Эталонная модель BPM. Результаты поиска по \"эталонная модель\" Идеальная эталонная модель в которой представлены основные
Для согласования работы устройств сети от разных производителей, обеспечения взаимодействия сетей, которые используют различную среду распространения сигнала создана эталонная модель взаимодействия открытых систем (ВОС). Эталонная модель построена по иерархическому принципу. Каждый уровень обеспечивает сервис вышестоящему уровню и пользуется услугами нижестоящего уровня.
Обработка данных начинается с прикладного уровня. После этого, данные проходят через все уровни эталонной модели, и через физический уровень отправляются в канал связи. На приеме происходит обратная обработка данных.
В эталонной модели OSI вводятся два понятия: протокол и интерфейс .
Протокол – это набор правил, на основе которых взаимодействуют уровни различных открытых систем.
Интерфейс – это совокупность средств и методов взаимодействия между элементами открытой системы.
Протокол определяет правила взаимодействия модулей одного уровня в разных узлах, а интерфейс – модулей соседних уровней в одном узле.
Всего существует семь уровней эталонной модели OSI. Стоит отметить, что в реальных стеках используется меньше уровней. Например, в популярном TCP/IP используется всего четыре уровня. Почему так? Объясним чуть позже. А сейчас рассмотрим каждый из семи уровней в отдельности.
Уровни модели OSI:
- Физический уровень. Определяет вид среды передачи данных, физические и электрические характеристики интерфейсов, вид сигнала. Этот уровень имеет дело с битами информации. Примеры протоколов физического уровня: Ethernet, ISDN, Wi-Fi.
- Канальный уровень. Отвечает за доступ к среде передачи, исправление ошибок, надежную передачу данных. На приеме полученные с физического уровня данные упаковываются в кадры после чего проверяется их целостность. Если ошибок нет, то данные передаются на сетевой уровень. Если ошибки есть, то кадр отбрасывается и формируется запрос на повторную передачу. Канальный уровень подразделяется на два подуровня: MAC (Media Access Control) и LLC (Locical Link Control). MAC регулирует доступ к разделяемой физической среде. LLC обеспечивает обслуживание сетевого уровня. На канальном уровне работают коммутаторы. Примеры протоколов: Ethernet, PPP.
- Сетевой уровень. Его основными задачами являются маршрутизация – определение оптимального пути передачи данных, логическая адресация узлов. Кроме того, на этот уровень могут быть возложены задачи по поиску неполадок в сети (протокол ICMP). Сетевой уровень работает с пакетами. Примеры протоколов: IP, ICMP, IGMP, BGP, OSPF).
- Транспортный уровень. Предназначен для доставки данных без ошибок, потерь и дублирования в той последовательности, как они были переданы. Выполняет сквозной контроль передачи данных от отправителя до получателя. Примеры протоколов: TCP, UDP.
- Сеансовый уровень. Управляет созданием/поддержанием/завершением сеанса связи. Примеры протоколов: L2TP, RTCP.
- Представительский уровень. Осуществляет преобразование данных в нужную форму, шифрование/кодирование, сжатие.
- Прикладной уровень. Осуществляет взаимодействие между пользователем и сетью. Взаимодействует с приложениями на стороне клиента. Примеры протоколов: HTTP, FTP, Telnet, SSH, SNMP.
После знакомства со эталонной моделью, рассмотрим стек протоколов TCP/IP.
В модели TCP/IP определено четыре уровня. Как видно из рисунка выше – один уровень TCP/IP может соответствовать нескольким уровням модели OSI.
Уровни модели TCP/IP:
- Уровень сетевых интерфейсов. Соответствует двум нижним уровням модели OSI: канальному и физическому. Исходя из этого, понятно, что данный уровень определяет характеристики среды передачи (витая пара, оптическое волокно, радиоэфир), вид сигнала, способ кодирования, доступ к среде передачи, исправление ошибок, физическую адресацию (MAC-адреса). В модели TCP/IP на этом уровне работает протокол Ethrnet и его производные (Fast Ethernet, Gigabit Ethernet).
- Уровень межсетевого взаимодействия. Соответствует сетевому уровню модели OSI. Берет на себя все его функции: маршрутизацию, логическую адресация (IP-адреса). На данном уровне работает протокол IP.
- Транспортный уровень. Соответствует транспортному уровню модели OSI. Отвечает за доставку пакетов от источника до получателя. На данному уровне задействуется два протокола: TCP и UDP. TCP является более надежным, чем UDP за счет создания предварительного соединения, запросов на повторную передачу при возникновении ошибок. Однако, в то же время, TCP более медленный, чем UDP.
- Прикладной уровень. Его главная задача – взаимодействие с приложениями и процессами на хостах. Примеры протоколов: HTTP, FTP, POP3, SNMP, NTP, DNS, DHCP.
Инкапсуляция – это метод упаковки пакета данных, при котором независимые друг от друга служебные заголовки пакета абстрагируются от заголовков нижестоящих уровней путем их включения в вышестоящие уровни.
Рассмотрим на конкретном примере. Пусть мы хотим попасть с компьютера на сайт. Для этого наш компьютер должен подготовить http-запрос на получение ресурсов веб-сервера, на котором хранится нужная нам страница сайта. На прикладном уровне к данным (Data) браузера добавляется HTTP-заголовок. Далее на транспортном уровне к нашему пакету прибавляется TCP-заголовок, содержащий номера портов отправителя и получателя (80 порт – для HTTP). На сетевом уровне формируется IP-заголовок, содержащий IP-адреса отправителя и получателя. Непосредственно перед передачей, на канальном уровне добавляется Ethrnet-заголовок, который содержит физические (MAC-адреса) отправителя и получателя. После всех этих процедур пакет в виде битов информации передается по сети. На приеме происходит обратная процедура. Web-сервер на каждом уровне будет проверять соответствующий заголовок. Если проверка прошла удачно, то заголовок отбрасывается и пакет переходит на верхний уровень. В противном случае весь пакет отбрасывается.
Поддержите проект
Друзья, сайт Netcloud каждый день развивается благодаря вашей поддержке. Мы планируем запустить новые рубрики статей, а также некоторые полезные сервисы.
У вас есть возможность поддержать проект и внести любую сумму, которую посчитаете нужной.
Классификация моделей
Проблема классификации моделей, как и любых достаточно сложных явлений и процессов, сложна и многогранна. Объективная причина этого состоит в том, что исследователя интересует лишь какое-то одно свойство (или несколько свойств) системы (объекта, процесса, явления), для отображения которого и создана модель. Поэтому в основу классификации можно положить множество различных классификационных признаков: способ описания, функциональное назначение, степень детализации, структурные свойства, область применения и т.д.
Рассмотрим некоторые наиболее часто используемые классы (виды) моделей (табл.1.4.1).
Таблица 1.4.1
| Признак классификации | Виды моделей |
| Сущность модели | - материальные (физические) - идеальные (воображаемые) - информационные (теоретические, абстрактные) |
| Характеристика объекта моделирования | - модель внешнего вида - модель структуры - модель поведения |
| Степень формализации | - неформализованные - частично формализованные - формализованные |
| Назначение модели | - исследовательские: . дескрипторные. когнитивные. концептуальные. формальные - учебные - рабочие: . оптимизационные. управленческие |
| Роль в управлении объектом моделирования | - регистрирующие - эталонные - прогностические - имитационные - оптимизационные |
| Фактор времени | - статические - динамические |
Материальные (физические, реальные) модели – модели, построенные средствами материального мира для отражения его объектов, процессов.
Идеальные (воображаемые) модели – модели, построенные средствами мышления на базе нашего сознания.
Информационные (абстрактные, теоретические) модели – модели, построенные на одном из языков (знаковых систем) кодирования информации.
Материальные модели представляют собой реальные, вещественные конструкции, служащие для замены оригинала в определенном отношении. Основным требованием к построению данного класса моделей является тре-бование сходства (подобия, аналогии) между моделью и оригиналом. Различают несколько типов подобия – геометрическое, физическое, аналогию и др.
Геометрическое подобие является основным требованием к построению геометрических моделей, которые представляют собой объект, геометрически подобный своему прототипу и служащий для демонстрационных целей. Две геометрические фигуры подобны, если отношение всех соответствующих длин и углов одинаковы. Если известен коэффициент подобия – масштаб, то простым умножением размеров одной фигуры на величину масштаба определяются размеры другой фигуры. В общем случае такая модель демонстрирует принцип действия, взаимное расположение частей, процесс сборки и разборки, компоновку объекта и предназначена для изучения свойств, которые инвариантны (независимы) от абсолютных величин линейных размеров объекта. Примерами геометрических моделей являются: макеты машин, манекены, скульптуры, протезы, глобусы и т.д. Они изображают прототип не во всем многообразии его свойств, не в любых качественных границах, а в границах чисто пространственных. Здесь имеет место сходство (подобие) не вообще между вещами, а между особыми типами вещей – телами. В этом ограниченность данного класса моделей. Отметим, что здесь реализуется прямое подобие.
Физическое подобие относится к модели и оригиналу одинаковой физической природы и отражает их сходство в одинаковости отношений одноименных физических переменных в соответствующих пространственно-временных точках. Два явления физически подобны, если по заданным характеристикам одного можно получить характеристики другого простым пересчетом, который аналогичен переходу от одной системы единиц измерения к другой. Геометрическое подобие является частным случаем физического подобия. При физическом подобии модель и оригинал могут находиться в более сложных геометрических отношениях, чем линейная пропорциональность, так как физические свойства оригинала не пропорциональны его геометрическим размерам. Здесь важно, чтобы пространство физических переменных модели было подобно пространству физических переменных оригинала. При этом физическая модель по отношению к оригиналу является аналогией типа изоморфизма (взаимно однозначного соответствия). Центральной проблемой является проблема корректного пересчета результатов модельного эксперимента на результаты испытания оригинала в реальных условиях. Сходство основано на соблюдении некоторых физических критериев.
Идеальные (воображаемые) модели – это идеальные конструкции в нашем сознании в виде образов или представлений о тех или иных физических явлениях, процессах, объектах, системах (геометрическая точка, бесконечность и т.д.).
Абстрактные (теоретические, информационные) модели – модели, представляющие объекты моделирования в образной или знаковой форме.
Примерами абстрактных моделей могут служить какая-либо гипотеза 1 о свойствах материи, предположения о поведении сложной системы в условиях неопределенности или новая теория о строении сложных систем.
На абстрактных моделях и на умозрительной аналогии (сходстве) между моделью М и оригиналом S строится абстрактное (теоретическое) моде-лирование.
Ярким представителем абстрактного и знакового моделирования является математическая модель.
Математическая модель – это совокупность математических формул, уравнений, соотношений, описывающая интересующие исследователя свойства объекта моделирования.
Для исследования каждого аспекта моделирования (вид, структура, поведение) или их комбинации могут использоваться соответствующие модели: модели внешнего вида , модели структуры , модели поведения .
Модель внешнего вида чаще всего сводится к перечислению внешних признаков объекта моделирования и предназначена для идентификации (распознавания) объекта.
Модель структуры представляет собой перечень составных элементов объекта моделирования с указанием связей между этими элементами и предназначена для наглядного отображения, изучения свойств, выявления значимых связей, исследования стабильности объекта моделирования.
Модель поведения представляет собой описание изменений внешнего вида и структуры объекта моделирования с течением времени и в результате взаимодействия с другими объектами. Назначение моделей поведения – прогнозирование будущих состояний объекта моделирования, управление объектов, установление связей с другими объектами, внешними по отношению к объекту моделирования.
