КОРПОРАТИВНЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ

1 Основы и основные понятия корпорации и КИС.. 2

2 Общие вопросы проектирования и внедрения КИС.. 9

2.1 Что даёт внедрение КИС?. 11

2.2 Принципы построения КИС.. 14

2.3 Этапы проектирования КИС: 16

3 Классификация и характеристики КИС.. 24

3.1 Классификация КИС.. 24

3.2 Классификация автоматизированных систем.. 29

3.3 Характеристики КИС.. 34

4 Архитектура КИС.. 35

5 Требования, предъявляемые к КИС.. 40

6 Выбор аппаратно-программной платформы КИС.. 44

7 Международные стандарты планирования производственных процессов. MRP/ERP системы.. 53

Внедрение. 54

Достоинства. 54

Недостатки. 54

Зарубежные ERP-системы.. 55

Российские ERP-системы.. 55

7.1 Управление промышленными предприятиями в стандарте MRP II 56

7.2 Современная структура модели MRP/ERP. 63

7.2.1 Управление запасами. 63

7.2.2 Управления снабжением.. 64

7.2.3 Управление сбытом.. 64

7.2.4 Управления производством.. 65

7.2.5 Планирование. 66

7.2.6 Управление сервисным обслуживанием.. 67

7.2.7 Управление цепочками поставок. 67

7.2.8 Управление финансами. 68

8 Основные аспекты автоматизации деятельности предприятия на примере финансово-управленческих систем.. 70

9 Области применения и примеры реализации информационных технологий управления корпорацией. 73

9.1 Бухгалтерский учет. 74

9.2 Управление финансовыми потоками. 74

9.3 Управление складом, ассортиментом, закупками. 75

9.4 Управление производственным процессом.. 75

9.5 Управление маркетингом.. 75

9.6 Документооборот. 76

9.7 Системы поддержки принятия решений, системы интеллектуального анализа данных. 76

9.8 Предоставление информации о предприятии. 77

10 Распределенные системы.. 78

10.1 Распределенные БД в Oracle и Oracle в распределенных БД.. 84

10.2 Администрирование распределенных систем на примере Oracle. 94

11 OMG и её стандарт CORBA.. 96

11.1 История создания OMG и стандарта CORBA.. 98

11.2 Брокер (посредник) объектных запросов ORB (Object Request Broker) 101

11.3 IDL (Interface Definition Language - язык определения интерфейсов) 106

11.4 Object Services - объектные сервисы.. 112

11.5 Common Facilities - общие средства. 114

11.6 Достоинства CORBA.. 115

11.7 Обзор протоколов GIOP и IIOP. 116

11.8 Безопасность в CORBA.. 122

11.8.1 Основные понятия CORBA Security Service. 124

11.8.2 Структура CORBA Security Service. 128

11.8.3 Делегирование в CORBA Security Service. 132

11.8.4 Домены безопасности. 134

11.8.5 Объектная модель обеспечения безопасности. 137

11.8.5.1 Модель с точки зрения разработчика. 137

11.8.5.2 Модель с точки зрения администратора. 142

11.8.6 Основные политики безопасности. 143

11.8.6.1 Управление политиками безопасности на уровне приложения. 145

12 Стандарт ODBC.. 151

13 Технология COM... 155

13.1 Развитие СОМ-технологий. 156

13.2 Терминология СОМ... 157

14 Сравнительный анализ технологий CORBA и COM... 172

14.1 Концептуальный фундамент технологии. 174

14.2 Комплексность системы.. 175

14.3 Используемые языки программирования. 176

14.4 Уровень абстракции. 177

14.5 Поддержка компонентной модели. 178

14.6 Универсальный протокол обмена. 179

14.7 Поддержка со стороны различных производителей и открытость. 180

14.8 Развитость сервисной части. 181

14.9 Самодокументирование системы.. 181

14.10 Технология и описание проекта. 182

14.11 Виды объектов. 183

14.12 Способы взаимодействия. 185

14.13 Производительность. 185

14.14 Масштабируемость. 187

14.15 Устойчивость к сбоям.. 188

14.16 Управление транзакциями. 188

14.17 Обеспечение безопасности. 190

14.18 Взаимодействие с Internet 191

14.19 Скорость разработки систем.. 192

14.20 Простота использования. 192

14.21 Взаимодействие с другими технологиями. 193

14.22 Общие выводы.. 194

15 Обзор КИС.. 194

15.1 Microsoft Business Solution Navision. 196

15.2 Система SiteLine. 200

15.3 ТБ.Корпорация. 205

15.4 Система Alfa. 206

15.5 Система Парус. 211

15.6 Прикладное решение для системы 1С:Предприятие 8.0 "Управление производственным предприятием". 213

15.7 Система "БЭСТ-ОФИС". 219

Международная организация по стандартизации предложила семиуровневую архитектуру взаимодействия открытых систем: 220

Реляционные модели данных. 221

 

1 Основы и основные понятия корпорации и КИС

Термин корпорация происходит от латинского слова corporatio - объединение. Корпорация обозначает объединение предприятий, работающих под централизованным управлением и решающих общие задачи. Как пра­вило, корпорации включают предприятия, расположенные в разных регио­нах и даже в различных государствах (транснациональные корпорации).

В самом общем смысле термин Корпорация означает объединение предприятий, работающих под централизованным управлением и решающих общие задачи. Корпорация является сложной,многопрофильной структурой и вследствие этого имеет распределенную иерархическую систему управления

.         Корпоративное управление определяется как система взаимоотношений между акционерами, советом директоров и правлением, определенные уставом, регламентом и официальной политикой компании, а также принципом главенства права на основе принятой бизнесмодели.

Бизнес-модель – это описание предприятия, как сложной системы, с заданной точностью. В рамках бизнес-модели отображаются все объекты (сущности), процессы, правила выполнения операций, существующая стратегия развития, а также критерии оценки эффективности функционирования системы. Форма представления бизнес-модели и уровень её детализации определяются целями моделирования и принятой точкой зрения.

Предприятия, отделения и административные офисы, входящие в корпорацию, как правило, расположены на достаточном удалении друг от друга. Их информационная связь друг с другом образует коммуникационную структуру корпорации, основой которой является информационная система.

Информационная модель – подмножество бизнес-модели, описывающее все существующие (в том числе не формализованные в документальном виде) информационные потоки на предприятии, правила обработки и алгоритмы маршрутизации всех элементов информационного поля.

Информационная система (ИС) – это вся инфраструктура предприятия, задействованная в процессе управления всеми информационно-документальными потоками, включающая в себя следующие обязательные элементы:

·        Информационная модель, представляющая собой совокупность правил и алгоритмов функционирования ИС. Информационная модель включает в себя все формы документов, структуру справочников и данных, и т.д.

·        Регламент развития информационной модели и правила внесения в неё изменений.

·        Кадровые ресурсы (департамент развития, привлекаемые консультанты), отвечающие за формирование и развитие информационной модели.

·        Программное обеспечение, конфигурация которого соответствует требованиям информационной модели (программное обеспечение является основным движителем и, одновременно, механизмом управления ИС). Кроме того, всегда существуют требования к поставщику программного обеспечения, регламентирующие процедуру технической и пользовательской поддержки на протяжении всего жизненного цикла.

·        Кадровые ресурсы, отвечающие за настройку и адаптацию программного обеспечения, и его соответствие утвержденной информационной модели.

·        Регламент внесения изменений в настраиваемые структуры (специфические настройки, структуры баз данных и т.д.) и конфигурацию программного обеспечения и состав его функциональных модулей.

·        Аппаратно-техническая база, соответствующая требованиям по эксплуатации программного обеспечения (компьютеры на рабочих местах, периферия, каналы телекоммуникаций, системное программного обеспечение и СУБД).

·        Эксплуатационно-технические кадровые ресурсы, включая персонал по обслуживанию аппаратно-технической базы.

·        Правила использования программного обеспечения и пользовательские инструкции, регламент обучения и сертификацию пользователей.

Ресурсы корпораций включают:

1.     материальные (материалы, готовая продукция, основные средства)

2.     финансовые

3.     людские (персонал)

4.     знания (ноу-хау)

5.     КИС

Система управления любой компании включает три основные подсистемы:

1. Планирование продаж и операций. Это общий план функционирования предприятия, устанавливающий объемы изготовления готовой продукции. Главным здесь является планирование спроса и оценка ресурсов, необходимых для удовлетворения спроса. Здесь же создается основной производственный план, определяющий, какие изделия, в каком количестве и в какие сроки нужно произвести.

2.      Детальное планирование необходимых ресурсов (материалов, производственных мощностей, трудовых ресурсов и т.д.). Составленный план определяет время и объем заказов для всех материалов и комплектующих, необходимых для реализации основного производственного плана.

3.      Управление исполнением планов в процессе производства и закупок (снабжения).

Все эти подсистемы реализуются на основе КИС.

Корпоративные информационные системы (КИС) - это интегрированные системы управления территориально распределенной корпорацией, основанные на углубленном анализе данных, широком использовании систем информационной поддержки принятия решений, электронных документообороте и делопроизводстве. КИС призваны объединить стратегию управления предприятием и передовые информационные технологии.

Корпоративная информационная система — это совокупность технических и программных средств предприятия, реализующих идеи и методы автоматизации.

Комплексная автоматизация бизнес процессов предприятия на базе современной аппаратной и программной поддержки может называться по-разному. В настоящее время наряду с названием Корпоративные информационные системы (КИС) употребляются, например, следующие названия:

1.     Автоматизированные системы управления (АСУ);

2.     Интегрированные системы управления (ИСУ);

3.     Интегрированные информационные системы (ИИС);

4.     Информационные системы управления предприятием (ИСУП).

Главная задача КИС - эффективное управление всеми ресурсами предприятия (материально- техническими, финансовыми, технологическими и интеллектуальными) для получения максимальной прибыли и удовлетворения материальных и профессиональных потребностей всех сотрудников предприятия.

