Концепция многоуровневой информационной системы организации

В связи с осознанием огромного влияния информационных ресурсов на социальное и экономическое развитие общества, отдельных стран и регионов появилось понятие информационной инфраструктуры (ИИ). Термин был введен в зарубежных и отечественных публикациях в конце 1990;х гг.^[1]

Термин «инфраструктура» (лат. infra — под, внизу, structure — строение, постройка) появился вначале в строительном деле и означал основание, фундамент, нижнее строение.

В дальнейшем понятие было расширено, и в переносном смысле стало означать совокупность внешних по отношению к рассматриваемому объекту сооружений, в том числе не только в строительстве, но и по отношению к производству, к организациям непромышленной сферы.

В нашей стране на необходимость введения понятия информационной инфраструктуры (ИИ) впервые было обращено внимание в статье Ф. Широкова и В. Дрожжинова^[2].

Попытки разработки концепции информационной инфраструктуры организации на примере вуза были инициированы в 1990;е гг. студентами А. А. Ионовым и И. В. Релиной — членами Молодежного академического общества при Научном совете по проблемам высшей школы, подготовки и аттестации научно-педагогических кадров Санкт-Петербургского отделения Международной академии наук высшей школы^[3].

Для управления развитием ИС ее предлагалось условно представить в виде четырех страт (табл. 8.2): пользовательской, функциональной, информационной, коммуникационной (информационная супермагистраль).

Таблица 8.2

Страты информационной системы

Для обоснования концепции создания многоуровневой информационной системы организации был использован анализ определений систем и подходы к их разработке, предложенные в теории систем.

Наиболее предпочтительным при создании информационных систем для социально-экономических объектов представляется системно-целевой подход — от целей, потребностей (т.е. «сверху») и предложенное на его основе определение системы (3.7).

Обобщенное определение ИПС

С учетом анализа развития определений системы и более подробного анализа определений информационно-поисковых систем, приведенных в гл. 6, сформулировано определение ИС, в котором учитываются и элементы разного рода, и цели (как правило, многоуровневая структура функциональной части АСУ или структура информационных потребностей), и структуры (структура информационного, программного и других видов обеспечения в АСУ, структура ИПС), и отношения между компонентами, и технологии в широком смысле (методы, технические средства, алгоритмы, информационные технологии обработки информации), и среда (внешние и внутренние факторы), и временной интересы, и логико-семантический аппарат, и люди, взаимодействующие с системой (проектировщики, пользователи и обслуживающий персонал). При этом с учетом большого числа факторов, можно вначале включить в систему укрупненные множества, а затем раскрыть их:

(8.1).

где Z — цели, которые в АИС могут интерпретироваться как структура функциональной части АСУ, а в документальных и документально-фактографических ИС — как потребности; STR — структуры информационных массивов, т. е. баз данных в фактографических системах, поисковых массивов документов D (определенное множество снабженных поисковыми образами документов) в документальных ИПС, хранилищ информации разного рода (выбор термина диктуется объемами информационных массивов и конкретными условиями); LS = — логико-семантический аппарат, включающий информационно-поисковые языки RL, систему индексирования IND и критерии выдачи (или критерии смыслового соответствия KSS); TECH — технологии в широком смысле, включающие TS — технические средства (т.е. приспособления или устройства, которые необходимы для сбора, регистрации, хранения, обработки и представления информации), meth — методы сбора, хранения, обработки информации, включая алгоритмы alg, программные процедуры или пакеты прикладных программ РРР, информационные технологии IT и т. п.; COND — условия, т. е. внешние? ext и внутренние? int факторы, влияющие на создание и функционирование ИС, для анализа которых полезно использовать признак «пространство инициирования целей», т. е. выявлять факторы надсистемы и актуальной среды (Т — временной интервал создания и функционирования («жизни») информационной системы; N — люди, взаимодействующие с системой, т. е. тс, кто заказывает, проектирует ИС, пользуется данной ИС и обслуживает ее, осуществляют индексирование документов и информационных запросов, выбирают стратегию поиска, а также выполняют другие интеллектуальные операции, без которых невозможен информационный поиск.

Для обобщающего названия всех, кто имеет отношение к разработке и использованию систем, У. Р. Эшби в начале развития кибернетики и теории систем ввел термин «наблюдатель», а в настоящее время часто используют термин «стейкхолдеры». Буквальный перевод термина «stakeholders»  — «держатели ставок», т. е. игроки в тотализатор на ипподроме. При переводе на русский язык предлагались варианты «акционеры», «заинтересованные стороны». По каждый из них неточен: «акционеры» — неполный состав лиц, взаимодействующих с системой, в их числе могут быть и «незаинтересованные» лица. Поэтому был сохранен термин без перевода, и его часто применяют при исследовании или проектировании именно информационных систем.

Определение (8.1) может интерпретироваться с учетом назначения вида информационной системы, условий ее разработки.

Запись определений в формализованном виде помогает сохранять целостное представление о концепции, положенной в основу определения.

