Инструментальная поддержка разработки и внедрения корпоративных информационных систем
Сергей Маклаков 
Что происходит на предприятии?
В какую сумму обойдется внедрение КИС?
Поддерживает ли структура данных КИС деятельность предприятия?
Поддерживает ли функциональность КИС деятельность предприятия?
Разработка и внедрение информационных систем управления предприятием, или корпоративных информационных систем (КИС), связана с серьезным риском. К сожалению, можно привести множество примеров, когда проекты по внедрению готовых или разработанных под заказ информационных систем оканчивались неудачей. Между тем существуют специальные методики и инструментальные средства, позволяющие минимизировать риски и решать ключевые проблемы, возникающие на различных этапах жизненного цикла КИС — от анализа до сопровождения.
Что происходит на предприятии?
Прежде чем пытаться выбрать существующую или создать собственную информационную систему, а затем внедрить ее, необходимо проанализировать, как работает предприятие в настоящее время. Для анализа необходимо знать не только то, как работает предприятие в целом и как оно взаимодействует с внешними организациями, заказчиками и поставщиками, но и то, как организована деятельность на каждом рабочем месте. Один человек, как правило, не обладает такой информацией. Действительно, руководитель предприятия хорошо представляет, как работает организация в целом, но не в состоянии знать все особенности деятельности всех рядовых сотрудников. Рядовой же сотрудник хорошо знает свои обязанности, но плохо разбирается в том, как работают его коллеги. Следовательно, для анализа деятельности предприятия следует собрать знания множества людей в едином месте, то есть создать модель деятельности предприятия. Многие корпоративные информационные системы зарубежных производителей (SAP R/3, Baan, Ross iRenaissance и др.) имеют в своем составе специальные средства, основанные на оригинальных методиках. С помощью этих средств можно обследовать предприятия и построить модель их деятельности, однако существуют и стандартизированные методологии и инструментальные средства, прошедшие проверку временем. Один из таких стандартов — IDEF0, в основе которого лежит метод SADT (методология структурного анализа и проектирования), а BPwin (Computer Associates) является поддерживающим его инструментальным средством (см. статьи автора «Инструментальные средства разработки крупных информационных систем. Часть 1», КомпьютерПресс № 7’98 и «Новые возможности CA BPwin 4.0», КомпьютерПресс № 3’2001).
Основная идея методологии SADT — построение древовидной функциональной модели предприятия. Сначала функциональность предприятия описывается в целом, без подробностей. Такое описание называется контекстной диаграммой. Взаимодействие с окружающим миром описывается в терминах входа (данные или объекты, потребляемые или изменяемые функцией), выхода (основной результат деятельности функции, конечный продукт), управления (стратегии и процедуры, которыми руководствуется функция) и механизмов (необходимые ресурсы). Кроме того, при создании контекстной диаграммы формулируются цель моделирования, область (то есть описание того, что будет рассматриваться как компонент системы, а что как внешнее воздействие) и точка зрения (позиция, в соответствии с которой будет строиться модель). Обычно в качестве точки зрения выбирается точка зрения лица или позиция объекта, ответственного за работу моделируемой системы в целом.
Затем общая функция в процессе функциональной декомпозиции разбивается на крупные подфункции. Каждая подфункция, в свою очередь, декомпозируется на более мелкие — и так происходит вплоть до достижения необходимой детализации описания. На рис. 1 показано дерево функций, называемое деревом узлов функциональной модели.
Каждый узел соответствует отдельному фрагменту описания — диаграмме (рис. 2). Модель представляет собой совокупность иерархически выстроенных диаграмм, каждая из которых является описанием какой-либо функции или работы (activity).
Работы на диаграммах изображаются в виде прямоугольников (функциональные блоки). Каждая работа изображает какую-либо функцию или работу и именуется глаголом или глагольной фразой, обозначающей действие, например «Изготовление изделия», «Обслуживание клиента» и т.д. Стрелки помечаются существительным и обозначают объекты или информацию, связывающую работы между собой и с внешним миром. В отличие от моделей, отображающих структуру организации, работа на диаграмме верхнего уровня в функциональной модели — это не элемент управления нижестоящими работами, а их совокупность. Работа нижнего уровня — то же самое, что и работа верхнего уровня, но в более детальном изложении.
