При использовании спиральной модели:
-происходит накопление и повторное использование проектных решений, средств проектирования, моделей и прототипов информационной системы и информационной технологии;
-осуществляется ориентация на развитие и модификацию системы и технологии в процессе их проектирования;
-проводится анализ риска и издержек в процессе проектирования систем и технологий.
2.3.2. Концептуальное проектирование
Концепция информационной системы
В предыдущем разделе было показано (рис. 2.3.2), что трудовые и финансовые затраты постепенно растут в первых двух фазах жизненного цикла и резко возрастают в фазе практической реализации информационной системы. Между тем, ошибки, допущенные на первых двух этапах, порождают на последующих этапах трудные, часто неразрешимые проблемы, а также могут серьезно повлиять на стоимость, график работ и, в конечном итоге, на результаты работ в целом. С учетом излагаемых ниже причин имеются основания для выделения их в самостоятельный и специфический вид деятельности – концептуальное проектирование информационных систем. Результатом концептуального проектирования является концепция информационной системы, под которой будем понимать системно взаимосвязанную совокупность структурных решений Sti St, реализующих требуемое качество информационного обеспечения Qt.
Вербально введенное понятие можно описать следующим образом: сущность этой концепции составляет оригинальный, объективный, беспристрастный и исчерпывающий подход. Отправным моментом концепции должны служить конечная продукция или требования к функционированию. На этой основе должна быть определена общая структура "идеальной системы" при минимальном учете преобладающих особенностей фирмы или какой-либо организации, используемых методов и оборудования. Конечная цель заключается в выдаче оптимальной информации, обеспечивающей оптимальное сочетание людей и оборудования, для выполнения тех функций, которые наилучшим образом могут быть осуществлены соответственно самим человеком, использующим оборудование в целях наиболее эффективного выполнения поставленных задач.
Этап концептуального проектирования должен быть определен таким образом, чтобы проектировщик все исходные данные на основе своих знаний, опыта и интуиции смог бы преобразовать в предельно формализованные частные задания на проектирование, в том числе и в задание на проектирование структуры объекта.
Определим задачу концептуального проектирования через его компоненты.
Объектом концептуального проектирования является существующее состояние информационной системы
63
o |
p |
i |
|
(3.6) |
|
Sc=(Sc |
, Sc |
, Sc ), |
|
||
|
|
o |
p |
i |
– |
где Sc – состояние существующей информационной системы, Sc |
, Sc |
, Sс |
|||
соответственно организационно-техническое, функциональное и информационное структурные решения.
Субъект концептуального проектирования. По общепринятой в отече-
ственной технической литературе терминологии субъект концептуального проектирования следует именовать "разработчик" или "проектировщик". Однако представляется, что названные термины наилучшим образом отражают содержание детального (физического) проектирования. В части, касающейся разработки концепции информационных систем, более привлекателен современный термин "системный интегратор".
Система целей концептуального проектирования. Основная цель кон-
цептуального проектирования может быть сформулирована следующим образом: определение множества состояний информационной системы St, реали-
зующих требуемый уровень качества информационного обеспечения Qt.
Концептуальное проектирование информационных систем является многоцелевым (оценка и сравнение отдельных целей в единых универсальных единицах невозможна). Поэтому цель концептуального проектирования представим вектором
|
|
|
|
o |
p |
i |
), |
(3.7) |
o |
p |
|
i |
Sti = (Sti |
, Sti |
, Sti |
||
; Sti |
– i-ое перспективное решение, соответственно: |
|
||||||
где Sti |
; Sti |
|
|
|||||
-организационно-техническое (целевое состояние организационной и технической структур);
-процедурное (целевое состояние процедурной структуры);
-информационное (целевое состояние информационной структуры). Практическая активность. Для достижения целей концептуального про-
ектирования системный интегратор должен осуществить ряд системно взаимосвязанных работ, направленных на совершенствование организационнотехнической структуры, структуры информационных процессов и структуры информации. Обозначим эти виды работ:
Wio={wio} – работы, направленные на совершенствование организационнотехнической структуры до состояния Sti;
Wip={wip} – работы, направленные на совершенствование функциональной структуры до состояния Stip;
Wii={wii} – работы, направленные на совершенствование информационной структуры до состояния Stii.
Задача концептуального проектирования информационных систем.