КИС по своему составу - это совокупность различных программно-аппаратных платформ, универсальных и специализированных приложений различных разработчиков, интегрированных в единую информационно-однородную систему, которая наилучшим образом решает в некотором роде уникальную задачу каждого конкретного предприятия. То есть, КИС - человеко-машинная система и инструмент поддержки интеллектуальной деятельности человека, которая под его воздействием должна:

Комплексная автоматизация предприятия подразумевает перевод в плоскость компьютерных технологий всех основных деловых процессов организации. И использование специальных программных средств, обеспечивающих информационную поддержку бизнес-процессов, в качестве основы КИС представляется наиболее оправданным и эффективным. Современные системы управления деловыми процессами позволяют интегрировать вокруг себя различное программное обеспечение, формируя единую информационную систему. Тем самым решаются проблемы координации деятельности сотрудников и подразделений, обеспечения их необходимой информацией и контроля исполнительской дисциплины, а руководство получает своевременный доступ к достоверным данным о ходе производственного процесса и имеет средства для оперативного принятия и воплощения в жизнь своих решений. И, что самое главное, полученный автоматизированный комплекс представляет собой гибкую открытую структуру, которую можно перестраивать на лету и дополнять новыми модулями или внешним программным обеспечением.

Под корпоративной информационной системой будем понимать информационную систему организации, отвечающую следующему минимальному перечню требований:

1.     Функциональная полнота системы

2.     Надежная система защиты информации

3.     Наличие инструментальных средств адаптации и сопровождения системы

4.     Реализация удаленного доступа и работы в распределенных сетях

5.     Обеспечение обмена данными между разработанными информационными системами и др. программными продуктами, функционирующими в организации.

6.     Возможность консолидации информации

7.     Наличие специальных средств анализа состояния системы в процессе эксплуатации

Функциональная полнота системы

-         выполнение международных стандартов управленческого учета MRP II, ERP, CSRP

-         автоматизация в рамках системы решения задач планирования, бюджетирования, прогнозирования, оперативного (управленческого) учета, бухгалтерского учета, статистического учета и финансового-экономического анализа

-         формирование и ведение учета одновременно по российским и международным стандартам

-         количество однократно учитываемых параметров деятельности организации от 200 до 1000, количество формируемых таблиц  баз данных – от 800 до 3000.

Система защиты информации

-         парольная система разграничения доступа к данным и реализуемым функциям управления

-         многоуровневая система защиты данных (средства авторизации вводимой и корректируемой информации, регистрация времени ввода и модификации данных)

Инструментальные средства адаптации и сопровождения системы

-         изменение структуры и функций бизнес-процессов

-         изменение информационного пространства

-         изменение интерфейсов ввода, просмотра и корректировки информации

-         изменение организационного и функционального наполнения рабочего места пользователя

-         генератор произвольных отчетов

-         генератор сложных хозяйственных операций

-         генератор стандартных форм

Возможность консолидации информации

-         на уровне организации – объединение информации филиалов, холдингов, дочерних компаний и т.д.

-         на уровне отдельных задач – планирования, учета, контроля и т.д.

-         на уровне временных периодов – для выполнения анализа финансово-экономических показателей за период, превышающий отчетный

Специальные средства анализа состояния системы в процессе эксплуатации

-         анализ архитектуры баз данных

-         анализ алгоритмов

-         анализ статистики количества обработанной информации

-         журнал выполненных операций

-         список работающих станций серверов

-         анализ внутрисистемной почты

Наиболее развитые корпоративные ИС (КИС) предназначены для автоматизации всех функций управления корпорацией: от научно-технической и маркетинговой подготовки ее деятельности до реализации ее продукции и услуг. В настоящее время КИС имеют в основном экономическую и производственную направленность.

2 Общие вопросы проектирования и внедрения КИС

Успешное руководство бизнесом невозможно сегодня без постоянной, объективной и всесторонней информации. Для повышения эффективности и минимизации издержек управления (временных, ресурсных и финансовых), разрабатываются и применяются корпоративные информационные системы, помогающие осуществлять контроль бюджетных процессов, рабочего времени сотрудников, выполненных ими работ, хода реализации проектов, документооборота, и других управленческих функций. Доступ к подобного рода данным может быть осуществлён как в локальной сети, так и через Интернет. С помощью эффективной корпоративной информационной системы можно значительно упростить процессы контроля и управления на предприятии любого уровня. Разработка и реализация информационных систем – одно из основных направлений деятельности вашей специальности. Этот процесс начинается с анализа деятельности предприятия и заканчивается внедрением разработанной системы. Все этапы этого процесса:

  1. Проведение предпроектного обследования
  2. Формулирование целей и ограничений проекта, разработка стратегии реализации проекта
  3. Инжиниринг и реинжиниринг бизнес-процессов Заказчика, консалтинг в различных областях
  4. Выбор платформы, разработка системы, интеграция с используемым программным обеспечением
  5. Поставка оборудования и программного обеспечения
  6. Пусконаладочные работы по вводу системы в эксплуатацию
  7. Сопровождение созданной системы в процессе эксплуатации, работы по ее дальнейшему развитию

Так же корпоративные информационные системы сегодня являются важнейшим инструментом внедрения новых методов управления и реструктуризации предприятия.

В последнее время интерес к корпоративным информационным системам (КИС) постоянно растет. Если вчера КИСы привлекали внимание довольно узкого круга руководителей, то сейчас проблемы автоматизации деятельности компаний стали актуальными практически для всех. Обусловлено это не только положительной динамикой развития экономики, но и тем, что сегодня предприятия уже обладают значительным опытом использования программных продуктов различного класса.

Основная задача проектирования и внедрения корпоративных информационных систем, как результата системной интеграции, - комплексная деятельность по решению бизнес-задач средствами современных информационных технологий. Разработка проекта информационной системы ведется совместно с клиентом, что позволяет создать успешно работающую и удовлетворяющую все потребности заказчика корпоративную информационную систему.

Спектр бизнес-процессов, реализованных в различных КИС, может быть достаточно широк. Среди прочего это и управление продажами в различных формах, например, продажа в кредит или продажа с оплатой встречным обязательством, разнообразные бизнес-процессы, связанные с планированием, закупками, производством, хранением, персоналом, и многое-многое другое.

Информационная система может строиться с применением послойного принципа. Так, в отдельные слои можно выделить специализированное программное обеспечение (офисное, прикладное), непосредственно workflow, систему управления документами, программы поточного ввода документов, а также вспомогательное программное обеспечение для связи с внешним миром и обеспечения доступа к функционалу системы через коммуникационные средства (e-mail, Internet/intranet). Среди преимуществ такого подхода следует отметить возможность внесения изменений в отдельные программные компоненты, расположенные в одном слое, без необходимости коренных переделок на других слоях, обеспечить формальную спецификацию интерфейсов между слоями, поддерживающих независимое развитие информационных технологий и реализующих их программных средств. Причем применение открытых стандартов позволит безболезненно осуществлять переход с программных модулей одного производителя на программы другого (например, замена почтового сервера или СУД). Кроме того, послойный подход позволит повысить надежность и устойчивость к сбоям системы в целом.

2.1 Что даёт внедрение КИС?

Преимущества внедрения корпоративных информационных систем:

  1. получение достоверной и оперативной информации о деятельности всех подразделений компании;
  2. повышение эффективности управления компанией;
  3. сокращение затрат рабочего времени на выполнение рабочих операций;

4.     повышение общей результативности работы за счет более рациональной ее организации.

Самый важный вопрос. Давайте на секунду спросим себя: что даёт человеку нервная система? Конечно же, способность управлять собой, сопротивляться неблагоприятным внешним факторам и гибко реагировать на изменения окружающей среды. Если представить компанию в качестве живого организма, то КИС лучше всего подходит на роль его нервной системы, пронизывающей все органы, все частички корпоративного организма.

Повышение внутренней управляемости, гибкости и устойчивости к внешним воздействиям увеличивает эффективность компании, её конкурентоспособность, а, в конечном счёте - прибыльность. Вследствие внедрения КИС увеличиваются объёмы продаж, снижается себестоимость, уменьшаются складские запасы, сокращаются сроки выполнения заказов, улучшается взаимодействие с поставщиками. Но, несмотря на привлекательность приведённых утверждений, вопрос об окупаемости инвестиций в КИС не теряет свою актуальность. Соотношение выгоды от использования системы и ее стоимости является одним из наиболее важных факторов, оказывающих влияние на решение "покупать или не покупать". Любой инвестиционный проект, а внедрение КИС, несомненно, нужно рассматривать как инвестиционный проект, представляет собой своего рода "покупку" и, соответственно, требует оценки его стоимости и ожидаемой выгоды.

Прямую окупаемость КИС посчитать непросто, поскольку в результате внедрения оптимизируется внутренняя структура компании, снижаются трудноизмеримые транзакционные издержки. Сложно определить, например, в какой степени увеличение доходов компании явилось следствием работы КИС (читай - программной системы), а в какой - результатом настройки бизнес-процессов, то есть плодом управленческих технологий. Однако в некоторых аспектах деятельности компании оценка вполне реальна. В первую очередь это касается логистики, где внедрение КИС приводит к оптимизации материальных потоков и к снижению потребности в оборотных средствах. Постановка на базе КИС системы финансового контроллинга приводит к снижению накладных затрат компании, ликвидации убыточных подразделений и исключению из ассортимента нерентабельных продуктов.

Совсем трудно оценить эффект от ликвидации хаоса. Для того чтобы это сделать, нужно чётко представлять масштабы хаоса, что в силу самой природы беспорядка невозможно. Действительно, можете ли Вы сказать, сколько денег Ваша компания не зарабатывает (читай - теряет) из-за перекосов в ассортименте, или, скажем, из-за срыва сроков исполнения заказов? Какие ресурсы компании оказываются выведенными из оборота вследствие "посмертного" учёта и нестыковки данных в бухгалтерии, на складе и в цехах? А как оценить объём воровства и разбазаривания ресурсов?

В настоящее время для оценки эффективности IT-проектов применяется метод инвестиционного анализа Cost Benefit Analysis (CBA) Метод назван так, поскольку в основе лежит оценка и сравнение выгод от осуществления проекта, с затратами на его реализацию.

Глобальная цель внедрения КИС - повышение эффективности компании. Каждая компания определяет ключевые сферы, влияющие на ее эффективность, так называемые "критические факторы успеха" (Critical Success Factor -- CSF). Повышение эффективности происходит за счет реализации задач в каждой из ключевых областей. Поэтому в основе СВА лежат именно бизнес-цели компании, определенные на этапе стратегического планирования.

