На правах рукописи

Граблев Михаил Николаевич РАЗВИТИЕ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ ВИЗУАЛИЗАЦИИ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ПРИ ВНЕДРЕНИИ И СОПРОВОЖДЕНИИ КОРПОРАТИВНЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ Специальность 08.00.13 - Математические и инструментальные методы экономики

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата экономических наук

Москва 2008

Работа выполнена на кафедре информационных систем ГОУ ВПО Государственный университет управления

Научный консультант: доктор физико-математических наук, профессор Шкурба Виктор Васильевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Гуриев Марат Аликович кандидат экономических наук, доцент Соловьев Владимир Игоревич

Ведущая организация: Учреждение Российской академии наук Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН (ИПУ)

Защита состоится 25 февраля 2009 г. в 13 часов 00 минут на заседании диссертационного совета Д 212.049.09 при Государственном университете управления по адресу: 109542, г. Москва, Рязанский проспект, 99, БЦ-211.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Государственного университета управления и на сайте www.guu.ru.

Автореферат разослан л л 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета к.э.н., доцент Н.Ф. Алтухова 3 I.

Общая характеристика работы

Актуальность темы исследования. Проблемам визуализации в представлениях проектной и рабочей документации всегда - явно или неявно - уделялось большое внимание в системотехнике систем. В технических и научных приложениях значительный успех достигнут в направлении, известном как схемотехника - особенно впечатляюще, например, в электротехнике или химии. Аналогично при внедрении и сопровождении корпоративных информационных систем (КИС) довольно широкое распространение получили так называемые CASE-системы и технологии, по существу, так же нацеленные на восприятие решений человеком, продукции, можно сказать, человекоориентированного моделирования.

Уровень схемотехнического моделирования еще недостаточно прописан в научных установках системотехники компьютеризованных систем в экономике, в концептологии КИС. Как следствие - отставание соответствующего системотехнического направления, особенно это заметно в звене сопряжения проектанта и потребителя проектных решений - так называемого пользователя.

А если смотреть с позиций современной информатики, то в этом звене явно недостаточно используются новые эффективные возможности улучшения всего системотехнического комплекса - мультимедийные средства. Инструментарий проектирования КИС не обладает вполне достижимым уровнем наглядности, что явно снижает сферу его применимости.

Схемотехника направлена на выявление структурных особенностей систем, их синтез (определение структуры), обеспечивающий выполнение определённых функций системы, а также расчёт параметров входящих в них элементов на всех этапах жизненного цикла системы (проектирование, создание и эксплуатация).

Также она представляет собой интерфейс между разработчиками и пользователями будущей системы.

С учетом современных возможностей компьютерных средств визуализации актуальным является разработка новых стандартов безбумажной информатики.

Они направлены на формирование информатики схемотехнического уровня в целом и развитие современных CASE-средств, в частности - для начала, не запрещая вводить разработчикам новые обозначения в моделях, но фиксируя классы объектов. Данный подход развивает классическое представление подобных систем (в виде блок схемы и языка), дополняя его мультимедийными средствами, что делает модели понятными большему числу пользователей.

Цели диссертационного исследования состоят в:

- развитии концептологии схемотехнического проектирования и методов визуализации, используемых на этапах проектирования и внедрения КИС;

- создании образцов схемотехнических стандартов проектирования КИС;

- их использовании в проектировании моделирующих стендов и демонстрационно-обучающих комплексов;

- обосновании проектирования моделирующих стендов и демонстрационно-обучающих комплексов как модулей системотехники КИС в условиях развитых средств визуализации.

Для достижения указанных целей решены следующие задачи:

- проанализированы современные подходы создания КИС, а также средств визуализации, используемых на различных этапах проектирования и внедрения систем подобного класса;

- рассмотрены схемотехники, применяемые в самых различных областях жизнедеятельности человека;

- развиты представления об элементах знаковых систем, используемых при внедрении и сопровождении КИС;

- развиты способы конструирования знаковых систем;

- спроектированы и разработаны моделирующие стенды;

- апробированы демонстрационно-обучающие комплексы.