Объективно уровни наших представлений, уровни наших знаний о различных явлениях, процессах, системах различны. Это отражается в способах представления рассматриваемых явлений.
К неформализованным моделям можно отнести отображения (образы), полученные с использованием различных форм мышления: эмоции, интуиции, образного мышления, подсознания, эвристики как совокупности логических приемов и правил отыскания истины. При неформализованном моделировании модель не формулируется, а вместо нее используется некоторое нечеткое мысленное отражение (образ) реальности, служащее основой для принятия решения.
Примером неопределенных (интуитивных) представлений об объекте может служить нечеткое описание ситуации, основанное на опыте и на ин-туиции.
К формализованным моделям можно отнести образные модели, когда модели строятся из каких-либо наглядных элементов (упругие шары, потоки жидкости, траектории движения тел и т.д.).
К формализуемым абстрактным моделям относятся знаковые модели, в том числе математические конструкции, языки программирования, естест-венные языки вместе с правилами их преобразования и интерпретации.
По своему назначению модели призваны решать множество задач:
исследовательские (дескрипторные, когнитивные, концептуальные, формальные) модели предназначены для генерации знаний путем изучения свойств объекта;
учебные модели предназначены для передачи знаний об изучаемом объекте;
рабочие (оптимизационные, управленческие) модели предназначены для генерации правильных действий в процессе достижения цели.
К исследовательским моделям относятся полунатурные стенды, физические модели, математические модели. Отметим, что исследова-тельские модели могут выступать в качестве учебных, если они пред-назначены для передачи знаний о свойствах объекта. Примерами рабочих моделей могут служить: робот; автопилот; математическая модель объекта, встроенная в систему управления или контроля; искусственное сердце и т.д. При этом исследовательские и учебные модели должны приближаться к реальности, а рабочие модели должны отражать эту реальность. Четкой границы между этими моделями не существует. Так, например, исследовательская модель, адекватно отражающая свойства объекта, может быть использована в качестве рабочей.
Исследовательские модели являются носителями новых знаний, учебные модели соединяют старые знания с новыми.
Рабочие модели идеализируют накопленные знания в форме идеальных действий по выполнению тех или иных функций, которые желательно было бы осуществить.
Дескрипторные модели – описательные модели, предназначены для установления законов изменения параметров этих процессов и являются реализациями описательных и объяснительных содержательных моделей на формальном уровне моделирования.
В качестве примера такой модели можно привести модель движения материальной точки под действием приложенных сил, использующую второй закон Ньютона. Задавая положение и скорость точки в начальный момент времени (входные величины), массу точки (параметр модели) и закон изменения прикладываемых сил (внешние воздействия), можно определить скорость и координаты точки в любой последующий момент времени (выходные величины).
Когнитивные (мысленные, познавательные) модели – модели, представляющие собой некий мысленный образ объекта, его идеальная модель в голове исследователя, полученная в результате наблюдения за объектом-оригиналом.
Формируя такую модель, исследователь, как правило, стремится ответить на конкретные вопросы, поэтому от бесконечно сложного устройства объекта отсекается все ненужное с целью получения его более компактного и лаконичного описания.
Когнитивные модели субъективны, так как формируются умозрительно на основе всех предыдущих знаний и опыта исследователя. Получить представление о когнитивной модели можно только описав ее в знаковой форме. Представление когнитивной модели на естественном языке на-зывается содержательной моделью .
Когнитивные и содержательные модели не эквивалентны, поскольку первые могут содержать элементы, которые исследователь не сможет или не хочет сформулировать.
Концептуальной моделью принято называть содержательную модель, при формулировке которой используются понятия и представления предметных областей знания, занимающихся изучением объекта моделирования.
В более широком смысле под концептуальной моделью понимают содержательную модель, базирующуюся на определенной концепции или точке зрения.
Формальная модель является представлением концептуальной модели с помощью одного или нескольких формальных языков (например, языков математических теорий, универсального языка моделирования или алгоритмических языков).
В гуманитарных науках процесс моделирования во многих случаях заканчивается созданием концептуальной модели объекта.
В естественно-научных и технических дисциплинах, как правило, удается построить формальную модель.
Таким образом, когнитивные, содержательные и формальные модели составляют три взаимосвязанных уровня моделирования.
Оптимизационные модели – модели, предназначенные для определения оптимальных (наилучших) с точки зрения некоторого критерия параметров моделируемого объекта или же для поиска оптимального (наилучшего) режима управления некоторым процессом.
Как правило, такие модели строятся с использованием одной или нескольких дескриптивных моделей и включают некоторый критерий, позволяющий сравнивать различные варианты наборов значений выходных величин между собой с целью выбора наилучшего. На область значений входных параметров могут быть наложены ограничения в виде равенств и неравенств, связанные с особенностями рассматриваемого объекта или процесса.
Примером оптимизационной модели может служить моделирование процесса запуска ракеты с поверхности Земли с целью подъема ее на заданную высоту за минимальное время при ограничениях на величину импульса двигателя, время его работы, начальную и конечную массу ракеты. Математические соотношения дескриптивной модели движения ракеты выступают в данном случае в виде ограничений типа равенств.
Отметим, что для большинства реальных процессов, конструкций требуется определение оптимальных параметров сразу по нескольким критериям, т.е. мы имеем дело с так называемыми многокритериальными задачами оптимизации.
Управленческие модели – модели, используемые для принятия эффективных управленческих решений в различных областях целенаправленной деятельности человека.
В общем случае принятие решений является процессом, по своей сложности сравнимым с процессом мышления в целом. Однако на практике под принятием решений обычно понимается выбор некоторых альтернатив из заданного их множества, а общий процесс принятия решений представляется как последовательность таких выборов альтернатив.
В отличие от оптимизационных моделей, где критерий выбора считается определенным и искомое решение устанавливается из условий его экстремальности, в управленческих моделях необходимо введение специфических критериев оптимальности, которые позволяют сравнивать альтернативы при различных неопределенностях задачи. Вид критерия оптимальности в управленческих моделях заранее не фиксируется. Именно в этом состоит основная особенность данных моделей.
Регистрирующие модели представляют собой модели, предназначенные для регистрации интересующих исследователя свойств и качеств, недоступных для непосредственной регистрации на объекте моделирования.
При решении задач управления сложными динамическими объектами используются эталонные и прогностические модели, которые представляют собой формализованное отображение желаемых характеристик объекта управления для целей текущего или будущего управления объектом.
Эталонная модель – это модель, описывающая в той или иной форме желаемые (идеализированные) свойства объекта моделирования (управления).
Прогностические модели – модели, предназначенные для определения будущих состояний (будущего поведения) объекта моделирования.
Имитационные модели – это совокупность описания элементов системы, взаимосвязей элементов друг с другом, внешних воздействий, алгоритмов функционирования системы (или правил изменения состояний) под влиянием внешних и внутренних возмущений.
Имитационные модели создаются и используются тогда, когда создание единой модели сложной системы невозможно или сопряжено с очень большими трудностями, имеющиеся математические методы не позволяют получить удовлетворительных аналитических или численных решений рассматриваемых задач. Но наличие описаний элементов и алгоритмов функционирования позволяет имитировать процесс функционирования системы и производить измерения интересующих характеристик.
Можно также отметить, что имитационные модели могут быть созданы для гораздо более широкого класса объектов и процессов, чем аналитические и численные модели. Кроме того, поскольку для реализации используются, как правило, вычислительные средства (компьютеры и другие средства) средствами формализованного описания имитационных моделей служат универсальные или специальные алгоритмические языки.
Имитационное моделирование при изучении больших (сложных) систем
остается практически единственно доступным методом получения информации о поведении системы в условиях неопределенности, что особенно важно на этапе ее проектирования. Данным методом можно выбирать структуру, параметры и алгоритмы управления синтезируемой системы, оценивать их эффективность, а также имитировать поведение системы в условиях, которые невозможно воспроизвести на реальном прототипе (например, аварии, отказы, чрезвычайные ситуации и т.д.). Когда при имитационном моделировании изучают поведение системы при действии случайных факторов с последующей статистической обработкой инфор-мации, то целесообразно в качестве метода машинной реализации имитационной модели использовать метод статического моделирования. При этом метод статистических испытаний (метод Монте-Карло) рассматривается как численный метод решения аналитических задач.
Особый класс моделей составляют кибернетические модели, которые отражают управленческие аспекты поведения сложных систем на основе информационного обмена между ее элементами. Сама физическая природа кибернетических моделей отличается от физической природы прототипа и ее элементов. Особенностью кибернетических моделей является возможное наличие в них, кроме механизма управления, также и механизмов самоорганизации, обучения, адаптации и т.д., а в более сложных системах – и искусственного интеллекта.
Учет фактора времени при моделировании приводит использованию статических и динамических моделей.
Статические модели отражают установившиеся (равновесные) режимы работы системы;
Статические режимы работы элементов, объектов, систем отражены в их статических характеристиках (линейных, нелинейных) и описываются соответствующими алгебраическими функциональными зависимостями.
Динамические модели отражают неустановившиеся (неравновесные, переходные) режимы работы системы.
Для описания неравновесных (переходных) режимов работы системы чаще всего используются дифференциальные уравнения или системы дифференциальных уравнений.
Рассмотрим некоторые свойства моделей, которые позволяют в той или иной степени либо различать, либо отождествлять модель с оригиналом (объектом, процессом). Принято выделять следующие свойства моделей: адекватность, сложность, конечность, истинность, приближенность.
Адекватность. Под адекватностью модели принято понимать правильное качественное и количественное описание объекта (процесса) по выбранному множеству характеристик с некоторой разумной степенью точности.
Адекватность является важнейшим требованием к модели, она требует соответствия модели ее реальному объекту (процессу, системе и т.д.) относительно выбранного множества его свойств и характеристик. При этом имеется в виду адекватность не вообще, а адекватность по тем свойствам модели, которые являются для исследователя существенными. Полная адекватность означает тождество между моделью и прототипом.
Математическая модель может быть адекватна относительно одного класса ситуаций (состояние системы + состояние внешней среды) и не адекватна относительно другого. Применение неадекватной модели может привести либо к существенному искажению реального процесса или свойств (характеристик) изучаемого объекта, либо к изучению несуществующих явлений, свойств и характеристик.
Можно ввести понятие степени адекватности, которая будет меняться от 0 (отсутствие адекватности) до 1 (полная адекватность). Степень адекватности характеризует долю истинности модели относительно выбранной характеристики (свойства) изучаемого объекта. Отметим, что в некоторых простых ситуациях численная оценка степени адекватности не представляет особой трудности. Трудность оценки степени адекватности в общем случае возникает из-за неоднозначности и нечеткости самих критериев адекватности, а также из-за трудности выбора тех признаков, свойств и характеристик, по которым оценивается адекватность.
Понятие адекватности является рациональным понятием, поэтому повышение ее степени также следует осуществлять на рациональном уровне. Адекватность модели должна проверяться, контролироваться, уточняться постоянно в процессе исследования на частных примерах, аналогиях, экспериментах и т.д. В результате проверки адекватности выясняют, к чему приводят сделанные допущения: то ли к допустимой потере точности, то ли к потере качества. При проверке адекватности также можно обосновать законность применения принятых рабочих гипотез при решении рассматриваемой задачи или проблемы.