Но достигнуть цели можно несколькими путями, поэтому второй краеугольный камень СВА - сравнение альтернативных вариантов. При этом одним из возможных является вариант "без КИС", т. е. рассматривается развитие во времени текущей ситуации без внесения в нее каких-либо изменений. Сравнение альтернативных вариантов производится на основании измерения приносимых ими выгод и требуемых для этого затрат. Учитываются как количественные, так и качественные показатели. Анализу качественных показателей в последнее время уделяется особое внимание. Помимо соотношения выгод и затрат, альтернативные варианты также отличаются степенью риска и факторами, которые эти риски определяют. Поэтому анализ влияния таких факторов на соотношение выгод и затрат является еще одной сферой внимания СВА. Это о методах оценки конкретного случая.

Если же говорить о статистических данных, характеризующих эффективность внедрения КИС, могу привести следующие цифры:

- Снижение транспортно-заготовительных расходов на 60%;

- Сокращение производственного цикла по заказным изделиям на 50%;

- Сокращение количества задержек с отгрузкой готовой продукции на 45%;

- Уменьшение уровня неснижаемых остатков на складах на 40%;

- Снижение производственного брака на 35%;

- Уменьшение административно-управленческих расходов на 30%;

- Сокращение производственного цикла по базовым изделиям на 30%;

- Уменьшение складских площадей на 25%;

- Увеличение оборачиваемости средств в расчётах на 30%;

- Увеличение оборачиваемости ТМЗ на 65%;

- Увеличение количества поставок точно в срок на 80%.

Эта статистика собрана на примере западных компаний, где качество управления и так достаточно высокое. Как Вы считаете, на российской почве эффект будет больше или меньше?

2.2 Принципы построения КИС

Концепция построения КИС в экономике предусматривает наличие типовых компонентов:

1.   Ядро системы, обеспечивающее комплексную автоматизацию совокупности бизнес-приложений, содержит полный набор функциональных модулей для автоматизации задач управления;

2.   Система автоматизации документооборота в рамках корпорации;

3.   Вспомогательные инструментальные системы обработки информации (экспертные системы, системы подготовки и принятия решений и др.) на базе хранилищ данных КИС;

4.   Программно-технические средства системы безопасности КИС;

5.   Сервисные  коммуникационные  приложения  (электронная почта, программное обеспечение удаленного доступа);

6.   Компоненты интернет/интранет для доступа к разнородным базам данных и информационным ресурсам, сервисным услугам;

7.   Офисные программы - текстовый редактор, электронные таблицы, СУБД настольного класса и др.

8.   Системы специального назначения - системы автоматизированного проектирования (САПР), автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУТП), банковские системы и др.

Ядром каждой производственной системы являются воплощенные в ней рекомендации по управлению производством. На данный момент существует несколько сводов таких рекомендаций. Они представляют собой описание общих правил, по которым должны производиться планирование и контроль различных стадий деятельности корпорации. Далее рассмотрены некоторые из существующих технологий управления.

К основным принципам построения КИС относятся:

1. Принцип интеграции, заключающийся в том, что обрабатываемые данные вводятся в систему только один раз и затем многократно используются для решения возможно большего числа задач; принцип однократного хранения информации;

2. Принцип системности, заключающийся в обработке данных в раз личных разрезах, чтобы получить информацию, необходимую для принятия решений на всех уровнях и во всех функциональных под системах и подразделениях корпорации; внимание не только к под системам, но и к связям между ними; эволюционный аспект – все стадии эволюции продукта, в фундаменте КИС должна лежать способность к развитию;

3.                  Принцип комплексности, подразумевающий автоматизацию процедур преобразования данных на всех стадиях продвижения продуктов корпорации.

2.3 Этапы проектирования КИС:

1.     Анализ

Обследование и создание моделей деятельности организации, анализ (моделей) существующих КИС, анализ моделей и формирование требований к КИС, разработка плана создания КИС.

2.     Проектирование

Концептуальное проектирование, разработка архитектуры КИС, проектирование общей модели данных, формирование требований к приложениям.

3.     Разработка

Разработка, прототипирование и тестирование приложений, разработка интеграционных тестов, разработка пользовательской документации.

4.     Интеграция и тестирование

Интеграция и тестирование приложений в составе системы, оптимизация приложений и баз данных, подготовка эксплуатационной документации, тестирование системы.

5.     Внедрение

Обучение пользователей, развертывание системы на месте эксплуатации, инсталляция баз данных, эксплуатация.

  1. Сопровождение

Регистрация, диагностика и локализация ошибок, внесение изменений и тестирование, управление режимами работы ИС.

Классический жизненный цикл

Одной из старейших последовательностей шагов разработки программного обеспечения (ПО) является классический жизненный цикл  (Автор Уинстон Ройс, 1970).

Чаще классический жизненный цикл называют КАСКАДНОЙ или ВОДОПАДНОЙ моделью, подчеркивая, что разработка рассматривается как последовательность этапов, причем переход на следующий иерархически нижний этап происходит только после полного завершения работ на текущем этапе и возврата к пройденным этапам не предусматривается. (см. рис. ниже)

 


Рисунок - Классический жизненный цикл разработки ПО.

Приведем краткое описание основных этапов. Разработка начинается на системном уровне и проходит через

- анализ,

- проектирование,

- кодирование (реализация),

- тестирование,

- сопровождение

При этом моделируются действия стандартного инженерного цикла.

Системный анализ определяет роль каждого элемента в компьютерной системе, взаимодействие элементов друг с другом.

Анализ начинается с определения требований и назначения подмножества этих требований программному элементу.

На этом этапе начинается решение задачи планирования проекта ПО.

В ходе планирования проекта определяются:

     - объем проектных работ,

     - риск проектных работ,

     - необходимые трудозатраты,

     - формируются рабочие задачи,

     - формируется план-график работ.

Анализ требований, относящийся к программному элементу, т.е. к ПО, уточняет и детализирует:

     - функции ПО,

     - характеристики ПО,

     - интерфейс ПО.

Все определения документируются в спецификации анализа.

Проектирование создает представления:

     - архитектуры ПО,

     - модульной структуры ПО,

     - алгоритмической структуры ПО,

     - структуры данных,

     - входного и выходного интерфейса (входных и выходных форм данных).

Кодирование (реализация) состоит в переводе результатов проектирования в текст на языке программирования.

Тестирование – это выполнение программы для выявления дефектов в функциях, логике и форме реализации программного продукта.

Сопровождение – это внесение изменений в эксплуатируемое ПО. Цели изменений:

     - исправление ошибок,

     - адаптация к изменениям внешней для ПО среды,

     - усовершенствование ПО по требованию заказчика.

Сопровождение ПО состоит в повторном применении каждого из предшествующих шагов (этапов) жизненного цикла, т.е. системного анализа, анализа требований, проектирования и т. д., к существующей программе, но не разработке новой программы.

Каждая стадия (этап) завершается выпуском полного комплекта документации, достаточной для того, чтобы разработка могла быть продолжена другой командой разработчиков.

Достоинствами классического жизненного цикла являются:

     - получение плана и временного графика по всем этапам проекта,

     - упорядочение хода разработки.

К недостаткам классического жизненного цикла относятся:

     - частое отклонение реальных проектов от стандартной последовательности           шагов,

- основанность цикла на точной формулировке исходных требований к ПО, тогда как реально в начале проекта требования заказчика определены лишь частично,

- доступность результатов проекта заказчику лишь в конце работы.

Макетирование (прототипирование)

На начальной стадии проекта  полностью и точно сформулировать все требования к будущей модели невозможно, поскольку пользователи, как правило, не в состоянии изложить все свои требования и не могут предвидеть, как они изменятся в ходе разработки, и , кроме того, за время разработки могут произойти изменения во внешней среде, которые могут повлиять на требования к системе. Поэтому процесс создания ПО носит скорее итерационный характер, когда результаты очередной стадии разработки могут вызвать необходимость возврата к предыдущим разработкам.

Поэтому ПО создается не сразу, как в случае каскадного подхода, а постепенно с использованием макетирования (прототипирования), когда создается модель требуемого программного продукта.. Под прототипом понимается действующий программный компонент, реализующий отдельные функции.

Модель может принимать одну из трех форм:

- бумажный макет или макет на основе ПК (изображает или рисует человеко – машинный диалог),

- работающий макет (выполняет некоторую часть требуемых функций),

- существует программа, характеристики которой затем должны быть улучшены.

Макетирование основывается на многократном повторении итераций, в

которых участвуют заказчик и разработчик.

Поскольку часто заказчик не может определиться в своих требованиях по разрабатываемому продукту, а проектировщик сомневается в полноте и целесообразности требований заказчика, то прототипирование (макетирование) начинается со сбора и уточнения требований к создаваемому ПО.

Совместными усилиями разработчик и заказчик определяют все цели ПО, устанавливают, какие требования известны, а какие предстоит доопределить. Следующим шагом является быстрое проектирование, внимание в котором сосредотачивается на тех характеристиках ПО, которые должны быть видимы пользователю. Макет (прототип), построенный на этапе быстрого проектирования, оценивается заказчиком и используется для уточнения требований к ПО. Итерации повторяются до тех пор, пока макет не выявит все требования заказчика  и не даст возможности разработчику понять, что должно быть сделано.

Достоинством макетирования является обеспечение определения полных требований к ПО.

К недостаткам макетирования относятся:

     - возможность принятия заказчиком макета за продукт,

     - возможность принятия разработчиком макета за продукт

Заказчик, получивший предварительную версию (макет) и удостоверившийся в ее работоспособности, может перестать видеть недостатки и нерешенные вопросы ПО и перестать соглашаться на дальнейшее усовершенствование, требуя скорейшего преобразования макета в рабочий продукт. В тоже время для экономии времени разработки макета, а также возможности показать работающий вариант, разработчик может использовать неэффективные средства. Забывая о причинах, побудивших использовать эти средства, разработчик может интегрировать неэффективный вариант в систему.

Стратегии разработки ПО

Стратегии разработки ПО можно подразделить на три группы:

1.                    Линейная последовательность этапов разработки – однократный проход (водопадная стратегия)

2.                    Инкрементная стратегия, когда сначала определяются все требования (пользовательские и системные), а затем оставшаяся часть разработки выполняется в виде последовательности версий, первая из которых реализует часть запланированных возможностей, а все последующие версии реализуют дополнительные возможности до тех пор, пока не будет получена полная система.

3.                    Эволюционная стратегия.

При этой стратегии начальный этап не содержит полного объема требования, они уточняются в ходе разработки новых последовательных версий.

Инкрементная стратегия

Инкрементная модель является классическим примером инкрементной стратегии разработки ПО, объединяя элементы последовательной водопадной модели с итерационной философией макетирования. Она представляет собой несколько поставок (инкрементов) представляющих собой последовательность анализа, проектирования, кодирования и тестирования.

