Навчальне видання Корпоративні інформаційні системи, Розділ 2 Архітектура корпоративних Інформаційних систем, ХДЕУ, Харківський державний економічний університет

РОЗДІЛ 2. АРХІТЕКТУРА  КОРПОРАТИВНИХ! ІНФОРМАЦІЙНИХ  СИСТЕМ

2.1. ПРИНЦИПИ ОРГАНІЗАЦІЇ КІС

Корпоративна інформаційна система - це управлінські ідеологія, що поєднує бізнес-стратегію підприємства (з 4 будованою для її реалізації структурою) і передові інформаційні технології. Прийнято вважати, що головну увагу при цьому приділяють відпрацьованій структурі керування, що складає функціональну частину підприємства, а автоматизація виконує другорядну, інструментальну роль [22].

Корпоративна 1С є інформаційно-керуючою системою, що включає бізнес-архітектуру підприємства, його персонал, ІТ-архітектуру та є діючою частиною кіберкорпорації.

Рис. 2.1 є ілюстрацією тришарової архітектури схеми сучасного підприємства - кіберкорпорації, де 1С — частина підприємстві яка здійснює бізнес, або організаційно-виробничу діяльність.

«Корпоративність» у терміні КІС означає відповідність системи вимогам великої фірми, що має складну структуру, великі кількість взаємодіючих компонентів з ієрархічністю підпорядкування цілей їх діяльності загальній меті усієї системи. Інформаційні системи окремих підрозділів фірми (фінансових, економічних, маркетингових та ін.) не можуть претендувати на корпоративність.
Тільки повнофункціональна система може дійсно бути охарактеризована як КІС.

2.2. КОНЦЕПЦІЯ ВІДКРИТОЇ ІНФОРМАЦІЙНОЇ СИСТЕМИ - ОСНОВА МОДУЛЬНОГО ПРИНЦИПУ ПРОЕКТУВАННЯ КІС

2.2.1. Інтерпретації поняття «відкрита інформаційна система»

Еволюція технології обробки економічної інформації, появлення нових напрямів у підходах до проектування інформацій­них систем (1С) і відповідно усіх видів забезпечення 1С (математичного, технічного, програмного, інформаційного, лінгвістичного, методичного, організаційного, правового, ергономічного) не скасовують вимоги до розроблюваної системи - системної єдності  розвитку узгодженості, сумісності, стандартизації, уніфікації в ефективності і взаємозв'язку між усіма видами забезпечення етапах життєвого циклу 1С. Саме концепція системної єдності, розвитку, узгодженості, сумісності, стандартизації, уніфікації є основою для забезпечення відкритості або розширюваності автоматизованої системи і її стійкості стосовно зовнішніх внутрішніх збурювань [31].

Головними тенденціями розвитку інформаційних систем сьогодні є:

• розподіл і децентралізація ресурсів керування інформацією;

• неоднорідність компонентів інформаційних систем;

• розвиток стандартів;

• включення моделювання реального світу в інформаційні системи;

• модульний принцип проектування і композиції складних систем;

• перехід до так званих «відкритих систем».

Перші чотири тенденції є наочним наслідком глобалізації бізнесу, розширення оперативних контактів організацій на різних рівнях розширення сфери застосування телекомунікацій на основі нових інформаційних технологій. Це, у свою чергу, викликало появу віртуальних корпорацій або кіберкорпорацій, BPR (Busina Process Reengineering) - реінжинірингу бізнес-процесів, нового системного проектування, організації менеджерських телекомунікацій на основі Web-технологій у таких галузях, як керування процесом проектування складних систем, виконання електронних платежів і клірингових операцій, організація телеконференцій керівного складу підприємств і організацій з метою оптимізації керування активами і бізнес-процесами, надання комплексу послуг у сфері середнього і малого бізнесу, реалізація e-business – електронної комерції та ін.

Концепція модульного принципу проектування 1С є наслідки перших чотирьох тенденцій і припускає, що кожний автоматизований модуль має межі своїх функціональних можливостей: зміни функцій одного модуля не спричиняє зміни функцій інших модулів.

У загальному випадку під відкритою, або розширювань {extensible) техногенною системою розуміють систему, що при дотриманні визначених правил може бути підключена до будь-якої іншої відкритої системи, або це така система, що допускає введення нових компонентів чи конструкцій, що надалі можуть використовуватися так само, як убудовані. Кожний модуль призначений як для автономної, так і спільної ро­боти з іншими модулями. Завдяки властивостям відкритості, перенос­ності, масштабованості модулі можуть підключатися один до одного, утворюючи систему більшого масштабу, з розширеними функціональ­ними можливостями порівняно з функціональними можливостями її компонентів, що зумовлює формування 1С як емерджентної системи. Причому синергетичні властивості її компонентів забезпечують узгод­женість і цілісність системи і її стійкість стосовно внутрішніх і зовнішніх збурювань в умовах середовища, що змінюється [33].

В обчислювальній техніці початок розвитку ідеології побудови відкритих систем пов'язують зі створенням комп'ютерів серії IBM, які дозволяють використовувати те саме системне і прикладне про­грамне забезпечення на будь-яких комп'ютерах з IBM-подібною ар­хітектурою. Даний підхід виявився досить ефективним і одержав подальший розвиток при побудові персональних комп'ютерів цієї фірми. Зокрема, це визначило одну з причин широкого поширення IBM-сумісних комп'ютерів на світовому комп'ютерному ринку.

У комп'ютерних мережах під «системою» розуміється сервер, абонентська або будь-яка інша система, що надає чи споживає мережні ресурси. У рамках мережних технологій «відкритість» сис­тем використовується з метою забезпечення можливості підклю­чення до комп'ютерної мережі устаткування різних фірм без до­даткової доробки мережного програмного й апаратного забезпе­чення. При цьому відкриті системи поєднуються за допомогою ме­режі передачі даних у відкриту комп'ютерну мережу.

Ще одна інтерпретація поняття «відкрита система» полягає в тому, що це система або продукт, у якого немає визначеного авто­ра. Ідея відкритої публікації і вільної доробки інформаційних роз­робок породила в 90-х роках XX сторіччя співтовариство розроблювачів відкритих систем «Open Source» або «Рух прихильників відкритих систем». Цей підхід дозволяє гнучко й ефективно вико­ристовувати інтелектуальний капітал користувачів і розроблювачів інформаційних систем. Продукти співтовариства Open Source постійно розвиваються. У деяких випадках нові версії з'являються щомісяця, що неможливо у випадку авторських розробок фірм. До таких продуктів відносяться UNIX, LINUX, PHP, Apache, QL. У кожного з них є родоначальники, але ці системи відкриті для вільної доробки.

