Лекция 2. Жизненный цикл разработки программного обеспечения.

Лекция 1. Основные понятия проектирования программного обеспечения с помощью CASE-средств

Проектирование информационных систем (ИС) – логически сложная, трудоемкая и длительная работа, требующая высокой квалификации участвующих в ней специалистов. Кроме того, в процессе создания и функционирования ЭИС информационные потребности пользователей постоянно изменяются или уточняются, что еще более усложняет разработку и сопровождение таких систем. Основная доля трудозатрат при создании ИС приходится на прикладное программное обеспечение (ПО) и базы данных (БД). Производство ПО сегодня – крупнейшая отрасль мировой экономики.

Информационные системы можно классифицировать по целому ряду различных признаков. В основу рассматриваемой классификации положены наиболее существенные признаки, определяющие функциональные возможности и особенности построения современных систем. В зависимости от объема решаемых задач, используемых технических средств, организации функционирования, информационные системы делятся на ряд групп (классов) (рис. 1.1).

По типу хранимых данных ИС делятся на фактографические и документальные. Фактографические системы предназначены для хранения и обработки структурированных данных в виде чисел и текстов. Над такими данными можно выполнять различные операции. В документальных системах информация представлена в виде документов, состоящих из наименований, описаний, рефератов и текстов. Поиск по неструктурированным данным осуществляется с использованием семантических признаков. Отобранные документы предоставляются пользователю, а обработка данных в таких системах практически не производится.

Основываясь на степени автоматизации информационных процессов в системе управления фирмой, информационные системы делятся на ручные, автоматические и автоматизированные.

Рис. 1.1. Классификация информационных систем

Ручные ИС характеризуются отсутствием современных технических средств переработки информации и выполнением всех операций человеком.

В автоматических ИС все операции по переработке информации выполняются без участия человека.

Автоматизированные ИС предполагают участие в процессе обработки информации и человека, и технических средств, причем главная роль в выполнении рутинных операций обработки данных отводится компьютеру. Именно этот класс систем соответствует современному представлению понятия " информационная система".

В зависимости от характера обработки данных ИС делятся на информационно-поисковые и информационно-решающие.

Информационно-поисковые системы производят ввод, систематизацию, хранение, выдачу информации по запросу пользователя без сложных преобразований данных. (Например, ИС библиотечного обслуживания, резервирования и продажи билетов на транспорте, бронирования мест в гостиницах и пр.)

Информационно-решающие системы осуществляют, кроме того, операции переработки информации по определенному алгоритму. По характеру использования выходной информации такие системы принято делить на управляющие и советующие.

Результирующая информация управляющих ИС непосредственно трансформируется в принимаемые человеком решения. Для этих систем характерны задачи расчетного характера и обработка больших объемов данных. (Например, ИС планирования производства или заказов, бухгалтерского учета.)

Советующие ИС вырабатывают информацию, которая принимается человеком к сведению и учитывается при формировании управленческих решений, а не инициирует конкретные действия. Эти системы имитируют интеллектуальные процессы обработки знаний, а не данных. (Например, экспертные системы.)

В зависимости от сферы применения различают следующие классы ИС.

Информационные системы организационного управления - предназначены для автоматизации функций управленческого персонала как промышленных предприятий, так и непромышленных объектов (гостиниц, банков, магазинов и пр.).

Основными функциями подобных систем являются: оперативный контроль и регулирование, оперативный учет и анализ, перспективное и оперативное планирование, бухгалтерский учет, управление сбытом, снабжением и другие экономические и организационные задачи.

ИС управления технологическими процессами (ТП) - служат для автоматизации функций производственного персонала по контролю и управлению производственными операциями. В таких системах обычно предусматривается наличие развитых средств измерения параметров технологических процессов (температуры, давления, химического состава и т.п.), процедур контроля допустимости значений параметров и регулирования технологических процессов.

ИС автоматизированного проектирования (САПР) - предназначены для автоматизации функций инженеров-проектировщиков, конструкторов, архитекторов, дизайнеров при создании новой техники или технологии. Основными функциями подобных систем являются: инженерные расчеты, создание графической документации (чертежей, схем, планов), создание проектной документации, моделирование проектируемых объектов.

Интегрированные (корпоративные) ИС - используются для автоматизации всех функций фирмы и охватывают весь цикл работ от планирования деятельности до сбыта продукции. Они включают в себя ряд модулей (подсистем), работающих в едином информационном пространстве и выполняющих функции поддержки соответствующих направлений деятельности.

Для успешной реализации проекта объект проектирования (ПО ИС) должен быть, прежде всего, адекватно описан, т.е. должны быть построены полные и непротиворечивые модели архитектуры ПО, обусловливающей совокупность структурных элементов системы и связей между ними, поведение элементов системы в процессе их взаимодействия, а также иерархию подсистем, объединяющих структурные элементы.

Под моделью понимается полное описание системы ПО с определенной точки зрения. Модели представляют собой средства для визуализации, описания, проектирования и документирования архитектуры системы. По мнению одного из авторитетнейших специалистов в области объектно-ориентированного подхода Гради Буча, моделирование является центральным звеном всей деятельности по созданию качественного ПО. Модели строятся для того, чтобы понять и осмыслить структуру и поведение будущей системы, облегчить управление процессом ее создания и уменьшить возможный риск, а также документировать принимаемые проектные решения.

Язык моделирования должен включать: элементы модели – фундаментальные концепции моделирования и их семантику; нотацию – визуальное представление элементов моделирования; руководство по использованию – правила применения элементов в рамках построения тех или иных типов моделей ПО.