Разработка первого инкремента позволяет получить базовый продукт, реализующий базовые требования, при этом многие вспомогательные требования остаются нереализованными. План следующих инкрементов предусматривает последовательную модификацию базового продукта, обеспечивающих дополнительные характеристики и функциональность.

По своей природе инкрементный процесс итеративен, но в отличие от макетирования инкрементная модель обеспечивает в конце инкрементной итерации работающий продукт.

Эволюционная стратегия разработки ПО

Эволюционную стратегию рассмотрим на примерах спиральной модели, компонентно-ориентированной модели и тяжеловесных и облегченных процессах проектирования.

Спиральная модель

Спиральная модель (автор Боэм Б, 1988 г.) опирается на лучшие свойства классического жизненного цикла и макетирования, к которым добавляется новый элемент – анализ риска, отсутствующий в этих шагах разработки.

Спиральная модель определяет планирование (определение целей, вариантов, ограничений), анализ риска (анализ вариантов и распознавание/выбор риска), конструирование (разработка продукта следующего уровня), оценивание (оценка заказчиком текущих результатов разработки).

С каждой итерацией по спирали (продвижением от центра к периферии) строятся все более полные версии ПО. В первом витке спирали определяются:

1)       начальные цели, варианты и ограничения;

2)       распознавание и анализ риска;

3)       необходимость использования макетирования;

4)       оценка заказчиком конструктивной работы и внесение предложения по модификации;

5)       следующая фаза планирования и анализа риска, базируемая на предложениях заказчика.

В каждом цикле по спирали результаты анализа риска формируются в виде  «продолжать, не продолжать». Если риск слишком велик, проект может быть остановлен. В большинстве случаев движение по спирали продолжается, с каждым шагом продвигая разработчиков к более общей модели системы. В каждом цикле по спирали требуется конструирование, которое может быть реализовано классическим жизненным циклом или макетированием.

К достоинствам спиральной модели относится:

1)  наиболее реальное (в виде эволюции) отображение разработки программного обеспечения,

2)  возможность явно учитывать риск на каждом витке эволюционной разработки,

3)  включение шага системного подхода в итерационную структуру разработки,

4)  использование моделирования для уменьшения риска и совершенствования программного изделия.

Недостатками спиральной модели являются:

1)  повышенные требования к заказчику,

2)       трудности контроля и управления временем разработки.

Компонентно-ориентированная модель

Компонентно-ориентированная модель является развитием спиральной модели и основывается на эволюционной стратегии разработки ПО. В этой модели конкретизируется содержание конструирования – оно отображает тот факт, что в современных условиях новая разработка должна основываться на повторном использовании существующих программных компонентов.

К достоинствам компонентно-ориентированной модели относится:

1)       уменьшение времени разработки ПО;

2)       снижение стоимости программной разработки;

3)       повышение производительности разработки.

Тяжеловесные и облегченные процессы

Традиционно для упорядочения и ускорения программных разработок использовались строго упорядочивающие так называемые тяжеловесные процессы. В этих процессах прогнозируется весь объем предстоящих работ, поэтому они называются прогнозирующимися процессами. Порядок, который должен выполнять при этом человек-разработчик, чрезвычайно строг.

В последние годы появилась группа новых облегченных процессов разработки ПО. Их также называют подвижными процессами. Эти процессы привлекательны отсутствием бюрократизма, характерного для тяжеловесных (прогнозирующих) процессов.

Облегченные процессы разработки ПО воплощают разумный компромисс между строгой дисциплиной и отсутствием ее.

Подвижные процессы требуют меньшего объема документации и ориентированы на человека. Подвижные процессы учитывают особенности современного заказчика, а именно, частые изменения его требований к ПО. Подвижные процессы адаптируют изменения требований (адаптивная природа).

3 Классификация и характеристики КИС

3.1 Классификация КИС

Корпоративные информационные системы можно также разделить на два класса: финансово-управленческие и производственные.

1.                  Финансово-управленческие системы включают подкласс малых интегрированных систем. Такие системы предназначены для ведения учета по одному или нескольким направлениям (бухгалтерия, сбыт, склад, кадры и т.д.)- Системами этой группы может воспользоваться практически любое предприятие.

Системы этого класса обычно универсальны, цикл их внедрения невелик, иногда можно воспользоваться «коробочным» вариантом, купив программу и самостоятельно установив ее на ПК.

Финансово-управленческие системы (особенно системы российских разработчиков) значительно более гибкие в адаптации к нуждам конкретного предприятия. Часто предлагаются «конструкторы», с помощью которых можно практически полностью перестроить исходную систему, самостоятельно или с помощью поставщика установив связи между таблицами БД или отдельными модулями.

2.                  Производственные системы (также называемые системами производственного управления) включают подклассы средних и крупных интегрированных систем. Они предназначены в первую очередь для управления и планирования производственного процесса. Учетные функции, хотя и глубоко проработаны, играют вспомогательную роль, и порой невозможно выделить модуль бухгалтерского учета, так как информация в бухгалтерию поступает автоматически из других модулей.

Эти системы функционально различны: в одной может быть хорошо развит производственный модуль, в другой - финансовый. Сравнительный анализ систем такого уровня и их применимости к конкретному случаю может вылиться в значительную работу. А для внедрения системы нужна целая команда из финансовых, управленческих и технических экспертов. Производственные системы значительно более сложны в установке (цикл внедрения может занимать от 6 - 9 месяцев до полутора лет и более). Это обусловлено тем, что система покрывает потребности всего предприятия, и это требует значительных совместных усилий сотрудников предприятия и поставщиков программ.

Производственные системы часто ориентированы на одну или несколько отраслей и/или типов производства: серийное сборочное (электроника, машиностроение), мелкосерийное и опытное (авиация, тяжелое машиностроение), дискретное (металлургия, химия, упаковка), непрерывное (нефтедобыча, газодобыча).

Специализация отражается как в наборе функций системы, так и в существовании бизнес - моделей данного типа производства. Наличие встроенных моделей для определенного типа производства отличает производственные системы друг от друга. У каждой из них есть глубоко проработанные направления и функции, разработка которых только начинается или вообще не ведется.

Производственные системы по многим параметрам значительно более жестки, чем финансово-управленческие. Основное внимание уделяется планированию и оптимальному управлению производством. Эффект от внедрения производственных систем проявляется на верхних эшелонах управления предприятием, когда становится видна вся картина его работы, включая планирование, закупки, производство, сбыт, запасы, финансовые потоки и другие аспекты.

При увеличении сложности и широты охвата функций предприятия системой возрастают требования к технической инфраструктуре и программно-технической платформе. Все производственные системы разработаны с помощью промышленных баз данных. В большинстве случаев используются технология клиент-сервер или Internet-технологии.

Для автоматизации больших предприятий в мировой практике часто используется смешанное решение из классов крупных, средних и малых интегрированных систем. Наличие электронных интерфейсов упрощает взаимодействие между системами и позволяет избежать двойного ввода данных.

Также различают виды КИС, такие как заказные (уникальные) и тиражируемые КИС.

Заказные КИС

Под заказными КИС обычно понимают системы, создаваемые для конкретного предприятия, не имеющего аналогов и не подлежащие в дальнейшем тиражированию.

Подобные системы используются либо для автоматизации деятельности предприятий с уникальными характеристиками либо для решения крайне ограниченного круга специальных задач.

Заказные системы, как правило, либо вообще не имеют прототипов, либо использование прототипов требует значительных его изменений, имеющих качественный характер. Разработка заказной КИС характеризуется повышенным риском в плане получения требуемых результатов.

Тиражируемые (адаптируемые) КИС.

Суть проблемы адаптации тиражируемых КИС, т.е. приспособления к условиям работы на конкретном предприятии в том, что в конечном итоге каждая КИС уникальна, но вместе с тем ей присущи и общие, типовые свойства. Требования к адаптации и сложность их реализации существенно зависят от проблемной области, масштабов системы. Даже первые программы, решавшие отдельные задачи автоматизации, создавались с учетом необходимости их настройки по параметрам.

Разработка КИС на предприятии может вестись как “от нуля”, так и на основе референционной модели.

Референционная модель представляет собой описание облика системы, функций, организованных структур и процессов, типовых в каком-то смысле (отрасль, тип производства и т.д.).

В ней отражаются типовые особенности, присущие определенному классу предприятий. Ряд компаний – производителей адаптируемых (тиражируемых) КИС совместно с крупными консалтинговыми фирмами в течение ряда лет ведет разработку референционных моделей для предприятий автомобильной, авиационной и других отраслей.

Адаптации и референционные модели входят в состав многих систем класса

MRP II / ERP, что позволяет значительно сократить сроки их внедрения на предприятия.

Референционная модель в начале работы по автоматизации предприятия может представлять собой описание существующей системы (как есть) и служит точкой отсчета, с которой начинаются работы по совершенствованию КИС.

Используется также следующая классификация. КИС делятся на три (иногда четыре) большие группы:

1)                простые (“коробочные”);

2)                среднего класса;

3)                высшего класса

Простые (“коробочные”) КИС реализуют небольшое число бизнес-процессов организации. Типичным примером систем подобного типа являются бухгалтерские, складские и небольшие торговые системы наиболее широко представленные на российском рынке. Например, системы таких фирм как 1С, Инфин и т.д.

Отличительной особенностью таких продуктов является относительная легкость в усвоении, что в сочетании с низкой ценой, соответствием российскому законодательству и возможностью выбрать систему “на свой вкус” приносит им широкую популярность. Системы среднего класса отличаются большей глубиной и широтой охвата функций. Данные системы предлагают российские и зарубежные компании. Как правило, это системы, которые позволяют вести учет деятельности предприятия по многим или нескольким направлениям:

-       финансы;

-       логистика;

-       персонал;

-       сбыт.

Они нуждаются в настройке, которую в большинстве случаев осуществляют специалисты фирмы-разработчика, а также в обучении пользователей.

Эти системы больше всего подходят для средних и некоторых крупных предприятий в силу своей функциональности и более высокой, по сравнению с первым классом, стоимости. Из российских систем данного класса можно выделить, например, продукцию компаний Галактика, ТБ.СОФТ

К высшему классу относятся системы, которые отличаются высоким уровнем детализации хозяйственной деятельности предприятия. Современные версии таких систем обеспечивают планирование и управление всеми ресурсами организации (ERP-системы).

