілізуючий вплив на кінцеві результати діяльності. Змінити це відразу силовими чи іншими методами було неможливо. Аналогічний аналіз ряду підприємств інших сфер діяльності виявив ті ж самі закономірності і проблеми (географія проведених експериментів в 1994-1995 р.р. - Москва, Урал, Сибір, Казахстан, Узбекистан). Тоді було поставлено завдання спробувати розробити і реалізувати іншу концепцію побудови автоматизованих систем, що враховує всі основні особливості нашого суспільства. Ця концепція ґрунтувалася на тому, що більшу частину правил і методів сучасного менеджменту необхідно доручити виконувати ІС. Причому, стиль і методи управління повинні налаштовуватися під індивідуальні потреби та особливості конкретних керівників та сфери діяльності підприємств. Тобто КІС повинна стати периферійною нервовою системою і кровоносними судинами підприємства, на чолі якої стоїть керівник або груповий керівний орган, що приймають відповідальні рішення за сигналами від "нервової системи", коригуючи її поведінку і постійно навчаючи, аж до вироблення автоматичних "рефлекторних" реакцій на типові ситуації . Це дозволило б зробити КІС інструментом творчого створення ефективної організації, навчання всього персоналу новими правилами роботи і формування корпоративної культури.

Принципи побудови систем управління із заданими властивостями

Описаний підхід вимагає, щоб в основі реалізації КІС лежало спеціалізоване ядро ​​- "машина управління підприємством", яка контролює всі ресурси і процеси підприємства і організуюча роботу всіх елементів такого складного ОТС. Іншими словами, це ядро ​​має бути повною інформаційною копією підприємства, яка в будь-який момент часу адекватна реальному об'єкту. Все ж спеціалізоване програмне забезпечення повинно знаходитися під контролем і управлінням ядра, організуючого його роботу відповідно до заданих правил, які самі є налаштованим і модифікується об'єктами ядра. Це ядро ​​КІС було названо інформаційно-керуючої середовищем (ІКС). Архітектура цього середовища представлена ​​на рис.4. З малюнка видно, що ІКС концентрує в собі всю інформацію про об'єкт управління і сама організовує зв'язок між усіма об'єктами діяльності. Даний підхід дозволяє дійсно створити ЄІП підприємства, розробити і реалізувати корпоративний стандарт, що не залежить від конкретних прикладних систем, які вирішують окремі приватні завдання.

Наступним кроком потрібно було знайти спосіб уніфікованого представлення і взаємозв'язки всіх об'єктів ОТС, їх уявлення у вигляді адекватної інформаційної моделі та реалізації власне програмного процесора, керуючого підприємством на основі його моделі. В основу опису алгоритмів управління були покладені бізнес-процеси (або регламентні процеси), тільки в більш розширеної нотації, в порівнянні з їх загальноприйнятої трактуванням. На рис. 5 показано графічне представлення підприємства холдингового типу, а на рис. 6 - укрупнена структура даних моделі управління БП, яка використовується керуючої частиною ІУС.

Рис.4.

рис.5

рис.6

В якості обов'язкових вимог реалізації ІКС були виставлені:

1. Концентрація всіх ресурсів і засобів адміністрування системи в руках вищого керівника і делегування їм повноважень зверху вниз по ієрархічній драбині;
2. Організація будь-яких моделей управління (від лінійної до матричної) і швидкий перехід від однієї моделі до іншої;
3. Забезпечення роботи з будь-якими типами структурованої і неструктурованої інформації, їх довільними частинами і комбінаціями;
4. Автоматична організація і повний контроль зв'язків між будь-якими об'єктами системи (персонал, інформація, програми, ..), правомочність їх дій і станів, запобігання помилок;
5. Максимально прості способи інтеграції з додатками сторонніх розробників і управління їх функціями відповідно до логіки БП;
6. Організація типового електронного документообігу, як внутрішньої компоненти системи;
7. Забезпечення безперервності всіх процесів управління в умовах "відмов" окремих елементів (виконавці, технологічне обладнання) за рахунок автоматичного переходу на альтернативні варіанти вирішення;
8. Забезпечення високої безпеки, надійності та відмовостійкості системи в цілому;
9. Зниження сумарних витрат на покупні базові компоненти (ОС, СУБД) при створенні КІС;
10. Організація режиму реального часу управління;
11. Можливість створення повнофункціонального варіанту системи на будь-якому обмеженому числі комп'ютерів (аж до одного) і подальша масштабованість шляхом простої установки нових робочих місць.
12. Простий уніфікований інтерфейс, що забезпечує індивідуальну настройку лінгвістичного словника системи на прийняті на підприємстві терміни і поняття простими і доступними неспеціалісту способами;
13. Економія витрат підприємства на закупівлю персональних комп'ютерів для кожного співробітника при заздалегідь відомої його низькому завантаженні за рахунок організації режиму віртуальних індивідуальних робочих місць декількох співробітників на одному комп'ютері (суто російська проблема обмежених фінансів і слабкою завантаження комп'ютерів).