Объектом исследования является процесс проектирования, внедрения и сопровождения корпоративных информационных систем.

Предметом исследования является уровень схемотехнического проектирования, методы и средства визуализации, используемые на этапах проектирования, внедрения и сопровождения КИС.

Теоретической основой исследования послужили труды российских и зарубежных ученых в области проектирования и внедрения КИС, использования CASE-средств, в области семиотики, системного анализа и др.

Методологическую основу работы составили методологии разработки и внедрения КИС, методы схематизации и визуализации, используемые при разработке и внедрении КИС, методы из области менеджмента, информационных технологий, в том числе метод системного анализа.

Научная новизна диссертационной работы заключается в предложенной технологии построения многоуровневых моделей для целей проектирования КИС, отличительными особенностями которой являются: использование предопределенной библиотеки более наглядных, чем в стандартных CASEсредствах, конструктивов; дополнение статичных моделей визуализацией отношений между конструктивами и использованием слоев для отображения инфраструктуры.

Новые научные результаты:

- уточнение места схемотехнического проектирования в системотехнике КИС, что позволяет раньше и качественнее задействовать обучение будущих пользователей на проекте, согласовывать проектные решения с заказчиком.

- предложена технология построения многоуровневых моделей для целей проектирования КИС, отличительными особенностями которой являются: использование предопределенной библиотеки более наглядных, чем в стандартных CASE-средствах, конструктивов; дополнение статичных моделей визуализацией отношений между конструктивами и использованием слоев для отображения инфраструктуры и динамики систем на базе сценарного подхода;

- предложена архитектура моделирующих стендов;

- предложена архитектура демонстрационно-обучающих комплексов.

Достоверность научных результатов подтверждается проведенным автором анализом литературы, посвященной вопросам внедрения и сопровождения КИС, приведенными материалами известных достижений других авторов, а также результатами апробации усовершенствованной технологии построения моделей.

Значение для теории и практики научных результатов. Предложенные в работе изменения технологии построения многоуровневых моделей для целей проектирования КИС, выделение уровня схемотехнического проектирования в системотехнике КИС, разработанные макеты моделирующих стендов и примеры демонстрационно-обучающих комплексов могут быть использованы при адаптации методологий внедрения КИС на соответствующих проектах, рассматриваться как принципы построения моделей предприятия на основе современных средств визуализации.

Апробация результатов исследования. Основные положения диссертации докладывались и получили положительную оценку на Всероссийских научных конференциях молодых ученых и студентов Реформы в России и проблемы управления, 2005, 2006, 2008 гг. в ГУУ, г. Москва.

Внедрение результатов исследования. Результаты исследования нашли применение в работе консультантов Департамента ERP-технологий ООО ТехноСерв АС при проектировании и внедрении информационных систем на базе программных продуктов компании SAP.

Публикации. По теме диссертации в открытой печати опубликовано научных работ, общим объемом 1,9 п.л., лично автору принадлежит 1,7 п.л.

Работы посвящены вопросам развития средств визуализации в системотехнике КИС.

Объем работы - диссертация состоит из введения, трех глав, заключения.

Работа содержит 132 страницы основного машинописного текста, приложений 1,таблиц 4, рисунков 93. Список использованной литературы включает наименований трудов отечественных и зарубежных авторов.

Структура диссертации.

Во введении дано обоснование актуальности, научной новизны, целей и задач исследования, приведены наиболее существенные результаты.

В первой главе - Современные методы и средства визуализации, используемые при внедрении и сопровождении КИС - рассмотрены текущее положение и основные проблемы используемых в настоящий момент средств визуализации информации, применяемых на различных этапах разработки и внедрения КИС, представлены основные положения семиотики.

Во второй главе - Теоретические основы развития методов визуализации - для повышения наглядности на этапах разработки и внедрения КИС предложено развитие представлений об обозначающих конструктивах знаковых систем, совершенствование способов конструирования знаковых систем, а также методов и средств обучения. Разработаны архитектуры компьютерных средств схемотехники.