Как правило, при внедрении таких систем производится моделирование существующих на предприятии бизнес-процессов и настройка параметров системы под требования бизнеса.

Однако значительная избыточность и большое количество настраиваемых параметров системы обуславливают длительный срок ее внедрения, и также необходимость наличия на предприятии специального подразделения или группы специалистов, которые будут осуществлять перенастройку системы в соответствии с изменениями бизнес-процессов.

На российском рынке имеется большой выбор КИС высшего класса, и их число растет. Признанными мировыми лидерами являются, например, R/3 фирмы SAP, Oracle Application компании Oracle.

3.2 Классификация автоматизированных систем

Рассмотрим классификацию автоматизированных систем (АС):

·        Классификация систем по масштабу применения

1.     локальные (в рамках одного рабочего места);

2.     местные (в пределах одной организации);

3.     территориальные (в пределах некоторой административной территории);

4.     отраслевые.

·        Классификация по режиму использования

1.     системы пакетной обработки (первые варианты организационных АСУ, системы информационного обслуживания, учебные системы);

2.     запросно-ответные системы (АИС продажи билетов, информационно-поисковые системы, библиотечные системы);

3.     диалоговые системы (САПР, АСНИ, обучающие системы);

4.     системы реального времени (управление технологическими процессами, подвижными объектами, роботами-манипуляторами, испытательными стендами и другие).

АИС - автоматизированная информационная система

АИС предназначены для накопления, хранения, актуализации и обработки систематизированной информации в каких-то предметных областях и предоставления требуемой информации по запросам пользователей. АИС может функционировать самостоятельно либо являться компонентой более сложной системы (например, АСУ или САПР).

По характеру информационных ресурсов АИС делятся на два вида: фактографические и документальные (хотя возможны и комбинированные АИС). Фактографические системы характеризуются тем, что они оперируют фактическими сведениями, представленными в виде специальным образом организованных совокупностей формализованных записей данных. Эти записи образуют базу данных системы. Существует специальный класс программных средств для создания и обеспечения функционирования таких фактографических баз данных – системы управления базами данных.

Документальные АИС оперируют неформализованными документами произвольной структуры с использованием естественного языка. Среди таких систем наиболее распространенными являются информационно-поисковые системы, которые включают программные средства для организации ввода и хранения информации, поддержки общения с пользователем, обработки запросов и поисковый массив документов. Этот массив часто содержит не тексты документов, а только их библиографическое описание, иногда рефераты или аннотации. Для работы системы используются поисковые образы документов (ПОД) – формализованные объекты, отражающие содержание документов. Запрос преобразуется системой в поисковый образ запроса (ПОЗ), который затем сопоставляется с ПОД по критерию смыслового соответствия. Вариантом информационно-поисковых систем являются библиотечные системы, с помощью которых создаются электронные каталоги библиотек.

Активно развивающейся в настоящее время разновидностью АИС являются географические информационные системы (ГИС). Геоинформационная система предназначена для обработки пространственно-временных данных, основой интеграции которых служит географическая информация. ГИС позволяет упорядочивать информацию о данной местности или городе как комплекте карт. В каждой карте представлена информация об одной характеристике местности. Каждая из этих отдельных карт называется слоем. Самый нижний слой представляет сетку координатной системы, в которой все карты зарегистрированы. Это позволяет анализировать и сравнивать информацию во всех слоях или в некоторой их комбинации.

Возможность разделить информацию на слои и дальнейшее их комбинирование определяет большой потенциал ГИС как научного инструментария и средства для принятия решения, так как обеспечивается возможность интеграции самой разной информации об окружающей среде и обеспечивается аналитический инструментарий использования этих данных. В ГИС могут быть десятки и сотни слоев карт, которые выстроены в определённом порядке и показывают информацию о транспортной сети, гидрографии, характеристиках населения, экономической активности, политической юрисдикции и других характеристиках природной и социальной сред.

Такая система может быть полезной в широком диапазоне ситуаций, включающих анализ и управление природными ресурсами, планирование землепользования, инфраструктуры и градостроительства, управление чрезвычайными ситуациями, анализ местоположения и так далее.

Как уже отмечалось во введении, в настоящее время термин информационная система (подразумевается автоматизированная система) часто используют в более широком смысле, замещая им в частности и термин АСУ. При этом под информационной системой понимается любая АС, используемая как средство сбора, накопления, хранения, обработки, передачи и представления информации в целях сопровождения и поддержки какого-либо вида профессиональной деятельности.

САПР - система автоматизированного проектирования

САПР предназначены для проектирования определенного вида изделий или процессов. Они используются для подготовки и обработки проектных данных, выбора рациональных вариантов технических решений, выполнения расчетных работ и подготовки проектной документации (в частности, чертежей). В процессе функционирования системы могут использоваться накапливаемые в ней библиотеки стандартов, нормативов, типовых элементов и модулей, а также оптимизационные процедуры.

Результатом работы САПР является соответствующий стандартам и нормативам комплект проектной документации, в котором зафиксированы проектные решения по созданию нового или модернизации существующего технического объекта. Наиболее широко такие системы используются в электронике, машиностроении, строительстве.

АСНИ - автоматизированная система научных исследований

В настоящее время эти системы как правило, используются для развития научных исследований в наиболее сложных областях физики, химии, механики и других. В первую очередь - это системы для измерения, регистрации, накопления и обработки опытных данных, получаемых при проведении экспериментальных исследований, а также для управления ходом эксперимента, регистрирующей аппаратурой и так далее. Во многих случаях для таких систем важной является функция планирования эксперимента; целью такого планирования является уменьшение затрат ресурсов и времени на получение необходимого результата.

Кроме того, желательным свойством АСНИ является возможность создания и хранения банков данных первичных результатов экспериментальных исследований (особенно, если это дорогостоящие и трудно повторяемые исследования). Впоследствии могут появиться более совершенные методы их обработки, которые позволят получить новую информацию из старого экспериментального материала.

Как разновидность задачи автоматизации эксперимента можно рассматривать задачу автоматизации испытаний какого-либо технического объекта. Отличие состоит в том, что управляющие воздействия, влияющие на условия эксперимента, направлены на создание наихудших условий функционирования управляемого объекта, не исключая в случае необходимости и аварийных ситуаций.

Второе направление - это компьютерная реализация сложных математических моделей и проведение на этой основе вычислительных экспериментов, дополняющих, или даже заменяющих эксперименты с реальными объектами или процессами в тех случаях, когда проведение натурных исследований дорого или вообще невозможно. Технологическая схема вычислительного эксперимента состоит из нескольких циклически повторяемых этапов: построение математической модели, разработка алгоритма решения, программная реализация алгоритма, проведение расчетов и анализ результатов. Вычислительный эксперимент представляет собой новую методологию научных исследований, соединяющую характерные черты традиционных теоретических и экспериментальных методов.

Cистемы используются в электронике, машиностроении, строительстве.

АСУ - автоматизированная система управления.

Как уже выше было отмечено, АСУ предназначена для автоматизированной обработки информации и частичной подготовки управленческих решений с целью увеличения эффективности деятельности специалистов и руководителей за счет повышения уровня оперативности и обоснованности принимаемых решений.

Различают два основных типа таких систем: системы управления технологическими процессами (АСУ ТП) и системы организационного управления (АСОУ). Их главные отличия заключаются в характере объекта управления (в первом случае – это технические объекты: машины, аппараты, устройства, во втором – объекты экономической или социальной природы, то есть, в конечном счете коллективы людей) и, как следствие, в формах передачи информации (сигналы различной физической природы и документы соответственно).

Следует отметить, что наряду с автоматизированными существуют и системы автоматического управления (САУ). Такие системы после наладки могут некоторое время функционировать без участия человека. САУ применяются только для управления техническими объектами или отдельными технологическими процессами. Системы же организационного управления, как следует из их описания, не могут в принципе быть полностью автоматическими. Люди в таких системах осуществляют постановку и корректировку целей и критериев управления, структурную адаптацию системы в случае необходимости, выбор окончательного решения и придание ему юридической силы.

Как правило, АСОУ создаются для решения комплекса взаимосвязанных основных задач управления производственно-хозяйственной деятельностью организаций (предприятий) или их основных структурных подразделений. Для крупных систем АСОУ могут иметь иерархический характер, включать в свой состав в качестве отдельных подсистем АСУ ТП , АС ОДУ (автоматизированная система оперативно-диспетчерского управления), автоматизированные системы управления запасами, оперативно-календарного и объемно-календарного планирования и АСУП (автоматизированная система управления производством на уровне крупного цеха или отдельного завода в составе комбината).

Самостоятельное значение имеют автоматизированные системы диспетчерского управления (АСДУ), предназначенные для управления сложными человеко-машинными системами в реальном масштабе времени. К ним относятся системы диспетчерского управления в энергосистемах, на железнодорожном и воздушном транспорте, в химическом производстве и другие. В системах диспетчерского управления (и некоторых других типах АСУ) используются подсистемы автоматизированного контроля оборудования. Задачами этой подсистемы является измерение и фиксация значений параметров, характеризующих состояние контролируемого оборудования, а сравнение этих значений с заданными границами и информирование об отклонениях.

Отдельный класс АСУ составляют системы управления подвижными объектами, такими как поезда, суда, самолеты, космические аппараты и АС управления системами вооружения.

3.3 Характеристики КИС

Наиболее значимыми характеристиками КИС являются:

1.                  Архитектура информационной системы - состав элементов и их взаимодействие;

2.                  Сетевые технологии, их масштабы и топология сети;

3.                  Функциональная структура управления, реализованная в информационной системе (состав подсистем, комплексов задач);

4.                  Организационная форма хранения информации (централизованная или распределенная база данных);

5.                  Пропускная способность системы - скорость обработки транзакций;

6.                  Объем информационного хранилища данных;

7.                  Системы документов и документооборот;

8.                  Количество пользователей КИС;

9.                  Пользовательский интерфейс и его возможности;

10.             Типовые информационные технологии процессов сбора, передачи, обработки, хранения, извлечения, распространения информации.

11.        Обеспечение полного цикла управления в масштабах корпорации: нормирование, планирование, учет, анализ, регулирование на основе обратной связи в условиях информационной и функциональной интеграции;

12.             Территориальная распределенность и значительные масштабы системы и объекта управления;

13.             Неоднородность составляющих технического и программного обеспечения структурных компонентов системы управления;

14.             Единое информационное пространство для выработки управленческих решений, объединяющее управление финансами, персоналом, снабжением, сбытом и процесс управления производством;

15.             Функционирование в неоднородной вычислительной среде на разных вычислительных платформах;

16.             Реализация управления в реальном масштабе времени;

Высокая надежность,  безопасность,  открытость и масштабируемость информационных компонентов.