Самостійного розгляду заслуговує об'єктивно-орієнтований підхід до проектування систем і особливо технологія CORBA (Com J топ Object Request Broker Architecture) - архітектура брокерів; об'єктних запитів з її концепцією відкритості компонентів.

Необхідно особливо підкреслити, що властивість відкритості компонентів корпоративної 1С не означає доступності її інформацій- них фондів, а пов'язана тільки з особливостями її структурних компонентів та їх інтерфейсів.

Приведені підходи до інтерпретації поняття «відкрита система» - не є вичерпними, тому що саме це поняття є відкритим для розгляду та інтерпретації.

2.2.2. Відкритість, інтероперабельність, стандарти

Суть системного підходу до проектування економічних 1С полягає в комплексному вивченні об'єкта керування як єдиного цілого на основі аналізу і синтезу. Аналіз припускає виділення ознак структуризації і декомпозиції системи. Економічна система є складною багатофункціональною. Тому існує безліч способів її декомпозиції. Традиційно економічну інформаційну систему розглядають як сукупність двох компонентів або підсистем - функціональної і забезпечувальної. Функціональна частина є моделлю системи керування об'єктом і, як будь-яка модель, вимагає чіткого математичного обґрунтування й опису [17]. Забезпечувальна частина припускав такі види забезпечення, як математичне, технічне, програмне, інформаційне, лінгвістичне, організаційне, правове, ергономічне.

Синтез полягає в інтеграції успадкованих систем з новітніми розробками 1С, інтеграції модулів 1С, реалізованих у гетерогенному обчислювальному середовищі, вимагає наявності розвинутих засобів інтероперабельності поєднуваних компонентів.

У загальному випадку інтероперабельність – властивість, яка припускає здатність різних або подібних середовищ, систем чи функціональних елементів взаємодіяти один з одним, що повинно забезпечуватися їх безперешкодним інтерфейсом, заснованим на відкритості їх стосовно одне одного [31].

Інтерфейс у широкому розумінні - це сукупність уніфікованих засобів організації взаємодії різних систем або функціональних елементів однієї системи. Інтероперабельність зумовлює правила композиції окремих компонентів у цілісну систему і спирається на стандарти.

Стандарти застосовуються скрізь як при розробці функціо­нальної, так і забезпечувальної компонент 1С; у забезпечувальній частині - від комунікацій до керування базами даних і додатками.

Рис. 2.2 ілюструє зв'язок між розподілом компонент 1С, їх неод­норідністю і стандартами [3].

2.3. МЕТОДОЛОГІЇ І СТАНДАРТИ КЕРУВАННЯ БІЗНЕСОМ У КІС

2.3.1. Методології і стандарти при розробці функціональних компонент КІС

Обов'язковим організуючим елементом розробки корпо­ративних систем є стандарти. Кожна корпорація в про­цесі розробки та експлуатації 1С керується корпоратив­ними стандартами (КС), які базуються на галузевих, національних та міжнародних стандартах [ 1; 3].

Стандарти відображують рівень розвитку культури керування, рівень технологічного розвитку, рівень розвитку законодавства. Використання стандартів є однією з головних передумов для створення відкритих систем.

Вихід на міжнародні ринки вимагає орієнтації на міжнародні стандарти. Це стосується не тільки стандартів на продукцію та по слуги. Участь у міжнародних проектах вимагає від фірм впровадження міжнародних стандартів. Орієнтація на міжнародні інвестиції вимагає постановки фінансового обліку за міжнародними стандартами. Роблячи національні або міжнародні стандарти своїми КС організація набуває більшої гнучкості та мобільності. Вона починає використовувати весь досвід керування, сконцентрований у цих стандартах, і одержує серйозні конкурентні переваги. У цьому випадку й автоматизація одержує надійну точку опори.

На міжнародних ринках конкуренція товарів і технологій ужеперетворилася на боротьбу стандартів. Особливо яскраво це демонструють ринки апаратного і програмного забезпечення. Будь-якій організації варто усвідомлювати, що приймаючи в якості корпоративного стандарт однієї зі сторін-конкурентів, вона робить серйозний стратегічний вибір.

Можна умовно виділити три види управлінської діяльності, які
регулюються управлінськими корпоративними стандартами
(УКСт), це:                                                                                 

• планування;

• облік;

• прийняття рішень.

Кожний із зазначених видів діяльності реалізується в конкретній предметній сфері корпоративного управління, і кожна така предметна сфера може мати свою галузеву специфіку.

Нині немає стандартів, що визначають функціонування KIQ. Однак широко розповсюджені методології MRP II {Manufacturing Resource Planning) і ERP {Enterprise Resource Planning) американської дослідницької компанії Gartner Group є на сьогоднішній день основою для розробок у цій області.

Практично всі сучасні програмні продукти масштабу підприємства засновані на стандарті MRPII і більш новій методології ERP На жаль, підходи до цих питань у країнах СНД обмежуються стандартами на автоматизовані системи керування (АСУ), що фактично є технологічними прийомами і методичними вказівками, які дозволяють дотримуватись визначених правил при створенні сис­тем автоматизації різних видів - систем автоматизованого проектування (САПР), автоматизованих систем керування технологічними процесами (АСУТП) та ін.

2.3.2. Стандарт методів управління виробництвом і дистрибуції МИР II

Стандарт методів управління виробництвом і дистрибуції TiARPII розроблений американським суспільством для контролю за виробництвом і запасами (American Production and Inventory Control Society). На думку творців, стандарт являє собою набір перевірених на практиці принципів, моделей і процедур керування і контролю, спрямованих на підвищення економічної ефективності діяльності підприємства [22].

Історія MRP II починається з 60-х років. Згодом стандарт ре­формувався й охоплював усе більше виробничих і невиробничих операцій. Так, у 60-70-х роках регламентувалася лише сфера пла­нування потреб у матеріалах, ґрунтуючись на даних про запаси {Material Requierment Planning). У 70-80-х роках розглядалося вже планування потреб у матеріалах за замкнутим циклом {Cloosed Loop Material Requirment Planning). На початку 90-х років була охопле­на сфера прогнозування, планування і контролю за виробництвом на основі даних, отриманих від постачальників і споживачів. До по­чатку XXI сторіччя стандарт MRPII описує планування потреб у розподілі ресурсів на рівні підприємства {Enterprise Resourse Planning та Distributed Requirements Planning).