CASE-технология представляет собой совокупность методов проектирования ИС, а также набор инструментальных средств, позволяющих в наглядной форме моделировать предметную область, анализировать эту модель на всех стадиях разработки и сопровождения ИС и разрабатывать приложения в соответствии с информационными потребностями пользователей. Большинство существующих CASE-средств основано на методах структурного или объектно-ориентированного анализа и проектирования, использующих спецификации в виде диаграмм или текстов для описания внешних требований, связей между моделями системы, динамики поведения системы и архитектуры программных средств.

Лекция 2. Жизненный цикл разработки программного обеспечения.

Понятие жизненного цикла программного обеспечения (ЖЦ ПО) является одним из базовых в программной инженерии. Жизненный цикл программного обеспечения определяется как период времени, который начинается с момента принятия решения о необходимости создания ПО и заканчивается в момент его полного изъятия из эксплуатации. Основным нормативным документом, регламентирующим состав процессов ЖЦ ПО, является международный стандарт ISO/IEC 12207: 1995 " Information Technology – Software Life Cycle Processes" (ISO – International Organization for Standardization – Международная организация по стандартизации, IEC – International Electrotechnical Commission – Международная комиссия по электротехнике). Он определяет структуру ЖЦ, содержащую процессы, действия и задачи, которые должны быть выполнены во время создания ПО. В данном стандарте ПО (или программный продукт) определяется как набор компьютерных программ, процедур и, возможно, связанной с ними документации данных. Процесс определяется как совокупность взаимосвязанных действий, преобразующих некоторые входные данные в выходные. Каждый процесс характеризуется определенными задачами и методами их решения, исходными данными, полученными от других процессов, и результатами.

Каждый процесс разделен на набор действий, каждое действие – на набор задач. Каждый процесс, действие или задача инициируется и выполняется другим процессом по мере необходимости, причем не существует заранее определенных последовательностей выполнения (естественно, при сохранении связей по входным данным).

В соответствии со стандартом ISO/IEC12207 все процессы ЖЦ ПО разделены на три группы (рис. 2.1):

• пять основных процессов (приобретение, поставка, разработка, эксплуатация, сопровождение);

• восемь вспомогательных процессов, обеспечивающих выполнение основных процессов (документирование, управление конфигурацией, обеспечение качества, верификация, аттестация, совместная оценка, аудит, разрешение проблем);

• четыре организационных процесса (управление, создание инфраструктуры, усовершенствование, обучение).

Рис. 2.1. Процессы жизненного цикла программного обеспечения

Жизненный цикл ПО в соответствии с подходом RAD включает четыре стадии:

1) анализ и планирование требований;

2) проектирование;

3) реализация;

4) внедрение.

На стадии анализа и планирования требований пользователи осуществляют следующие действия:

• определяют функции, которые должна выполнять система;

• выделяют наиболее приоритетные функции, требующие проработки в первую очередь;

• описывают информационные потребности. Формулирование требований к системе осуществляется в основном силами пользователей под руководством специалистов - разработчиков.

Кроме того, на данной стадии решаются следующие задачи:

• ограничивается масштаб проекта;

• устанавливаются временные рамки для каждой из последующих стадий;

• определяется сама возможность реализации проекта в заданных размерах финансирования, на имеющихся аппаратных средствах и т.п.

Результатом стадии должны быть:

• список расставленных по приоритету функций будущего ПО ЭИС;

• предварительные модели ПО.

На стадии проектирования часть пользователей принимает участие в техническом проектировании системы под руководством специалистов-разработчиков. Для быстрого получения работающих прототипов приложений используются соответствующие инструментальные средства (CASE-средства). Пользователи, непосредственно взаимодействуя с разработчиками, уточняют и дополняют требования к системе, которые не были выявлены на предыдущей стадии.

На данной стадии выполняются следующие действия:

• более детально рассматриваются процессы системы;

• при необходимости для каждого элементарного процесса создается частичный прототип: экранная форма, диалог, отчет, устраняющий неясности или неоднозначности;

• устанавливаются требования разграничения доступа к данным;

• определяется состав необходимой документации.

Все модели и прототипы должны быть получены с применением тех CASE-средств, которые будут использоваться в дальнейшем при построении системы. Данное требование обусловлено необходимостью избежать неконтролируемого искажения данных при передаче информации о проекте со стадии на стадию.

На стадии реализации выполняется непосредственно сама быстрая разработка приложения:

• разработчики производят итеративное построение реальной системы на основе полученных на предыдущей стадии моделей, а также требований нефункционального характера (требований к надежности, производительности и т.п.);

• пользователи оценивают получаемые результаты и вносят коррективы, если в процессе разработки система перестает удовлетворять определенным ранее требованиям. Тестирование системы осуществляется в процессе разработки.

Результатом стадии является готовая система, удовлетворяющая всем согласованным требованиям.

На стадии внедрения производятся обучение пользователей, организационные изменения и параллельно с внедрением новой системы продолжается эксплуатация существующей системы (до полного внедрения новой).

Методы и инструментальные средства проектирования (CASE-средства) составляют центральную часть формализованной дисциплины выполнения проекта любого ПО ИС. Метод проектирования ПО представляет собой организованную совокупность процессов создания ряда моделей, которые описывают различные аспекты разрабатываемой системы с использованием четко определенной нотации.

Методы реализуются через конкретные технологии и поддерживающие их методики, стандарты и инструментальные средства, которые обеспечивают выполнение процессов ЖЦ ПО.

Технология проектирования ПО определяется как совокупность технологических операций проектирования (рис. 2.2) в их последовательности и взаимосвязи, приводящая к разработке проекта ПО.