Структуризация понятия концептуального проектирования и формализация его основных компонентов позволяет сформулировать в организационнотехнических терминах задачу концептуального проектирования информационных систем:
64
< Имеется S*; Требуется St > или < S*; St >. |
(3.8) |
В выражении (3.8) St – множество целевых в смысле выражения состояний информационной системы, вектор цели концептуального проектирования. За-
данные условия S* включают вектор текущего состояния информационной системы Sс и множество допустимых операторов W, переводящих информацион-
ную систему из существующего состояния в целевое. Таким образом, формально задачу концептуального проектирования информационных систем можно представить тройкой вида:
< Sс, W, St >. |
(3.9) |
Подобное представление определяет концептуальное проектирование информационных систем как процесс постановки и решения задачи (3.9).
Современные подходы к концептуальному проектированию информационных систем
Проблема концептуального проектирования информационных систем: состояние и пути решения
В настоящее время наиболее распространен так называемый позадачный подход к совершенствованию информационного обеспечения. Сущность позадачного подхода заключается в эвристическом анализе предметной деятельности в целом или одной из задач организации, на основе которого выделяются отдельные информационные процедуры, удовлетворяющие двум условиям:
-низкое качество информационного обеспечения;
-возможность совершенствования путем разработки и внедрения технических устройств, автоматизации или организационно-правовых решений.
Существующие и перспективные технические и организационные решения, получаемые в результате описанного подхода, позволяют в целом поддерживать на определенном уровне и совершенствовать информационное обеспечение организаций. Однако в силу объективных причин этот подход к настоящему времени во многом себя исчерпал.
Начиная с середины XX века в проектировании информационных систем наметилась общая тенденция – объектами проектирования стали большие и сложные информационные системы. Это привело к резкому росту наукоемкости и средней сложности проектов.
Поэтому при проектировании больших систем стала прослеживаться неработоспособность подходов с неразвитыми или слабо развитыми фазами концептуального проектирования. Внешне это проявляется в появлении объективных трудностей у руководителей организаций и технических служб, принимающих решения по всему комплексу вопросов совершенствования информационного обеспечения. Эти трудности обусловлены тем, что существующие подходы не дают в явном виде ответ о необходимости и достаточности совершенствования информационного обеспечения, в т.ч.:
65
-рациональных (формальных) критериях и методах оценки существующего качества и требованиях к качеству перспективного информационного обеспечения;
-перечне приоритетных задач деятельности организаций, информационные процессы которых могут быть усовершенствованы на основе структурнопараметрических решений;
-целесообразной последовательности позадачного и попроцедурного совершенствования;
-соотношении организационных, технических, функциональных и информационных решений;
-необходимых финансовых, технических и других ресурсах;
-сроках проведения проектных работ;
-нормативной базе, необходимой для организации информационного обеспечения на основе новых структурных решений.
Кроме этого, для большинства руководителей организаций характерно отсутствие опыта в организации больших проектов вообще и, тем более, в рыночных условиях, когда необходимо:
-изучать конъюнктуру рынка;
-определять реальные цели проектов,
-находить требуемые финансовые и другие ресурсы, исполнителей и т.д. Кроме того, в силу новизны предметной области, отсутствия сколько-
нибудь цельной и апробированной методологии, позволяющей рассматривать процесс концептуального проектирования комплексно, с системных позиций, проблемы совершенствования, модернизации или создания информационных систем возникают и перед сторонними разработчиками в случае привлечения их к проектированию. Это затрудняет совершенствование информационного обеспечения, поскольку разработчику приходится не только выбирать или создавать технические средства, но и решать задачи предметной области, задачи, связанные с научно обоснованным построением структуры, учитывать требования инженерной психологии и эргономики, системные требования и др.
Приведенный перечень наиболее актуальных проблем позволяет считать, что в настоящее время концептуальные решения по совершенствованию информационного обеспечения принимаются в условиях неопределенности на основе эвристик. Как известно, эвристические методы основаны на неформальных, интуитивных соображениях, на опыте решения сходных или аналогичных задач, в том числе другими людьми. Они также не отвечают условиям результативности.
Существует эмпирически установленная зависимость между степенью осознания текущего состояния, а также современных технико-организационных возможностей совершенствования информационного обеспечения и объемом эвристических процедур.