Структура MRP II точно відповідає функціональним групам виробничої системи, таким як:

1. Планування продажів і виробництва - Sales and Operation Planning.

2. Керування попитом - Demand Management.

3. Складання плану виробництва - Master Production Sche­duling.

4. Планування матеріальних потреб - Material Requirement Planning.

5. Специфікація продуктів - Bill of Materials.

6. Керування складом - Inventory Transaction Subsystem.

7. Планові постачання - Scheduled Receipts Subsystem.

8. Керування на рівні виробничого цеху - Shop Flow Control.

9. Планування виробничих потужностей - Capacity Requi­rement Planning.

10. Контроль показників на вході і виході:Input/output control.

11. Матеріально-технічне постачання - Purchasing.

12. Планування ресурсів реалізації товарів - Distributioj Resource Planning.

13. Планування і контроль виробничих операцій - TooliiJ Planning and Control.

14. Фінансове планування - Financial Planning.

15. Моделювання - Simulation.

16. Оцінка результатів діяльності - Performance Measuremen.

2.3.3. Організація інформаційних систем у відповідності до стандарту MRPII

Метою побудови інформаційних систем у відповідності зі стандартом MRPII є забезпечення оптимального формування потоків матеріалів (сировини і напівфабрикатів) і готових виробів.

При правильній організації створення і застосування інформаційних систем за стандартом MRPII можуть бути забезпечені такі функції, як [22]:

• інформування керівництва підприємства про результати діяльності всіх підрозділів (замовлення, види ресурсів, виконанні поставлених задач);

• оптимізація потоків матеріальних ресурсів;

• скорочення надлишкових ресурсів на складах;

• скорочення невиробничих витрат;

• оперативне, короткострокове, середньострокове, довгострокове планування діяльності підприємства;

• планування й оперативний контроль за циклом виробництва для підвищення ефективності використання виробничих потужностей та ресурсів;

• створення гнучкої інформаційної системи у відділі реалізації продукції (контроль за платежами, відвантаженням продукції термінами виконання договірних зобов'язань);

• автоматизація фінансової діяльності і надання її результатів керівництву підприємства;

• зменшення сукупної вартості засобів інформаційних технологій;

• гнучка зміна системи залежно від потреб підприємства.

Для стандарту MRP II природним є використання ієрархічних планів, або залежності планів нижніх рівнів від планів більш високих рівнів шляхом відповідності заданим раніше показникам. 3вязок планів має на увазі також і можливість зворотного впливу їх один на одного.

На рис. 2.3 представлений ланцюжок планів у відповідності зі стандартом MRPII.

2.3.4. Система управління ERP

ERP-еистеми (Enterprise Resource Planning) називаються корпоративною надбудовою над MRP-системами, вони можуть використовуватися великими підприємствами для управління потоками даних та їх збереження. Якщо основна увага MRPII спрямована на керування виробничими ресурсами, то методи ERP претендують на керування всіма ресурсами, що маються у підприємства включаючи персонал, фінанси тощо. ERP краще враховує корпоративну структуру підприємства, його міжнародний масштаб. Та системи реалізують керування віддаленими підприємствами і збу*. товими підрозділами в усьому світі.

Асоціація American Production and Inventory Control Socielj регламентує зміст сучасної системи керування підприємством, що відповідає концепції ERP у такий спосіб [22]

1. Модуль управління ланцюжком постачань (Supply Chain Management - SCM, раніше - DRP (Distribution Resource Plannin)

2. Модуль удосконаленого планування і складання розкладів(Advanced Planning and Scheduling - APS)

3. Модуль автоматизації продажів (Sales Force Automation)

4. Автономний модуль, який відповідає за конфігурацію (Stan Alone Configuration Engine - SCE)

5. Модуль остаточного планування ресурсів (Finite Resourj Planning - FRP).

6. Модуль інтелект бізнесу, OL АР -технології (Busine] Intelligence - ВІ).

7. Модуль електронної комерції (Electronic Commerce - ЕС)

8. Модуль управління даними про виріб (Product Dal Management - PDM)

Так, сьогодні існують такі методики [54]:

MRI⁵ И "*" ^_ вміщує ідеологію JIT (Just in Time) - «точно вчас­но», елементи «канбан-систем».

• CALS 1 (Computer Aided Logistic Support) - забезпечують комп'ютерну підтримку поставок.

• Extended ERP - забезпечують управління ланцюжками по­ставок або виконують Supply Chain, які дозволяють направляти та контролювати рух матеріальних та інформаційних потоків від відправника до одержувача.

• CALS 2 (Continuous Acquisition and Life cycle Support) - за­безпечують безперервну інформаційну підтримку життєвого цик­лу продукту.

• CSRP (Customer Synchronized Resource Planning) - забезпе­чують інтеграцію покупця та підрозділів, які відносяться до проце­су купівлі, із головними плановими та виробничими підрозділами; інтеграцію власних 1С із додатками клієнтів та постачальників; пла­нування заказів покупців; покриття всього життєвого циклу про­дукту в інтегрованих інформаційних системах (ИС), інтеграцію в ПС CALS-технологій.

2.3.5. Рекомендації з вибору моделей і методів управління для підприємств із різним типом виробництва

Залежно від номенклатури кінцевої продукції та обсягу випус­ку в натуральних показниках виділяють такі типи підприємств:

• одиничного виробництва (характерною є велика різноманітність продукції, що випускається);

• дрібносерійного виробництва;

• серійного виробництва;

• крупносерійного виробництва (чим вище серійність, тим нижче універсальність устаткування і більш вузька спеціалізація робітників, менше видів готової продукції);

• масового виробництва.

Кожному з перерахованих вище п'яти типів виробництва відповідають свої методи керування [22].

Для підприємств першого типу - це мережні моделі — методиPERT і MRPII.

Для другого, третього і четвертого типів - це MRPII.

Для підприємств п'ятого типу - методи Just-In-Time (JIT, або їх ще називають «канбан»), у ряді випадків методи MRPII.

Незважаючи на те, що для підприємств із безперервним виробництвом немає загальновідомих методів керування, може використовуватися MRPII.