Простота и сложность. Одновременное требование простоты и адекватности модели является противоречивым. С точки зрения адекватности сложные модели являются предпочтительнее простых. В сложных моделях можно учесть большее число факторов, влияющих на изучаемые характеристики объектов. Хотя сложные модели и более точно отражают моделируемые свойства оригинала, но они более громоздки, труднообозримы и неудобны в обращении. Поэтому исследователь стремится к упрощению модели, так как простыми моделями легче оперировать. При стремлении к построению простой модели должен соблюдаться основной принцип упрощения модели:
упрощать модель можно до тех пор, пока сохраняются основные свойства, характеристики и закономерности, присущие оригиналу.
Этот принцип указывает на предел упрощения.
При этом понятие простоты (или сложности) модели является понятием относительным. Модель считается достаточно простой, если современные средства исследования (математические, информационные, физические) дают возможность провести качественный и количественный анализ с требуемой точностью. А поскольку возможности средств исследований непрерывно растут, то те задачи, которые раньше считались сложными, теперь могут быть отнесены к категории простых.
Более трудной задачей является обеспечение простоты/сложности модели сложной системы, состоящей из отдельных подсистем, соединенных друг с другом в некоторую иерархическую и многосвязную структуру. При этом каждая подсистема и каждый уровень имеют свои локальные критерии сложности и адекватности, отличные от глобальных критериев системы.
С целью меньшей потери адекватности упрощение моделей целесообразнее проводить:
1) на физическом уровне с сохранением основных физических соотношений,
2) на структурном уровне с сохранением основных системных свойств.
Упрощение же моделей на математическом уровне может привести к существенной потере степени адекватности. Например, усечение характерис-тического уравнения высокого порядка до 2 – 3-го порядка может привести к совершенно неверным выводам о динамических свойствах системы.
Заметим, что более простые модели используются при решении задачи синтеза, а более сложные точные модели – при решении задачи анализа.
Конечность моделей. Известно, что мир бесконечен, как любой объект, не только в пространстве и во времени, но и в своей структуре (строении), свойствах, отношениях с другими объектами. Бесконечность проявляется в иерархическом строении систем различной физической природы. Однако при изучении объекта исследователь ограничивается конечным количеством его свойств, связей, используемых ресурсов и т.д. Он как бы «вырезает» из бесконечного мира некоторый конечный фрагмент в виде конкретного объекта, системы, процесса и т.д. и пытается познать бесконечный мир через конечную модель этого фрагмента.
Конечность моделей систем заключается, во-первых, в том, что они отображают оригинал в конечном числе отношений, т.е. с конечным числом связей с другими объектами, с конечной структурой и конечным количеством свойств на данном уровне изучения, исследования, описания, располагаемых ресурсов. Во-вторых, в том, что ресурсы (информационные, финансовые, энергетические, временные, технические и т.д.) моделирования и наши знания как интеллектуальные ресурсы конечны, а потому объективно ограничивают возможности моделирования и сам процесс познания мира через модели. Поэтому исследователь (за редким исключением) имеет дело с конечномерными моделями.
Выбор размерности модели (ее степени свободы, переменных состояния) тесно связан с классом решаемых задач. Увеличение размерности модели связано с проблемами сложности и адекватности. При этом необходимо знать, какова функциональная зависимость между степенью сложности и размерностью модели. Если эта зависимость степенная, то проблема может быть решена за счет применения вычислительных систем. Если же эта зависимость экспоненциальная, то «проклятие размерности» (Р. Калман 1) неизбежно и избавиться от него практически не удается.
Как отмечалось выше, увеличение размерности модели приводит к повышению степени адекватности и одновременно к усложнению модели. При этом степень сложности ограничена возможностью оперирования с моделью, т.е. теми средствами моделирования, которыми располагает исследователь. Необходимость перехода от грубой простой модели к более точной реализуется за счет увеличения размерности модели путем привлечения новых переменных, качественно отличающихся от основных и которыми пренебрегли при построении грубой модели. Эти переменные мо-гут быть отнесены к одному из следующих трех классов:
1) быстропротекающие переменные, протяженность которых во времени или в пространстве столь мала, что при грубом рассмотрении они принимались во внимание своими интегральными или осредненными характеристиками;
2) медленнопротекающие переменные, протяженность изменения которых столь велика, что в грубых моделях они считались постоянными;
3) малые переменные (малые параметры), значения и влияния которых на основные характеристики системы столь малы, что в грубых моделях они игнорировались.
Отметим, что разделение сложного движения системы по скорости на быстропротекающее и медленнопротекающее движения дает возможность изучать их в грубом приближении независимо друг от друга, что упрощает решение исходной задачи. Что касается малых переменных, то ими пренебрегают обычно при решении задачи синтеза, но стараются учесть их влияние на свойства системы при решении задачи анализа.
При моделировании стремятся по возможности выделить небольшое число основных факторов, влияние которых одного порядка и не слишком сложно описывается математически, а влияние других факторов оказывается возможным учесть с помощью осредненных, интегральных или "замороженных" характеристик.
Приближенность моделей. Из изложенного выше следует, что конечность и простота (упрощенность) модели характеризуют качественное различие (на структурном уровне) между оригиналом и моделью. Тогда приближенность модели будет характеризовать количественную сторону этого различия.
Можно ввести количественную меру приближенности путем сравнения, например, грубой модели с более точной эталонной (полной, идеальной) мо-делью или с реальной моделью. Приближенность модели к оригиналу неизбежна , существует объективно, так как модель как другой объект отражает лишь отдельные свойства оригинала. Поэтому степень приближенности (близости, точности) модели к оригиналу определяется постановкой задачи, целью моделирования.
Чрезмерное стремление к повышенной точности модели приводит к ее значительному усложнению, и, следовательно, к снижению ее практической ценности. Поэтому, видимо, справедлив принцип Л. Заде 1 о том, что при моделировании сложных (человеко-машинных, организационных) систем точность и практический смысл несовместимы и исключают друг друга. Причина противоречивости и несовместимости требований точности и практичности модели кроется в неопределенности и нечеткости знаний о самом оригинале – его поведении, его свойствах и характеристиках, о по-ведении окружающей среды, о механизмах формирования цели, путей и средствах ее достижения и т.д.
Истинность моделей. В каждой модели есть доля истины, т.е. любая модель в чем-то правильно отражает оригинал. Степень истинности модели выявляется только при практическом сравнении её с оригиналом, ибо только
практика является критерием истинности.
С одной стороны, в любой модели содержится безусловно истинное, т.е. определенно известное и правильное. С другой стороны, в модели содержится и условно истинное, т.е. верное лишь при определенных условиях. Типовая ошибка при моделировании заключается в том, что исследователи применяют те или иные модели без проверки условий их истинности , границ их применимости. Такой подход приводит заведомо к получению неверных результатов.
Отметим, что в любой модели также содержится предположительно-истинное (правдоподобное), т.е. нечто, могущее быть в условиях неопределенности либо верным, либо ложным. Только на практике устанавливается фактическое соотношение между истинным и ложным в конкретных условиях. Таким образом, при анализе уровня истинности модели необходимо выяснить:
1) точные, достоверные знания;
2) знания, достоверные при определенных условиях;
3) знания, оцениваемые с некоторой степенью неопределенности;
4) знания, не поддающиеся оценке даже с некоторой степенью неопределенности;
5) незнания, т.е. то, что неизвестно.
Таким образом, оценка истинности модели как формы знаний сводится к выявлению содержания в ней как объективных достоверных знаний, правильно отображающих оригинал, так и знаний, приближенно оценива-ющих оригинал, а также то, что составляет незнание.
Архитектура эталонной модели искусственно включает два измерения:
измерение процесса , которое характеризует результаты процесса, являющиеся существенными измеримыми целями процесса;
измерение возможности процесса , которое характеризует набор атрибутов процесса, применимых к любому процессу и представляющие собой измеримые характеристики, которые необходимы для управления процессом и улучшающие возможность его выполнения.
Эталонная модель группирует процессы, при измерение процесса, в три группы процессов жизненного цикла, которые содержат пять категорий процесса, согласно типу деятельности, к которым он обращен.
Начальные процессы жизненного цикла состоят из категорий процессов поставщик - заказчик и инжиниринга.
Категория процесса поставщик - заказчик состоит из процессов, на которые непосредственно воздействует заказчик, разработка поддержки и перехода ПО заказчику, и предусматривают корректное функционирование и использование программного продукта и/или услуг.
Категория процесса инжиниринга состоит из процессов, которые непосредственно определяют, осуществляют или поддерживают программный продукт, его отношение к системе и его документации потребителя (заказчика).
Поддерживающие процессы жизненного цикла состоят из категории процесса поддержки.
Организационные процессы жизненного цикла состоят из категорий процессов управления и организации.
Категория процесса управления состоит из процессов, которые содержат методы общего характера, которые могут использоваться любым, кто управляет любым типом проекта или процессом внутри жизненного цикла программного обеспечения.
Категория процесса организации состоит из процессов, которые устанавливают бизнес - цели организации и разрабатывают (развивают) процесс, продукт и активные ресурсы, которые, когда используется проектами в организации, помогут организации достигнуть ее бизнес - целей.
Категории процессов и процессы обеспечивают группирование типов деятельности. Каждый процесс в эталонной модели описан в терминах утверждения цели. Эти утверждения включают в себя уникальные функциональные цели процесса, которые подтверждаются в конкретной среде. Утверждение цели включает дополнительный материал, определяющий выходы успешной реализации процесса. Соответствие цели процесса представляет первый шаг в формирование возможности процесса.
Эталонная модель не определяет как, или в каком порядке, элементы утверждений цели процесса должны быть достигнуты. Цели процесса будут достигнуты в организации через различные действия более низкого уровня, задачи и методики, выполняемые, чтобы произвести рабочий продукт. Эти выполняемые задачи, действия и методики, а также характеристики произведенных рабочих продуктов, являются показателями, которые демонстрируют, достигнута ли цель конкретного процесса.
Развитие возможности процесса характеризуется в терминах атрибутов процесса, сгруппированных в уровни возможности. Атрибуты процесса являются признаками процесса, которые могут быть оценены по шкале достижения, обеспечивая меру возможности процесса. Атрибуты применимы ко всем процессам. Каждый атрибут процесса описывает аспект полной возможности управления и улучшения эффективности процесса в достижении его целей и содействующего бизнес - целям организации.
Уровень возможности характеризуется набором атрибутов, которые работают вместе. Каждый уровень обеспечивает главное расширение возможности выполнения процесса. Уровни составляют рациональный путь развития через усовершенствование возможности любого процесса.
Есть шесть уровней возможности в эталонной модели.
Уровень 0: Незавершенный . Общая неудача в достижении цели процесса. Имеются нелегко идентифицированные рабочий продукт или выходы процесса.
Уровень 1 : Выполняемый. Цель процесса, в общем, достигнута. Достижение не может строго планироваться и отслеживаться. Персонал организации осознает, что процесс должен выполняться, и имеется общее согласие, что этот процесс выполняется, как требуется и когда требуется. Имеются определенные рабочие продукты процесса, и они свидетельствуют в пользу достижения цели.
Уровень 2 : Управляемый . Процесс вырабатывает рабочие продукты согласно определенным процедурам, планируется и отслеживается. Рабочие продукты соответствуют конкретным стандартам и требованиям. Основное различие от Выполняемого уровня в том, что при выполнении процесса теперь вырабатываются рабочие продукты, которые полностью требования к качеству в пределах определенного промежутка времени и выделенного ресурса.
