Основные черты ТПР и их классификация
Основными чертами ТПР их объединяющими являются следующие:
· Типовые проектные решения ориентированы на автоматизацию деятельности множества однородных объектов (путем настройки под конкретные особенности каждого из них).
· Основная цель применения ТПР – уменьшение трудоемкости и стоимости проектирования и/или разработки ИС.
· Создание ТПР возможно только после тщательного и всестороннего изучения предметной области и предполагает обобщение накопленного в частных случаях опыта (путем классификации, типизации, абстрагирования, унификации и т.п.).
Типовые решения бывают простыми или комбинированными. Простые ТПР охватывают только какой-либо один вид обеспечения ИС, комбинированные – два и более. Примеры простых ТПР: Классификаторы (информационное обеспечение), прикладные программы общего и специального назначения (программное обеспечение), инструктирующие руководства по управлению бизнес-процессами (организационное обеспечение), рекомендации по составлению ТЗ (методическое обеспечение) и т.п. Из простых ТПР может быть сформировано комбинированное решение, например, решающее одну из функциональных задач.
Требования, выдвигаемые к типовым проектным решениям:
· Возможность использования для создания новой ИС при минимальном участии разработчиков ТПР;
· Соответствие требованиям положений и стандартов, распространяемых на информационную системы в целом или ее часть.
· Способность удовлетворять максимально возможному числу потребностей в рамках своего функционального назначения.
· Возможность адаптации к конкретным условиям проекта путем изменения параметров.
Приведенная ниже классификация методов формирования ТПР основана на уровне декомпозиции системы. Выделяются следующие методы ТПР:
1. Элементные ТПР (создается решение для отдельного элемента системы) - типовые решения по задаче или по отдельному виду обеспечения задачи (информационному, программному, техническому, математическому, организационному).
В качестве типового элемента используются простые ТПР, относящиеся к отдельной задаче ИС. В этом случае ИС комплектуется как множество ТПР по отдельным разрозненным задачам. Дополнительные элементы, для которых отсутствуют ТПР, разрабатываются вручную. Обычно рассматривают три группы элементных ТПР:
o Типовые проектные решения, относящиеся к основным задачам ИС (алгоритмы решения задач, описание входных и выходных данных, программные модули общего и специального назначения и т.д.) – ТПР – задача;
o Типовые проектные решения, обеспечивающие оптимальный выбор и организацию технических средств- ТПР – техника;
o Типовые проектные решения, описывающие должностные инструкции всех категорий работников, связанных с проектированием и функционированием ИС – ТПР - персонал.
Существенный недостаток метода: между отдельными ТПР, как правило, отсутствует информационная/техническая/программная совместимость (проблема «лоскутной автоматизации»).
2. Подсистемные ТПР (создается решение для отдельной функциональной подсистемы системы) Типовыми элементами выступают пакеты прикладных программ (ППП), которые применяются для автоматизации отдельных функциональных подсистем ИС. ППП должны обладать следующими свойствами:
o Функциональная полнота;
o Минимизация внешних информационных связей;
o Параметрическая настраиваемость;
o Полная интеграция внутри ППП и более высокий (хотя и не полный) уровень интеграции с другими пакетами и отдельными программными продуктами.
С точки зрения проектировщика ИС ППП представляет собой «черный ящик», который преобразует входные информационный и параметрический потоки в выходной поток результатов. В схеме ППП можно выделить следующие элементы:
Информационный поток – исходные данные в электронном или бумажном виде, предназначенные для обработки пакетом;
Результаты работы – представляются в виде отчетов, графиков или документов (в электронном или бумажном виде);
Блок функционирования – содержит алгоритм обработки исходных данных.
Параметрический поток – содержит информацию, необходимую для настройки пакета на конкретные условия функционирования. Изменяя параметры, можно включать и выключать какие-либо модули или влиять на режим их работы. Обычно параметрическая информация предоставляется пользователю в виде справочников и/или конфигурационных таблиц.
Блок обработки параметров – интерпретирует значения параметров и переносит их непосредственно в прикладные программы.
Блок адаптации – позволяет пользователю адаптировать существующие типовые решения путем доработки существующих или добавления новых модулей ИС. В блок адаптации обычно включаются такие средства как генераторы отчетов, генераторы форм, встроенные макроязыки и т.п.
В зависимости от принципа использования параметрического потока выделяют два способа привязки ППП к конкретным условиям системы:
· Принцип генерации (на его основе специальная программа-генератор генерирует ППП, настроенный под конкретные условия);
· Принцип интерпретации (поглощается самим ППП, что видно на рис.12).