В якості базових узагальнених об'єктів, якими оперує система є:

• робота (робочий процес), що описується за правилами БП;
• інформаційний об'єкт, адекватно відображає реальні створювані або використовуються підприємством ресурси;
• термінал - об'єкт, який може бути призначений в якості виконавця для виконання роботи (організація, структурний підрозділ, функціональна група, посадова особі, програма, обладнання).

Склад і класифікація об'єктів показані на рис. 7.

рис.7

Всі об'єкти ІУС об'єднані в єдину модель, що зберігається в БД і наповнюємо описом характеристик конкретних об'єктів, індивідуальних для кожного підприємства. Але це статика системи.

Найбільш складним виявилося вирішити проблему реалізації БП як з управлінської, так і з технологічної точок зору, з огляду на весь комплекс сформульованих вимог і реалій нашої дійсності (середовища). Елементарним типовим об'єктом БП є стадія, спрощена модель якої показана на рис. 8. Як видно з малюнка, модель являє собою досить складну конструкцію, вирішальну широкий спектр елементарних завдань управління і контролю за великим числом параметрів: від контролю безлічі умов запуску роботи на виконання (готовність всіх необхідних даних від різних джерел; їх класифікація, агрегування і доставка в точки обробки; контроль тимчасових і інших подій і т.п.), до прийняття можливих альтернативних рішень і оперативного повідомлення призначених посадових осіб про аномальні ситуаціях для приняти управлінських рішень.

Мал. 8

Взаємодія з користувачем організовано з використанням класичного в менеджменті правила "3-х корзин" - кошики (папки) надійшли робіт, кошики незавершених робіт і кошики виконаних робіт. Правда, 3-й кошики немає, так як результати завершеної роботи миттєво відправляються в центральний сервер для збереження і оперативного використання в тих БП, які їх очікують. Замість 3-й кошики введено поняття "папка бланків". Ця папка містить імена шаблонів тих електронних документів, які кожен конкретний термінал має право використовувати для введення первинної інформації. Обслуговування терміналів на стадіях БП здійснюється за правилами, узагальнена модель яких представлена ​​на рис.9.

рис.9

З точки зору надійності, достовірності та контрольованості всієї інформації і всіх дій терміналів, в ІКС принципово виключена можливість в рамках БП створити первинний електронний документ будь-якого призначення поза системою. Всі джерела первинної інформації знаходяться під контролем і система сама організовує початок введення первинних даних у відповідну даній роботі форму, яка обслуговується відомим їй і певним регламентом додатком. Поняття файл, як клас, в системі відсутній.

Вся інформація, що породжується і використовувана БП, до моменту її "твердження", зберігається в оперативному архіві і доступна тільки безпосередніх виконавців в момент її автоматичної доставки для обробки. Після "затвердження", тобто фіксації процесу завершення формування, інформація надходить в корпоративний архів - БД, доступ до якого забезпечується засобами роботи з архівом за відповідними правилами розмежування доступу. Доступ до БД має тільки модуль управління даними, що є частиною ядра системи. Жодне з додатків, навіть входять до складу ІКС, не має прямого доступу до інформації БД, не знає де вона знаходяться, як організована. Додатки отримують оброблювані ними об'єкти тільки на рівні їх внутрішньосистемних імен та імен окремих полів (про це додаток знає) під контролем декількох рівнів системи розмежування прав доступу. Система також контролює і запобігає помилкове або умисне редагування частин документа, яке заборонено на даній стадії, але не може бути проконтрольовано конкретним додатком, його обробляють. Вся атрибутивная інформація для будь-якого документа вводиться в системі тільки один раз (де це визначено регламентом) і ніде не дублюється. Доступ до неї можливий з будь-яких БП для будь-яких додатків.

Що стосується інтеграції та організації взаємодії різних модулів в системі, то, як видно з опису, тут немає проблем: вся інформація знаходиться під контролем ядра системи; воно безпроблемно може вибрати всю необхідну інформацію з різних об'єктів, згрупувати її, доставити в потрібну точку і передати на обробку відповідного додатку в його форматі. Тим самим реалізується механізм не тільки комунікаційного, але і прозорого інформаційного взаємодії всіх компонент. Інтеграція з різними компонентами здійснюється дописуванням в стандартний інтерфейсний модуль системи блоку команд, що забезпечує виклик на виконання відповідної програми і передачу йому підготовлених даних в рамках його інтерфейсу. При такому підході кількість додатково розробляються інтерфейсів при інтеграції N додатків дорівнюватиме N, а не 2N? .