Уровень 3 : Установленный. Процесс выполняется и управляется, используя определенный процесс, основанный на хороших принципах инжиниринга программного обеспечения. Индивидуальные реализации процесса используют документирующие процессы, утвержденные, приспособленные версии стандарта в достижении выходов определенного процесса. Ресурсы, необходимые для установления определения процесса - также на месте. Основное отличие от Управляемого уровня в том, что процесс Установленного уровня использует определенный процесс, который способен достигнуть своих выходов.
Уровень 4 : Предсказуемый. Определенный процесс, на практике, последовательно выполняется в пределах определенных ограничений и достигает определенных целей. Подробные меры выполнения процесса собраны и проанализированы. Это ведет к количественному пониманию возможности процесса и улучшенной способности предсказать выполнение. Выполнение процесса объективно управляется. Качество рабочих продуктов количественно известно. Основное отличие от Установленного уровня в том, что определенный процесс теперь выполняется последовательно внутри определенных ограничений, чтобы достигнуть своих определенных выходов.
Уровень 5 : Оптимизирующий. Выполнение процесса оптимизируется, чтобы достичь текущие и будущие деловые потребности. Процесс достигает повторяемости при достижении определенных бизнес - целей. Количественная эффективность процесса и цели эффективности для выполнения установлены, базируются на бизнес - целях организации. Непрерывный процесс, контролирующий эти цели, позволяет получать количественную обратную связь, и усовершенствование достигнуто анализом результатов. Основное отличие от Предсказуемого уровня в том, что определенные и стандартные процессы теперь динамически изменяются и адаптируются, чтобы эффективно достичь текущие (актуальные) и будущие бизнес - цели.
Естественно, эталонная модель не может использоваться как основа для проведения надежных и непротиворечивых оценок возможности процесса, так как уровень детализации не достаточен. Описания цели процесса и атрибутов возможности в эталонной модели необходимо поддерживать исчерпывающим набором показателей выполнения процесса и его возможности. Таким образом, будет возможен непротиворечивый рейтинг возможности процесса.
Измерение процесса
В этом подразделе приводиться классификация процессов, принятых в организациях, занимающихся разработкой, эксплуатацией, приобретением, поставкой и поддержкой функционирования ПО. Классификация распознает пять категорий процессов, которые содержат все процессы. Категории и их процессы сопоставимы с теми процессами, которые определены в проекте стандарта ИСО/МЭК 12207, Информационная технология – Жизненный цикл процесса ПО, рассмотренного нами в разделе 2.
Как было отмечено выше, в эталонной модели процессы объединяются в три группы и пять категорий процессов:
начальные процессы жизненного цикла включают категории процесса инжиниринга и поставщик - заказчик;
поддерживающие процессы жизненного цикла включают категории процесса поддержки;
организационные процессы жизненного цикла включают категории процесса управления и организации.
Индивидуальные процессы описаны в терминах шести компонентов.
Идентификатор процесса. Идентифицирует категорию и последовательный номер внутри этой категории. Схема нумерации различается между процессами верхнего уровня и процессами второго уровня. Идентификатор состоит из двух частей: сокращения категории (например, ENG для категории процесса инжиниринга) и номер (например, CUS. 1 обозначает Процесс Приобретения и CUS. 1.2 обозначает процесс второго уровня, Процесс Выбора Поставщика, который является составляющим (компонентным) процессом Процесса Приобретения).
Имя процесса. Описательная фраза, которая выделяет принципиальное свойство процесса (например, Выбор Поставщика).
Тип процесса. Имеется 3 типа процессов верхнего уровня (базисный, расширенный, новый) и 2 процесса второго уровня (компонентный, расширенный), которые имеют следующее отношение к процессам ИСО/МЭК 12207. Новые процессы дополнительны к тем, что определены в ИСО/МЭК 12207. Базисные процессы идентичны в предназначении процессам ИСО/МЭК 12207. Расширенные процессы дополняются на существующем процессе ИСО/МЭК 12207. Компонентные процессы группирует одно или большее количество действий ИСО/МЭК 12207 из того же самого процесса. Расширенные компонентные процессы группируют одно или большее количество действий ИСО/МЭК 12207 из того же самого процесса и включают дополнительный материал.
Цель процесса. Материал, который указывает цель процесса, устанавливающего общие цели выполнения процесса на верхнем уровне. Необязательный дополнительный материал может быть включен, чтобы далее определить утверждение цели.
Результаты процесса. Список описаний результатов процесса.
Примечания процесса. Необязательный список информативных примечаний относительно процесса и его отношения к другим процессам.
Для примера, приведем несколько процессов из каждой категории процесса.
CUS.1 Процесс Приобретения
Базисный процесс
Цель Процесса Приобретения состоит в том, чтобы получить продукт и/или услугу, которое удовлетворяет потребность, выраженную заказчиком (клиентом). Процесс начинается с определения потребности заказчика и требуемых результатов с принятием продукта и/или услуги, необходимого заказчиком. В результате успешной реализации процесса:
Будет разработан контракт, который ясно выражает ожидания, обязанности и обязательства, как заказчика, так и поставщика;
Будет произведен продукт и/или услуга, что удовлетворит установленную потребность заказчика;
Приобретение будет проверено таким образом, чтобы определенные ограничения как, например, стоимость, план и качество были выполнены.
CUS.1.1 Процесс Подготовки Приобретения
Компонентный процесс CUS.1 – Процесса Приобретения
Цель Процесса Подготовки Приобретения состоит в том, чтобы установить потребности и цели приобретения. В результате успешной реализации процесса:
Будет установлена потребность в приобретении, разработке или расширении системы, программного продукта или процесса разработки ПО;
Будут сформулированы системные требования;
Будет разработана стратегия приобретения;
Будут определены приемочные критерии.
ENG.1 Процесс Разработки
Базисный процесс
Цель процесса Разработки состоит в том, чтобы трансформировать согласованный набор требований в функциональный программный продукт или программную систему, которые удовлетворяют установленным потребностям заказчика. В результате успешной реализации процесса:
Будет разработан программный продукт или программная система;
Будут разработаны промежуточные рабочие продукты, что показывает, что конечное изделие основывается на согласованных требованиях;
Будет установлена непротиворечивость между требованиями программного обеспечения и проектами программного обеспечения;
Данные тестирования будут показывать, что конечный продукт встречает согласованные требования;
Конечный продукт будет установлен в целевую среду и принят заказчиками.
ПРИМЕЧАНИЕ: Согласованные требования можно обеспечивать операцией процесса Приобретения (CUS. 1) или Процесса Установления Требований (CUS. 3).
ENG.1.1 Процесс Разработки и Анализа Системных Требований
Компонентный процесс ENG.1 – Процесса Разработки
Цель Процесса Разработки и Анализа Системных Требований состоит в том, чтобы установить системные требования (функциональные и нефункциональные) и архитектуру, идентифицируя, какие системные требования должны быть распределены к каким элементам системы и в какой версии. В результате успешной реализации процесса:
Будут разработаны системные требования, что соответствует установленным потребностям заказчика;
Будет предложено решение, идентифицирующее основные элементы системы;
Согласованные требования будут распределены каждому из основных элементов системы;
Будет разработана стратегия версии, определяющая приоритет для выполнения системных требований;
Системные требования будут одобрены и модифицированы, как и требуется;
Требования, предложенное решение и их связи будут сообщены всем заинтересованным сторонам.
SUP.1 Процесс Документирования
Расширенный Процесс
Цель Процесса Разработки Документации состоит в том, чтобы разработать и поддержать документы, которые записывают информацию, произведенную процессом или действием. В результате успешной реализации процесса:
Будет разработана стратегия, идентифицирующая документы, которые будут произведены в течение жизненного цикла программного продукта;
Будут определены стандарты, к которые должны обращаться за разработка документов;
Все документы, которые будут произведены процессом или проектом будут идентифицированы;
Все документы будут разрабатываться и издаваться в соответствии с определенными стандартами;
Все документы будут поддерживаться в соответствии с определенными критериями.
ПРИМЕЧАНИЕ - процесс поддерживает исполнение атрибута процесса 2.2 в тех примерах, где он введен.
MAN.1.1 Процесс Управления Проектом
Компонентный процесс MAN.1 – процесса Управления
Цель Процесса Управления Проектом состоит в том, чтобы идентифицировать, устанавливать, координировать и контролировать действия, задачи и ресурсы, необходимые для проекта создания продукта и/или встречи услуги согласованным требованиям. В результате успешной реализации процесса:
Будет определена область работ проекта;
Будет оценена выполнимость достижения целей проекта с доступными ресурсами и ограничениями;
Будут измерены и оценены задачи и ресурсы, необходимые для завершения работы;
Будут идентифицированы и проверяться интерфейсы между элементами проекта и другими проектами и организационными модулями,;
Будут разработаны и выполняться планы выполнения проекта;
Будет проверен и сообщаться прогресс проекта;
Действия, чтобы исправить отклонения от плана и предотвращать рекуррентное соотношение проблем, идентифицированных в проекте, будут приниматься, когда цели проекта не достигнуты.
ПРИМЕЧАНИЕ - Этот процесс поддерживает исполнение атрибута процесса 2.1 в тех примерах, где он введен.
ORG.2 Процесс Усовершенствования
Базисный Процесс
Процесс Усовершенствования - процесс для установления, оценки, измерения, управления и улучшения процесса жизненного цикла программного обеспечения. В результате успешной реализации этого процесса:
Набор организационных активов процесса будет разработан и сделан доступным;
Возможность процесса организации будет периодически оценена, чтобы определить степень, в какой реализация процесса является эффективной в достижении целей организации;
Измерение возможности
Измерение возможности эталонной модели определяет шкалу измерения для оценки возможности процесса любого процесса. Возможность процесса определена на шести пунктах порядковой шкалы, которая позволяет оценить возможность из нижней части шкалы, незавершенного уровня, к верхнему концу шкалы, оптимизирующему уровню. Шкала определяет повышение возможности выполняемого процесса от эффективности, которая не способна к достижению определенных результатов вплоть до эффективности, которая является способной к достижению бизнес - цели и поддержке непрерывного улучшения процесса. Следовательно, шкала определяет четкий маршрут улучшения для каждого индивидуального процесса.
Внутри модели возможности, мера возможности основана на наборе из девяти атрибутов процесса (АП) (см. таблицу 4.1). Атрибуты процесса используются, чтобы определить, достиг ли процесс данной возможности. Каждый атрибут измеряет специфический аспект возможности процесса. Атрибуты самостоятельно измеряются в шкале процентов и, следовательно, обеспечивают более подробное понимание специфических аспектов возможности процесса, требуемой, чтобы поддерживать усовершенствование процесса и определение возможности.
Для примера, приведем один из атрибутов третьего уровня возможности.
AП 3.1 Атрибут определение и преобразование процесса
До какой степени ведется выполнение процесса в виде преобразованного экземпляра стандартного определения процесса. Стандартный процесс отвечает определенным бизнес - целям организации. Преобразование выполняется для соответствия специфическим целям экземпляра процесса. В результате полного достижения этого атрибута:
Документация процесса, вместе с соответствующим руководством на подгонку стандартной документации процесса, будет определена, что способно обеспечить нормальную область выполнения процесса и функциональные и нефункциональные требования к рабочему продукту;
Выполнение процесса будет проводиться в соответствии с выбранной и/или приспособленной стандартной документацией процесса;
Исторические данные выполнения процесса будут собраны, во-первых, чтобы устанавливать и совершенствовать понимание поведения процесса, во-вторых, чтобы оценить потребности ресурса выполнения процесса;
Опыты использования документации процесса будут использоваться, чтобы совершенствовать стандартный процесс.
