Математическая кибернетика и системный анализ

Информационные технологии территориально-распределенных организаций

Введение

Уровень использования информационных технологий в отдельных предприятиях, организациях и в государстве в целом в настоящее время стал интегрированным показателем их технологической культуры и экономической эффективности.

Основатель Института кибернетики НАН Украины академик В.М. Глушков в конце 60-х годов прошлого столетия сформулировал основные принципы создания автоматизированных систем управления. Принцип эффективности определял, что экономический эффект от внедрения АСУ тем больше, чем выше уровень комплексной автоматизации задач реализованной в системе [1]. Развитие этого принципа было развернуто в его работе "Основы безбумажной информатики" [2], в которой сформулированы цели и задачи создания информационных технологий, обеспечивающие безбумажную технологию работы организаций. Концепция создания Общегосударственной автоматизированной системы управления [3], сформулированная Виктором Михайловичем Глушковым в конце 60-х годов прошлого столетия, значительно опередила время и технические возможности общества и предвосхитила современные концепции - "электронного правительства", "электронного общества", реализация которых в настоящее время в ряде технологически развитых странах осуществляется в рамках государственных информационных проектов.

В данной работе рассмотрены вопросы создания информационных технологий, обеспечивающие комплексную автоматизацию деятельности территориально-распределенных организаций (далее - распределенные информационные технологии). Предлагаемый подход сформировался и был апробирован в процессе разработки ряда распределенных информационных технологий для государственных организаций.

Основные понятия и определения

Несмотря на то, что первое использование термина "информационная технология" датируется концом 70-х годов, до сих пор этим термином обозначают совершенно различные понятия: от прагматического - использование компьютеров для автоматизации решения отдельных задач, до замены используемых ранее терминов "информационная система", "автоматизированная система".

Автоматизированная система - система, состоящая из персонала и комплекса средств автоматизации его деятельности, реализующая информационную технологию выполнения установленных функций [1].

Информационная технология - технология обработки информации: совокупность технологических элементов (например, устройств или методов), используемых для обработки информации [6].

Информационная система - автоматизированная система, определяющей особенностью которой является то, что она обеспечивает информацией пользователей из нескольких организаций. Информационные системы предназначены для решения задач обработки данных (data processing), автоматизации конторских работ (office automation), а также задач, характерных для экспертных систем (expert system) [6].

По-видимому, сложно провести четкую грань между автоматизированными системами 70-х годов и информационными технологиями 90-х годов прошлого столетия. Тем не менее существенное вытеснение старой терминологии отражает принципиальные сдвиги произошедшие за это время, как в базовых технических и программных средствах, так и в целях и методах создания средств автоматизации и способах их использования.
По мнению авторов принципиальным отличием между информационной технологией и автоматизированной системой управления являются цели создания системы и базовые объекты, в понятиях которых проектируются и реализуются функционирование системы. Главной целью АСУ является информационное обеспечение контроля за состояниями объектов и\или процессов управления и поддержки принятия управленческих решений. Базовым объектом АСУ является информация (информационные массивы) и способы ее обработки [1,4]. Для информационной технологии (ИТ) главной целью является поддержка "безбумажной" технологии работы организации на основе обработки электронных документов.

ЭЛЕКТРОННЫЙ ДОКУМЕНТ (ЭД) - информационный объект, используемый для регламентированной организации работы и взаимодействия между различными субъектами информационной технологии и обладающий следующими атрибутами:
1. ТИПИЗАЦИИ - тип ЭД определяет: форму экранного представления и функции работы с ней (возможно форму бумажного представления); структуру хранения в базе данных (БД); структуру передачи ЭД между субъектами ИТ; стандартную схему обработки ЭД;
2. АВТОРИЗАЦИИ - уникальные реквизиты, обеспечивающие гарантированное подтверждение субъекта - автора или соавторов ЭД (возможно электронная подпись);
3. ИДЕНТИФИКАЦИИ - уникальные реквизиты, определяющие однозначно субъекта отправителя ЭД, а также возможно реквизиты получателя(ей) ЭД;
4. РЕГИСТРАЦИИ - реквизиты, определяющие однозначно дату создания, корректировки, отсылки, получения экземпляра ЭД;
5. СОДЕРЖАНИЕ - информационное содержание ЭД, которое может быть структурированным (например: массивы, таблицы) и\или произвольным (обычный текст);
6. СХЕМА ОБРАБОТКИ - каждый ЭД должен иметь, стандартную (безусловную) или уникальную (параметризируемую, условную, ситуационную) схему обработки документов, которая определяет последовательность обработки и рассылки ЭД между субъектами ИТ; процедуры обработки ЭД субъектами ИТ.