Методи керування ЛТ орієнтовані на організацію бездефектного виробництва при мінімумі витрат. Методи «канбан» з'явилисявперше в Японії, у країнах СНД дуже складно назвати підприємство, що працює за такими принципами.

2.3.6. Стандарти на розробку забезпечувальної компоненти Кіл

Особливо важливо дотримуватись стандартів при використані інформаційних технологій. Сьогодні неможливо розробити інформаційну систему без застосування міжнародних стандартів.

Якщо раніше кожна фірма використовувала свої власні стандарти на конструктивне використання пристроїв і засобів їх сполучення, то з переходом до відкритих систем розробка пристроїв стала виконуватися з використанням міжнародних стандартів і інтерфейсів.

Появлення систем на основі Internet/Intranet/Extranet знаменує собою процес витіснення рішень, що базуються на закритих технологіях (розроблені фірмою для власних потреб), та появу вимог до нових прикладних програм і навіть до зміни існуючих, з тим щоб вони працювали на основі відкритих стандартів.

Офіційними організаціями, що займаються стандартизацією у сфері 1С, є: ANSI - в Америці, BSI - у Великобританії, AFNOR - у Франції JS А - в Японії, ISO - Міжнародна організація по стандартизації. Інтенсивні роботи в даному напрямку ведуться багатьма міжнародними організаціями, такими, як Міжнародний консультативний комітет телефонії і телеграфії, Європейська асоціація виробників комп'ютерів (Europen Computer Manufactur Association - ЕСМА) та ін.

Багато з сучасних відкритих стандартів є стандартами де-факто то, а не де-юре, що не зменшує їх практичної цінності. Офіційні організації, які займаються стандартизацією, не мають монополії на розроблення стандартів. Крім того, індустрія інформаційних технологій розвивається настільки стрімко, що стандарти де-юре не гають за цим розвитком. Індустрія IT відбирає ті з них, які дійсно корисні для бізнесу. Саме вони стають реальними, або стандартами де-факто. Стандарти де-факто - це такі стандарти, які фактично застосовуються на ринку незалежно від того, санкціоновані вони чи ні яким-небудь офіційним органом. Як правило, це специфікації, друкуються тим чи іншим консорціумом. Часто це стандарти Microsoft, Sun та інших фірм і корпорацій.

Завдяки активній діяльності «Руху прихильників відкритих систем» у світі інформаційних систем були сформовані рекомен­дації зі стандартизації сервісів у таких сферах: операційні системи; користувальницькі інтерфейси; програмування; керування даними; обмін даними; графіка; мережі.

Ці сфери охоплюються еталонними моделями. Однією з еталонних моделей є «Профіль переносності додатків середовища відкритих систем» - OSE APP (Open Systems Envi­ronment Application Portability Profile), що підтримується амери­канським Національним інститутом стандартів і технологій (NIST - National Institute of Standards and Technology).

У 1997 p. ISO був створений Технічний комітет ТС 97 по роз­робці стандартів для комп'ютерних мереж, що розробив стандарт 7498, який визначає «Базову еталонну модель взаємодії відкритих систем».OS I (Open Systems Interconnection). Він був прийнятий за основу всіма організаціями, що займаються розробкою стандартів в області комп'ютерних мереж. Даний стандарт визначає:

• поняття й основні терміни, які використовуються при побу­дові відкритих систем;

• опис можливостей і набору конкретних послуг, які повинна надавати відкрита система;

• логічну структуру відкритих систем; протоколи, що забезпечують  послуги відкритих систем.

Відповідно до стандарту 7498, відкрито система - це система, що відповідає вимогам еталонної моделі взаємодії відкритих систем OSI і реалізує стандартний набір послуг мережної і міжмережної взаємодії та підтримувана стандартними протоколами. Дотримання вимог цього стандарту забезпечує можливість взаємовідкритих систем між собою, незважаючи на їх технічні і логічні розходження в реалізації, що є головним чинником побудови комп'ютерних мереж.  

Сфери організації даних і керування інформацією безпосередньо пов'язані з приведеними вище сервісами, їх розробка заснована на стандартах. Розподіл даних вимагає мережних сервісів, підмови даних вимагають сервісів програмування і т. д. Так, стандартом для інтерфейсу з базами даних з 1992 р. стала мова SQL (Srtuctur4 Query Language). Підтримка мови є обов'язковим сервісом усіх сучасних СУБД[32].      

Розробка процедур підтримки баз даних і клієнтських додатки спирається на міжнародні стандарти з програмної інженерії, що базуються на структурному й об'єктно-орієнтовному підходах, а розробки програмного забезпечення, принципове розходження яким полягає в тому, що структурний підхід заснований на функціональній декомпозиції системи, об’єктно-орієнтований - на об’єктній декомпозиції.

У програмі інтегрованої комп'ютеризації виробництва ІСА1І (Integrated Computer Aided Manufactury) Міністерства обороні США була розроблена методологія і стандарт IDEF (Integration Definition).

IDEF складається з трьох методологій:

• IDEF0 використовується для розробки функціональної моделі, яка є структурованим відображенням функцій виробничої системи або середовища обробки інформації та об'єктів, які зв'язують ці функції.

• IDEF1 застосовується для побудови інформаційної моделі що відображає структуру інформації, необхідної для підтримки виробничої системи або середовища;

• IDEF2 дозволяє побудувати динамічну модель системи яка змінюється в часі, або середовища її функціонування.

У рамках структурного підходу до проектування ІС здебільшого використовуються дві групи засобів:

• моделювання функціональної структури системи. Як правило використовується для моделювання бізнес-процесів;

•  моделювання середовища збереження даних на концептуаль­ному, або СУБД-незалежному рівні;

У першому випадку найбільш розповсюдженими методами є:

• DFD (Data Flow Diagrams) - метод діаграм потоків даних;

• SADT (Structured Analysis and Design Technique) - метод структурного аналізу і проектування. Він базується на методології IDEF0.

Для моделювання середовища збереження використовується ERD (Entity-Relationship Diagrams) - метод побудови діаграм «Сутність - зв'язок». Одним зі стандартів при побудові ERD є IDEF1X.

Візуальні СУБД, як правило, підтримують реляційну модель і дозволяють створювати класи об'єктів, бібліотеки класів об'єктів і оперувати ними. Тому при розробці клієнтського додатка сьогодні використовують концепції структурного й об'єктно-орієнтовного програмування.