Таблица 4.1.
|
Номер |
Название |
|
Уровень 1 |
Выполняемый процесс |
|
АП 1.1 |
Атрибут выполнения процесса |
|
Уровень 2 |
Управляемый процесс |
|
AП 2.1 |
Атрибут управления выполнением |
|
AП 2.2 |
Атрибут управления рабочим продуктом |
|
Уровень 3 |
Установленный процесс |
|
АП 3.1 |
Атрибут определения и преобразования процесса |
|
АП 3.2 |
Атрибут ресурса процесса |
|
Уровень 4 |
Предсказуемый процесс |
|
AП 4.1 |
Атрибут измерения процесса |
|
AП 4.2 |
Атрибут контроля процесса |
|
Уровень 5 |
Оптимизирующий процесс |
|
AП 5.1 |
Атрибут изменения (верификации) процесса |
|
AП 5.2 |
Атрибут возможности дальнейшего улучшения |
Атрибут процесса представляет измеримую характеристику любого процесса, как определено выше.
N Не достигнутый:
0 % - 15 % - есть маленькое или нет вообще подтверждения достижения определенного атрибута.
P Частично достигнутый:
16 % - 50 % - есть подтверждение надежного систематического метода к достижению определенного атрибута. Некоторые аспекты достижения могут быть непредсказуемы.
L В значительной степени достигнутый:
51 % - 85 % - есть подтверждение надежного систематического метода к значительному достижению определенного атрибута. Выполнение процесса может измениться в некоторых областях.
F Полностью достигнутый:
86 % - 100 % - есть подтверждение полного и систематического метода к полному достижению определенного атрибута. Никаких значительных недостатков не существуют в пределах определенной части организации.
Каждый атрибут процесса, оцененный в любой части организации, включая самый высокий уровень возможности, определенный в сфере оценки, должен быть согласован с рейтингом, использующего шкалу атрибута, определенную выше. Набор рейтингов атрибута для процесса формирует профиль для этого процесса. Выход оценки включает набор профилей для всех оцененных процессов.
Используемый идентификатор должен давать объективное подтверждение использованию, чтобы определить рейтинг, который должен извлекаться. Рейтинги могут представляться в любом формате, как, например, матрицы или как часть базы данных, при условии, что представление допустит идентификацию индивидуальных рейтингов согласно этой схемы ссылки.
Уровень возможности, достигнутый процессом, должен быть получен из рейтинга атрибута для этого процесса, согласно модели уровня возможности процесса, определенной в таблице 4.2. Цель этого требования состоит в том, чтобы гарантировать единообразие значений, когда уровень возможности процесса ссылается для процесса.
Ниже приведены таблицы, содержащие итоговые списки процессов, которые включены в эталонная модель (таблица 4.3) и соответствие процессов эталонной модели и процессов, определенные в проекте стандарта ИСО/МЭК 12207 (таблица 4.4).
Таблица 4.2
|
Шкала |
Атрибуты процесса |
Оценка |
|
Уровень 1 |
Выполнение процесса |
В основном или полностью |
|
Уровень 2 |
Выполнение процесса Управление выполнением Управление рабочим продуктом |
Полностью В основном или полностью В основном или полностью |
|
Уровень 3 |
Выполнение процесса Управление выполнением Управление рабочим продуктом Ресурс процесса |
Полностью Полностью Полностью В основном или полностью В основном или полностью |
|
Уровень 4 |
Выполнение процесса Управление выполнением Управление рабочим продуктом Определение и преобразование процесса Ресурс процесса Измерение процесса Контроль процесса |
Полностью Полностью Полностью Полностью Полностью В основном или полностью В основном или полностью |
|
Уровень 5 |
Выполнение процесса Управление выполнением Управление рабочим продуктом Определение и преобразование процесса Ресурс процесса Измерение процесса Контроль процесса Изменение процесса Возможность дальнейшего улучшения |
Полностью Полностью Полностью Полностью Полностью Полностью Полностью В основном или полностью В основном или полностью |
Таблица 4.3.
|
Процесс |
|||||
|
Номер |
Название |
Номер |
Название |
||
|
Приобретение (базисный) |
|||||
|
Подготовка приобретения (компонентный) |
|||||
|
Выбор поставщика (компонентный) |
|||||
|
Проверка поставщика (компонентный) |
|||||
|
Одобрение заказчика (компонентный) |
|||||
|
Поддержка (базисный) |
|||||
|
Установление требований (новый) |
|||||
|
Функционирование (расширенный) |
|||||
|
Функциональное использование (расширенный компонентный) |
|||||
|
Поддержка пользователя (расширенный компонентный) |
|||||
|
Разработка (базисный) |
|||||
|
Анализ и разработка системный требований (компонентный) |
|||||
|
Анализ требований ПО (компонентный) |
|||||
|
Разработка ПО (компонентный) |
|||||
|
Конструкция ПО (компонентный) |
|||||
|
Интеграция ПО (компонентный) |
|||||
|
Тестирование ПО (компонентный) |
|||||
|
Тестирование и интеграция системы (компонентный) |
|||||
|
Эксплуатация системы и ПО (базисный) |
|||||
|
Поддерживающие процессы жизненного цикла |
|||||
|
Документирование (расширенный) |
|||||
|
Управление конфигурацией (базисный) |
|||||
|
Гарантия качества (базисный) |
|||||
|
Верификация (базисный) |
|||||
|
Проверка правильности (базисный) |
|||||
|
Совместный обзор (базисный) |
|||||
|
Проверка (базисный) |
|||||
|
Решение проблем (базисный) |
|||||
|
Измерение (новый) |
|||||
|
Повторного использования (новый) |
|||||
|
Управление (базисный) |
|||||
|
Управление проектом (компонентный) |
|||||
|
Управление качеством (новый) |
|||||
|
Управление риском (новый) |
|||||
|
Организационное выравнивание (новый) |
|||||
|
Процесс усовершенствования (базисный) |
|||||
|
Создание процесса (компонентный) |
|||||
|
Оценка процесса (компонентный) |
|||||
|
Усовершенствование процесса (компонентный) |
|||||
|
Управление человеческими ресурсами (расширенный) |
|||||
|
Инфраструктура (базисный) |
|||||
|
Таблица 4.4. |
||||
|
Действия и процессы 12207 |
Процессы 15504 | |||
|
Начальные процессы жизненного цикла | ||||
|
Процесс приобретение |
Процесс приобретения |
базисный |
||
|
Инициализация |
Процесс подготовки приобретения |
Компонента |
||
|
Подготовка Заявки-для-Предложения [-заявка на подряд] |
Процесс выбора поставщика |
Компонента |
||
|
Подготовка контракта и корректировка |
Процесс выбора поставщика |
Компонента |
||
|
Проверка поставщика |
Процесс проверки поставщика |
компонента |
||
|
Принятие и завершение |
Процесс одобрения заказчика |
компонента |
||
|
Процесс поставки |
Процесс поставки |
базисный |
||
|
Инициализация |
Процесс поставки |
базисный |
||
|
Подготовка ответа |
Процесс поставки |
базисный |
||
|
Контракт |
Процесс поставки |
базисный |
||
|
Планирование |
Процесс поставки |
базисный |
||
|
Выполнение и управление |
Процесс поставки |
базисный |
||
|
Обзор и оценка |
Процесс поставки |
базисный |
||
|
Поставка и завершение |
Процесс поставки |
базисный |
||
|
Процесс установления требований | ||||
|
Процесс разработки |
Процесс разработки |
базисный |
||
|
Реализация процесса |
Процесс разработки |
базисный |
||
|
Анализ системных требований |
компонента |
|||
|
Разработка архитектуры системы |
Процесс разработки и анализа системных требований |
компонента |
||
|
Анализ требований ПО |
Процесс анализа программных требований |
компонента |
||
|
Разработка архитектуры ПО |
Процесс разработки ПО |
компонента |
||
|
Рабочий проект ПО |
Процесс разработки ПО |
компонента |
||
|
Кодирование и тестирование ПО |
Процесс конструкции ПО |
компонента |
||
|
Интеграция ПО |
Процесс интеграции ПО |
компонента |
||
|
Тестирование квалификации ПО |
Процесс тестирования ПО |
компонента |
||
|
Интеграция системы |
компонента |
|||
|
Тестирование квалификации системы |
Процесс тестирования и интеграции системы |
компонента |
||
|
Инсталляция ПО |
Процесс поставки |
базисный |
||
|
Поддержка программ |
Процесс поставки |
базисный |
||
|
Процесс функционирования |
базисный |
|||
|
Реализация процесса |
Процесс функционального использования |
расширенная компонента |
||
|
Функциональное тестирование |
Процесс функционального использования |
расширенная компонента |
||
|
Функционирование системы |
Процесс функционального использования |
расширенная компонента |
||
|
Поддержка пользователя |
Процесс поддержки пользователя |
расширенная компонента |
||
|
Процесс эксплуатации |
базисный |
|||
|
Реализация процесса |
Процесс эксплуатации ПО и системы |
базисный |
||
|
Анализ проблем и модификаций |
Процесс эксплуатации ПО и системы |
базисный |
||
|
Реализация модификации |
Процесс эксплуатации ПО и системы |
базисный |
||
|
Принятие в эксплуатацию |
Процесс эксплуатации ПО и системы |
базисный |
||
|
Миграция |
Процесс эксплуатации ПО и системы |
базисный |
||
|
Утилизация ПО |
Процесс эксплуатации ПО и системы |
базисный |
||
|
Вспомогательные процессы жизненного цикла | ||||
|
Процесс документирования |
Процесс документирования |
расширенный |
||
|
Реализация процесса |
Процесс документирования |
расширенный |
||
|
Разработка и развитие |
Процесс документирования |
расширенный |
||
|
Продукция |
Процесс документирования |
расширенный |
||
|
Эксплуатация |
Процесс документирования |
расширенный |
||
|
Процесс управления конфигурацией |
Базисный |
|||
|
Реализация процесса |
Процесс управления конфигурацией |
базисный |
||
|
Идентификация конфигурации |
Процесс управления конфигурацией |
базисный |
||
|
Контроль конфигурации |
Процесс управления конфигурацией |
базисный |
||
|
Учет статуса конфигурации |
Процесс управления конфигурацией |
базисный |
||
|
Оценка конфигурации |
Процесс управления конфигурацией |
базисный |
||
|
Управление выпуском и поставкой |
Процесс управления конфигурацией |
базисный |
||
|
Процесс гарантии качества |
Процесс гарантии качества |
базисный |
||
|
Реализация процесса |
Процесс гарантии качества |
базисный |
||
|
Гарантия продукта |
Процесс гарантии качества |
базисный |
||
|
Гарантия процесса |
Процесс гарантии качества |
базисный |
||
|
Системы гарантии качества |
Процесс гарантии качества |
базисный |
||
|
Процесс верификации |
Процесс верификации |
базисный |
||
|
Реализация процесса |
Процесс верификации |
базисный |
||
|
Верификация |
Процесс верификации |
базисный |
||
|
Процесс проверки достоверности |
базисный |
|||
|
Реализация процесса |
Процесс проверки достоверности |
базисный |
||
|
Проверка достоверности |
Процесс проверки достоверности |
базисный |
||
|
Процесс совместного обзора |
Процесс совместного обзора |
базисный |
||
|
Реализация процесса |
Процесс совместного обзора |
базисный |
||
|
Обзоры управления проектом |
Процесс совместного обзора |
базисный |
||
|
Технические обзоры |
Процесс совместного обзора |
базисный |
||
|
Процесс проверки |
Процесс проверки |
базисный |
||
|
Реализация процесса |
Процесс проверки |
базисный |
||
|
Процесс проверки |
базисный |
|||
|
Процесс решения проблем |
Процесс решения проблем |
базисный |
||
|
Реализация процесса |
Процесс решения проблем |
базисный |
||
|
Решение проблем |
Процесс решения проблем |
базисный |
||
|
Процесс измерения | ||||
|
Процесс повторного использования | ||||
|
Организационные процессы жизненного цикла | ||||
|
Процесс управления |
Процесс управления |
базисный |
||
|
Инициализация и определение области |
Процесс управления проектом |
компонента |
||
|
Планирование |
Процесс управления проектом |
компонента |
||
|
Выполнение и контроль |
Процесс управления проектом |
компонента |
||
|
Обзор и оценка |
Процесс управления проектом |
компонента |
||
|
Закрытие |
Процесс управления проектом |
компонента |
||
|
Процесс управления качеством | ||||
|
Процесс управления риском | ||||
|
Процесс организационного выравнивания | ||||
|
Процесс инфраструктуры |
Процесс инфраструктуры |
базисный |
||
|
Реализация процесса |
Процесс инфраструктуры |
базисный |
||
|
Создание инфраструктуры |
Процесс инфраструктуры |
базисный |
||
|
Эксплуатация инфраструктуры |
Процесс инфраструктуры |
базисный |
||
|
Процесс усовершенствования |
Процесс усовершенствования |
базисный |
||
|
Создание процесса |
Процесс создания процесса |
компонента |
||
|
Оценка процесса |
Процесс оценки процесса |
компонента |
||
|
Усовершенствование процесса |
Процесс усовершенстования |
компонента |
||
|
Подготовка процесса |
расширенный |
|||
|
Реализация процесса |
Процесс управления человескими ресурсами |
расширенный |
||
|
Подготовка существенной разработки |