4 Архитектура КИС

Опыт последних лет разработки ПО показывает, что архитектура информационной системы должна выбираться с учетом нужд бизнеса, а не личных пристрастий разработчиков. Далее рассматриваются существующие клиент-серверные архитектуры построения информационных систем.

Не секрет, что правильная и четкая организация информационных бизнес-решений является слагающим фактором успеха любой компании. Особенно важным этот фактор является для предприятий среднего и малого бизнеса, которым необходима система, которая способна предоставить весь объем бизнес-логики для решения задач компании. В то же время, такие системы для компаний со средним и малым масштабом сетей часто попадают под критерий “цена - качество”, то есть должны обладать максимальной производительностью и надежностью при доступной цене.

Первоначально системы такого уровня базировались на классической двухуровневой клиент-серверной архитектуре (Two-tier architecture) (рис. 3.1).

Рис. 1

Рисунок 3.1 - Двухуровневая клиент-серверная архитектура

Данная клиент-серверная архитектура характеризуется наличием двух взаимодействующих самостоятельных модулей - автоматизированного рабочего места (АРМа) и сервера базы данных, в качестве которого может выступать Microsoft SQL Server, Oracle, Sybase и другие. Сервер БД отвечает за хранение, управление и целостность данных, а также обеспечивает возможность одновременного доступа нескольких пользователей. Клиентская часть представлена так называемым “толстым” клиентом, то есть приложением (АРМ) на котором сконцентрированы основные правила работы системы и расположен пользовательский интерфейс программы. При всей простоте построения такой архитектуры, она обладает множеством недостатков, наиболее существенные из которых - это высокие требования к сетевым ресурсам и пропускной способности сети компании, а также сложность обновления программного обеспечения из-за “размазанной” бизнес-логики между АРМом и сервером БД. Кроме того, при большом количестве АРМов возрастают требования к аппаратному обеспечению сервера БД, а это, как известно, самый дорогостоящий узел в любой информационной системе.

Как видим, минусов у такой архитектуры достаточно, а решение тривиально - нужно отделить бизнес-логику от клиентской части и СУБД, выделив ее в отдельный слой. Так и поступили разработчики и следующим шагом развития клиент-серверной архитектуры стало внедрение среднего уровня, реализующего задачи бизнес-логики и управления механизмами доступа к БД (рис. 3.2).

Рис. 2

Рисунок 3.2 - Трехуровневая клиент-серверная архитектура (Three-tier architecture)

Плюсы данной архитектуры очевидны. Благодаря концентрации бизнес-логики на сервере приложений, стало возможно подключать различные БД. Теперь, сервер базы данных освобожден от задач распараллеливания работы между различными пользователями, что существенно снижает его аппаратные требования. Также снизились требования к клиентским машинам за счет выполнения ресурсоемких операций сервером приложений и решающих теперь только задачи визуализации данных. Именно поэтому такую схему построения информационных систем часто называют архитектурой “тонкого” клиента.

Но, тем не менее, узким местом, как и в двухуровневой клиент-серверной архитектуре, остаются повышенные требования к пропускной способности сети, что в свою очередь накладывает жесткие ограничения на использование таких систем в сетях с неустойчивой связью и малой пропускной способностью (Internet, GPRS, мобильная связь).

Существует еще один важный момент использования систем, построенных на такой архитектуре. Самый верхний уровень (АРМы), в целом обладающий огромной вычислительной мощностью, на самом деле простаивает, занимаясь лишь выводом информации на экран пользователя. Так почему бы не использовать этот потенциал в работе всей системы? Рассмотрим следующую архитектуру(Рис. 3.3) которая позволяет решить эту задачу.

Рис. 3

Рисунок 3.3 - Распределенная архитектура системы

Еще два-три года назад реализация такой архитектуры системы для среднего и малого бизнеса была бы не возможна из-за отсутствия соответствующих недорогих аппаратных средств. Сегодня хороший ноутбук обладает мощностью, которой несколько лет назад обладал сервер крупной корпорации, и позволял рассчитывать множество важных и судьбоносных отчетов для всех сотрудников этой корпорации.

Более 95 % данных, используемых в управлении предприятием, могут быть размещены на одном персональном компьютере, обеспечив возможность его независимой работы. Поток исправлений и дополнений, создаваемый на этом компьютере, ничтожен по сравнению с объемом данных, используемых при этом. Поэтому если хранить непрерывно используемые данные на самих компьютерах, и организовать обмен между ними исправлениями и дополнениями к хранящимся данным, то суммарный передаваемый трафик резко снизиться. Это позволяет понизить требования к каналам связи между компьютерами и чаще использовать асинхронную связь, и благодаря этому создавать надежно функционирующие распределенные информационные системы, использующие для связи отдельных элементов неустойчивую связь типа Интернета, мобильную связь, коммерческие спутниковые каналы. А минимизация трафика между элементами сделает вполне доступной стоимость эксплуатации такой связи. Конечно, реализация такой системы не элементарна, и требует решения ряда проблем, одна из которых своевременная синхронизация данных.

Каждый АРМ независим, содержит только ту информацию, с которой должен работать, а актуальность данных во всей системе обеспечивается благодаря непрерывному обмену сообщениями с другими АРМами. Обмен сообщениями между АРМами может быть реализован различными способами, от отправки данных по электронной почте до передачи данных по сетям.

Еще одним из преимуществ такой схемы эксплуатации и архитектуры системы, является обеспечение возможности персональной ответственности за сохранность данных. Так как данные, доступные на конкретном рабочем месте, находятся только на этом компьютере, при использовании средств шифрования и личных аппаратных ключей исключается доступ к данным посторонних, в том числе и IT администраторов.

Такая архитектура системы также позволяет организовать распределенные вычисления между клиентскими машинами. Например, расчет какой-либо задачи, требующей больших вычислений, можно распределить между соседними АРМами благодаря тому, что они, как правило, обладают одной информацией в своих БД и, таким образом, добиться максимальной производительности системы.

Таким образом, предложенная модель построения распределенных систем вполне способна решить и реализовать функции современного программного обеспечения для предприятий среднего и малого бизнеса. Построенные на основе данной архитектуры системы будут обладать надежностью, безопасностью информации и высокой скоростью вычислений, что от них в первую очередь и требуется.

5 Требования, предъявляемые к КИС

КИС должны отвечать целому набору обязательных требований:

1.     Среди них, в первую очередь, стоит отметить использование архитектуры клиент-сервер с возможностью применения большинства промышленных СУБД

2.     Поддержку распределенной обработки информации

3.     Модульный принцип построения из оперативно-независимых функциональных блоков с расширением за счет открытых стандартов (API, COM+, CORBA и другие)

4.     Обеспечивать поддержку технологий Internet/intranet.

5.     Гибкость

Гибкость, способность к адаптации и дальнейшему развитию подразумевают возможность приспособления информационной системы к новым условиям, новым потребностям предприятия. Выполнение этих условий возможно, если на этапе разработки информационной системы использовались общепринятые средства и методы документирования, так что по прошествии определенного времени сохра­нится возможность разобраться в структуре системы и внести в нее соответствующие изменения, даже если все разработчики или их часть по каким-либо причинам не смогут продолжить работу.

Следует иметь в виду, что психологически легче разобраться в собственных разработках, пусть даже созданных давно, чем в чужих решениях, не всегда на первый взгляд логичных. Поэтому рекомендуется фазу сопровождения системы доверять лицам, которые ее проектировали.

Любая информационная система рано или поздно морально устареет, и станет вопрос о ее модернизации или полной замене. Разработчики информационных систем, как правило, не являются специалистами в прикладной области, для которой разрабатывается система. Участие в модернизации или создании новой системы той же группы проектировщиков существенно сократит сроки модернизации.

Вместе с тем возникает риск применения устаревших решений при модернизации системы. Рекомендация в таком случае одна — внимательнее относиться к подбо­ру разработчиков информационных систем.

6.     Надежность

Надежность информационной системы подразумевает ее функционирование без искажения информации, потери данных по «техническим причинам». Требование надежности обеспечивается созданием резервных копий хранимой информации, выполнения операций протоколирования, поддержанием качества каналов связи' и физических носителей информации, использованием современных программных и аппаратных средств. Сюда же следует отнести защиту от случайных потерь информации в силу недостаточной квалификации персонала.

7.     Эффективность

Система является эффективной, если с учетом выделенных ей ресурсов она позволяет решать возложенные на нее задачи в минимальные сроки.

В любом случае оценка эффективности будет производиться заказчиком, исходя из вложенных в разработку средств и соответствия представленной информационной системы его ожиданиям.

Негативной оценки эффективности информационной системы со стороны заказчика можно избежать, если представители заказчика будут привлекаться к проектированию системы на всех его стадиях. Такой подход позволяет многим конечным пользователям уже на этапе проектирования адаптироваться к изменениям условий работы, которые иначе были бы приняты враждебно.

Активное сотрудничество с заказчиком с ранних этапов проектирования позволяет уточнить потребности заказчика. Часто встречается ситуация, когда заказчик чего-то хочет, но сам не знает чего именно. Чем раньше будут учтены дополнения заказчика, тем с меньшими затратами и в более короткие сроки система будет создана.

Кроме того, заказчик, не являясь специалистом в области разработки информационных систем, может не знать о новых информационных технологиях. Контакты с заказчиком во время разработки для него информационной системы могут подтолкнуть заказчика к модернизации его аппаратных средств, применению новых методов ведения бизнеса, что отвечает потребностям как заказчика, так и проектировщика. Заказчик получает рост эффективности своего предприятия, проектировщик — расширение возможностей, применяемых при проектировании информационной системы.

Эффективность системы обеспечивается оптимизацией данных и методов их обработки, применением оригинальных разработок, идей, методов проектирования (в частности, спиральной модели проектирования информационной системы, о которой речь пойдет в следующих главах).

Не следует забывать и о том, что работать с системой придется обычным людям, являющимся специалистами в своей предметной области, но зачастую обладающим весьма средними навыками в работе с компьютерами. Интерфейс информационных систем должен быть им интуитивно понятен. В свою очередь, разработчик-программист должен понимать характер выполняемых конечным пользователем операций. Рекомендациями в этом случае могут служить повышение эффективности управления разработкой информационных систем, улучшение информированности разработчиков о предметной области.