Об'єктно-орієнтовний підхід найбільш повно реалізований у рамках технології CORBA, розробленій в 1989 р. міжнародним кон­сорціумом ОМ (Object Management Group). В основі створення ОМ і CORBA є ідея об'єднання промислових додатків у єдине інформа­ційне середовище. Для цього була створена відкрита архітектура і набір стандартів, об'єднаних у понятті ОМА (Object Management Architecture) CORBA, що включає стандарт на мову опису інтер­фейсів IDL (Interface Definition Language). Однією з головних пере­ваг об'єктно-орієнтовної парадигми є те, що розроблені компонен­ти можна використовувати багаторазово [39].

Універсальною мовою об'єктного моделювання є уніфікована мова UML (Unified Modeling Language), що дозволяє виконати де­тальний опис архітектури системи [8]. Мова здобуває риси стан­дарту на розробку автоматизованих 1С.

Наприклад, UML пакета Rational Rose дозволяє побудувати діаграми:

•  варіантів використання системи (use case diagrams) - для мо­тання бізнес-процесів організації;

•  класів (class diagrams) - для моделювання статичної струк-класів системи і зв'язків між ними;

• поведінки системи (behavior diagrams); взаємодії (interaction diagrams) - для моделювання процесі обміну повідомленнями між об'єктами (існують два види діаграмі взаємодії - діаграми послідовності (sequence diagrams) і кооперативні діаграми (collaboration diagrams));

• станів (statechart diagrams) - для моделювання поведінки об'єктів системи при переході з одного стану в інший;

• діяльностей (activity diagrams) - для моделювання поведінки системи в рамках різних варіантів використання або моделювання діяльності;

• реалізації (implementation diagrams);

• компонентів (component diagrams) - для моделювання ієрархічних компонентів системи;

• розміщення (deployment diagrams) - для моделювання фізичної архітектури системи.

Ідея відкритості інформаційних систем і розробки стандарти на інтерфейси є продуктивною і безупинно розвивається.

Консорціум ODM (Object Definition Management Grouil здійснює розробки в галузі об'єктно-орієнтовних СУБД, поновлюючи стандарти на розробку 1С.

2.4. ОСОБЛИВОСТІ АРХІТЕКТУРИ РОЗПОДІЛЕНОЇ 1С

2.4.1. Передумови появи розподілених 1С та проблеми проектування розподілених БД

Однією з найбільш характерних рис інформаційної системи кооперації є те, що вона є розподіленою, реалізована в гетерогенному мережному середовищі, програмне забезпечення і СУБД неоднорідні. При цьому в корпорації має підтримуватися єдиний інформаційний простір [39].

Появлення розподілених інформаційних систем (РІС) було зумовлене тим, що структура великих підприємств логічно та фізично розділена. Тобто, в такій системі розподілені усі ресурси. У кожному організаційному рівні виконується робота з певними наборами даних. Схематично поділ даних між серверами БД підрозділів може бути подано у такий спосіб (рис. 2.4). У цьому випадку єдина БД підприємства (як правило, корпорації) розділена між серверами БД. У загальному випадку розподілена або дистрибутивна БД (DDB^ Distributed DataBase) - це сукупність множини взаємопов'язаних баз даних, що розподілені в комп'ютерній мережі.

При цьому інформаційна система, як правило, є такою, що реа­лізована на базі різнорідних технічних та програмних засобів, або неоднорідною, або гетерогенною. Клієнт такої системи повинен мати можливість одержувати доступ до даних, які знаходяться на будь-якому сервері так, ніби всі дані знаходяться на його локальному ПК. Така БД корпорації може бути подана або як система баз даних з віддаленим доступом на основі розширеної архітектури „клієнт-сервер”, або як розподілена база даних, що відповідає фундаментальному принципу РБД [11].

У випадку системи баз даних з віддаленим доступом дані зберігаються на серверах, а прикладні програми виконуються на станціях клієнтів, причому місця їх з'єднання не сховані від користувача.

У випадку дистрибутивної БД має виконуватися фундаментальний принцип РБД «Rule Zero», або «Правило нуль»: «Для користувача розподілена система має виглядати такою ж, як і нерозподілена». Тобто, усі проблеми розподілу мають бути внутрішніми, а не зовнішніми (не для користувачів) [11].

Дж. Дейт сформулював дванадцять цілей забезпечення «RUlЕ ZERO»: локальна автономія, незалежність від центрального вузла безперервне функціонування, незалежність від розташування, ні залежність від фрагментації, незалежність від реплікації, обробка розподілених запитів, керування розподіленими трансакціями, ні залежність від апаратного забезпечення, незалежність від операційної системи, незалежність від мережі, незалежність від СУБД [ 11] Кожна з них є ідеальною, але сучасні розробки 1С повинні наближа­тися до їх виконання.

Під єдиним інформаційним простором розуміється сукупність методичних, організаційних, програмних, технічних і телекомуні­каційних засобів, що забезпечують оперативний доступ до будь-яких інформаційних ресурсів підприємства в межах компетенції прав доступу фахівців. Рис. 2.5 є ілюстрацією організації єдине інформаційного простору корпорації.

Представлена архітектура призначена для забезпечення ефек­тивного доступу до даних, створення звітності й аналізу інформації, підтримки прийняття рішень вищим ешелоном адміністрації підприємства. Однією з найважливіших проблем організації даних у такій системі є максимальне задоволення вимог користувачів та здійснення ефективного контролю і керування самою 1С.

Для користувачів повинні бути забезпечені:

• автономність роботи з даними;

• простота і зручність інтерфейсу. Контроль роботи самої системи вимагає:

• могутньої системи безпеки;

•  масштабованої архітектури;

•  розширюваності, відкритості компонентів.

2.4.2. Особливості архітектури та концепції організації данимх в аналітичній частині корпоративної інформаційної системи

База даних корпорації поділяється на дві частини – оперативну (деталізовану, операційну або трансакційну) та аналітичну.

Традиційні системи обробки даних (СОД) з деталізованими д| ними, яким властива OLTP (оперативна трансакційна обробка! призначені для виконання першого етапу автоматизації в органі! зації. Цей етап зазвичай полягає в наведенні порядку в процесі рутинної обробки даних. Вони використовуються на нижньому операційному рівні управління. СОД не призначені для тривалі збереження даних; у міру старіння дані вивантажуються в архіви вилучаються з трансакційної БД.