Як приклад організації документообігу, можна привести спрощену модель даних БП конструкторсько-технологічної підготовки виробництва вироби (рис.10). Ця модель у вигляді шаблону спочатку описана в системі. У процесі ж реалізації всього технологічного ланцюжка всі етапи будуть скоординовано виконуватися і обмінюватися між собою інформацією за заданими правилами. Справа проекту буде автоматично формуватися, аж до автоматичного запуску верстата з ЧПУ для виготовлення виробу.

Рис.10.

Електронна пошта в ІКС реалізується за тими ж базовими правилами, що і будь-який інший бізнес-процес. Це дозволяє спроектувати безліч різних варіантів її роботи.

Як організовується робота користувача в системі? Кожен користувач має своє ім'я, пароль і встановлені йому права і повноваження. Після реєстрації на будь-якому з комп'ютерів мережі, система конфигурирует його індивідуальне робоче місце і інформує про всі роботах і повідомленнях (події), що надійшли на його адресу. Вибравши необхідну йому роботу або подія, користувач автоматично отримує всю інформацію щодо цього інформацію і відповідну програму для роботи. Якщо користувач покинув своє робоче місце і знаходиться в іншому приміщенні, але знає, що до нього можуть вчинити термінові завдання, то йому достатньо зареєструватися на будь-якому комп'ютері в даному приміщенні. З цього моменту система буде посилати йому персональні повідомлення про всі завданнях і події в вигляді текстових і звукових сповіщень. Якщо ж на даному комп'ютері хтось уже працює, то на багато користувачів режим роботи не порушить роботу цього користувача. Кількість одночасно зареєстрованих користувачів на одному комп'ютері необмежена.

Система безпеки зосереджена в ядрі ІСС та складається з декількох рівнів. Статичний рівень містить опис прав доступу терміналу до різних програм і їх функцій, до корпоративного архіву. Динамічний рівень організовується в рамках БП, в яких на рівні регламентів задані всі повноваження і права будь-якого терміналу, який буде призначений на конкретну стадію. Крім того кожному терміналу може бути присвоєна категорія доступу до інформації різного рівня секретності (до 5-ти рівнів). Це виключає будь-яку можливість отримати доступ до інформаційних об'єктів з грифом секретності вище, ніж у конкретного терміналу. Можливості організації криптографічного захисту даних створюють ще один бар'єр для можливих порушників. Роль системного адміністратора в ІКС зводиться, в основному, до забезпечення функціонування базової програмно-апаратної середовища і виконання функцій резервного копіювання баз даних. В окремих випадках йому можуть бути делеговані в рамках системи деякі другорядні рутинні функції на рівні одного з користувачів, які не здатні суттєво вплинути на функціонування системи в цілому. В ІКС передбачена рольова посаду "адміністратор безпеки", наділяє особливими повноваженнями по контролю розподілу прав і повноважень в системі, а також порушень або спроб виконання несанкціонованих дій з боку будь-яких активних учасників всіх процесів і можливих зовнішніх порушників.

У ядро ​​системи вбудований механізм управління версіями і оперативного управління змінами. Всі програмні компоненти ІКС зберігаються у службовій БД (архів модулів), контрольованої засобами ядра. Зміна складу цих компонент при заміні на нові версії, додаванні нових модулів і т.п. здійснюється за допомогою спеціального службового модуля, який модифікує цей архів, зберігаючи при цьому видаляються копії на випадок можливого "відкату" до попереднього варіанту. Відразу ж після модифікації архіву керуюча програма ядра розсилає всім абонентам системи повідомлення і кожна станція, не перериваючи роботу, в фоновому режимі проводить оновлення локальних копій. При оперативному зміні будь-яких налаштувань, що змінюють алгоритми функціонування БП або повноваження користувачів, ці зміни миттєво виробляються на робочих місцях тих користувачів, кого ці зміни стосуються. Так, якщо у будь-якого користувача урізані права і повноваження, на його комп'ютері (якщо він в даний момент працює) відбувається автоматична реконфігурація робочого місця, а потім видається повідомлення про зміну його прав.