Имеет смысл еще до сдачи информационной системы в эксплуатацию предоставить разработчикам возможность попробовать себя в роли конечных пользователей. Встречались случаи, когда такой подход приводил к отказу от использования на рабочем месте оператора манипулятора типа «мышь», что, в свою очередь, приводило к многократному повышению производительности оператора.

8.     Безопасность

Под безопасностью, прежде всего, подразумевается свойство системы, в силу которого посторонние лица не имеют доступа к информационным ресурсам организации, кроме тех, которые для них предназначены, что достигается с помощью различных методов контроля и разграничения доступа к информационным ресурсам.

 Защита информации от постороннего доступа обеспечивается управлением доступом к ресурсам системы, использованием современных программных средств защиты информации. В крупных организациях целесообразно создавать подразделения, основным направлением деятельности которых было бы обеспечение информационной безопасности, в менее крупных организациях назначать сотрудника, ответственного за данный участок работы.

Система, не отвечающая требованиям безопасности, может причинить ущерб интересам заказчика, прежде всего имущественным.

В этой связи следует отметить, что согласно действующему в России законодательству ответственность за вред, причиненный ненадлежащим качеством работ или услуг, несет исполнитель, то есть в нашем случае разработчик информационной системы. Поэтому ненадлежащее обеспечение безопасности информационной системы заказчика в худшем случае обернется для исполнителя судебным преследованием, в лучшем — потерей клиента и утратой деловой репутации.

Помимо злого умысла, при обеспечении безопасности информационных систем приходится сталкиваться еще с несколькими факторами. В частности, современные информационные системы являются достаточно сложными программными продуктами. При их проектировании с высокой вероятностью возможны ошибки, вызванные большим объемом программного кода, несовершенством компиляторов, человеческим фактором, несовместимостью с используемыми программами сторонних разработчиков в случае модификации этих программ и т. п. Поэтому за фазой разработки информационной системы неизбежно следует фаза ее сопровождения в процессе эксплуатации, в которой происходит выявление скрытых ошибок и их исправление.

Например, при проектировании информационной системы курс доллара США в одной из процедур разработчики обозначили константой. На момент ввода в эксплуатацию этой системы курс доллара был стабилен, поэтому ошибка никак себя не проявляла, а была выявлена только через некоторое время в период роста курса.

Требование безопасности обеспечивается современными средствами разработки информационных систем, современной аппаратурой, методами защиты информации, применением паролей и протоколированием, постоянным мониторингом состояния безопасности операционных систем и средств их защиты.

И наконец, самый важный фактор, влияющий на процесс разработки, — знания и опыт коллектива разработчиков информационных систем.

6 Выбор аппаратно-программной платформы КИС

Выбор аппаратной платформы и конфигурации системы представляет собой чрезвычайно сложную задачу. Это связано, в частности, с характером прикладных систем, который в значительной степени может определять рабочую нагрузку вычислительного комплекса в целом. Однако часто оказывается просто трудно с достаточной точностью предсказать саму нагрузку, особенно в случае, если система должна обслуживать несколько групп разнородных по своим потребностям пользователей. Например, иногда даже бессмысленно говорить, что для каждых N пользователей необходимо в конфигурации сервера иметь один процессор, поскольку для некоторых прикладных систем, в частности, для систем из области механических и электронных САПР, может потребоваться 2-4 процессора для обеспечения запросов одного пользователя. С другой стороны, даже одного процессора может вполне хватить для поддержки 15-40 пользователей, работающих с прикладным пакетом Oracle*Financial. Другие прикладные системы могут оказаться еще менее требовательными. Но следует помнить, что даже если рабочую нагрузку удается описать с достаточной точностью, обычно скорее можно только выяснить, какая конфигурация не справится с данной нагрузкой, чем с уверенностью сказать, что данная конфигурация системы будет обрабатывать заданную нагрузку, если только отсутствует определенный опыт работы с приложением.

Обычно рабочая нагрузка существенно определяется "типом использования" системы. Например, можно выделить серверы NFS, серверы управления базами данных и системы, работающие в режиме разделения времени. Эти категории систем перечислены в порядке увеличения их сложности. Как правило серверы СУБД значительно более сложны, чем серверы NFS, а серверы разделения времени, особенно обслуживающие различные категории пользователей, являются наиболее сложными для оценки. К счастью, существует ряд упрощающих факторов. Во-первых, как правило нагрузка на систему в среднем сглаживается особенно при наличии большого коллектива пользователей (хотя почти всегда имеют место предсказуемые пики). Например, известно, что нагрузка на систему достигает пиковых значений через 1-1.5 часа после начала рабочего дня или окончания обеденного перерыва и резко падает во время обеденного перерыва. С большой вероятностью нагрузка будет нарастать к концу месяца, квартала или года.

Во-вторых, универсальный характер большинства наиболее сложных для оценки систем - систем разделения времени, предполагает и большое разнообразие, выполняемых на них приложений, которые в свою очередь как правило стараются загрузить различные части системы. Далеко не все приложения интенсивно используют процессорные ресурсы, и не все из них связаны с интенсивным вводом/выводом. Поэтому смесь таких приложений на одной системе может обеспечить достаточно равномерную загрузку всех ресурсов. Естественно неправильно подобранная смесь может дать совсем противоположенный эффект.

Все, кто сталкивается с задачей выбора конфигурации системы, должны начинать с определения ответов на два главных вопроса: какой сервис должен обеспечиваться системой и какой уровень сервиса может обеспечить данная конфигурация. Имея набор целевых показателей производительности конечного пользователя и стоимостных ограничений, необходимо спрогнозировать возможности определенного набора компонентов, которые включаются в конфигурацию системы. Любой, кто попробовал это сделать, знает, что подобная оценка сложна и связана с неточностью. Почему оценка конфигурации системы так сложна? Некоторое из причин перечислены ниже:

При стольких неопределенностях просто удивительно, что многие конфигурации систем работают достаточно хорошо. Оценка конфигурации все еще остается некоторым видом искусства, но к ней можно подойти с научных позиций. Намного проще решить, что определенная конфигурация не сможет обрабатывать определенные виды нагрузки, чем определить с уверенностью, что нагрузка может обрабатываться внутри определенных ограничений производительности. Более того, реальное использование систем показывает, что имеет место тенденция заполнения всех доступных ресурсов. Как следствие, системы, даже имеющие некоторые избыточные ресурсы, со временем не будут воспринимать дополнительную нагрузку.

Для выполнения анализа конфигурации, система (под которой понимается весь комплекс компьютеров, периферийных устройств, сетей и программного обеспечения) должна рассматриваться как ряд соединенных друг с другом компонентов. Например, сети состоят из клиентов, серверов и сетевой инфраструктуры. Сетевая инфраструктура включает среду (часто нескольких типов) вместе с мостами, маршрутизаторами и системой сетевого управления, поддерживающей ее работу. В состав клиентских систем и серверов входят центральные процессоры, иерархия памяти, шин, периферийных устройств и ПО. Ограничения производительности некоторой конфигурации по любому направлению (например, в части организации дискового ввода/вывода) обычно могут быть предсказаны исходя из анализа наиболее слабых компонентов.

Поскольку современные комплексы почти всегда включают несколько работающих совместно систем, точная оценка полной конфигурации требует ее рассмотрения как на макроскопическом уровне (уровне сети), так и на микроскопическом уровне (уровне компонент или подсистем).

Эта же методология может быть использована для настройки системы после ее инсталляции: настройка системы и сети выполняются как правило после предварительной оценки и анализа узких мест. Более точно, настройка конфигурации представляет собой процесс определения наиболее слабых компонентов в системе и устранения этих узких мест.

Следует отметить, что выбор той или иной аппаратной платформы и конфигурации определяется и рядом общих требований, которые предъявляются к характеристикам современных вычислительных систем. К ним относятся:

Отношение стоимость/производительность. Появление любого нового направления в вычислительной технике определяется требованиями компьютерного рынка. Поэтому у разработчиков компьютеров нет одной единственной цели. Большая универсальная вычислительная машина (мейнфрейм) или суперкомпьютер стоят дорого. Для достижения поставленных целей при проектировании высокопроизводительных конструкций приходится игнорировать стоимостные характеристики. Суперкомпьютеры фирмы Cray Research и высокопроизводительные мейнфреймы компании IBM относятся именно к этой категории компьютеров. Другим крайним примером может служить низкостоимостная конструкция, где производительность принесена в жертву для достижения низкой стоимости. К этому направлению относятся персональные компьютеры различных клонов IBM PC. Между этими двумя крайними направлениями находятся конструкции, основанные на отношении стоимость/производительность, в которых разработчики находят баланс между стоимостными параметрами и производительностью. Типичными примерами такого рода компьютеров являются миникомпьютеры и рабочие станции.

Для сравнения различных компьютеров между собой обычно используются стандартные методики измерения производительности. Эти методики позволяют разработчикам и пользователям использовать полученные в результате испытаний количественные показатели для оценки тех или иных технических решений, и в конце концов именно производительность и стоимость дают пользователю рациональную основу для решения вопроса, какой компьютер выбрать.

Надежность и отказоустойчивость. Важнейшей характеристикой вычислительных систем является надежность. Повышение надежности основано на принципе предотвращения неисправностей путем снижения интенсивности отказов и сбоев за счет применения электронных схем и компонентов с высокой и сверхвысокой степенью интеграции, снижения уровня помех, облегченных режимов работы схем, обеспечение тепловых режимов их работы, а также за счет совершенствования методов сборки аппаратуры.

Отказоустойчивость - это такое свойство вычислительной системы, которое обеспечивает ей, как логической машине, возможность продолжения действий, заданных программой, после возникновения неисправностей. Введение отказоустойчивости требует избыточного аппаратного и программного обеспечения. Направления, связанные с предотвращением неисправностей и с отказоустойчивостью, - основные в проблеме надежности. Концепции параллельности и отказоустойчивости вычислительных систем естественным образом связаны между собой, поскольку в обоих случаях требуются дополнительные функциональные компоненты. Поэтому, собственно, на параллельных вычислительных системах достигается как наиболее высокая производительность, так и, во многих случаях, очень высокая надежность. Имеющиеся ресурсы избыточности в параллельных системах могут гибко использоваться как для повышения производительности, так и для повышения надежности. Структура многопроцессорных и многомашинных систем приспособлена к автоматической реконфигурации и обеспечивает возможность продолжения работы системы после возникновения неисправностей.