Данное определение ЭД задает необходимый минимум атрибутов и свойств, которые достаточны для задания и поддержки работы с ЭД. С учетом специфики предметной области могут быть введены дополнительные атрибуты характерные для тех или иных приложений. Типы ЭД могут быть простыми, т.е. непосредственно определяемыми и составными, т.е. определяемые через другие типы ЭД. Необходимо отметить, что в рамках информационной системы или корпоративной информационной системы, необходимость придания юридического статуса ЭД в виде внутриведомственного стандарта электронного документа желательно, но не является обязательным для создания информационной технологии и обеспечения необходимой ответственности сотрудников организации за их действия в рамках информационной технологии.

ИНФОРМАЦИОННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ (ИТ) - технологическая организация коллективной работы специалистов (субъектов ИТ) по основным или всем видам деятельности некоторой организации, обеспечивающая регламентированный и взаимно согласованный способ деятельности субъектов ИТ с типовыми объектами - электронными документами на основе использования типовых средств автоматизации (автоматизированных рабочих мест специалистов) типовых операций обработки ЭД.

С точки зрения субъектов информационной технологии электронный документ - неделимая совокупность информации, с которой он работает в виде электронных форм и, возможно, бумажных форм представления. С точки зрения разработчика электронный документ - базовый информационный объект проектирования информационной системы в целом и ее отдельных компонент, обеспечивающий поддержку информационной технологии. С точки зрения информационной системы, обеспечивающий поддержку информационной технологии, электронный документ - базовый объект хранения, обработки и передачи информации.

Информационную технологию, поддерживающую работу с электронными документами с произвольным содержанием принято называть электронным документооборотом делопроизводства.

Информационную технологию, поддерживающую работу с электронными документами со структурированным содержанием будем называть структурированным электронным документооборотом.

Информационную технологию, обеспечивающую работу с электронными документами как со структурированным, так и произвольным содержанием будем называть интегрированным электронным документооборотом. Иногда под интегрированным электронным документооборотом понимается интеграция нескольких различных систем электронного документооборота делопроизводства в единую информационную технологию делопроизводства (как правило, распределенную информационную технологию делопроизводства).
Целью данной работы является рассмотрение вопросов создания распределенных информационных технологий, обеспечивающих интегрированный электронный документооборот.

ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ ОБРАБОТКИ ЭД - совокупность всех взаимосвязанных состояний обработки ЭД в данной организации от момента его создания или получения извне - до момента прекращения рассмотрения и обработки в данной организации (сдача в архив).

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ОПЕРАЦИЯ (обработки ЭД) - неделимая операция обработки ЭД выполняемая субъектом ИТ и переводящем ЭД из одного состояния жизненного цикла обработки в другое. Примеры технологических операций, выполняемых субъектом ИТ: регистрация ЭД, согласование ЭД, пересылка ЭД другому специалисту. Технологическая операция может быть реализована в виде одной или нескольких функций АРМ специалиста.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ПРОЦЕДУРА (обработки ЭД) - совокупность технологически взаимосвязанных операций обработки ЭД выполняемых субъектом ИТ. Технологической процедуре соответствует этап жизненного цикла обработки ЭД. Технологическая процедура реализует обработку ЭД на некотором этапе и обеспечивает переход ЭД на другой этап обработки.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА (обработки ЭД) - совокупность технологически взаимосвязанных процедур обработки ЭД выполняемых различными субъектами ИТ. Технологической схеме соответствует одна или несколько стадий обработки ЭД. Стадия обработки ЭД определяется регламентом ИТ и объединяет несколько технологически взаимосвязанных этапов обработки ЭД.

РЕГЛАМЕНТ ИНФОРМАЦИОННОЙ ТЕХНОЛОГИИ - определяет совокупность взаимоувязанных технологических схем обработки электронных документов субъектами ИТ с использованием средств автоматизации и определением функциональных обязанностей всех субъектов ИТ.

КЛАССИФИКАТОР СОСТОЯНИЙ ЖИЗНЕННОГО ЦИКЛА ОБРАБОТКИ ЭД - кодовое задание в соответствии с регламентом ИТ всех состояний ЭД, обеспечивающее уникальный код для любого состояния в котором находится ЭД на всем протяжении жизненного цикла своей обработки.