Процесс управления человескими ресурсами |
расширенный |
||
|
Подготовка реализации плана |
Процесс управления человескими ресурсами |
Предлагаемая эталонная модель BPM (Business Process Management) основывается на цепочке следующих предпосылок: Повышение производительности предприятия как сложной системы требует ее рационального построения, а процессное управление является наиболее современной концепцией для такого построения; BPM (как дисциплина) предлагает системный подход к реализации процессного управления; На каждом процессно-управляемом предприятии есть своя BPM-система - портфолио всех бизнес-процессов, а также методов и инструментов для руководства разработкой, исполнения и развития этого портфолио; Гибкость BPM-системы предприятия является основным фактором ее успеха; Специализированная программная платформа (BPM suite) для реализации BPM-системы предприятия необходима, но недостаточна, так как BPM занимает особое место в архитектуре предприятия. Цель: повышение производительности предприятияДля управления своей производительностью большинство предприятий используют принцип обратной связи (рис. 1), позволяющий адаптироваться к внешней бизнес-экосистеме путем выполнения определенной последовательности действий:
Измерение хода исполнения производственно-хозяйственной деятельности (обычно такие измерения представлены в форме различных метрик или индикаторов, например, процент возвращающихся клиентов); Вычленение из внешней бизнес-экосистемы важных для предприятия событий (например, законов или новых потребностей рынка); Определение стратегии развития бизнеса предприятия; Реализация принятых решений (путем внесения изменений в бизнес-систему предприятия). В соответствии с классической рекомендацией Эдварда Деминга, автора многочисленных работ в области управления качеством, в том числе известной книги «Выход из кризиса», все усовершенствования должны проводиться циклично, непрерывно и с проверкой на каждом цикле. Степень и частота этих усовершенствований зависят от конкретной ситуации, но рекомендуется делать такие циклы достаточно компактными. Различные усовершенствования могут затрагивать различные аспекты работы предприятия. Вопрос в том, как предприятие может достигнуть наилучших результатов в каждом конкретном случае? Существуют две объективные предпосылки для оптимизации деятельности предприятия как единого целого: Обеспечение руководства надлежащей информацией и инструментами для принятия решения; Гарантия того, что бизнес-система предприятия способна к осуществлению необходимых изменений в необходимом темпе. Наиболее современная концепция организации работы предприятия - процессное управление, при котором процессы и службы становятся явными. Процессное управлениеМир бизнеса давно понял (см. такие методики, как TQM, BPR, Six Sigma, Lean, ISO 9000, и др.), что службы и процессы - это основа функционирования большинства предприятий. Множество предприятий используют процессное управление для организации своей производственно-хозяйственной деятельности, как портфолио бизнес-процессов и методов управления ими. Процессное управление, как управленческая концепция, постулирует целесообразность координации деятельности отдельных служб предприятия с целью получения определенного результата при помощи явно и формально определенных бизнес-процессов. При этом службы - это операционно независимые функциональные единицы; у предприятия может быть много элементарных нанослужб, которые организованы в мегаслужбу (собственно предприятие). Использование явного определения координации позволяет формализовать взаимозависимости между службами. Наличие такой формализации дает возможность использовать различные методы (моделирование, автоматизированная проверка, контроль за версиями, автоматизированное выполнение и т.д.) для улучшения понимания бизнеса (для принятия более правильных решений) и повышения скорости развития бизнес-систем (для более быстрой реализации изменений). Кроме процессов и служб, бизнес-системы предприятий работают с событиями, правилами, данными, индикаторами работы, ролями, документами и т.д. Для реализации процессного управления предприятия используют три популярные дисциплины постоянного усовершенствования бизнес-процессов: ISO 9000, Six Sigma и «бережливое», или «экономное», производство (Lean production). Они воздействуют на различные области бизнес-системы предприятия, однако всегда предусматривается сбор данных о фактически проделанной работе и использование некой модели бизнес-процессов для принятия решений (хотя иногда эта модель находится только в чьей-то голове). В то же самое время они предлагают различные и взаимодополняющие методы для того, чтобы определить, какие именно изменения необходимы для улучшения функционирования бизнес-системы предприятия. Что моделируете, то и выполняетеНа рис. 2 приведена обобщенная модель процессно-управляемого предприятия.
В чем основная трудность оптимизации деятельности такого предприятия? Различные части бизнес-системы используют разные описания одного и того же бизнес-процесса. Обычно эти описания существуют отдельно и разработаны разными людьми, обновляются различными темпами, не обмениваются информацией, а некоторых из них просто нет в явном виде. Наличие единого описания бизнес-процессов предприятия позволяет устранить этот недостаток. Это описание должно быть явно и формально определено, чтобы одновременно служить моделью для моделирования, исполняемой программой и документацией, легко понимаемой всеми вовлеченными в бизнес-процесс сотрудниками. Такое описание - основа дисциплины BPM, позволяющей моделировать, автоматизировать, выполнять, контролировать, измерять и оптимизировать потоки работ, охватывающие программные системы, сотрудников, клиентов и партнеров в пределах и вне границ предприятия. Дисциплина BPM рассматривает все операции с бизнес-процессами (моделирование, исполнение и т.п.) как единое целое (рис. 3).
На данный момент в индустрии BPM еще не сложилась надлежащая система стандартов на форматы формального описания бизнес-процессов. Три наиболее популярных формата: BPMN (Business Process Modelling Notation , графическое представление моделей бизнес-процессов), BPEL (Business Process Execution Language , формализация исполнения взаимодействия между Web-сервисами) и XPDL (XML Process Description Language, www.wfmc.org, спецификация по обмену моделями бизнес-процессов между различными приложениями) были разработаны различными группами и для различных целей и, к сожалению, адекватно не взаимодополняют друг друга. Ситуация усугубляется тем, что за различными форматами стоят различные производители и каждый старается «протолкнуть» на рынок свое решение. Как это неоднократно повторялось, в подобной борьбе интересы конечного потребителя мало принимаются во внимание - сегодня нет достаточно мощной организации, представляющей интересы конечного потребителя BPM (по аналогии с группой стандартов для HTML , успех которой объясняется принятием всеми разработчиками Web-браузеров единого теста ACID3 для сравнения своих продуктов). Идеальной ситуацией в BPM было бы стандартное определение семантики исполнения для BPMN-подобного описания бизнес-процессов. Именно стандартная семантика исполнения гарантировала бы одинаковую интерпретацию бизнес-процессов любым ПО. Дополнительно такое описание должно позволять адаптацию степени описания бизнес-процессов для нужд конкретного потребителя (например, пользователь видит грубую диаграмму, аналитик - более подробную и т.п.). Все это не означает, что BPEL или XPDL станут ненужными - их использование будет скрыто, как это происходит в сфере подготовки электронных документов. Один и тот же электронный документ может одновременно существовать в XML, PDF, PostScript и т.п., но только один основной формат (XML) используется для модификации документа. Дисциплина BPM в культуре предприятияКроме процессов и служб, бизнес-системы предприятия работают с такими дополнительными артефактами, как: события (events) - явления, происшедшие в пределах и вне границ предприятия, на которые возможна некая реакция бизнес-системы, например, при получении заказа от клиента необходимо начать бизнес-процесс обслуживания; объекты (data and documents objects) - формальные информационные описания реальных вещей и людей, образующих бизнес; это информация на входе и выходе бизнес-процесса, например, бизнес-процесс обслуживания заказа получает на входе собственно формуляр заказа и информацию о клиенте, а на выходе формирует отчет о выполнении заказа; деятельности (activities) - мелкие работы, преобразующие объекты, например автоматические деятельности типа проверки кредитной карты клиента или деятельности, осуществляемые человеком, такие как визирование документа руководством; правила (rules) - ограничения и условия, при которых функционирует предприятие, например, выдача кредита на определенную сумму должна утверждаться генеральным директором банка; роли (roles) - понятия, представляющие соответствующие навыки или обязанности, требуемые для выполнения определенных действий, например, только менеджер высшего звена может подписать конкретный документ; аудиторские следы (audit trails) - информация о выполнении конкретного бизнес-процесса, например, кто сделал, что и с каким результатом; основные индикаторы производительности (Key Performance Indicator, KPI) - ограниченное число показателей, измеряющих степень достижения поставленных целей. Рис. 4 иллюстрирует распределение артефактов между различными частями бизнес-системы предприятия. Выражение «процессы (как шаблоны)» означает абстрактные описания (модели или планы) процессов;
выражение «процессы (как экземпляры)» означает фактические результаты выполнения этих шаблонов. Обычно шаблон используется для создания многих экземпляров (подобно незаполненному бланку, который многократно копируется для заполнения разными людьми). Выражение «службы (как интерфейсы)» означает формальные описания служб, которые доступны для их потребителей; выражение «службы (как программы)» означает средства выполнения служб - такие средства обеспечиваются поставщиками служб. Для успешной работы со всей сложной совокупностью взаимозависимых артефактов у любого процессно-управляемого предприятия есть своя собственная BPM-система - это портфолио всех бизнес-процессов предприятия, а также методов и инструментов для руководства разработкой, исполнения и развития этого портфолио. Другими словами, BPM-система предприятия ответственна за синергетическое функционирование различных частей бизнес-системы предприятия. BPM-система, как правило, не идеальна (например, некоторые процессы могут существовать лишь на бумаге, а некоторые детали «живут» только в умах определенных людей), но она существует. Например, любую реализацию ISO 9000 можно рассматривать как пример BPM-системы. Улучшение BPM-системы предприятия, помимо чисто технических аспектов, должно учитывать социо-технические вопросы. У BPM-системы предприятия есть много заинтересованных лиц, каждое из которых решает свои задачи, воспринимает BPM-дисциплину своим образом и работает со своими артефактами. Для успешного развития BPM-системы предприятия необходимо обратить особое внимание на проблемы всех заинтересованных лиц и заранее объяснить им, как улучшение BPM-системы предприятия изменит их работу к лучшему. Крайне важно достигнуть единого понимания всех артефактов среди всех заинтересованных лиц. Специализированное ПО для реализации BPM-системРастущая популярность и большой потенциал BPM вызвали появление нового класса корпоративного ПО - BPM suite, или BPMS, содержащего следующие типичные компоненты (рис. 5):