Следует помнить, что понятие надежности включает не только аппаратные средства, но и программное обеспечение. Главной целью повышения надежности систем является целостность хранимых в них данных.

Масштабируемость представляет собой возможность наращивания числа и мощности процессоров, объемов оперативной и внешней памяти и других ресурсов вычислительной системы. Масштабируемость должна обеспечиваться архитектурой и конструкцией компьютера, а также соответствующими средствами программного обеспечения.

Добавление каждого нового процессора в действительно масштабируемой системе должно давать прогнозируемое увеличение производительности и пропускной способности при приемлемых затратах. Одной из основных задач при построении масштабируемых систем является минимизация стоимости расширения компьютера и упрощение планирования. В идеале добавление процессоров к системе должно приводить к линейному росту ее производительности. Однако это не всегда так. Потери производительности могут возникать, например, при недостаточной пропускной способности шин из-за возрастания трафика между процессорами и основной памятью, а также между памятью и устройствами ввода/вывода. В действительности реальное увеличение производительности трудно оценить заранее, поскольку оно в значительной степени зависит от динамики поведения прикладных задач.

Возможность масштабирования системы определяется не только архитектурой аппаратных средств, но зависит от заложенных свойств программного обеспечения. Масштабируемость программного обеспечения затрагивает все его уровни от простых механизмов передачи сообщений до работы с такими сложными объектами как мониторы транзакций и вся среда прикладной системы. В частности, программное обеспечение должно минимизировать трафик межпроцессорного обмена, который может препятствовать линейному росту производительности системы. Аппаратные средства (процессоры, шины и устройства ввода/вывода) являются только частью масштабируемой архитектуры, на которой программное обеспечение может обеспечить предсказуемый рост производительности. Важно понимать, что простой переход, например, на более мощный процессор может привести к перегрузке других компонентов системы. Это означает, что действительно масштабируемая система должна быть сбалансирована по всем параметрам.

Совместимость и мобильность программного обеспечения. Концепция программной совместимости впервые в широких масштабах была применена разработчиками системы IBM/360. Основная задача при проектировании всего ряда моделей этой системы заключалась в создании такой архитектуры, которая была бы одинаковой с точки зрения пользователя для всех моделей системы независимо от цены и производительности каждой из них. Огромные преимущества такого подхода, позволяющего сохранять существующий задел программного обеспечения при переходе на новые (как правило, более производительные) модели были быстро оценены как производителями компьютеров, так и пользователями и начиная с этого времени практически все фирмы-поставщики компьютерного оборудования взяли на вооружение эти принципы, поставляя серии совместимых компьютеров. Следует заметить однако, что со временем даже самая передовая архитектура неизбежно устаревает и возникает потребность внесения радикальных изменений архитектуру и способы организации вычислительных систем.

В настоящее время одним из наиболее важных факторов, определяющих современные тенденции в развитии информационных технологий, является ориентация компаний-поставщиков компьютерного оборудования на рынок прикладных программных средств. Это объясняется прежде всего тем, что для конечного пользователя в конце концов важно программное обеспечение, позволяющее решить его задачи, а не выбор той или иной аппаратной платформы. Переход от однородных сетей программно совместимых компьютеров к построению неоднородных сетей, включающих компьютеры разных фирм-производителей, в корне изменил и точку зрения на саму сеть: из сравнительно простого средства обмена информацией она превратилась в средство интеграции отдельных ресурсов - мощную распределенную вычислительную систему, каждый элемент которой (сервер или рабочая станция) лучше всего соответствует требованиям конкретной прикладной задачи.

Этот переход выдвинул ряд новых требований. Прежде всего такая вычислительная среда должна позволять гибко менять количество и состав аппаратных средств и программного обеспечения в соответствии с меняющимися требованиями решаемых задач. Во-вторых, она должна обеспечивать возможность запуска одних и тех же программных систем на различных аппаратных платформах, т.е. обеспечивать мобильность программного обеспечения. В третьих, эта среда должна гарантировать возможность применения одних и тех же человеко-машинных интерфейсов на всех компьютерах, входящих в неоднородную сеть. В условиях жесткой конкуренции производителей аппаратных платформ и программного обеспечения сформировалась концепция открытых систем, представляющая собой совокупность стандартов на различные компоненты вычислительной среды, предназначенных для обеспечения мобильности программных средств в рамках неоднородной, распределенной вычислительной системы.

Одним из вариантов моделей открытой среды является модель OSE (Open System Environment), предложенная комитетом IEEE POSIX. На основе этой модели национальный институт стандартов и технологии США выпустил документ "Application Portability Profile (APP). The U.S. Government's Open System Environment Profile OSE/1 Version 2.0", который определяет рекомендуемые для федеральных учреждений США спецификации в области информационных технологий, обеспечивающие мобильность системного и прикладного программного обеспечения. Все ведущие производители компьютеров и программного обеспечения в США в настоящее время придерживаются требований этого документа.

7 Международные стандарты планирования производственных процессов. MRP/ERP системы

·      MRP (Material Requirement Planning) – планирование потребностей в материалах и ресурсах

·       MRP II (Manufacturing Resource Planning) – планирование производственных ресурсов

·       ERP (Enterprise Resource Planning) – система планирования ресурсов организации

·       CSRP (Customer Synchronized Resource Planning) – планирование ресурсов организации, синхронизированное на потребителя

·       ERP II (Enterprise Resource and Relationship Processing) – управление внутренними ресурсами и внешними связями организации

Внедрение

Классические ERP-системы, в отличие от так называемого «коробочного» программного обеспечения, относятся к категории «тяжелых» заказных программных продуктов, их выбор, приобретение и внедрение, как правило, требуют тщательного планирования в рамках длительного проекта с участием партнерской компании — поставщика или консультанта. Поскольку КИС строятся по модульному принципу, заказчик часто (по крайней мере, на ранней стадии таких проектов) приобретает не полный спектр модулей, а ограниченный их комплект. В ходе внедрения проектная команда, как правило, в течение нескольких месяцев осуществляет настройку поставляемых модулей.

Достоинства

Использование ERP системы позволяет использовать одну интегрированную программу вместо нескольких разрозненных. Единая система может управлять обработкой, логистикой, дистрибуцией, запасами, доставкой, выставлением счёт-фактур и бухгалтерским учётом.

Единая! система безопасности, включенная в ERP, позволяет противостоять как внешним угрозам (например, промышленный шпионаж), так и внутренним (например, хищения). Совместно в связке с CRM-системой и системой контроля качества, ERP позволяют максимально удовлетворять потребности клиентов.

Недостатки

Множество проблем, связанных с ERP, возникают из-за недостаточного инвестирования в обучение персонала, а также в связи с недоработанностью политики занесения и поддержки актуальности данных в ERP...

Ограничения:

Зарубежные ERP-системы

В числе самых известных программных продуктов, реализующих концепцию ERP, следует назвать в первую очередь системы mySAP ERP, MySAP All-in-One и SAP BusinessOne компании SAP AG и Oracle E-Business Suite, JD Edwards и PeopleSoft Enterprise компании Oracle. На российском рынке в сегменте среднего и малого бизнеса (SMB) лидирует компания Microsoft с системами Microsoft Dynamics AX (Axapta) и NAV (Navision).

В числе других решений можно отметить системы infor:COM, MAX+, SSA ERP LN (Baan) и SyteLine от фирмы Infor.

Существуют также менее универсальные решения, делающие ставку на расширение функциональности с конкретной отраслевой спецификой. Пример — система IFS Applications компании IFS с расширенной функциональностью для производства и ремонтов.

Российские ERP-системы

Ряд российских программных систем также реализуют в той или иной мере функциональность вышеперечисленных ERP. Так, систему 1С:Управление производственным предприятием 8.0 некоторые считают полнофункциональной ERP-системой.

Еще примеры российских ERP системы Фрегат – Корпорация, АВА Системы.

7.1 Управление промышленными предприятиями в стандарте MRP II

MRP

Концепция Material Resource Planning (MRP) (конец 60-х) обеспечивала планирование потребностей предприятий в материалах. Преимущество - минимизация издержек, связанных со складскими запасами сырья, комплектующих, полуфабрикатов и прочего, а также с аналогичными запасами, находящимися на различных участках непосредственно в производстве.

В основе MRP лежит понятие Bill Of Material (BOM), то есть спецификации изделия, которая показывает зависимость внутреннего для предприятия спроса на сырье, комплектующие, полуфабрикаты и т.д. от плана выпуска (бюджета реализации) готовой продукции. При этом важную роль играет фактор времени, поскольку несвоевременная доставка материалов может привести к срыву планов выпуска готовой продукции. Для учета временной зависимости производственных процессов, MRP информационной системе, «необходимо знать» технологию выпуска продукции (технологическую цепочку), то есть последовательность технологических операций и их продолжительность. На основании плана выпуска продукции, BOM и технологической цепочки в MRP – системе осуществляется расчет потребностей в материалах в зависимости от конкретных сроков выполнения тех или иных технологических операций (план потребностей, используется как стержень и в современных системах MRPII). MRP следует двум важнейшим принципам:

·         логике зависимого спроса, т.е. если есть потребность в конечном изделии, значит есть потребность во всех его компонентах;

·         обеспечивать требуемые компоненты как можно позднее, чтобы уровень запасов был минимальным.

Рисунок 7.1

Серьезный недостаток MRP. При расчете потребности в материалах не учитываются загрузка и амортизация производственных мощностей, стоимость рабочей силы, потребляемой энергии и т.д.

MRP в замкнутом цикле (конец 70-х)

Термин “замкнутый цикл” означает интегрированную систему с обратной связью от одной функции к другой, т.е. формировании производственной программы в масштабах всего предприятия и контроля ее выполнения на уровне подразделений. Информация передается обратно через вычислительную систему, но при этом никакие действия не предпринимаются. Принятие решения о корректировке плана остается за человеком.

MRPII - Manufacturing Resource Planning (планирование производственных ресурсов) - это специально разработанный набор методов управления бизнесом, которые поддерживаются вычислительными системами. В рамках MRP II можно уже планировать все производственные ресурсы предприятия: сырье, материалы, оборудование, людские ресурсы, все виды потребляемой энергии и пр. Прогнозирование, планирование и контроль производства осуществляется по всему циклу, начиная от закупки сырья и заканчивая отгрузкой товара потребителю.