Компоненты, входящие в определения, конечно, можно трактовать по-разному. Можно и для элементарной базы данных назвать цель или назначение ее создания, перечислить запросы, отвечающие какой-то совокупности потребностей, определить структуру БД, методы и средства ее реализации, условия использования.

Однако важно понимать, что, разрабатывая информационную систему для предприятий, организаций, следует исходить из их целей, т. е. сформировать структуру ФЧ АИС на основе анализа целей и функций организации и определения наиболее значимых подсистем для автоматизации. А следовательно, нужно начинать с формулировки концепции проекта системы, формирования определения системы, соответствующего этой концепции, анализа целей и роли всех видов информационных ресурсов для реализации поставленных целей, а уж затем выбирать технологии (методы, алгоритмы, средства, в том числе готовые программные продукты) с учетом их соответствия целям.

Приведенное определение помогает теоретически обосновать концепцию многоуровневой информационной системы. Это определение, отражающее системно-целевой подход к проектированию систем, может интерпретироваться с учетом назначения, вида информационной системы, условий ее разработки.

Например, стратифицированную структуру, приведенную на рис. 8.1 с учетом сложившихся концепции и терминологии в теории разработки АСУ и систем научно-технической информации можно интерпретировать следующим образом.

Цели Z в определении (8.1) реализуются в форме функциональной страты.

Назначение функциональной страты — обеспечить удобный доступ к информационным хранилищам — информационной страте.

Для этого нужно структурировать направления деятельности, цели Z организации, определить взаимосвязи между направлениями деятельности, целями (подцелями) и составляющими информационной страты, как показано на рис. 8.1.

Одной из форм реализации доступа к информации является структура функциональной части АСУ, предназначенной для обеспечения информацией сферы организационного управления. В библиотеках подобную функцию выполняет предметный указатель.

В системах научно-технической информации эта страта реализуется в форме определения информационных потребностей пользователей и создания систем избирательного распределения информации (ИРИ) и дифференцированного обслуживания руководителей (ДОР).

В АСУ для обеспечения фактографической информацией она реализуется в форме структуры функций автоматизированных рабочих мест (АРМ) для специалистов соответствующей квалификации, должностных лиц.

Информационная страта реализует структуру информационного обеспечения — STR в определении (8.1). Она объединяет хранилища информации разного рода, создаваемые в организации в разных формах и на различных носителях. В информационную страту может входить и информация о внешних информационных хранилищах с соответствующими формами организации доступа к ним (например, в библиотеках — межбиблиотечный абонемент — МБА).

Нижняя страта, названная коммуникационной, реализует компоненту TECH, т. е. включает техническое, алгоритмической, программное обеспечение информационной системы, в том числе взаимодействие в сети Интернет, если она создана в организации, и взаимодействия между локальными сетями или отдельными компьютерами, техническими средствами сбора, регистрации, хранения и обработки информации.

Рис. 8.1. Многоуровневая структура информационной системы.

Компоненту N отражает пользовательская страта. Эта страта должна обеспечить доступ к информации не только руководителям, но и всем сотрудникам организации.

Для реализации пользовательской страты необходимо определить соответствующие группы пользователей.

В научно-исследовательской организации — это научные сотрудники, руководители проектов, руководители организации и т. п., на производственном предприятии — руководители отделов организационной структуры, в медицинском учреждении — врачи, медицинские сестры, администрация; в вузе — это, например, преподаватели, студенты, сотрудники лабораторий и организационных подразделений аппарата управления и т. п.

Необходимо определить взаимосвязи компонентов пользовательской страты с существующими направлениями и структурами функциональной страты, обеспечить доступ к этим структурам, в том числе в форме рекламы, информационных писем (например, о конференциях, проводимых мероприятиях, формах доступа к информационным источникам, к средствам издания и размножения информации и т. п.).

В идеале желательно создать соответствующую информационно-поисковую систему для информирования пользователей о существующих функциональных направлениях и хранилищах по запросам.

Пользовательская страта в организациях, как правило, пока не создана, даже для руководящих работников организации. Она складывается в процессе опыта принятия решений.

Стратифицированное представление, приведенное на рис. 8.1, помогает уточнить назначение и взаимодействия различных аспектов реализации компонентов информационной системы, входящих в определение системы (8.1).

В связи с неоднозначным использованием в публикациях термина «инфраструктура», более целесообразно трактовать структуру на рис. 8.1 как многоуровневую (стратифицированную) интегрированную информационную систему (МИИС).

Концепция стратифицированной информационной системы в конкретных условиях требует уточнения и развития.

Например, если учесть другие составляющие компоненты технологии TECH, входящей в определение (8.1), то между функциональной и информационной, а также между пользовательской и функциональной стратами возможно введение дополнительных страт, содержащих средства (алгоритмы, программные продукты) для обеспечения возможности более полного исследования взаимосвязей между компонентами этих страт.