ППП включает в себя следующие рабочие блоки: функционирования, обработки параметров, адаптации.
Сущность применения метода типового проектирования на основе параметрической настройки заключается в определении критериев оценки ППП, оценке множества ППП претендентов, выбору и закупке ППП с наивысшей совокупной оценкой по сформулированным критериям, настройке параметров и возможной доработке закупленного ППП.
Рисунок 12. Совокупность рабочих блоков в ППП
Основные группы критериев оценки пакета прикладных программ:
• назначение и возможности пакета,
• отличительные признаки и свойства пакета,
• требования к техническим и программным средствам,
• документация пакета,
• особенности установки пакета,
• особенности эксплуатации пакета,
• помощь поставщика по внедрению и поддержанию пакета,
• оценка качества пакета и опыт его использования,
• перспективы развития пакета.
Пример ППП: «1С: Бухгалтерия».
Недостаток: недостаточный уровень совместимости различных ППП в рамках единой корпоративной ИС.
3. Объектные ТПР.
Идея метода заключается в создании и повторном использовании законченного (т.е. с полным набором функциональных и обеспечивающих подсистем) типового проекта для автоматизации управления объектом определенной отрасли. Например, ИС школы, ИС больницы, ИС товарного склада и т.п. Сложность применения объектного метода заключается в огромном разнообразии различных объектов, что требует от разработчиков необходимости предусматривать все возможные варианты. Современные типовые проекты должны обладать следующими свойствами:
o Ориентированы для применения на объектах с высоким уровнем стабильности;
o Открытость архитектуры (возможность использования на различных программно-технических платформах);
o Высокий уровень масштабируемости;
o Высокий уровень адаптивности (возможность конфигурирования в широких пределах).
Объектный метод по определению обеспечивает полную программную совместимость компонентов системы.
Каждое типовое решение предполагает, кроме собственно функциональных элементов (программных или аппаратных), еще и наличие:
· документации с детальным описанием ТПР
· и процедур настройки в соответствии с требованиями разрабатываемой системы.
Основные особенности различных классов ТПР приведены в таблице 2.
Для реализации типового проектирования используются два подхода: параметрически-ориентированное и модельно - ориентированноепроектирование.
Параметрически-ориентированное проектирование включает следующие этапы:
1. определение критериев оценки пригодности пакетов прикладных программ (ППП) для решения поставленных задач,
2. анализ и оценка доступных ППП по сформулированным критериям,
3. выбор и закупка наиболее подходящего пакета,
4. настройка параметров (доработка) закупленного ППП.
Таблица 3. Особенности различных классов ТПР
| Достоинства и недостатки ТПР | ||
| Класс ТПР Реализация ТПР | Достоинства | Недостатки |
| Элементные ТПР Библиотеки методо-ориентированных программ | обеспечивается применение модульного подхода к проектированию и документированию ИС | · большие затраты времени на сопряжение разнородных элементов вследствие информационной, программной и технической несовместимости · большие затраты времени на доработку ТПР отдельных элементов |
| Подсистемные ТПР Пакеты прикладных программ | · достигается высокая степень интеграции элементов ИС · позволяют осуществлять: модульное проектирование; параметрическую настройку программных компонентов на различные объекты управления · обеспечивают: сокращение затрат на проектирование и программирование взаимосвязанных компонентов; хорошее документирование отображаемых процессов обработки информации | · адаптивность ТПР недостаточна с позиции непрерывного инжиниринга деловых процессов · возникают проблемы в комплексировании разных функциональных подсистем, особенно в случае использования решений нескольких производителей программного обеспечения |
| Объектные ТПР Отраслевые проекты ИС | · комплексирование всех компонентов ИС за счет методологического единства и информационной, программной и технической совместимости · открытость архитектуры — позволяет устанавливатьТПР на разных программно-технических платформах · масштабируемость — допускает конфигурацию ИС для переменного числа рабочих мест · конфигурируемость — позволяет выбирать необходимое подмножество компонентов | проблемы привязки типового проекта к конкретному объекту управления, что вызывает в некоторых случаях даже необходимость изменения организационно-экономической структуры объекта автоматизации |
Критерии оценки ППП делятся на следующие группы:
· назначение и возможности пакета;
· отличительные признаки и свойства пакета;
· требования к техническим и программным средствам;
· документация пакета;
· факторы финансового порядка;
· особенности установки пакета;
· особенности эксплуатации пакета;
· помощь поставщика по внедрению и поддержанию пакета;
· оценка качества пакета и опыт его использования;
· перспективы развития пакета.