СППР є вторинними відносно операційних систем та визначають стратегічний рівень управління. Вони можуть містити в ся ситуаційні центри, засоби багатомірного аналізу даних та іншіOLAP-інструменти аналітичної обробки даних. Використовуваній цьому рівні спеціальні математичні методи дозволяють прогнозувати динаміку різних показників, аналізувати витрати по різни* видах діяльності, усвідомлювати їх детальну структуру, форми вати докладні бюджети по різних схемах [35].

Головною вимогою до аналітичної системи чи СППР є забезпечення аналітиків і експертів ефективним інструментом для проведення оперативного аналізу даних, які надійшли з багатьох джерелта накопичені за достатньо тривалий період (дані характеризують об'єкт керування в історичній ретроспективі) за довільною комбінацією критеріїв.

Для повноцінного функціонування аналітичної системи ні обхідні не тільки внутрішньокорпоративні дані, а й дані з різня електронних статистичних збірників (як загальнодоступних, таї комерційних), прогнозів розвитку регіонів і сфер економіки, законодавчої бази.

Одним із головних моментів при розробці СППР є організації бази даних.

Для виконання аналізу даних продовжує розроблятися варіанти організації єдиного інформаційного простору корпорації, який заново на створенні віртуального джерела, що базується на розділених базах даних (РБД) різних СОД. Кожний запит до такої динамічно транслюється в запити до розподілених компонентів бази даних, отримані результати блискавично узгоджуються, пов’язуються, агрегуються і повертаються користувачу. Однак такий спосіб має ряд істотних недоліків:

• час обробки запитів до розподіленої БД часто є неприйнят­ні для аналітичних систем, тому що структура бази даних СОД, розрахованої на інтенсивне відновлення, у високому ступені нормалізована, і в аналітичному запиті до неї потрібне з'єднання знач­ної кількості таблиць;

• інтегрований погляд на розподілене корпоративне схови не можливий тільки при виконанні вимоги постійного зв'язку всіх джерел даних у мережі. При цьому тимчасова недосяжність хоча б одного із джерел може зробити роботу інформаційно-
аналітичної системи неможливою або призвести до невірних
результатів;

• головним недоліком є відсутність практичної можливості ог­ляду тривалих історичних послідовностей.

Відомі такі концепції побудови аналітичних систем, принципо­во відмінні від варіанта РБД: Information Warehouse - сховища да­них (СД); Data Mart - вітрини даних (ВД), або кіоски даних, для яких властива OLAP-обробка даних; Relational On-Line Analytical Processing (ROLAP) - оперативна аналітична обробка даних реляційної моделі; Multidimensional On-Line Analytical Processing {MOLAP) - оперативна аналітична обробка даних багатовимірної моделі; Hybrid On-Line Analytical processing (HOLAP) - оператив­на аналітична обробка даних гібридної моделі [39].

Концепція сховищ даних передбачає не просто єдиний логічний погляд на дані організації, а дійсну реалізацію єдиного інтегро­ваного джерела даних. Автором концепції сховищ даних є Б. Інмон, який визначив сховища даних, як «предметно-орієнтовані, інтегро­вані, немінливі, підтримуючі хронологію набори даних, організовані для цілей підтримки керування», покликані виступати в ролі «єдиного джерела істини», що забезпечує менеджерів і аналітиків достовірною інформацією, необхідною для оперативного аналізу та прийняття рішень.

У табл. 2.1 наведено порівняння характеристик даних в інформаційних системах, орієнтованих на операційну та аналітичну обробку.

Таблиця 2.1.

Порівняльна характеристика даних в операційних

 та аналітичних системах

У табл. 2.2 наведені основні вимоги до даних у сховищі даних

Таблиця 2.2

Основні вимоги до даних у сховищі даних

Сховище даних функціонує за таким сценарієм. Згідно з заданим регламентом до нього вносять дані про об'єкт керування з різних джерел - баз даних систем оперативної обробки. Дані приводяться до єдиного формату, узгоджуються і (в ряді випадків) агрегуються мінімально необхідного рівня узагальнення. Звичайно у сховищі підтримується хронологія даних.

Полегшеним варіантом корпоративного сховища даних є вітрини даних (Data Mart), або кіоски даних. Концепція вітрин даних була запропонована Forrester Research у 1991 р. При цьому го­ловна ідея полягала в тому, що вітрини даних містять тематичні підмножини заздалегідь агрегованих даних, за розмірами набага­то менші, ніж загальнокорпоративне сховище, та вимагають менш потужної техніки.

За формулюванням авторів вітрини даних - це множина тема­тичних баз даних, які містять інформацію, що відноситься до окре­мих аспектів діяльності організації.

Переваги концепції вітрин даних:

• аналітики бачать тільки ті дані, які їм реально потрібні;

• цільова вітрина даних максимально наближена до кінцевого користувача;

• вітрини даних містять безліч заздалегідь агрегованих даних, які простіше проектувати і настроювати;

• вітрини даних не потребують потужної обчислювальної тех­ніки

Саме вітрини даних або щось дуже близьке до них мав на увазі Е. Кодд, коли використав термін OLAP-Server.

Головним недоліком концепції є те, що територіальна розподіленість 1С не дозволяє контролювати надмірність та, відповідно, цілісність БД.

Ідея поєднання СД та ВД належить М. Демаресту (М. Demarest), у 1994 році запропонував об’єднати дві концепції та використати СД як єдине інтегроване джерело для числених вітрин даних.

У наслідок цього з'явилася багаторівнева структура аналітичні системи (рис. 2.7) [23]. Таке багаторівневе рішення поступово стандартом де-факто, дозволяючи найбільш повно реалізувати та викорикористовувати переваги кожного з підходів - компактного
зберігання деталізованих даних і підтримки дуже великої БД, що
забезпечуються реляційними СУБД (сучасна реляційна СУБД дозволяє підтримувати терабайтні БД), простоту настроювання та ті часи відгуку при роботі з агрегованими даними, які забезпечуються багатовимірними СУБД.

Сучасні аналітичні системи не є системами штучного інтелекту, вони не можуть ні допомогти, ні перешкодити в прийнятті рішення їх метою є своєчасно забезпечити менеджера всією інформацією необхідною для прийняття рішення.

Кінцеві користувачі СППР за характером діяльності можуть бути об'єднані у три основні категорії.