Рис. 2.2. Контекст технологической операции проектирования

Современные технологии поставляются, как правило, в электронном виде вместе с CASE-средствами и включают библиотеки процессов, шаблонов, методов, моделей и других компонентов, предназначенных для построения ПО того класса систем, на который ориентирована технология. Электронные технологии включают также средства, которые должны обеспечивать их адаптацию для конкретных пользователей и развитие по результатам выполнения конкретных проектов.

Лекция 3. Организация разработки программного обеспечения с помощью case-средств.

Каноническое проектирование ИС.

Организация канонического проектирования ИС ориентирована на использование главным образом каскадной модели жизненного цикла ИС. Стадии и этапы работы описаны в стандарте ГОСТ 34.601-90.

В зависимости от сложности объекта автоматизации и набора задач, требующих решения при создании конкретной ИС, стадии и этапы работ могут иметь различную трудоемкость. Допускается объединять последовательные этапы и даже исключать некоторые из них на любой стадии проекта. Допускается также начинать выполнение работ следующей стадии до окончания предыдущей.

Стадии и этапы создания ИС, выполняемые организациями-участниками, прописываются в договорах и технических заданиях на выполнение работ:

Стадия 1. Формирование требований к ИС.

На начальной стадии проектирования выделяют следующие этапы работ:

· обследование объекта и обоснование необходимости создания ИС;

· формирование требований пользователей к ИС;

· оформление отчета о выполненной работе и тактико-технического задания на разработку.

Стадия 2. Разработка концепции ИС.

· изучение объекта автоматизации;

· проведение необходимых научно-исследовательских работ;

· разработка вариантов концепции ИС, удовлетворяющих требованиям пользователей;

· оформление отчета и утверждение концепции.

Стадия 3. Техническое задание.

· разработка и утверждение технического задания на создание ИС.

Стадия 4. Эскизный проект.

· разработка предварительных проектных решений по системе и ее частям;

· разработка эскизной документации на ИС и ее части.

Стадия 5. Технический проект.

· разработка проектных решений по системе и ее частям;

· разработка документации на ИС и ее части;

· разработка и оформление документации на поставку комплектующих изделий;

· разработка заданий на проектирование в смежных частях проекта.

Стадия 6. Рабочая документация.

· разработка рабочей документации на ИС и ее части;

· разработка и адаптация программ.

Стадия 7. Ввод в действие.

· подготовка объекта автоматизации;

· подготовка персонала;

· комплектация ИС поставляемыми изделиями (программными и техническими средствами, программно-техническими комплексами, информационными изделиями);

· строительно-монтажные работы;

· пусконаладочные работы;

· проведение предварительных испытаний;

· проведение опытной эксплуатации;

· проведение приемочных испытаний.

Стадия 8. Сопровождение ИС.

· выполнение работ в соответствии с гарантийными обязательствами;

· послегарантийное обслуживание.

Обследование - это изучение и диагностический анализ организационной структуры предприятия, его деятельности и существующей системы обработки информации. Материалы, полученные в результате обследования, используются для:

· обоснования разработки и поэтапного внедрения систем;

· составления технического задания на разработку систем;

· разработки технического и рабочего проектов систем.

На этапе обследования целесообразно выделить две составляющие: определение стратегии внедрения ИС и детальный анализ деятельности организации.

Основная задача первого этапа обследования - оценка реального объема проекта, его целей и задач на основе выявленных функций и информационных элементов автоматизируемого объекта высокого уровня. Эти задачи могут быть реализованы или заказчиком ИС самостоятельно, или с привлечением консалтинговых организаций. Этап предполагает тесное взаимодействие с основными потенциальными пользователями системы и бизнес-экспертами. Основная задача взаимодействия - получить полное и однозначное понимание требований заказчика. Как правило, нужная информация может быть получена в результате интервью, бесед или семинаров с руководством, экспертами и пользователями.

По завершении этой стадии обследования появляется возможность определить вероятные технические подходы к созданию системы и оценить затраты на ее реализацию (затраты на аппаратное обеспечение, закупаемое программное обеспечение и разработку нового программного обеспечения).

Результатом этапа определения стратегии является документ (технико-экономическое обоснование проекта), где четко сформулировано, что получит заказчик, если согласится финансировать проект, когда он получит готовый продукт (график выполнения работ) и сколько это будет стоить (для крупных проектов должен быть составлен график финансирования на разных этапах работ). В документе желательно отразить не только затраты, но и выгоду проекта, например время окупаемости проекта, ожидаемый экономический эффект (если его удается оценить).

Ориентировочное содержание этого документа:

· ограничения, риски, критические факторы, которые могут повлиять на успешность проекта;

· совокупность условий, при которых предполагается эксплуатировать будущую систему: архитектура системы, аппаратные и программные ресурсы, условия функционирования, обслуживающий персонал и пользователи системы;

· сроки завершения отдельных этапов, форма приемки/сдачи работ, привлекаемые ресурсы, меры по защите информации;

· описание выполняемых системой функций;

· возможности развития системы;

· информационные объекты системы;

· интерфейсы и распределение функций между человеком и системой;

· требования к программным и информационным компонентам ПО, требования к СУБД;

· что не будет реализовано в рамках проекта.

На этапе детального анализа деятельности организации изучаются задачи, обеспечивающие реализацию функций управления, организационная структура, штаты и содержание работ по управлению предприятием, а также характер подчиненности вышестоящим органам управления. На этом этапе должны быть выявлены:

· инструктивно-методические и директивные материалы, на основании которых определяются состав подсистем и перечень задач;

· возможности применения новых методов решения задач.

Аналитики собирают и фиксируют информацию в двух взаимосвязанных формах:

· функции - информация о событиях и процессах, которые происходят в бизнесе;

· сущности - информация о вещах, имеющих значение для организации и о которых что-то известно.