Внутри каждой группы критериев выделяется некоторое подмножество частных показателей, детализирующих каждый из десяти выделенных аспектов анализа выбираемых ППП.
Числовые значения показателей для конкретных ППП устанавливаются экспертами по выбранной шкале оценок (например, 10-балльной). На их основе формируются групповые оценки и комплексная оценка пакета (путем вычисления средневзвешенных значений). Нормированные взвешивающие коэффициенты также получаются экспертным путем.
Модельно-ориентированное проектирование заключается в адаптации состава и характеристик типовой ИС в соответствии с моделью объекта автоматизации.
Модельно-ориентированный подход является частным случаем объектно-ориентированного подхода к проектированию, который в настоящее время наиболее перспективен.
Технология проектирования в этом случае должна обеспечивать единые средства для работы, как с моделью типовой ИС, так и с моделью конкретного предприятия.
Типовая ИС в специальной базе метаинформации - репозитории - содержит модель объекта автоматизации, на основе которой осуществляется конфигурирование программного обеспечения.
Таким образом, модельно-ориентированное проектирование ИС предполагает, прежде всего, построение модели объекта автоматизации с использованием специального программного инструментария (например, SAP Business Engineering Workbench (BEW), BAAN Enterprise Modeler). Возможно также создание системы на базе типовой модели ИС из репозитория, который поставляется вместе с программным продуктом и расширяется по мере накопления опыта проектирования информационных систем для различных отраслей и типов производства.
Репозиторий содержит
· базовую (ссылочную) модель ИС,
· типовые (референтные) модели определенных классов ИС,
· модели конкретных ИС предприятий.
Базовая модель ИС в репозитории содержит описание бизнес-функций, бизнес-процессов, бизнес-объектов, бизнес-правил, организационной структуры, которые поддерживаются программными модулями типовой ИС.
Типовые модели описывают конфигурации информационной системы для определенных отраслей или типов производства.
Модель конкретного предприятия строится либо путем выбора фрагментов основной или типовой модели в соответствии со специфическими особенностями предприятия (BAAN Enterprise Modeler (BAAN – голландская компания, разработчик решений для управления предприятиями с высокотехнологичным производством и корпоративной логистикой класса ERP)), либо путем автоматизированной адаптации этих моделей в результате экспертного опроса (SAP Business Engineering Workbench Компания SAP (крупнейший в Европе производитель программного обеспечения) была создана пятью бывшими сотрудниками IBM под названием «SAP Systemanalyse und Programmentwicklung» в городе Вейнгейме. Первый офис фирмы находился в Маннгейме.).
Построенная модель предприятия в виде метаописания хранится в репозитории и при необходимости может быть откорректирована. На основе этой модели автоматически осуществляется конфигурирование и настройка информационной системы.
Бизнес-правила определяют условия корректности совместного применения различных компонентов ИС и используются для поддержания целостности создаваемой системы.
Модель бизнес-функций представляет собой иерархическую декомпозицию функциональной деятельности предприятия.
Модель бизнес-процессов отражает выполнение работ для функций самого нижнего уровня модели бизнес-функций. Для отображения процессов используется модель управления событиями (ЕРС - Event-driven Process Chain). Именно модель бизнес-процессов позволяет выполнить настройку программных модулей - приложений информационной системы в соответствии с характерными особенностями конкретного предприятия.
Модели бизнес-объектов используются для интеграции приложений, поддерживающих исполнение различных бизнес-процессов.
Модель организационной структуры предприятия представляет собой традиционную иерархическую структуру подчинения подразделений и персонала.
Внедрение типовой информационной системы начинается с анализа требований к конкретной ИС, которые выявляются на основе результатов предпроектного обследования объекта автоматизации. Для оценки соответствия этим требованиям программных продуктов может использоваться описанная выше методика оценки ППП. После выбора программного продукта на базе имеющихся в нем референтных моделей строится предварительная модель ИС, в которой отражаются все особенности реализации ИС для конкретного предприятия. Предварительная модель является основой для выбора типовой модели системы и определения перечня компонентов, которые будут реализованы с использованием других программных средств или потребуют разработки с помощью имеющихся в составе типовой ИС инструментальных средств (например, ABAP в SAP, Tools в BAAN).
Достоинства разработки информационных систем на базе ППП по сравнению с оригинальным проектированием:
· сокращение затрат на разработку до 20-30%
· наличие системы подсказок при вводе;
· развитие возможностей генератора отчетов;
· очень гибкие средства защиты доступа к данным, охватывающие все уровни логической структуры данных (поле, запись, файл, запрос, домен