1.Аналітики, які повинні володіти не тільки методами дослід­ження предметної сфери, але й мати уявлення про СД, а також володіти інструментами автоматизованої розробки додатків.

2.  Середня ланка керівних працівників, які використовують дані СД для підготовки рішень на рівні свого підрозділу. Ця категорія рідко використовує деталізовані дані, зосереджуючись на слабо, та дуже агрегованих даних. Інструментами їх роботи є стандартні звіти, настроєні на інтерактивний режим роботи зі спеціалізовани­ми додатками.

3. Вищий ешелон керівництва використовує надто агреговані дані з основних показників, спеціалізовані додатки у вигляді інте­рактивних звітів, які відображують діяльність організації загалом для прийняття стратегічних рішень.

Розглянута концепція сховищ даних орієнтована винятково на збереження, а не на обробку корпоративних даних. Вона не визна­чає архітектуру цільових аналітичних систем, а тільки створює поле діяльності для їх функціонування, концентруючись на вимо­гах до даних. Таким чином, вона залишає волю вибору в усьому, що стосується:

• способів представлення даних у цільовому сховищі (наприк­лад, реляційний або багатовимірний);

• режимів аналізу даних (статичний чи динамічний). За критерієм режиму аналізу даних інформаційно-аналітичні системи підрозділяються на дві категорії - статичні та динамічні.

Статичні СППР, або інформаційні системи керівника {ІСЩ ехecutive Information Systems {EIS)) - обмежені за функціональністю вони містять у собі визначені заздалегідь запити, та не здатні відповісти на всі питання до наявних даних, які можуть виникнути при прийнятті рішень. Результатом роботи такої системи, як пра вило, є багатосторінкові звіти, після ретельного вивчення якиї аналітика з'являється нова серія питань. Кожний новий, непед передбачений при проектуванні такої системи запит, має бути спочаку формально описаний, переданий програмісту, закодований і тільки потім виконаний. Термін очікування в такому випадку може складати години і дні, що не завжди прийнятно. Таким чином, зовні простота статичних СППР, за яку активно бореться більшість мовників інформаційно-аналітичних систем, обертається катастрофічною втратою гнучкості.

Динамічні СППР орієнтовані на обробку нерегламентованих несподіваних (ad hoc) запитів аналітиків до даних та формуванві звітів довільної форми. Найбільш глибоко вимоги до таких систем розглянув Е. Кодд, поклавши початок концепції OLAP. Робота аналітиків з цими системами полягає в інтерактивній послідовнос формування запитів і вивчення їх результатів, кожний з яких моя викликати потребу в новій серії запитів. У табл. 2.3 наведена порівняльна характеристика запитів у статичній і динамічній аналіичній системах.

Таблиця 2.3.

Порівняльна характеристика запитів при статичному

та динамічному аналізі даних

2.4.3. Web-технології в корпорації та особливості Web-конструктивів в архітектурі КІС

Ефективне керування компанією і висока продуктивність праці її співробітників вимагають наявність механізму швидкого прийняття рішень. Крім високої кваліфікації персоналу, для цього потрібен оперативний доступ до необхідної інформації. Пошук даних, які зберігаються в базах даних, на файлових серверах, у комп'ютерах службовців у паперових документах потребує занадто багато часу.

Внутрішня мережа підприємства дозволяє об'єднати в єдині інформаційний простір весь інформаційний фонд корпорації. І Intranet-мережі, як правило, складаються з внутрікорпоратці них Web-серверів, доступ персоналу до яких організований чед локальні мережі або власні телефонні канали, які комутуються,! основі технології TCP/IP. Завдяки зв'язкам з корпоративними Я зами даних, файловими серверами і сховищами документів W4 сервери надають співробітникам компанії інформацію у формі HTML через єдиний інтерфейс - Web-браузер.

Мережі Intranet відносно недорогі, прості в установці й адмінщ руванні. Web-браузери поширюються безкоштовно або умовно-безкоштовно компаніями Microsoft, Netscape та ін. Широке поширення одержало недороге або безкоштовне програмне забезпечення  Web-серверів. Його навіть можна одержати в комплекті з операційними системами (Windows NT Server) або UNIX-серверами (Я WebForce Challenge, SUN Netra). Крім того, Intranet-мережа утворі інформаційний рівень, незалежний від операційної системи. Незаля но від того, з якою операційною системою працює користувач, до інформації корпоративного Web-сервера він звертається, використовуй той же web-браузер, яким користується для роботи з WWW.

Отже, використання Web-технологій дає користувачам і персоналу ІТ-департаментів певні переваги, а саме:

• Web є недорогим, простим для освоєння середовищем;

• користувачі можуть бути в курсі всіх змін функціональнії можливостей додатків, даних і результатів;

• доступ до інформації користувачі можуть одержувати будь-якому місці та в будь-який час, підключившись з будь-як» комп'ютера мережі корпорації.

Можливі різні варіанти конфігурації програмних і апаратні засобів у КІС.

Презентаційний рівень поєднує функції, що забезпечують користувачеві комфортні умови роботи з додатком.

Бізнес-рівень контролює виконання бізнес-правил і гарантує трансакційну цілісність виконуваних операцій.

Рівень даних надає функції для створення, керування і моделювання даними.

Така багаторівнева архітектура забезпечує:

• загальну бізнес-модель з могутніми аналітичними функціями;

• доступ до централізованої бази даних;

• розширені можливості аналізу, які дозволяють швидко виявити та ідентифікувати

  відхилення від запланованих показників і варіанти подальшого розвитку;

• централізоване адміністрування, що забезпечує контроль і моніторинг процесів планування, бюджетування, консолідації, аналізу;

• компоненти КІС можуть працювати при різних конфігураціях комп'ютерів.

2.4.4. Засоби захисту інформаційного простору корпорації

Рішення у сфері інформаційної безпеки повинні користуватися на всіх етапах побудови інформаційної системи.

Особливе значення безпека має в КІС, в умовах гетерогенних мереж, де обробляється і зберігається інформація різних рівнів конф денційності. У цьому випадку необхідний комплексний підхід, яш поєднує в єдине, функціонально повне рішення програмні й апаратні засоби захисту інформації різних виробників, що дозволяє максі| мально ефективно і надійно захистити інформаційні ресурси.