Классификатор состояний жизненного цикла обработки ЭД предназначен для: поддержки технологических схем обработки ЭД, мониторинга состояний обработки ЭД, мониторинга деятельности субъектов информационной технологии.

Распределенные информационные технологии

Распределенная информационная технология (РИТ) - информационная технология деятельности территориально-распределенных организаций.

Системно-образующим ядром создания распределенной информационной технологии является система интегрированного документооборота, обеспечивающая обработку структурированных электронных документов и электронных документов делопроизводства, и объединяющая информационные технологии узлов корпоративной информационной системы в единую распределенную информационную технологию территориально-распределенной организации.

Комплекс организационного, методического, технического, информационного и программного обеспечения распределенной информационной технологии будем называть корпоративной информационной системой (КИС).

Создание и внедрение распределенной информационной технологии в организации предполагает выполнение единоразовых, периодических или постоянно проводимых организационных мероприятий, связанных с процессом внедрения и поддержкой функционирования ИТ. К ним относятся: создание специальных подразделений (управлений, отделов, групп) по администрированию и сопровождению всех видов обеспечения ИТ, системы обучения и переподготовки сотрудников навыкам работы в условиях ИТ.

Для распределенных информационных технологий существенно возрастает роль и трудоемкость создания и поддержки методического обеспечения, которое включает: унифицированные бумажные документы и методики их обработки в условиях информационной технологии, стандарты электронного документооборота, описание типов и версий электронных документов, регламенты информационной технологии, регламенты сопровождения и администрирования системотехнических, программных и информационных компонент, технологические инструкции, руководства пользователей и администраторов. Кроме этого, внешние или внутренние причины вызывают изменения нормативной базы и документов организации, которые вызывают необходимость модификации практически всех составляющих методического обеспечения.
Информационное обеспечение распределенных информационных технологий должно разрабатываться с учетом следующих требований:
- структура банков данных узлов КИС должна обеспечивать возможность импорта в БД всех (корректных и некорректных) поступающих структурированных электронных документов;
- логическая структура баз данных должна обеспечивать хранение и обработку экземпляров всех типов и версий ЭД.

Для обеспечения этих требований банк данных узла КИС должен содержать следующие компоненты: дескриптор типов и версий ЭД; дескриптор типов и версий классификаторов и словарей; основная база данных ЭД; регламентная база данных ЭД; транзитная база данных ЭД.

Основная база данных выполняет роль хранилища ЭД и типовых процедур обработки ЭД. Транзитная база данных выполняет роль буфера ввода\вывода из\в банк данных ЭД. Регламентная база данных обеспечивает временное хранение импортируемых ЭД в банк данных, которые невозможно корректно загрузить в основную базу данных. На практике не корректность ЭД связана в основном с несоответствием версий ЭД или версий классификаторов в узлах КИС отправителя и получателя ЭД. Администратор выполняет регламентные действия с использованием АРМ администратора ЭД и с использованием АРМ администратора классификаторов по устранению выявленного несоответствия и обеспечивает перенос ЭД в основную базу данных ЭД.

Структура корпоративной информационной системы обычно соответствует территориально-распределенной структуре организации и состоит из узлов КИС. Как правило, организационная структура деятельности территориально-распределенных организаций имеет иерархическую структуру и в узлах КИС, расположенных на одном уровне иерархии, располагаются подразделения организации, имеющие одинаковые задачи и выполняющие одинаковые функции. Поэтому создание корпоративной информационной системы основывается на разработке и внедрении типовых информационных систем для каждого уровня иерархии организации (например: областного, районного). Классы однотипных задач обеспечивающие поддержку функционирования РИТ в узлах КИС разного уровня иерархии организации реализуются в виде типовых информационных подсистем. Типовые информационные подсистемы подразделяются на два вида: инструментальные подсистемы, слабо зависимые от вида деятельности организации, и функциональные подсистемы, отражающие специфические виды деятельности.

К типовым инструментальным подсистемам РИТ можно отнести следующие подсистемы администрирования банка данных узла КИС; подсистема интегрированного электронного документооборота; подсистема ведения классификаторов и словарей; подсистема администрирования и ведения WEB-сайта узла КИС.