При изучении каждой функциональной задачи управления определяются:

· наименование задачи; сроки и периодичность ее решения;

· степень формализуемости задачи;

· источники информации, необходимые для решения задачи;

· показатели и их количественные характеристики;

· порядок корректировки информации;

· действующие алгоритмы расчета показателей и возможные методы контроля;

· действующие средства сбора, передачи и обработки информации;

· действующие средства связи;

· принятая точность решения задачи;

· трудоемкость решения задачи;

· действующие формы представления исходных данных и результатов их обработки в виде документов;

· потребители результатной информации по задаче.

Одной из наиболее трудоемких, хотя и хорошо формализуемых задач этого этапа является описание документооборота организации. При обследовании документооборота составляется схема маршрута движения документов, которая должна отразить:

· количество документов;

· место формирования показателей документа;

· взаимосвязь документов при их формировании;

· маршрут и длительность движения документа;

· место использования и хранения данного документа;

· внутренние и внешние информационные связи;

· объем документа в знаках.

По результатам обследования устанавливается перечень задач управления, решение которых целесообразно автоматизировать, и очередность их разработки.

На этапе обследования следует классифицировать планируемые функции системы по степени важности. Один из возможных форматов представления такой классификации - MuSCoW.

Эта аббревиатура расшифровывается так: Must have - необходимые функции; Should have - желательные функции; Could have - возможные функции; Won't have - отсутствующие функции.

Функции первой категории обеспечивают критичные для успешной работы системы возможности.

Реализация функций второй и третьей категорий ограничивается временными и финансовыми рамками: разрабатывается то, что необходимо, а также максимально возможное в порядке приоритета число функций второй и третьей категорий.

Последняя категория функций особенно важна, поскольку необходимо четко представлять границы проекта и набор функций, которые будут отсутствовать в системе.

Модели деятельности организации создаются в двух видах:

· модель " как есть" (" as-is")- отражает существующие в организации бизнес-процессы;

· модель " как должно быть" (" to-be") - отражает необходимые изменения бизнес-процессов с учетом внедрения ИС.

На этапе анализа необходимо привлекать к работе группы тестирования для решения следующих задач:

· получения сравнительных характеристик предполагаемых к использованию аппаратных платформ, операционных систем, СУБД, иного окружения;

· разработки плана работ по обеспечению надежности информационной системы и ее тестирования.

Привлечение тестировщиков на ранних этапах разработки является целесообразным для любых проектов. Если проектное решение оказалось неудачным и это обнаружено слишком поздно (на этапе разработки или, что еще хуже, на этапе внедрения в эксплуатацию), то исправление ошибки проектирования обходится очень дорого. Чем раньше группы тестирования выявляют ошибки в информационной системе, тем ниже стоимость сопровождения системы. Время на тестирование системы и на исправление обнаруженных ошибок следует предусматривать не только на этапе разработки, но и на этапе проектирования.

Для автоматизации тестирования следует использовать системы отслеживания ошибок (bug tracking). Это позволяет иметь единое хранилище ошибок, отслеживать их повторное появление, контролировать скорость и эффективность исправления ошибок, видеть наиболее нестабильные компоненты системы, а также поддерживать связь между группой разработчиков и группой тестирования (уведомления об изменениях по e-mail и т.п.). Чем больше проект, тем сильнее потребность в bug tracking.

Результаты обследования представляют объективную основу для формирования технического задания на информационную систему.

Техническое задание - это документ, определяющий цели, требования и основные исходные данные, необходимые для разработки автоматизированной системы управления.

При разработке технического задания необходимо решить следующие задачи:

· установить общую цель создания ИС, определить состав подсистем и функциональных задач;

· разработать и обосновать требования, предъявляемые к подсистемам;

· разработать и обосновать требования, предъявляемые к информационной базе, математическому и программному обеспечению, комплексу технических средств (включая средства связи и передачи данных);

· установить общие требования к проектируемой системе;

· определить перечень задач создания системы и исполнителей;

· определить этапы создания системы и сроки их выполнения;

· провести предварительный расчет затрат на создание системы и определить уровень экономической эффективности ее внедрения.

Таблица 3.1. Состав и содержание технического задания
(ГОСТ 34.602- 89)

Эскизный проект предусматривает разработку предварительных проектных решений по системе и ее частям.

Выполнение стадии эскизного проектирования не является строго обязательной. Если основные проектные решения определены ранее или достаточно очевидны для конкретной ИС и объекта автоматизации, то эта стадия может быть исключена из общей последовательности работ.

Содержание эскизного проекта задается в ТЗ на систему. Как правило, на этапе эскизного проектирования определяются:

· функции ИС;

· функции подсистем, их цели и ожидаемый эффект от внедрения;

· состав комплексов задач и отдельных задач;

· концепция информационной базы и ее укрупненная структура;

· функции системы управления базой данных;

· состав вычислительной системы и других технических средств;

· функции и параметры основных программных средств.

По результатам проделанной работы оформляется, согласовывается и утверждается документация в объеме, необходимом для описания полной совокупности принятых проектных решений и достаточном для дальнейшего выполнения работ по созданию системы.

На основе технического задания (и эскизного проекта) разрабатывается технический проект ИС. Технический проект системы - это техническая документация, содержащая общесистемные проектные решения, алгоритмы решения задач, а также оценку экономической эффективности автоматизированной системы управления и перечень мероприятий по подготовке объекта к внедрению.

На этом этапе осуществляется комплекс научно-исследовательских и экспериментальных работ для выбора основных проектных решений и расчет экономической эффективности системы.