Если учесть логико-семантический аппарат LS, то практическая реализация рассмотренной концепции осуществляется путем создания информационно-поисковых систем, работающих в режимах избирательного распределения информации и ретроспективного поиска по произвольным запросам, на базе ресурсов информационной страты, сети Интернет и локальных вычислительных сетей.

Создание МИИС требует разработки и применения соответствующих методов и автоматизированных процедур для определения состава компонентов каждой из страт, оценки влияния того или иного проекта в сфере МИИС на развитие организации.

Стратифицированное представление помогает решать проблему управления проектами и программами развития ИИ на основе их оценки с целью распределения финансовых, материальных и кадровых ресурсов, для чего разрабатывается методика, учитывающая степень влияния проектов на цели организации.

Для исследования взаимосвязей между стратами необходимо использовать методы и модели системного анализа: методики структуризации целей и функций, методы организации сложных экспертиз.

В частности, для анализа и формирования функциональной страты целесообразно использовать методики структуризации целей и функций, методы анализа информационных потребностей, разрабатываемые в теории информационного поиска. Оценку значимости элементов каждой из страт можно проводить с применением методов организации сложных экспертиз [1, 3, 19 и др.] (метода парных сравнений в модификации Т. Саати, метода решающих матриц Г. С. Поспелова, информационного подхода А. А. Денисова), учитывать разнородные критерии — технические, экономические, социальные.

Таким образом, предлагаемая концепция развития интегрированной информационной системы основана на стратифицированном представлении ее структуры в условиях использования территориально распределенных и взаимно независимых информационных баз и временного объединения их на основе разработки заранее исследованных и формализованных алгоритмов и программных процедур, обеспечивающих подбор необходимой информации для удовлетворения запросов потребителей.

При реализации предлагаемой концепции информационная система представляет собой систему организационных структур, обеспечивающих функционирование и развитие информационного пространства предприятия и средств информационного взаимодействия, т. е. включает совокупность информационных центров, банков данных и знаний, систем связи, обеспечивает доступ потребителей к информационным ресурсам на основе разработанных алгоритмов и нормативного обеспечения, регламентирующего доступ к информации.

Автоматизация информационного обеспечения процессов принятия управленческих решений и информационных потребностей пользователей при обращении ЛПР или другого лица к информационной системе должно инициировать процесс, с помощью которого обеспечивается поиск необходимой пользователю информации на основе использования территориально распределенных информационных массивов.

В этих условиях задача информационного обеспечения процессов принятия решения представляет собой задачу формирования алгоритмов вызова информационных массивов, хранящихся и актуализируемых в различных распределенных и независимых базах данных и информационных системах.

Интересно отметить, что многоуровневой структуре информационной системы, полученной на основе определения системы, могут быть поставлены в соответствие приведенные в табл. 8.1 и определяемые концепцией архитектуры предприятия типа TOGAF. Если эти компоненты поместить друг под другом — от компоненты «Пользователи» до компоненты «Технологическая архитектура», то получится многоуровневая структура, приведенная на рис. 8.2.

В этой структуре функциональная страта формируется на основе анализа бизнес-процессов, а между функциональной стратой (архитектурой бизнеса) и информационной стратой (архитектурой данных) помещена страта программных приложений, которую можно интерпретировать как определенный логико-семантический аппарат LS.

В рассмотренных примерах реализации концепции системы, лежащей в основе определения системы (8.1), не использовалась пока компонента COND — условия функционирования системы с учетом внутренних? int и внешних? ext факторов среды, в которой функционирует информационная система. В то же время эту компоненту необходимо учитывать как на этапе проектирования, так и в процессе функционирования ИС, что и подсказывает определение (8.1).

Рис. 8.2. Многоуровневая структура ИС основанная на идее TOGAF.

В частности, в процессе функционирования ИС при поиске информации в ответ на запросы пользователей необходимо учитывать, что информация может содержаться не только в массивах собственно ИС, но и во внешних базах данных, содержащихся, например, в сети Internet, локальных вычислительных сетях, в источниках научно-технической информации, доступных по межбиблиотечному абонементу (МБА) и т. п.

При углубленной детализации страт могут быть использованы методики структуризации, базирующиеся на других концепциях системы [1, 19, 26].

• [1] Clinton W. J. Technology for America’s Economic Growth, a New Direction to Build / W. J. Clinton, A. Gore // Executive Office of the President. Washington, DC, 1993.
• [2] Широков Ф. Три ступени Альберта Гора / Ф. Широков, В. Дрожжинов // Компьютер-Пресс. 1994. № 9. С. 43−46; № 10. С. 87−95.
• [3] Волкова В. Н. Информационная инфраструктура как средство управления учебно-научным процессом / В. Н. Волкова, А. А. Ионов, И. В. Релина // Сб. тезисов докладов III Международной научно-технической конференции: Высокие интеллектуальные технологии образования и науки. СПб.: Изд-во Политехи, ун-та, 1996. С. 185−186.