К типовым функциональным подсистемам РИТ например можно отнести следующие подсистемы: автоматизации бухгалтерии ведения внутрихозяйственной деятельности организации; автоматизации бухгалтерии финансовой деятельности организации; клиент-банк; мониторинга за банковскими счетами рабочих органов в многоуровневой распределенной организации; ведения реестров субъектов видов деятельности; ведения кадров.

Системно - интегрирующим ядром создания КИС является инструментальная подсистема интегрированного электронного документооборота, которая обеспечивает информационную и технологическую интеграцию узлов КИС и функционирование распределенной информационной технологии организации.

По типу использования электронных документов в рамках распределенной информационной технологии можно выделить два класса ЭД: локальные ЭД, жизненный цикл обработки которых проходит в одном узле КИС и корпоративные ЭД, жизненный цикл обработки которых проходит в нескольких узлах КИС. Пересылка экземпляра структурированного ЭД (с структурированным содержанием ЭД) между узлами КИС независимо от типа ЭД выполняется приблизительно следующей последовательностью выполнения типовых по своим функциям процедур обработки ЭД: формирование содержимого ЭД на основе БД для отсылки в другой(ие) узел (узлы) КИС; формирование адресов рассылки (название подразделений, должностей и, возможно, ФИО получателей; идентификация отправителя экземпляра ЭД; регистрация отправки экземпляра ЭД; перенос экземпляра ЭД в транзитную БД (буфер ввода\вывода ЭД); преобразование экземпляра ЭД в коммуникативный формат передачи ЭД; шифрование ЭД; формирование пакета для передачи по электронной почте; отсылка пакета. Получение экземпляра ЭД в узле КИС выполняется в обратном порядке: получение пакета; распаковка пакета электронной почты; преобразование экземпляра ЭД из коммуникативного формата и импорт ЭД в транзитную БД; регистрация получения экземпляра ЭД; импорт ЭД из транзитной в основную БД или в регламентную БД, в случае выявленных несоответствий в версиях типа ЭД, версий классификаторов и т.п.; пересылка экземпляра ЭД сотруднику подразделения узла КИС. Для неструктурированных ЭД пересылка\получение ЭД существенно упрощается, т.к. не требует необходимости преобразований из основной БД в транзитную и коммуникативный формат. Ведение дескрипторов типов и версий ЭД позволяет обеспечить: этап обработки ЭД (всех типов и версий) одной программной процедурой или автоматическую генерацию соответствующей процедуры.

Опыт создания распределенных информационных технологий

Рассмотренный подход создания распределенных информационных технологий был разработан и апробирован при создании ряда информационных проектов для государственных организаций Украины, которые были реализованы Институтом кибернетики имени В.М.Глушкова:
- разработка распределенной информационной технологии мониторинга за распространением ВИЧ -инфекции в Украине;
- создание распределенной информационной технологии Государственного инновационного фонда Украины;
- создание Web-сервера Счетной палаты Украины и технологии его ведения;
- разработка типовой информационно-аналитической системы обеспечения организации и осуществление процедуры закупки товаров, работ и услуг за государственные средства;
- разработка и внедрение информационных систем и технологий Верховного Суда Украины;
- создание и развитие распределенной информационной технологии Фонду социального страхования по временной утере трудоспособности.

В процессе реализации этих проектов были разработаны и использованы типовые инструментальные и функциональные компоненты создания распределенных информационных технологий (РИТ).

Типовые инструментальные компоненты создания РИТ:
- типовая архитектура создания банка данных и средства его администрирования;
- инструментальные средства создания системы интегрированного электронного документооборота РИТ;
- инструментальные средства создания системы ведения классификаторов и словарей РИТ;
- типовая архитектура и средства технологичного ведения WEB-сайта.

Типовые функциональные компоненты создания РИТ:
- Интегрированная финансово-бухгалтерская подсистема учета финансовых потоков различных фондов;
- Бухгалтерская подсистема ведения финансово-хозяйственной деятельности бюджетных организаций;
- Информационно-аналитическая система обеспечения организации и осуществление процедуры закупки товаров, работ и услуг;
- Автоматизированная система ведения реестров субъектов видов деятельности;
- Автоматизированная система мониторинга за банковскими счетами рабочих органов в многоуровневой распределенной организации;
- Автоматизированная система финансового анализа субъектов предпринимательской деятельности и инвестиционных проектов.
- Автоматизированная система делопроизводства.