После каждого сеанса декомпозиции автором диаграммы формируется папка — набор документов, в который входят сама диаграмма, дополнительные отчеты и т.д. Папка направляется эксперту предметной области, хорошо разбирающемуся в моделируемом фрагменте деятельности предприятия, для проведения экспертизы. На уровне контекстной диаграммы это может быть управляющий предприятия, на уровне первой декомпозиции — начальник отдела и т.д., вплоть до рядового исполнителя. Прежде чем декомпозировать далее, на текущем уровне необходимо внести в диаграмму все замечания экспертов. Таким образом, каждый из экспертов дополняет модель в той ее части, в которой он наиболее компетентен. В результате получается полностью адекватная системе модель, которая позволяет наглядно представить имеющиеся недостатки, перенаправить и усовершенствовать бизнес-процессы, провести анализ стоимости производства. Данная модель может служить основой для создания информационной системы.
BPwin позволяет создавать модели процессов и поддерживает в одной модели три стандарта (нотации) моделирования одновременно — IDEF0, DFD и IDEF3. Каждая из этих нотаций позволяет рассмотреть различные стороны деятельности предприятия. Диаграммы IDEF0 предназначены для описания бизнес-процессов на предприятии; они позволяют понять, какие объекты или информация служат сырьем для процессов, какие результаты следуют из произведенных работ, что является управляющими факторами и какие ресурсы для этого необходимы. Нотация IDEF0 помогает выявить формальные недостатки бизнес-процессов, что существенно облегчает анализ деятельности предприятия. Диаграммы потоков данных (Data Flow Diagramming, DFD) используются для описания документооборота и обработки информации. Для описания логики взаимодействия информационных потоков более подходит нотация IDEF3 (называемая также workflow diagramming), — нотация моделирования, использующая графическое описание информационных потоков, взаимоотношений между процессами обработки информации и объектов, которые являются частью этих процессов.
В результате обследования предприятия строится функциональная модель существующей организации работы AS-IS («как есть»). На основе этой модели достигается консенсус между различными единицами бизнеса по вопросам, кто что сделал и что каждая единица бизнеса добавляет в процесс. Модель AS-IS позволяет выяснить, что следует сделать сегодня, перед тем как решить, что следует сделать завтра. Внедрение информационной системы неизбежно приведет к перестройке существующих бизнес-процессов предприятия. Анализ функциональной модели позволяет понять, где находятся самые узкие места, в чем будут состоять преимущества новых бизнес-процессов и насколько глубоким изменениям подвергнется существующая структура организации бизнеса. Детализация бизнес-процессов позволяет выявить недостатки организации даже там, где функциональность на первый взгляд кажется очевидной. Признаками несовершенной деятельности могут быть бесполезные, неуправляемые и дублирующиеся работы, неэффективный документооборот (нужного документа не оказывается в нужном месте в нужное время), отсутствие обратных связей по управлению (проведение работы не зависит от результата) и по входу (объекты или информация используются нерационально) и т.д.
 |
|
Что дает внедрение КИС?
Найденные в модели AS-IS недостатки можно исправить при создании модели TO-BE («как будет») — модели новой организации бизнес-процессов. Модель TO-BE нужна для оценки последствий внедрения КИС и анализа альтернативных, в том числе лучших, путей выполнения работы и документирования того, как предприятие будет функционировать в будущем. Как правило, строится несколько моделей TO-BE, из которых по какому-либо критерию выбирается наилучшая (рис. 3). Например, каждая из моделей TO-BE может соответствовать определенной информационной системе.
Проблема состоит в том, что таких критериев может много и непросто выделить важнейший. Для того чтобы определить эффективность бизнес-процессов после внедрения КИС, необходима система метрики, то есть качество следует оценивать количественно.
BPwin предоставляет аналитику два инструмента для оценки модели — стоимостной анализ, основанный на работах (Activity Based Costing, ABC), и свойства, определяемые пользователем (User Defined Properties, UDP). ABС является широко распространенной методикой, используемой международными корпорациями и государственными организациями для идентификации движителей затрат в организации. Стоимостной анализ представляет собой соглашение об учете, используемое для сбора затрат, связанных с работами, с целью определить общую стоимость процесса. АВС основан на модели работ, поскольку количественная оценка невозможна без детального понимания функциональности предприятия. Обычно ABC применяется для того, чтобы понять, как складываются выходные затраты, и облегчить выбор нужной модели работ при реорганизации деятельности предприятия (Business Process Re-engineering, BPR). С помощью стоимостного анализа можно определить действительную стоимость производства продукта и поддержки клиента, идентифицировать самые затратные работы (те, которые должны быть улучшены в первую очередь) и т.д. в каждой из моделей AS-IS и TO-BE. Следовательно, стоимостной анализ позволяет оценить последствия внедрения КИС и выяснить, приведет ли информационная система к повышению производительности и экономическому эффекту и к какому именно.