Розрізняють апаратні і програмні засоби захисту. До них відносяться:

• парольний захист або засоби аутентифікації користувачів

• різні брандмауери (Firewall);

• апаратно-програмні засоби спостереження за роботою мережі

• апаратно-програмна фізична ізоляція комп'ютерів;

• захист за допомогою організації роботи модемів зі зворотнім викликом;

• біометричні методи захисту

Системи апаратного і програмного захисту в КІС поділяють досить умовно на три великих класи:

• системи заборони неавторизованого доступу ззовні до пр цюючого комп'ютера (з боку «черв'яків», вірусів);

• системи заборони неавторизованого доступу із середини корпорації до окремих файлів працюючого комп'ютера, який виник» в результаті випадкового або навмисного підключення;

• системи захисту активних і архівних файлів, пов'язані з відключенням комп'ютерів з мережі.

Останні в основному відносяться до різних фільтрів і джерела безперервного живлення та сигнальних пристроів.

Максимальний рівень безпеки забезпечується забороною неавторизованого доступу до комп'ютера, який забезпечується рольним захистом або різними біометричними системами.

Існує безліч схем «роздачі» паролів або обміну ключами легальних користувачів у розвинутих мережах. Вони забезпечують різні потреби користувачів у безпечному спілкуванні. Реалізації таких схем можливі за наявності в мережі спеціалізованих серверів паролів (проект CERBERUS). Разом з тим парольний захист характеризується недоліками, пов'язаними з особливостями людської психіки, тому фірми намагаються знайти інші способи ідентифікації користувача, не пов'язані з вказівкою пароля. Ці апаратно-програмні системи перевіряють самі різні біометричні характеристики (підпис, візерунок ліній на пальці, візерунок удин на очному дні, манеру роботи на клавіатурі), для того щоб забезпечити ефективні гарантії ідентифікації локального або відда­леного користувача. Однією з популярних в урядових закладах СІПА є карта COMSPEC-11 фірми «American Computer Security», що за­безпечує інтерфейс із усілякими біометричними пристроями типу електронних підписів, ідентифікаторів візерунка шкіри, а також контроль доступу до каналів великих комп'ютерів, шифрування архівних і резервних копій даних, захист від копіювання локальних файлів. Ця плата коштує досить дорого, а програмне забезпечення в комплекті з цією платою - на порядок дорожче [47].

На підставі аналізу методів, захисту робочих станцій або окре­мих персональних комп'ютерів, якими користуються різні органі­зації в СІЛА, була складена табл. 2.5. Мова йде не про захист від вірусів, а про безпеку взагалі [47].

Таблиця 2.5 Використання різних засобів захисту інформації

У КІС використовуються різні комбінації методів захисту дають, з погляду системних адміністраторів, прийнятні результати. Більш того, відносна непопулярність апаратного захисту и рить про погане співвідношення вартість/надійність для цих собів. І навпаки, такі відносно дешеві, прості засоби, як мінімальний парольний захист, фізична ізоляція комп'ютерів, збирання статистики, можуть бути достатніми.

2.4.5. Інструментальні засоби розробки і підтримки корпоративної інформаційної системи

Технічне забезпечення системи повинне включати як мінімумдва (логічно організованих) виділених сервери. Один з них - сервер бази даних, інший - Web-сервер. Клієнтський додаток може бути реалізованим на будь-якому ПК. Сервери і клієнтська станція повинні бути з'єднані локальною мережею, що підтримує протокол мережної взаємодії TCP/IP і засновані на ньому HTTP і FTP-Д токоли [28].

Для забезпечення захисту корпоративної інформації необхідний окремий сервер захисту - Firewall.

Операційна система (ОС) виділених серверів може бути однією з: Windows NT, Windows 2000 Server, Novell Net Ware, клони, Windows XP. Операційна система робочих станцій має бути однією з: MS DOS 16-бітова, Windows 95, Windows 98, Windof NT, Windows 2000, Windows Millennium.

СУБД повинна бути представлена однією із систем: MS SQI My SQL, Oracle, Interbase та ін.

Web-cepeep повинен бути представлений одним із наступній Apache, Personal Web-Server, MS Internet Information Server, УШ Sphere і інших, включаючи середовище підтримки мови розширених гіпертекстів - HTML і одне із середовищ підтримки мови, розрі сценаріїв для роботи з форматом Web-сторінок: PHP, Java, Pi Для розробки користувальницької серверної частини Б, клієнтській станції необхідно розташувати один з таких іне ментів: Visio 5 або Visio 2000, Power Designer Sybase, Oracle Desi PL/SQL+, ERwin, Rational Rose, Silverrun та ін.

Необхідний набір драйверів доступу до баз даних, таки: ODBC.JDBC.

У процесі розробки 1С застосовуються CASE-інструменти outer Aided System Engineering) - засоби автоматизації проектування.

Наприклад, CASE-інструменти аналізу і проектування дозво-розробляти моделі діяльності організації і системи, що розроблена. До них відносяться BPwin (PLATINUM technology), "І run (Silverrun Technologies), Oracle Designer (Oracle), Rational  (Rational Software), Paradigm Plus (PLATINUM technology), Power Designer (Sybase), System Architect (Popkin Software), Visio -  (Visio 2000). Результатом роботи з ними є специфікації компо­нентів системи та їх інтерфейсів, алгоритми і структури даних.

CASE-інструменти проектування баз даних забезпечують мо­делювання схем даних і генерацію фізичної моделі даних, яка відпо­відає визначеному SQL-серверу. До них відносяться пакети: Oracle Designer, Rational Rose, Power Designer, ERwin (PLATINUM technology), Silverrun, Paradigm Plus, Visio 5.0 (Visio 2000) [27].

При розробці Web-сайта використовується мова HTML і інстру­ментальні засоби автоматизації проектування Web-сторінок (FrontPage Editor та ін.). 

Контрольні питання до розділу 2

1. Пояснити єдність понять «бізнес-стратегія» підприємства та «інформаційна система».

2. Пояснити складові тришарової архітектури кіберкорпорації.

3. Привести та пояснити головні тенденції розвитку інформа­ційних систем.

4. Розкрити зміст поняття «відкрита техногенна система».

5. Привести зв'язок між поняттями «відкрита система» та «та Дульний принцип побудови 1С».

6. На чому заснований модульний принцип побудови 1С ?

7. Розкрити зміст поняття «інтероперабельність композиційних елементів 1С».

8. Пояснити роль стандартів при побудові КІС.

9. Навести особливості стандарту методів керування виробництвом MRP II.

З повагою ІЦ “KURSOVIKS”!