Еще одним скрытым фактором, негативно влияющим на результаты проекта, является архаичность традиционного управленческого цикла, основным недостатком которого является неразвитость обратных связей (регулирования). Контроль результатов проекта осуществляется, по сути, после физической реализации информационной системы на основе субъективной оценки ("хорошо",
66
"плохо") состояния информационного обеспечения. Процедура согласования технического задания практически не выявляет и не корректирует эвристических ошибок, допущенных на предшествующих этапах, и является в известной мере формальной.
Таким образом, существующее положение в сфере совершенствования информационного обеспечения организаций не позволяет принимать тривиальные решения с гарантированным достижением цели. Поэтому работы в этом направлении проводятся стихийно и не всегда эффективно. В итоге это приводит не только к нарушению сроков осуществления проектов, перерасходу средств, невыполнению требований по показателям конечного результата, но и к появлению в организациях избыточных и часто несовместимых информационных систем с выраженными негативными свойствами: дублированием, отсутствием целостности и согласованности, снижением доступности информации, трудностями ее интеграции.
Особенности проблемы и условия концептуального проектирования информационных систем
Из изложенного следует, что рассмотренные подходы к концептуальному проектированию информационных систем не позволяют системно учитывать особенности сущности и современного состояния проблемы совершенствования информационного обеспечения, а также специфику деятельности организаций. Ниже приводится систематизированный перечень особенностей проблемы концептуального проектирования информационных систем.
Выделяют следующие особенности, определяемые сущностью проблемы совершенствования информационного обеспечения.
1.Рост требований и увеличение компетенции пользователей.
2.Собственная сложность конечных результатов проектной деятельности (проектов).
3.Многоаспектность проблемы, состоящая в наличии различных, часто несогласуемых показателей оценки качества информационного обеспечения. Представляется, что допустимо говорить об отсутствии системы сформулированных, взаимосвязанных показателей качества, а также требований к областям допустимых их значений.
4.Необходимость осуществления предметной деятельности и, следовательно, и информационного обеспечения в условиях неопределенности целей и риска.
5.Необходимость непрерывного решения проблемы совершенствования информационного обеспечения.
6.Необходимость активного участия в проектах персонала организаций, обусловленная тем, что последние являются носителями предметных знаний и конечными пользователями системы.
7.Отсутствие формальных методов решения проблемы.
Особенности, определяемые современным состоянием проблемы.
1. Отсутствие системных разработок ("фрагментарность" решений). До настоящего времени вопросы разработки научно-методологической базы совершенствования информационного обеспечения находятся в начальной стадии.
67
Недостаточно глубоко прорабатываются системные аспекты, слабо осуществляются: контроль и планирование процессов совершенствования информационного обеспечения на местах; координация технических концепций и предложений; управление качеством информационного обеспечения; анализ существующей и разработка новой организации информационного обеспечения и др.
2.Неустойчивость экономической ситуации, изменчивость законодательства и политики в области экономической деятельности. В результате становится высоким риск инвестиционных проектов, усложняются процессы ценообразования и прогнозирования стоимости проектов.
3.Перманентно существующая организационная перестройка.
4.Динамичность информационных технологий, определяемая достижениями научно-технического прогресса.
4.Ошибки планирования и ценообразования.
5.Неадекватная сложности проблемы организация работ на местах. Количество и качество руководящих материалов, направляемых на места, не соответствует сложности и актуальности проблемы.
6.Ограниченное финансирование работ.
7.Наличие существующих информационных технологий, так или иначе обеспечивающих информационные потребности организаций.
Особенности, определяемые структурой и предметной деятельностью организаций. Совершенствование информационного обеспечения проводится
вспецифических условиях: иерархичность, территориальная распределенность организационной структуры и деятельности; многозадачность предметной деятельности; динамичность организационной структуры, условий функционирования и решаемых задач.
Организации состоят из подразделений, специализирующихся на отдельных функциях или задачах. Это представляется естественным, поскольку ведет
купрощению организационной структуры и использованию сотрудников одной специальности. Такие функциональные подразделения обеспечивают высокую эффективность предметной деятельности, но вместе с тем им свойственны определенные особенности, являющиеся ограничительным фактором при проектировании информационных систем:
1.Неспособность функциональных подразделений организовать эффективную совместную работу и координацию с другими функциональными подразделениями, исполнителем проекта, сторонними организациями. В ряде случаев руководители функциональных подразделений не знают или плохо представляют и не учитывают цели всего проекта. Поэтому часто то, что представляется полезным функциональному руководителю для его подразделения, не представляет интереса или даже вредно для другого подразделения или в целом для организации.