ABC может проводиться только тогда, когда модель работы является последовательной (следует синтаксическим правилам IDEF0), корректной (отражает бизнес), полной (охватывает всю рассматриваемую область) и стабильной (проходит цикл экспертизы без изменений). Эта методика включает в себя такие понятия, как объект затрат (причина, по которой работа выполняется; обычно это — основной выход работы, стоимость работ есть стоимость объектов затрат), движитель затрат (характеристики входов и управлений работы, которые влияют на то, как выполняется и как долго длится работа) и центры затрат (центры затрат можно трактовать как статьи расхода).
При проведении стоимостного анализа в BPwin сначала задаются единицы измерения времени и денег, далее описываются центры затрат (cost centers) и затем для каждой работы на диаграмме декомпозиции назначаются продолжительность (duration), частота проведения данной работы в рамках общего процесса (frequency) и суммы по каждому центру затрат, то есть задается стоимость каждой работы по каждой статье расхода. Затраты вышестоящей работы определяются как сумма затрат дочерних работ по каждому центру затрат. Такой достаточно упрощенный принцип подсчета справедлив в случае, если работы выполняются последовательно. Если же схема выполнения более сложная, можно отказаться от подсчета и задать итоговые суммы вручную или воспользоваться специализированным средством стоимостного анализа EasyABC. Результаты стоимостного анализа наглядно представляются на специальном отчете BPwin — Activity Cost Report (ABC). ABC позволяет оценить стоимостные и временные характеристики системы. Если стоимостных показателей недостаточно, имеется возможность внесения собственных метрик — свойств, определенных пользователем (User Defined Properties, UDP). Каждой работе можно поставить в соответствие набор UDP и проанализировать результат в специальном отчете Diagram Object Report.
|
|
В какую сумму обойдется внедрение КИС?
Модели AS-IS и TO-BE позволяют описать начальное и конечное состояние предприятия — до и после внедрения КИС, оставляя без внимания сам процесс разработки (выбора) и внедрения. Но поскольку внедрение информационной системы тоже является работой, можно с помощью BPwin создать модель этой работы (см. модель TO-BE ’ — на рис. 3). Модель TO-BE ’ — это не модель деятельности предприятия, а модель мероприятий по переводу предприятия на новую технологию работы, то есть по внедрению КИС. Используя данную модель, можно с помощью стоимостного анализа оценить объем средств, необходимых для приобретения/разработки и внедрения информационной системы. Такие модели можно построить для перехода на различные модели TO-BE, то есть для внедрения различных КИС (как готовых, так и созданных на заказ) и выбрать оптимальный вариант.
|
|
Поддерживает ли структура данных КИС деятельность предприятия?
Ответ на этот вопрос возможен, если предприятие самостоятельно разрабатывает информационную систему или структура данных приобретаемой информационной системы открыта и документирована. База данных должна полностью обеспечивать каждую функцию предприятия. Для того чтобы убедиться в этом, структура данных должна быть связана с функциональной моделью. Модель данных может быть создана вновь или воссоздана из существующей информационной системы с помощью ERwin (Computer Associates) — системы проектирования данных (подробнее об этом см. в статье «Инструментальные средства разработки крупных информационных систем. Часть 2» в КомпьютерПресс № 8’98, а также в книге автора «BPwin и ERwin. CASE-средства разработки информационных систем». М., «Диалог-МИФИ», 1999).
Связь функциональной модели и модели данных свидетельствует о завершенности анализа, гарантирует наличие источника данных (сущности) для всех потребностей данных (работы). Связи объектов способствуют согласованности, корректности и завершенности анализа.