Инструмент моделирования (Process modelling tool) - графическая программа для манипулирования такими артефактами, как события, правила, процессы, активности, службы и т.д.; Инструмент тестирования (Process testing tool) - среда функционального тестирования, которое позволяет «исполнять» процесс по различным сценариям; Хранилище шаблонов (Process template repository) - база данных шаблонов бизнес-процессов с поддержкой различных версий одного и того же шаблона; Исполнитель процессов (Process execution engine); Хранилище экземпляров (Process instance repository) - база данных для выполняемых и уже выполненных экземпляров бизнес-процессов; Список работ (Work list) - интерфейс между BPM suite и пользователем, выполняющим некоторые активности в рамках одного или нескольких бизнес-процессов; Приборная панель (Dashboard) - интерфейс оперативного контроля за исполнением бизнес-процессов; Инструмент анализа (Process analysis tool) - среда для изучения тенденции исполнения бизнес-процессов; Инструмент имитационного моделирования (Process simulation tool) - среда для тестирования производительности бизнес-процессов. Необходимость взаимодействия между BPM suite и корпоративным ПО, которое поддерживает другие артефакты, вызвала появление нового класса корпоративного ПО - Business Process Platform (BPP). Типичные технологии BPP (рис. 6):
Business Event Management (BEM) - анализ бизнес-событий в режиме реального времени и запуск соответствующих бизнес-процессов (BEM связан с Complex Event Processing (CEP) и Event Driven Architecture (EDA)); Business Rules Management (BRM) - явное и формальное кодирование бизнес-правил, которые могут модифицироваться пользователями; Master Data Management (MDM) - упрощение работы со структурированными данными за счет устранения хаоса при использовании одних и тех же данных; Enterprise Content Management (ECM) - управление корпоративной информацией, предназначенной для человека (обобщение понятия документ); Configuration Management Data Base (CMDB) - централизованное описание всей информационно-вычислительной среды предприятия, используемое для привязки BPM к информационно-вычислительным ресурсам предприятия; Role-Based Access Control (RBAC) - управления доступом к информации с целью эффективного разделения контрольных и исполнительских полномочий (separation of duty); Business Activity Monitoring (BAM) - оперативный контроль функционирования предприятия; Business Intelligence (BI) - анализ характеристик и тенденций работы предприятия; Service-Oriented Architecture (SOA) - архитектурный стиль для построения сложных программных систем в виде набора универсально доступных и взаимозависимых служб, который используется для реализации, выполнения и управления службами; Enterprise Service Bus (ESB) - среда коммуникаций между службами в рамках SOA. Таким образом, дисциплина BPM способна обеспечить единое, формальное и выполнимое описание бизнес-процессов, которое может использоваться в различных инструментах BPM suite, причем реальные данные собираются во время выполнения бизнес-процессов. Вместе с тем высокая гибкость BPM-системы предприятия не гарантируется автоматически после покупки BPM suite или BPP - способность конкретной BPM-системы развиться в необходимом темпе должна проектироваться, реализовываться и постоянно контролироваться. Как и здоровье человека, все это нельзя купить. BPM в архитектуре предприятияНеобходимость вовлечения практически всего корпоративного ПО в единую логику улучшения BPM-системы предприятия поднимает вопрос о роли и месте BPM в архитектуре предприятия (Enterprise Architecture, EA). EA является на сегодня устоявшейся практикой ИТ-департаментов по упорядочению информационно-вычислительной среды предприятия. В основе EA лежат следующие правила: Текущая ситуация с информационно-вычислительной средой предприятия тщательно документируется как исходная точка as-is; Желаемая ситуация документируется как конечная точка to-be; Строится и исполняется долгосрочный план по переводу информационно-вычислительной среды предприятия из одной точки в другую. Все это, казалась бы, вполне разумно, но сразу видна разница с подходом, предусматривающим небольшие улучшения, который лежит в основе процессного управления. Как совместить эти два противоположных подхода? Дисциплина BPM может решить основную проблему EA - дать объективную оценку производственно-хозяйственных возможностей (а не только информационно-вычислительных) того, что будет в точке to-be. Несмотря на то что EA описывает полную номенклатуру артефактов предприятия (его генотип), она не может достоверно сказать, какие изменения в этом генотипе влияют на конкретные производственно-хозяйственные характеристики предприятия, то есть на фенотип предприятия (cовокупность характеристик, присущих индивиду на определенной стадии развития). Со своей стороны, дисциплина BPM структурирует взаимозависимости между артефактами в виде явных и исполняемых моделей (бизнес-процесс - это пример взаимозависимости между такими артефактами, как события, роли, правила и т.п.). Наличие таких исполняемых моделей позволяет с некоторой степенью достоверности оценить производственно-хозяйственные характеристики предприятия при изменении генотипа предприятия. Естественно, чем больше взаимозависимостей между артефактами смоделировано и чем достовернее эти модели, тем точнее такие оценки. Потенциально симбиоз номенклатуры артефактов предприятия и формально определенных взаимозависимостей между ними дает исполняемую модель предприятия на конкретный момент времени. Если строить такие исполняемые модели на единых принципах (например, krislawrence.com), то появляется возможность для сравнения эффекта от применения различных стратегий развития предприятия и появления более систематических и предсказуемых технологий по преобразованию одних исполняемых моделей в другие. В некотором смысле комбинация EA+BPM может стать своего рода навигатором, который обеспечивает руководство и практическую помощь в развитии бизнеса и ИТ при реализации генеральной линии предприятия. Не секрет, что сегодня производители ПО определяют и развивают BPM по-разному. Однако, более перспективный путь развития BPM - это BPM, ориентированный на нужды конечных потребителей, и эталонная модель BPM - первый шаг по созданию единого понимания BPM среди всех заинтересованных лиц. Предлагаемая в статье эталонная модель основана на практическом опыте автора по проектированию, разработке и сопровождению различных корпоративных решений. В частности, эта модель использовалась для автоматизации ежегодного производства более 3 тыс. сложных электронных продуктов со средним временем подготовки продукта в несколько лет. В результате обслуживание и развитие этой производственной системы потребовали в несколько раз меньше ресурсов, чем при традиционном подходе. n Александр Самарин ([email protected]) - корпоративный архитектор ИТ-департамента правительства кантона Женева (Швейцария). Process Frameworks для BPM Подход к реализации технологий управления бизнес-процессами, упрощающий внедрение BPM-систем, подразумевает четкое определение бизнес-задачи и соответствующих ей бизнес-процессов; реализацию этих процессов за срок не более трех месяцев с целью демонстрации ценности данного подхода; дальнейшее расширение реализации на основные бизнес-задачи. Однако главная трудность на этом пути - недопонимание и отсутствие согласованности между бизнес- и ИТ-подразделениями. Значительно упростить проект внедрения и сократить затраты позволяют специализированные референсные модели (Process Frameworks). Референсная модель - пакет аналитических и программных ресурсов, состоящий из описания и рекомендаций по организации высокоуровневой структуры бизнес-процесса, набора атрибутов и метрик оценки эффективности выполнения, а также программных модулей, созданных для быстрого построения прототипа бизнес-процесса для последующей его адаптации под специфику конкретной компании. Референсные модели помогают в определении и установке требований и позволяют наладить бизнес-процессы, они основаны на отраслевых стандартах и включают в себя отраслевой опыт. Для типовых процессов референсные модели способны помочь при выборе и моделировании основных последовательностей работы, определении ключевых показателей эффективности (КPI) и параметров, позволяющих оценить результативность в ключевых областях, а также при управлении деятельностью и решением задач, анализе исходных причин и обработке исключительных случаев. В структуру типичной референсной модели входят: рекомендации и описание предметной области; элементы композитных пользовательский интерфейсов (экранные формы и логически связные в цепочки портлеты); оболочки сервисов для быстрой реализации доступа к бизнес данным; примеры типовых бизнес-правил; ключевые показатели эффективности и элементы для их анализа; исполняемые модели процессов; модели данных и атрибуты процесса; адаптации к законодательной базе и специфике бизнеса в конкретной стране; рекомендации по этапам развертывания и реализации процессов. Такой набор ресурсов позволят быстрее адаптироваться к реализации процессного подхода в рамках конкретной системы управления бизнес-процессами, сократить время итераций цикла разработки, тестового исполнения и анализа процессов. При этом достигается максимальное соответствие технической реализации и существующей бизнес-задачи. Однако, как отмечают аналитики AMR Research, «технологии и методы сами по себе не способны обеспечить каких-либо преимуществ - «больше» не всегда значит «лучше». Некоторые компании применяют множество различных решений, однако эффективность от этого только падает. Важна грамотность применения таких технологий». В референсных моделях в качестве основы используются принятые в отрасли стандарты и опыт компании Software AG по созданию эталонной модели для определения требований клиентов. На практике эта модель становится отправной точкой, с помощью которой клиенты могут создать нужную модель. Process Framework, например, для бизнес-процесса обработки заказов, включает в себя базовую модель процесса со схемами действий для различных пользователей и ролей, избранные KPI из модели SCOR (The Supply-Chain Operations Reference-model) для процесса в целом и отдельных этапов, правила поддержки разных последовательностей обработки, например с учетом сегмента клиентов, целевые показатели для различных сегментов клиентов, типов продукции и регионов, а также панели индикации, помогающие контролировать особые ситуации. Process Framework позволяет акцентировать внимание на необходимости и возможности коррекции KPI для конкретных групп клиентов и их конфигурирования с учетом появления новых товаров, выхода на новые регионы или сегменты рынка. Подобная информация позволит руководителям, отвечающим за цепочки поставок, торговые операции, логистику и производство, улучшить контроль над конкретной деятельностью, а руководителям ИТ-отделов быстро оценить реальную работоспособность ИТ-систем, поддерживающих обработку заказов. Владимир Аленцев ([email protected]) - консультант по BPM и SOA , представительство Software AG в России и СНГ (Москва). Аннотация: Излагаются основы процессного подхода к управлению ИТ, в основе которого лежит понятие цепи добавленной стоимости М. Портера. Ставится задача организации эффективного управления ИТ на основе лучших практик. Обсуждается роль стандартов в области ИТ. Смысл цепочки добавленной стоимости - в разграничении основных и вспомогательных групп бизнес-процессов организации. Основные группы процессов добавляют стоимость производимому бизнесом продукту или услуге, вспомогательные - нет. Как видно из рис. 1.1 , группа процессов "Управление ИТ" относится к вспомогательным, наряду с такими группами процессов, как "Управление кадрами" или "Управление финансами" (на рисунке показаны, естественно, далеко не все вспомогательные группы). Конечно, существуют и такие виды деятельности, где управление ИТ является существенной частью бизнеса и может быть с достаточными основаниями отнесено к основным группам процессов. Это, например, бизнесы, где важную роль играют интернет -услуги: розничные банки, онлайн-магазины или торговые площадки в Интернете. Принципиально важны информационные технологии для операторов связи, или, скажем, провайдеров услуг глобальной навигации, не говоря уж о компаниях, работающих в ИТ-секторе. В таких компаниях некоторые процессы управления ИТ (например, предоставление клиентам услуг доступа к информационным ресурсам компании) становятся частью основного производственного процесса компании, а вспомогательными будут те группы процессов управления ИТ, которые используются, например, при выполнении