Таблица 3.2. Содержание технического проекта

Анализ и моделирование функциональной области внедрения программных систем

Практика выработала ряд подходов к проведению организационного анализа, но наибольшее распространение получил инжиниринговый подход. Организационный анализ компании при таком подходе проводится по определенной схеме с помощью полной бизнес-модели компании. Компания рассматривается как целевая, открытая, социально-экономическая система, принадлежащая иерархической совокупности открытых внешних надсистем (рынок, государственные учреждения и пр.) и внутренних подсистем (отделы, цеха, бригады и пр.). Возможности компании определяются характеристиками ее структурных подразделений и организацией их взаимодействия. На рис. 3.1 представлена обобщенная схема организационного бизнес-моделирования. Построение бизнес-модели компании начинается с описания модели взаимодействия с внешней средой по закону единства и борьбы противоположностей, то есть с определения миссии компании.

Рис. 3.1. Обобщенная схема организационного бизнес-моделирования

Определение миссии, на наш взгляд, наиболее полно представлено в нормативном акте, определенном ISO [ISO-15704]. Под миссией понимается как деятельность организации, так и механизмы, использование которых позволяет достичь поставленных целей.

Миссия является своеобразной мерой устремлений компании и, в частности, определяет рыночные претензии компании (предмет конкурентной борьбы). Определение миссии позволяет сформировать дерево целей компании - иерархические списки уточнения и детализации миссии.

Дерево целей формирует дерево стратегий - иерархические списки уточнения и детализации достижения целей. При этом на корпоративном уровне разрабатываются стратегии роста, интеграции и инвестиции бизнесов. Блок бизнес-стратегий определяет продуктовые и конкурентные стратегии, а также стратегии сегментации и продвижения.

Бизнес-потенциал, в свою очередь, определяет функционал компании - перечень бизнес-функций, функций менеджмента и функций обеспечения, требуемых для поддержания на регулярной основе указанных видов коммерческой деятельности.

Кроме того, уточняются необходимые для этого ресурсы (материальные, человеческие, информационные) и структура компании.

Построение бизнес-потенциала и функционала компании позволяет с помощью матрицы проекций определить зоны ответственности менеджмента.

Матрица проекций - модель, представленная в виде матрицы, задающей систему отношений между классификаторами в любой их комбинации.

Описание бизнес-потенциала, функционала и соответствующих матриц ответственности представляет собой статическое описание компании. При этом процессы, протекающие в компании пока в свернутом виде (как функции), идентифицируются, классифицируются и, что особенно важно, закрепляются за исполнителями (будущими хозяевами этих процессов).

На этом этапе бизнес-моделирования формируется общепризнанный набор основополагающих внутрифирменных регламентов:

· базовое Положение об организационно-функциональной структуре компании;

· пакет Положений об отдельных видах деятельности (финансовой, маркетинговой и т.д.);

· пакет Положений о структурных подразделениях (цехах, отделах, секторах, группах и т.п.);

· должностные инструкции.

Это вносит прозрачность в деятельность компании за счет четкого разграничения и документального закрепления зон ответственности менеджеров взаимодействия участников процесса, а затем (на нижнем уровне) - технология работы отдельных специалистов на своих рабочих местах.

Такой подход позволяет описать деятельность компании с помощью универсального множества управленческих регистров (цели, стратегии, продукты, функции, организационные звенья и др.).

Управленческие регистры по своей структуре представляют собой иерархические классификаторы. Объединяя классификаторы в функциональные группы и закрепляя между собой элементы различных классификаторов с помощью матричных проекций, можно получить полную бизнес-модель компании.

При этом происходит процессно-целевое описание компании, позволяющее получить взаимосвязанные ответы на следующие вопросы: зачем-что-где-кто-как-когда-кому-сколько.

Рис. 3.2. Основные этапы процессно-целевого описания компании

Следовательно, полная бизнес-модель компании - это совокупность функционально ориентированных информационных моделей, обеспечивающая взаимосвязанные ответы на следующие вопросы: " зачем" - " что" - " где" - " кто" - " сколько" - " как" - " когда" - " кому".

Рис. 3.3. Полная бизнес-модель компании

Таким образом, организационный анализ предполагает построение комплекса взаимосвязанных информационных моделей компании, который включает:

· Стратегическую модель целеполагания (отвечает на вопросы: зачем компания занимается именно этим бизнесом, почему предполагает быть конкурентоспособной, какие цели и стратегии для этого необходимо реализовать);

· Организационно-функциональную модель (отвечает на вопрос кто-что делает в компании и кто за что отвечает);

· Функционально-технологическую модель (отвечает на вопрос что-как реализуется в компании);

· Процессно-ролевую модель (отвечает на вопрос кто-что-как-кому);

· Количественную модель (отвечает на вопрос сколько необходимо ресурсов);

· Модель структуры данных (отвечает на вопрос в каком виде описываются регламенты компании и объекты внешнего окружения).

Представленная совокупность моделей обеспечивает необходимую полноту и точность описания компании и позволяет вырабатывать понятные требования к проектируемой информационной системе.

Любая компания с ее микро- и макроокружением представляет собой иерархию вложенных друг в друга открытых, субъектно-ориентированных систем. Компания, с одной стороны, является частью рынка, а с другой отстаивает в конкурентной борьбе собственные интересы. Миссия представляет собой результат позиционирования компании среди других участников рынка. Поэтому миссию компании нельзя описывать путем анализа ее внутреннего устройства. Для построения модели взаимодействия компании с внешней средой (определение миссии компании на рынке) необходимо:

· идентифицировать рынок (надсистему), частью которого является компания;

· определить свойства (потребности) рынка;

· определить предназначение (миссию) компании, исходя из ее роли на рынке.

Кроме этого, миссия, как было сказано выше, это компромисс между потребностями рынка, с одной стороны, и возможностями и желанием компании удовлетворить эти интересы, с другой. Поиск компромисса может быть выполнен по шаблону, представленному на рис. 3.4.