Стрелки в функциональной модели BPwin обозначают определенную информацию, использующуюся в моделируемой системе. В ERwin на логическом уровне модели данных информация отображается в виде сущностей (соответствуют таблицам на физическом уровне), состоящих из атрибутов сущностей (соответствуют колонкам таблицы). Сущности состоят из совокупности отдельных записей — экземпляров сущностей (соответствуют записям в таблице). К модели данных предъявляются определенные требования (нормализация данных), которые должны обеспечить компактность и непротиворечивость хранения данных. Основная идея нормализации данных состоит в том, что каждый факт должен храниться в одном месте. Это приводит к тому, что информация, которая моделируется в виде одной стрелки в функциональной модели, может содержаться в нескольких сущностях и атрибутах в модели данных. Кроме того, на диаграмме функциональной модели могут присутствовать различные стрелки, изображающие одни и те же данные, но на разных этапах обработки (например, необработанные детали — обработанные детали — изделие в сборе). Информация о таких стрелках находится в одних и тех же сущностях. Следовательно, одной и той же стрелке в функциональной модели могут соответствовать несколько сущностей в модели данных и, наоборот, одной сущности может соответствовать несколько стрелок.
Стрелке в функциональной модели может соответствовать отдельная сущность в модели данных. Информация о стрелке может содержаться только в нескольких атрибутах сущности. Разным атрибутам одной и той же сущности могут соответствовать разные стрелки. На рис. 4 стрелка «Новая часть» соответствует атрибутам «Номер части» и «Название части», стрелка «Наличное количество» — атрибутам «Количество».
Работы в функциональной модели могут создавать или изменять данные, которые соответствуют входящим или выходящим стрелкам. Они могут воздействовать как целиком на сущности (создавая или модифицируя экземпляры сущности), так и на отдельные атрибуты сущности.
BPwin позволяет связывать элементы модели данных, созданной с помощью ERwin, документировать влияние работ на данные и тем самым позволяет создать спецификации на права доступа к данным для каждого процесса.
|
|
Поддерживает ли функциональность КИС деятельность предприятия?
Разработчики информационных систем в процессе создания программного обеспечения сталкиваются с целым рядом трудновыполнимых задач. Работая с объектно-ориентированными технологиями создания приложений, они создают клиент-серверные приложения, которые должны удовлетворять требованиям надежности, управляемости и высокой производительности. Решение этих задач возможно только при условии высокой эффективности анализа и проектирования. С одной стороны, BPwin позволяет построить адекватную модель (модель работ) существующих на предприятии процессов (AS-IS), проанализировать эту модель и построить модель будущих процессов (TO-BE). С другой стороны, разработчики, использующие такие средства объектно-ориентированного анализа и проектирования, как Rational Rose фирмы Rational Software или Paradigm Plus фирмы Computer Associates, могут описать функциональность информационной системы при помощи диаграмм Use Cases (диаграммы Use Cases являются составной частью объектно-ориентированного языка моделирования информационных систем UML, Unified Modeling Language). Бизнес-процессы современных предприятий и организаций весьма сложны. В результате анализа могут быть описаны работы (activity) и функции (use case), информация о которых получена из самых разных источников, поэтому необходима синхронизация работ и функций. Такая синхронизация позволяет выявить соответствие информационной системы реальным бизнес-процессам предприятия и выяснить, обеспечит ли внедряемая КИС поддержку деятельности предприятия.
Для связи модели процессов BPwin и объектной модели Paradigm Plus используется утилита BpLink (рис. 5), которая вызывается как отдельная программа из среды Paradigm Plus. Целью интеграции моделей Paradigm Plus и BPwin является установление логической связи между работами (activity) и функциями (use case), что позволяет создать единую технологическую цепочку — от анализа бизнес-процессов до генерации кода приложений, включая описание требований к приложению. BpLink помогает решить следующие задачи:
- импорт работ и их иерархии из BPwin в BpLink;
- импорт функций (use case) из Paradigm Plus в BpLink;
- создание связей между работами и функциями;
- создание отчетов;
- экспорт информации о работах в Paradigm Plus;
- экспорт информации о функциях в BPwin.
Применение CASE-средств, особенно на ранних этапах разработки и внедрения КИС, позволяет выбрать наиболее эффективную систему из предлагаемых на рынке или качественно спроектировать систему на заказ, а также построить оптимальную стратегию внедрения выбранной или созданной КИС.
КомпьютерПресс 9'2001