Типовые компоненты реализованы в архитектуре клиент-сервер. Клиентская часть реализована в среде MS Windows 95/98/NT/2000. Серверная часть реализована с использованием СУБД ОРАКЛ и инструментальных средств фирмы ОРАКЛ. Использование типовых компонент позволило существенно снизить трудоемкость, сроки и стоимость создания информационных технологий для распределенных организаций.

В процессе создания распределенных информационных технологий для разных организаций были созданы технологии и системы по внедрению и сопровождению типовых автоматизированных систем:
- технология конфигурации типовых программно-технических комплексов (ПТК) с установленным системным и прикладным программным обеспечением, тиражированием и поставкой ПТК в регионы Украины;
- технология сопровождения, создания и распространения новых версий компонент РИТ;
- система непрерывного обучения специалистов навыкам работы в условиях распределенной информационной технологии;
- технология перехода от "старых" средств автоматизации на роботу с типовыми автоматизированными системами, с сохранением данных накопленных в "старых" системах.

Как пример эффективности использования указанных технологий и систем внедрения и сопровождения можно привести опыт внедрения Типовой автоматизированной информационной системы районного уровня (ТАИС РВДВ) во вновь созданных рабочих органах Фонда социального страхования по временной потере трудоспособности, которые начали создаваться в 4 квартале 2001 года. Ниже приведены данные о темпах внедрения ТАИС РВДВ в 2001 - 2002 годах.

Заключение

Работа содержит краткое описание разработанного в Институте кибернетики подхода создания информационных технологий для территориально-распределенных организаций, который основывается на следующих положениях:

1. Системно-образующим ядром создания распределенной информационной технологии является система интегрированного документооборота, обеспечивающая обработку структурированных электронных документов и электронных документов делопроизводства, и объединяющая информационные технологии узлов корпоративной информационной системы в единую распределенную информационную технологию территориально-распределенной организации.

2. Создание системы интегрированного документооборота базируется на: унификации документов, формализации описания электронных документов организации и технологических схем их обработки на протяжении всего жизненного цикла; обеспечении средств поддержки задания и ведения типов и версий электронных документов; разработке стандартных не зависящих от типа и версий процедур обработки ЭД; разработке средств генерации процедур для поддержки обработки типов и версий ЭД на отдельных этапах их жизненного цикла.

3. Корпоративная информационная система, обеспечивающая поддержку РИТ, должна создаваться на основе разработки типовых информационных систем узлов КИС.

4. Создание типовых информационных систем узлов КИС должно основываться на использовании типовых инструментальных и функциональных подсистем.

5. Типовые инструментальные и функциональные подсистемы могут быть использованы для создания распределенных информационных технологий в различных предметных областях.

Опыт создания распределенных информационных технологий показал, что использование предложенного подхода и типовых инструментальных и функциональных компонент существенно сокращает сроки и трудоемкость создания распределенных информационных технологий для различных предметных областей.

Кривонос Ю.Г., Ивличев В.П

Литература

1. Глушков В.М. Введение в АСУ. - Киев: Техника, 1974. 317 с.
2. Глушков В.М. Макроэкономические модели и принципы построения ОГАС. - М.: Статистика, 1973. 160 с.
3. Глушков В.М. Основы безбумажной информатики. - М.: Наука, Главная редакция физико-математической литературы, 1982. - 552 с.
4. Обработка информационных массивов в АСУ/Под ред.В.М.Глушкова - Киев, Наукова думка, 1970. - 180 с.
5. Словарь по кибернетики/Под ред.В.М.Глушкова - Киев, Главная редакция УСЭ, 1979.-624 с.
6. Толковый словарь по вычислительным системам/Под ред. В.Иллингуорта и др. -М.:Машиностроение, 1989.-568с.
7. Гавриленко С.А , Ивличев В.П., Кривонос Ю.Г.Панасенко А.В. Информационная технология мониторинга диагностических исследований на ВИЧ/СПИД. - Киев, РІО ІК НАНУ, №40, 1993.- 26 с.
8. Бурчак О.Т., Ивличев В.П., Кривонос Ю.Г. Математическое моделирование распространения ВИЧ-инфекции и заболевания СПИД в Украине. - Киев, РІО ІК НАНУ, 1992. - 20 с.
9. Кривонос Ю.Г., Ивличев В.П. Інформаційна технологія на службі Фонду соціального страхування України. Збірник "Фонду соціального страхування України - 10 років". - Київ, Профінформ ФПУ, 2001. - С.15-17

Наверх