Рис. 3.4. Шаблон разработки миссии (матрица проекций)

При разработке модели миссии компании рекомендуется:

1. Описать базис конкурентоспособности компании - совокупность характеристик компании как социально-экономической системы. Например:

o для объекта - уникальность освоенных технологий и исключительность имеющихся в компании ресурсов (финансовых, материальных, информационных и др.)

o для субъекта - знания и умения персонала и опыт менеджеров.

Это определяет уникальность ресурсов и навыков компании и формирует позицию " могу".

2. Выяснить конъюнктуру рынка, т.е. определить наличие платежеспособного спроса на предлагаемые товары или услуги и степень удовлетворения рынка конкурентами. Это позволяет понять потребности рынка и сформировать позицию " надо".

3. Выявить наличие способствующих и противодействующих факторов для выбранного вида деятельности со стороны государственных институтов в области политики и экономики.

4. Оценить перспективу развития технологии в выбранной сфере деятельности.

5. Оценить возможную поддержку или противодействие общественных организаций.

6. Сопоставить результаты вышеперечисленных действий с учетом правовых, моральных, этических и др. ограничений со стороны персонала и сформировать позицию " хочу".

7. Оценить уровень возможных затрат и доходов.

8. Оценить возможность достижения приемлемого для всех сторон компромисса и сформулировать Миссию компании в соответствии с шаблоном, приведенным на рис. 3.5.

Рис. 3.5. Шаблон разработки миссии

Миссия в широком понимании представляет собой основную деловую концепцию компании, изложенную в виде восьми положений, определяющих взаимоотношения компании с другими субъектами:

· что получит Заказчик в части удовлетворения своих потребностей;

· кто, для чего и как может выступать в качестве партнера компании;

· на какой основе предполагается строить отношения с конкурентами (какова, в частности, готовность пойти на временные компромиссы);

· что получит собственник и акционеры от бизнеса;

· что получат от бизнеса компании менеджеры;

· что получит от компании персонал;

· в чем может заключаться сотрудничество с общественными организациями;

· как будут строиться отношения компании с государством (в частности, возможное участие в поддержке государственных программ).

В соответствии с разработанной Миссией компании определяются социально значимые потребности, на удовлетворение которых направлен бизнес компании.

Разработка бизнес-потенциала компании может быть выполнена по Шаблону формирования бизнесов, представленному на рис. 3.6.

Рис. 3.6. Шаблон формирования бизнесов

В результате формируются базовый рынок и базовый продукт, детализация которых определяет предложения компании глазами покупателей (товарные группы) и однородные по отношению к продуктам компании группы покупателей (сегменты рынка). С помощью матричной проекции (рис. 3.7) устанавливается соответствие между сформированными товарными группами и сегментами рынка и определяется список бизнесов компании (на пересечении строк и столбцов находятся бизнесы компании).

Рис. 3.7. Шаблон формирования бизнесов (матрица проекций)

На основании списка бизнесов, с помощью матричной проекции (рис. 3.8) формируется классификатор бизнес-функций компании.

Рис. 3.8. Шаблон формирования основных бизнес-функций

Для формирования основных функций менеджмента компании сначала разрабатываются и утверждаются два базовых классификатора - " Компоненты менеджмента" (перечень используемых на предприятии инструментов/контуров управления) и " Этапы управленческого цикла" (технологическая цепочка операций, последовательно реализуемых менеджерами при организации работ в любом контуре управления). Далее аналогично, с помощью матрицы проекций, формируется список основных функций менеджмента. На рис. 3.9 приведены примеры классификаторов, на основании которых построена матрица - генератор основных функций менеджмента.

Рис. 3.9. Шаблон формирования основных функций менеджмента

Представленные матричные проекции (рис. 3.8, рис. 3.9)) позволяют формировать функции любой степени детализации путем более подробного описания как строк, так и столбцов матрицы.

Формирование зон ответственности за функционал компании выполняется с помощью матрицы организационных проекций (рис. 3.10).

Рис. 3.10. Шаблон распределения функций по организационным звеньям

Матрица организационных проекций представляет собой таблицу, в строках которой расположен список исполнительных звеньев, в столбцах - список функций, выполняемых в компании. Для каждой функции определяется исполнительное звено, отвечающее за эту функцию.

Заполнение такой таблицы позволяет по каждой функции найти исполняющие ее подразделения или сотрудника. Анализ заполненной таблицы позволяет увидеть " пробелы" как в исполнении функций, так и в загруженности сотрудников, а также рационально перераспределить все задачи между исполнителями и закрепить как систему в документе " Положение об организационной структуре".

Положение об организационной структуре - это внутрифирменный документ, фиксирующий: продукты и услуги компании, функции, выполняемые в компании, исполнительные звенья, реализующие функции, распределение функций по звеньям.

Таблица проекций функций на исполнительные звенья может иметь весьма большую размерность. В средних компаниях это, например, 500 единиц - 20 звеньев на 25 функций. В больших компаниях это может быть 5 000 единиц - 50 звеньев на 100 функций.

Аналогично строится матрица коммерческой ответственности.

Шаблон потокового процессного описания

Шаблон потокового процессного описания приведен на рис. 3.11. Такое описание дает представление о процессе последовательного преобразования ресурсов в продукты усилиями различных исполнителей на основании соответствующих регламентов.

Рис. 3.11. Потоковая процессная модель

Организационно-функциональная модель компании строится на основе функциональной схемы деятельности компании рис. 3.12.