Ряд внутрішніх РІШЕНЬ забезпечують Підвищення Загальної надійності роботи системи кроме можливий, что Надаються СУБД та ОС. Например, если во время роботи безлічі Користувачів стане "зависання" центрального сервера, то после его перезапуску все его зв'язку з періферійнімі робочими місцямі и стану всех процесів відновлюються автоматично. Если ж в системе є машина, яка потенційно может розглядатіся як резервний сервер, то в разі відмові основного, резервного дається команда взяти на себе управління всіма процесами и ВІН автоматично замікає всі зв'язки на собі. Для користувача ЦІ реконфігурації і "відкаті" відбуваються непомітно и не вімагають від него ніякіх Дій. Ядро ІКС Постійно Контролює роботу всех періферійніх комп'ютерів. Якщо на якомусь із них сталося "зависання" (звична ситуація при роботі в середовищі Windows всіх версій), про що користувач може і не знати, то на робоче місце адміністратора (ів) негайно надсилається повідомлення із зазначенням імені завислого комп'ютера для вжиття заходів .

Ще цілий ряд різноманітних внутрішньосистемних рішень, що дозволяють створити КІС із заданими властивостями, реалізовувався на основі реальних потреб користувачів і типових ситуацій, що виникають в процесі експлуатації ІКС на різних об'єктах при вирішенні різного роду завдань управління.

Етапи реалізації та апробація ІКС

З самого початку реалізації був обраний об'єктно-орієнтований підхід і компонентна технологія побудови системи. Перший варіант ІКС, вирішальний завдання документообігу та реалізації бізнес-процесів з типовим набором правил, прийнятим в західних рішеннях WorkFlow, був розроблений до кінця 1995 р У період з листопада 1995-року по травень 1996 р були реалізовані 2 пілотних проекти. Один на базі зовнішньоекономічного АТ, другий - на базі регіонального енергокомплексу, що має холдингову структуру. Другий проект передбачав крім вирішення адміністративно-господарських завдань, пару ІКС з низовими системами автоматизованого контролю розподілу електроенергії та стану енергетичної інфраструктури. Збір та узагальнення інформації в процесі експлуатації ІУС про різних ситуаціях і проблемах персоналу і керівництва, дозволив сформулювати спектр додаткових вимог до функцій ІУС. В основному з точки зору завдань управління. Результатом стала модернізація ядра системи і ряду функціональних підсистем.

В Наприкінці 1996 р спільно з фахівцями ВВИА ім. проф. Жуковського був створений стендова варіант системи для відпрацювання рішень в сфері вирішення штабних завдань управління ВПС. Результати дослідної експлуатації виявили так само цілі набір потреб для організації ефективних методів управління. В цей же час була виконана експериментальна робота в рамках побудови систем управління спільно з фірмою IBM. Результатом стало спільне видання методичного матеріалу під назвою "Принципи створення корпоративних інформаційних систем", що базується на реалізованих нами підходах. Третя ітерація по модернізації ІКС дозволила реалізувати в рамках ядра системи досить повний і уніфікований набір правил (команд машини управління), що дозволяє проектувати досить складні і хитромудрі БП, організовувати їх виконання і гнучку динамічну перебудову.

На початку 1998 р в рамках завдань одного з департаментів Мінекономіки РФ протягом 3 годин був налаштований і налаштований прототип системи для його експериментальної оцінки керівництвом і фахівцями департаментами. Причому, повнофункціональний варіант системи на 30 користувачів (робочих місць) був налаштований на 3-х комп'ютерах. Один з комп'ютерів виконував роль сервера БД, сервера додатків і обслуговував квазіодновременно 10 віртуальних робочих місць. Архітектура КІС, що створюються на основі ІКС, показана на рис. 11

рис.11

У процесі реалізації рішення відпрацьовувалися на різних серверних платформах: архітектури - Intel, IBM RS / 600, AS / 400; ОС - Windows 95 / NT, SCO UNIX, AIX, OS / 400; СУБД - InterBase, MS SQL Server, ORACLE, DB2. Таким чином, створення описаної вище ІКС зажадало кількох років інтенсивної та багатопланової роботи висококваліфікованих фахівців в галузі управління системами, менеджменту, системотехніки, CASE-технологій, проектування БД, системних аналітиків і програмістів при тісній співпраці з конкретними підприємствами, їх керівниками та провідними фахівцями. І тільки така єдність дає змогу сьогодні знайти рішення маси проблем, що перешкоджають підприємствам створити ефективну організацію з використанням сплаву сучасних інформаційних технологій, світового досвіду в області менеджменту, професійних знань, досвіду, інтуїції керівників і фахівців підприємств.

Швидкий перехід:

Головна сторінка

Частина 1 - КІС та ІТ вирішать всі ваші проблеми .....

Частина 2 - наверх

Частина 3 - Приклади організації робочих місць при функціонуванні ІКС