В третьей главе - Методические положения по разработке программных продуктов поддержки методов визуализации - представлена разработка макета моделирующего стенда, согласно описанной ранее архитектуре, а также проведена апробация компьютерных средств на функциональных подсистемах (в качестве предметной области выбрано производство пиломатериалов), приведено экономическое обоснование разработки данных программных продуктов.

В заключении подведены итоги диссертационного исследования, сформулированы основные выводы.

II. Основное содержание работы

При разработке и внедрении КИС на крупных предприятиях наиболее востребованными (часто используемыми) являются следующие базовые методологии: разработка и внедрение КИС на основе ГОСТов; Accelerated SAP компании SAP AG; Application Implementation Method (AIM) корпорации Oracle;

Microsoft Business Solutions Partner Methodology корпорации Microsoft.

Укрупненные этапы разработки и внедрения в них схожи и могут быть сведены к следующим: разработка концепции; предъэскизный проект; эскизный проект;

техно-рабочий проект; опытная эксплуатация; промышленная эксплуатация;

сопровождение.

На всех этапах разработки и внедрения КИС для самых разнообразных целей используются методы и средства визуализации информации. Основная масса инженерных задач при разработке и внедрении КИС решается на этапе технического и рабочего проектирования. Именно эти этапы в настоящий момент используют специализированные технологии схематизации и визуализации информации - CASE-технологии.

На основании обзора методологии функционального моделирования SADT, моделированию потоков данных (процессов) - методология Gane/Sarson, методологии ARIS, UML выявлена основная тенденция развития CASE-средств - унификация, упрощение обозначений, абстракция, закрытость знаковых систем.

С позиций современной семиотики возможно выделение типов знаковых систем в порядке их появления в филогенезе человечества и в онтогенезе отдельного человека, а также по степени увеличивающейся абстракции лежащей в основании каждого типа: естественные знаковые системы, образные системы, языковые системы, системы записи, математические коды. На основании данной классификации можно сделать следующие выводы: чем ближе знак находится к своему референту, тем меньше в нем заряд абстракции и тем меньше он зависит от знаковой системы, внутри которой функционирует, и наоборот, чем дальше знак отстоит от своего референта, тем больше он зависит от такой системы.

Современная схемотехника прослеживается в таких областях человеческой жизнедеятельности как строительство, электроника и электротехника, промышленное производство различных типов, алгоритмизация, автоматизация различных социально-экономических процессов и прочее. Схемотехника различных отраслей наук использует самые разнообразные знаковые системы.

Наряду с высокоабстрактными способами представления окружающей реальности активно применяются и более наглядные (пусть и менее универсальные). Семиотика предоставляет возможность объединить всю совокупность современных схемотехник, используемых во многих отраслях науки и техники, выделить их общие принципы и закономерности (не зависящие от конкретной области приложения).

Одним из недостатков современных CASE-средств (при том довольно очевидным с позиции семиотики) для целей их использования в системе общения разработчик - конечный пользователь является их ориентация на повышение уровня абстракции. Работа с ними требует специализированного обучения. Создатели CASE-средств пытаются усовершенствовать их до уровня систем, в которых знаки спаяны в инструментальные схемы, приспособленные для обработки данных знаков и получения новой информации (самое сильное агрегатное состояние системы).

С другой стороны внедрение современных КИС - это не создание нового и уникального, а адаптация типовых решений. С помощью современных мультимедийных средств появилась возможность улучшить средства визуализации, используемые в системотехнике КИС.

Так как эскизный проект - модель системы, ее компонент, технологий, а новый инструментальные средства позволяют сделать такую модель наглядной, информативной, доходчивой, то сам эскизный проект можно использовать не только как техническое задание на последующее проектирование, детализацию проекта, но и уже на этой стадии учитывать пожелания ответственных исполнителей с последующим обучением функциям специалистов исполнителей функций. Уже на этапе эскизного проектирования желательно привлекать конечных пользователей будущей системы, начиная параллельно процесс обучения новой системе.

Общую задачу повышения наглядности можно разбить на две крупных подзадачи: 1) совершенствование методов; 2) совершенствование средств.