Рис. 3.12. Функциональная схема компании

На основании миссии формируются цели и стратегии компании. С их помощью определяется необходимый набор продуктов и, как следствие - требуемые ресурсы. Воспроизводство продукции происходит за счет переработки ресурсов в основном производственном цикле. Его компоненты формируют необходимые бизнес-функции для поставки ресурсов, производства продуктов и их распределения в места реализации. Для управления указанным процессом воспроизводства формируется совокупность компонентов менеджмента, которая порождает набор функций управления. Для поддержания процессов воспроизводства и управления формируются наборы соответствующих функций обеспечения (охраны, технического оснащения, профилактики и ремонта и пр.). Такой подход позволяет описать предприятие с помощью универсального множества управленческих регистров (цели, стратегии, продукты, функции, организационные звенья и пр.). Управленческие регистры представляют собой иерархические классификаторы. Объединяя классификаторы в функциональные группы и закрепляя между собой элементы различных классификаторов с помощью матричных проекций, можно получить модель организационной структуры компании.

Для построения организационно-функциональной модели используется всего два типа элементарных моделей.

Древовидные модели (классификаторы) - точные иерархические списки выделенных объектов управления (организационных звеньев, функций, ресурсов, в том числе исполнительных механизмов для бизнес-процессов, документов и их структуры, и т.п.). Каждый элемент классификатора может быть дополнительно охарактеризован рядом атрибутов: тип, шкала, комментарий и т.п. Фактически, классификаторы представляют собой набор управленческих регистров, содержащих, в основном, неколичественную информацию, совокупность которых задает систему координат для описания деятельности компании. Количество таких списков-классификаторов определяется целью построения модели.

Матричные модели - это проекции, задающие систему отношений между классификаторами в любой их комбинации. Связи могут иметь дополнительные атрибуты (направление, название, индекс, шкала и вес).

В начальной модели применяется всего несколько классификаторов предметной области:

· основные группы продуктов и услуг компании;

· ресурсы, потребляемые компанией в ходе своей деятельности;

· функции (процессы), поддерживаемые в компании;

· организационные звенья компании.

В классификаторе функций обычно выделяют три базовых раздела:

· основные функции - непосредственно связанные с процессом преобразования внешних ресурсов в продукцию и услуги предприятия;

· функции менеджмента - или функции управления предприятием;

· функции обеспечения - поддерживающие производственную, коммерческую и управленческую деятельность.

Главной функцией компании является предоставление продуктов и услуг, поэтому сначала производится формальное описание, согласование и утверждение руководством предприятия перечня его бизнесов (направлений коммерческой деятельности), продукции и услуг. Из этого классификатора внешним контрагентам должно быть понятно, чем предприятие интересно рынку, а для внутренних целей - для чего нужен тот или иной функционал компании.

В результате этих операций производится идентификация функционала и создается единая терминология описания функций предприятия, которая должна быть согласована всеми ведущими менеджерами. При составлении классификатора оргзвеньев важно, чтобы уровень детализации функций соответствовал уровню детализации звеньев. После формирования всех базовых классификаторов с помощью матричных проекций производится их закрепление за оргзвеньями предприятия:

Процесс формирования матрицы проекций функций на оргзвенья на практике напоминает игру в крестики-нолики (рис. 3.10).

По строчкам таблицы указываются подразделения, по столбцам - функции, составляющие содержание процесса управления или бизнес-процесса в данной компании. На пересечениях функций и подразделений, которые ответственны за выполнение функции, ставится крестик. Для проекций большой размерности используется механизм расстановки связей между двумя классификаторами, представленных списками.

Стандартная практика построения моделей организационно-функциональной структуры компаний поддерживает два уровня детализации:

1. агрегированную модель;

2. детализированную модель.

Агрегированная модель - модель организационной структуры, учетные регистры которой имеют ограничение по степени детализации до 2-3 уровней.

Целью построения данной модели является предоставление информации об организационной структуре высшим руководителям компании для проведения стратегического анализа, анализа соответствия данной структуры стратегии и внешнему окружению компании. Модель может также предоставляться внешним пользователям (например, потенциальным инвесторам как иллюстрация к бизнес-плану, крупным клиентам и др.).

Детализированная модель - модель организационной структуры, детализация учетных регистров которой производится на более глубоких уровнях, чем в агрегированной модели. Степень детализации в модели обусловлена конкретными потребностями компании (создание определенных организационных регламентов).

Целью построения данной модели является предоставление информации о распределении функциональных обязанностей между подразделениями компании, а также об организации бизнес-процессов в компании. Построение детализированной модели позволяет создавать различные внутрифирменные регламенты: Положения об организационной структуре рис. 3.13.

Ниже приведен пример описания фрагментов организационно-функциональной модели производственного предприятия рис. 3.14 и торгового предприятия рис. 3.15. Приведенные матрицы проекций являются основой для выделения бизнес-процессов предприятия и их владельцев на последующих этапах создания ИС.

Рис. 3.13. Схема создания Положения об организационно- функциональной структуре компании

Рис. 4.14. Распределение функций по подразделениям производственного предприятия

Рис. 3.15. Распределение функций по подразделениям торгового предприятия

Функции подразделений производственного предприятия рассматриваются в рамках следующих функциональных областей:

· корпоративное управление;

· финансы;

· персонал;

· материальные ресурсы;

· заказы;

· производство;

· разработка продуктов;

· планирование;

· снабжение/закупки;

· качество;

· сбыт/продажи.

Распределение функций по структурным подразделениям в разрезе отдельных функциональных областей деятельности по управлению производственным предприятием представлено на рис. 3.14.

Функции подразделений торгового предприятия рассматриваются в рамках иных функциональных областей (см. рис. 3.15).

Лекция 4. Спецификация функциональных требований к программным системам.