2.Свойственное для крупных организаций соперничество между функциональнымиподразделениямиможетпривестикнеоптимальностипроектныхрешений.
3.Ответственность за взаимоотношения и координацию может быть нечеткой или неопределенной из-за параллелизма или неправильного распределения обязанностей. Это замедляет и усложняет процесс принятия решений и оказывает отрицательное влияние на весь проект.
68
4. В связи со значительными размерами и организационной сложностью руководству организации или подразделений достаточно сложно уделять необходимое внимание текущим проблемам проекта. Серьезным и часто определяющим фактором является естественная для руководителей некомпетентность в данной сфере.
Специфика предметной деятельности обуславливает специфику информационного обеспечения: коллективное использование территориально распределенных информационных ресурсов; дискретность, разномасштабность, стохастичность протекающих информационных процессов; высокие требования к качеству всех процедур информационного процесса; отсутствие априорной информации о характеристиках информационных процессов, большой объем и разнородность обрабатываемой информации, сложность информационных связей; жесткая организационно-правовая детерминированность информационных процессов и ряд других факторов. Имеют место различные и зачастую противоречащие друг другу информационные потребности пользователей.
Условия концептуального проектирования. Совокупность изложенных особенностей совершенствования информационного обеспечения определяет ряд условий, при наличии которых в жизненном цикле проекта должна присутствовать развитая фаза концептуального проектирования:
1.Информационная система является большой и сложной. Проект представляет собой систему, состоящую из подсистем, которые должны быть объединены в единое функционально связанное целое.
2.Проект является технически сложным.
3.Необходимость финансового контроля на всех стадиях проекта.
4.Наличие ограничений в смете и календарных графиках.
5.Необходимость быстрого реагирования на изменения условий проекта.
6.Привлечение к проекту большого числа функциональных подразделений
иохват значительного числа видов работ.
7.Возможность серьезных изменений в организационной структуре.
8.Необходимость в больших закупках и поставках материалов, оборудования, услуг.
9.Необходимость привлечения генерального подрядчика и соисполнителей для выполнения основной или большей части проекта.
10.Вероятность внешних воздействий, способных нанести серьезный ущерб проекту до его завершения.
Графическое представление условий концептуального проектирования показано на рис. 2.3.3.
69
Ограничения |
|
Вероятность |
|
Необходи- |
|
Возможность |
|
|
|
|
|
мость быстро- |
|
серьезных |
|
Техническая |
|||
в смете и |
|
внешних |
|
|
|
||||
|
|
го реагирова- |
|
изменений |
|
сложность |
|||
календарном |
|
негативных |
|
|
|
||||
|
|
ния на изме- |
|
в структуре |
|
проекта |
|||
плане |
|
воздействий |
|
|
|
||||
|
|
нения условий |
|
органа |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
УСЛОВИЯ НЕОБХОДИМОСТИ ПРОЕКТ
КОНЦЕПТУАЛЬНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Необходимость |
|
Необходимость |
|
большого количества |
|
ген. подрядчика и |
|
|
|
оборудования, мате- |
|
соисполнителей |
|
|
|
риалов, услуг |
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 2.3.3. Условия необходимости концептуального проектирования
В силу изложенных обстоятельств (современное состояние и особенности проблемы концептуального проектирования) становится очевидным, что дальнейшее использование общепринятых подходов к концептуальному проектированию становится одной из причин все более существенного снижения качества информационного обеспечения.
Поэтому лицу, принимающему решения по цели совершенствования информационного обеспечения и путям достижения этих целей, необходим набор четких, однородных и взаимосвязанных методов и инструментальных средств, применение которых позволило бы правильно выявить цели совершенствования информационного обеспечения, а затем достичь их.
Другими словами, необходима специальная технология концептуального проектирования, отвечающая следующим требованиям:
-целостность и системность реализуемого данной технологией процесса, который должен включать функционально полный набор компонентов "технологической цепочки";
-высокая степень расчленяемости процесса на стадии (процедуры), что и открывает возможность его технологизации;
-регулярность процесса и однозначность его стадий, что позволяет применять при их описании законы больших чисел и средних величин;
-в результате появляется, с одной стороны, возможность их стандартизации и унификации, а с другой, планирования, учета и организации.
70