Разработка требований к проектируемой ИС строится на основе статического и динамичного описания компании. Статическое описание компании, рассмотренное в лекции 4, проводится на уровне функциональных моделей и включает описание бизнес-потенциала, функционала и соответствующих матриц ответственности.

Дальнейшее развитие (детализация) бизнес-модели происходит на этапе динамичного описания компании на уровне процессных потоковых моделей.

Процессные потоковые модели — это модели, описывающие процесс последовательного во времени преобразования материальных и информационных потоков компании в ходе реализации какой-либо бизнес-функции или функции менеджмента. На верхнем уровне описывается логика взаимодействия участников процесса, на нижнем — технология работы отдельных специалистов на своих рабочих местах. Процессные потоковые модели отвечают на вопросы кто—что—как—кому.

Современное состояние экономики характеризуется переходом от традиционной функциональной модели деятельности компании, построенной на принципах разделения труда, узкой специализации и жестких иерархических структурах, к модели процессной, основанной на интеграции работ вокруг бизнес-процессов.

Главными недостатками функционального подхода являются:

· разбиение технологий выполнения работы на отдельные фрагменты, иногда между собой несвязанные, которые выполняются различными структурными подразделениями;

· отсутствие целостного описания технологий выполнения работы;

· сложность увязывания простейших задач в технологию, производящую реальный товар или услугу;

· отсутствие ответственности за конечный результат;

· высокие затраты на согласование, налаживание взаимодействия, контроль и т. д.;

· отсутствие ориентации на клиента.

Процессный подход предполагает смещение акцентов от управления отдельными структурными элементами на управление сквозными бизнес-процессами, связывающими деятельность всех структурных элементов. Каждый деловой процесс проходит через ряд подразделений, т. е. в его выполнении участвуют специалисты различных отделов компании. Чаще всего приходится сталкиваться с ситуацией, когда собственно процессами никто не управляет, а управляют лишь подразделениями. Более того, структура компаний строится без учета возможностей оптимизации деловых процессов, обеспечивающих необходимые функции. Процессный подход позволяет устранить фрагментарность в работе, организационные и информационные разрывы, дублирование, нерациональное использование финансовых, материальных и кадровых ресурсов.

Процессный подход к организации деятельности предприятия предполагает:

· широкое делегирование полномочий и ответственности исполнителям;

· сокращение уровней принятия решений;

· сочетание принципа целевого управления с групповой организацией труда;

· повышенное внимание к вопросам обеспечения качества;

· автоматизация технологий выполнения бизнес-процессов.

Согласно стандарту " Основные Положения и Словарь — ИСО/ОПМС 9000: 2000" (п. 2.4) понятие " Процессный подход " определяется как:

" Любая деятельность, или комплекс деятельности, в которой используются ресурсы для преобразования входов в выходы, может рассматриваться как процесс. Чтобы результативно функционировать, организации должны определять и управлять многочисленными взаимосвязанными и взаимодействующими процессами. Часто выход одного процесса образует непосредственно вход следующего. Систематическая идентификация и менеджмент применяемых организацией процессов, и особенно взаимодействия таких процессов, могут считаться " процессным подходом ".

Основной принцип процессного подхода определяет структурирование бизнес–системы в соответствии с деятельностью и бизнес-процессами предприятия, а не в соответствии с его организационно-штатной структурой. Именно бизнес-процессы, обеспечивающие значимый для потребителя результат, представляют ценность и для специалистов, проектирующих ИС. Процессная модель компании должна строиться с учетом следующих положений:

1. Верхний уровень модели должен отражать только контекст диаграммы – взаимодействие моделируемого единственным контекстным процессом предприятия с внешним миром.

2. На втором уровне должны быть отражены тематически сгруппированные бизнес-процессы предприятия и их взаимосвязи.

3. Каждая из деятельностей должна быть детализирована на бизнес-процессы.

4. Детализация бизнес-процессов осуществляется посредством бизнес –функций.

5. Описание элементарной бизнес–операции осуществляется с помощью миниспецификации.

Процессный подход требует комплексного изучения различных сторон жизни организации — правовых основ и правил деятельности, организационной структуры, функций и показателей результатов их исполнения, интерфейсов, ресурсного обеспечения, организационной культуры. В результате анализа создается модель деятельности " как есть". Обработка этой модели с помощью различных аналитических методов позволяет проверить, насколько деловые процессы рациональны, а также определить, является ли та или иная операция ориентированной на общественно значимый конечный результат или излишней бюрократической процедурой.

В ходе анализа деловых процессов детально исследуются сферы ответственности подразделений ведомства, его руководителей и сотрудников. Это позволяет установить адреса владельцев деловых процессов, в результате чего процессы перестают быть бесхозными, создаются условия для разработки и внедрения систем стимулирования и ответственности за конечные результаты, определяются моменты и процедуры передачи ответственности. Анализ и оценка деловых процессов позволяют подойти к обоснованию стандартов их выполнения, допустимых рисков и диапазонов свободы принятия решений исполнителями, предельных нормативов затрат ресурсов на единицу эффекта.

Однако чисто " процессная компания" является скорее иллюстрацией правильной организации работ. В действительности все бизнес-процессы компании протекают в рамках организационной структуры предприятия, описывающей функциональные компетентности и отношения.

Управление всей текущей деятельностью компании ведется по двум направлениям — управление функциональными областями, которые поддерживают множество унифицированных бизнес-процессов, разделенных на операции, и управление интегрированными бизнес-процессами, задачей которого является маршрутизация и координация унифицированных процессов для выполнения как оперативных заказов потребителей, так и глобальных проектов самой организации (рис. 4.1).

Рис. 4.1. Схема управления деятельностью компании

Фактически основной задачей организацион