внутренних проектов автоматизации или при взаимодействии корпоративных пользователей информационных систем с группой техподдержки. Кроме случаев, когда управлением ИТ в компании занимается единственная ИТ-организация, возможны и ситуации, когда управление ИТ децентрализовано . Это, как правило, происходит в крупных географически распределенных компаниях, хотя встречаются и ситуации, когда в одной компании сосуществует несколько ИТ-организаций. Процессный подход к управлению ИТ имеет то преимущество, что позволяет пренебречь различиями в структурах и организационных формах, в которых протекает деятельность по управлению ИТ, сосредоточившись на главном - результатах и эффективности этой деятельности. С практической точки зрения это означает, что должны быть определены и организованы "сквозные" процессы управления ИТ, в которых участвуют сотрудники нескольких бизнес-единиц, занимающихся управлением ИТ. Как показывает опыт , это трудная задача, которую далеко не всегда удается решить. Организационные границы часто оказываются реальными барьерами на пути движения информации в процессах. Чтобы преодолеть эту трудность, вводится понятие владельца процесса. Владелец процесса несет полную ответственность за результативность, эффективность и улучшение процесса. Определение роли и места владельцев процессов управления ИТ в оргструктуре компании - одна из непростых управленческих задач, которую приходится решать при реализации процессов. Если с помощью общей цепочки добавленной стоимости, показанной на рис. 1.1 , построить цепочку для ИТ-организации, получится картина, представленная на рис. 1.2 . Здесь вспомогательные группы процессов, показанные белым, являются у ИТ-организации общими с соответствующими процессами бизнеса в целом, а остальные группы вспомогательных процессов специфичны именно для управления ИТ. Именно они наряду с основными группами процессов представляют для нас интерес. Основные группы процессов на рис. 1.2 демонстрируют современный взгляд на деятельность ИТ-организации, предложенный в последние годы. Он состоит в том, что эта деятельность рассматривается как оказание услуг бизнесу. Я не буду пока уточнять, что подразумевается под услугой. На интуитивном уровне понимания услуга ИТ-организации - это предоставление информационного ресурса для решения бизнес-задачи. Информационным ресурсом может быть, например, программная система или приложение , сеть передачи данных или человеческий ресурс в виде ИТ-специалиста. Важно только одно: такой взгляд на управление ИТ подразумевает, что существует конечный и относительно стабильный перечень услуг, согласованных с бизнесом, и ИТ-организация несет полную ответственность за их реализацию. Если последовательно придерживаться такого взгляда, то проясняется состав основных и вспомогательных групп процессов ИТ-организации. Основные группы процессов связаны с планированием, созданием, реализацией, сопровождением и развитием услуг. Процессы из этих групп включают в себя тесное взаимодействие с заказчиками и пользователями, работающими в основном бизнесе компании. Вспомогательные группы процессов связаны с созданием, поддержкой и развитием информационных ресурсов (на рис. 1.2 показаны далеко не все такие группы). Примерами могут служить группы процессов управления ИТ-инфраструктурой, процессы создания и сопровождения приложений (их принято называть процессами управления жизненным циклом информационных систем), процессы обучения специалистов, а также группы процессов, которые управляют использованием временно привлеченных информационных ресурсов, принадлежащих субподрядчикам, поставщикам и аутсорсерам. Стоит выделить группу процессов стратегического планирования, определяющую долгосрочную политику развития услуг и связанных с ними информационных ресурсов. Эта политика должна быть увязана с корпоративной бизнес-стратегией, целями бизнеса. В результате выполнения соответствующих процессов формируются планы развития услуг ИТ-организации, отвечающие планам развития бизнеса, и вытекающие из них планы развития информационных ресурсов. Дальше в этой книге речь пойдет о деятельности по повышению эффективности ИТ-организации, т. е. по повышению результативности и эффективности основных и вспомогательных процессов управления ИТ. Эта деятельность , в свою очередь , может рассматриваться как группа процессов по управлению специфическим информационным ресурсом - знаниями и процессами ИТ-организации. На рис. 1.2 она называется " Улучшение процессов управления ИТ и организационное совершенствование". Как же можно повысить результативность и эффективность основных и вспомогательных процессов управления ИТ? Универсального алгоритма или готового рецепта на все случаи жизни, конечно, не существует. Тем не менее можно предложить разумные практические подходы к решению задачи, использующие знания, методики, приемы и инструменты, выработанные и апробированные за годы существования ИТ-организаций во всем мире. Один из широко распространенных приемов улучшения состоит во внедрении в управленческую практику предприятия "лучших управленческих практик". С точки зрения процессного подхода к управлению ИТ, лучшими практиками следует считать эталонные модели процессов, созданные в результате обобщения соответствующего мирового опыта. Эталонные модели существуют главным образом в форме международных стандартов, разрабатываемых международной организацией по стандартизации (ISO 3International Organization for Standardization; о происхождении названия ISO см. http://ru.wikipedia.org/wiki/ISO ) и другими авторитетными международными и национальными организациями. Важно понимать, что эталонная модель процессов не является идеальным образцом для подражания, применимым во всех случаях жизни, а представляет лишь усредненный опыт , который признан профессиональным сообществом и, стало быть, может оказаться полезным при решении задачи повышения эффективности управления ИТ в конкретной организации. Эталонные модели, которые можно использовать для улучшения процессов управления ИТ рассматриваются в лекциях 3-5 (" "Процессные стандарты. ГОСТ Р ИСО/МЭК 12" Процессные стандарты. ГОСТ Р ИСО/МЭК 12207", " "Внедрение ГОСТ Р ИСО/МЭК 12207" Внедрение ГОСТ Р ИСО/МЭК 12207", " "Конструирование процессов. Стандарт IEEE 1074" Конструирование процессов. Стандарт IEEE 1074", " "Развитие модели процессов жизненного цикла. ГОСТ Р ИСО/МЭК 15288" Развитие модели процессов жизненного цикла . ГОСТ Р ИСО/МЭК 15288"). Эталонные модели процессов существуют, в частности, для таких групп процессов, как управление жизненным циклом информационных систем, практически всех групп основных процессов, управления поставщиками и субподрядчиками. В то же время для групп процессов стратегического управления или выбора субподрядчика сколько-нибудь проработанных эталонных моделей не существует (точнее, мне неизвестно об их существовании). Для понимания эталонных моделей процессов и их взаимосвязей (подчас довольно сложных и неочевидных) полезно изучать так называемые Body of Knowledge , или методические справочники, где собраны и представлены в структурированном виде описания задач, понятий, объектов и процессов, имеющих отношение к той или иной области деятельности. К управлению ИТ, в частности, имеет самое непосредственное отношение методический справочник SWEBOK ( Software Engineering Body of Knowledge ). Наконец, существует достаточно обширный корпус методических руководств 4англ. framework , которые аккумулируют практический опыт решения управленческих задач (примерами могут служить COBIT, Val IT, Risk IT). Они могут быть использованы при реализации таких процессов, как стратегическое управление, управление инвестициями и рисками, связанными с ИТ. Более сложные методы улучшения процессов управления ИТ изучаются в лекциях 7-9 (" "Зрелость проектных организаций. Методология CMM" Зрелость проектных организаций. Методология CMM ", " "Практическое использование CMM. Проект SPICE" Практическое использование CMM . Проект SPICE ", " "Концептуальная модель CMMI" Концептуальная модель CMMI "). Проблема улучшения основных процессов ИТ-организации, взаимодействующих с бизнес-процессами предприятия, в разных аспектах рассматривается в лекциях 10-13 (" "Процессы управления ИТ-услугами и библиотека ITIL" Процессы управления ИТ-услугами и библиотека ITIL ", " "Библиотека ITIL. Стратегия оказания услуг" Библиотека ITIL . Стратегия оказания услуг", " "Библиотека ITIL. Проектирование услуг" Библиотека ITIL . Проектирование услуг", " "Библиотека ITIL. Развертывание, предоставление и непрерывное улучшение услуг" Библиотека ITIL . Развертывание, предоставление и непрерывное улучшение услуг"). До сих пор речь шла только о процессах ИТ-организации в рамках одной компании. На самом деле ИТ-организация, как правило, взаимодействует с рядом внешних контрагентов. Пример взаимосвязей ИТ-организации с внешними субъектами рынка показан на рис. 1.3 . Участие внешних контрагентов в процессах ИТ-организации порождает конструкцию, называемую, по аналогии с цепью добавленной стоимости, сетью добавленной стоимости 5англ. Value Network . Пример на рис. 1.3 показывает только один уровень сети: ИТ-организация - контрагент . На практике этих уровней может быть сколько угодно; у каждого контрагента есть свои контрагенты и т. д. Сеть добавленной стоимости демонстрирует важность для ИТ-организации процессов управления взаимоотношениями с контрагентами. По этой причине многие эталонные модели процессов включают процессы управления поставщиками и субподрядчиками. Стоит заметить, что подходы к улучшению процессов управления ИТ, применяемые ИТ-организацией, точно так же могут быть использованы и используются независимыми субъектами ИТ-рынка для повышения эффективности их процессов. При этом процессы управления жизненным циклом ИС, являющиеся вспомогательными для ИТ-организации, входят в число основных для компании - разработчика или поставщика программного обеспечения. Процессы оказания услуг ИТ-организацией имеют ту же природу, что и процессы оказания услуг, которые используют внешние поставщики. Вспомогательные для ИТ-организации группы процессов стратегического планирования ИТ являются основными для консалтинговых компаний, оказывающих профессиональные услуги в области управления ИТ. Даже в пределах одной компании могут возникать тонкие моменты, связанные с двойной ролью процессов. Примером может служить ситуация, когда разные экземпляры процесса 6Экземпляр процесса - реализация процесса в конкретной среде, например в некотором проекте или при решении конкретной задачи. используются с разными целями и в разных контекстах. Например, разные экземпляры единого процесса управления проектами могут создаваться при управлении внешними и внутренними проектами компании. Для целей дальнейшего изложения различия в роли процесса несущественны, поэтому дальше в книге процессы не разделяются на основные и вспомогательные и называются просто процессами управления ИТ. Пример применения процессного подхода при описании взаимодействия ИТ-организации с аутсорсерами рассматривается в заключительной лекции (" "Аутсорсинг процессов управления ИТ" Аутсорсинг процессов управления ИТ"). Необходимо сразу оговориться, что аутсорсинг вообще и ИТ- аутсорсинг в частности - очень сложное и многогранное понятие, не вполне пока осознанное современной теорией управления. Я рассматриваю довольно частный случай ИТ-аутсорсинга, чтобы продемонстрировать практическую пользу, которую может принести процессный подход при организации аутсорсингового взаимодействия. Как уже говорилось выше, один из признанных источников эталонных моделей процессов управления ИТ - это стандарты в области информационных технологий. Несмотря на то что их суммарный объем довольно велик, существует несколько, на мой взгляд, основополагающих стандартов, познакомиться с которыми управленцам в сфере ИТ необходимо. Именно о них дальше пойдет речь. Я надеюсь, что, начав с этих стандартов, читатель сможет дальше самостоятельно углубиться в предмет настолько, насколько ему это будет необходимо. Я не ставил перед собой цели полного изложения стандартов (как, впрочем, и других рассмотренных далее методик), поэтому какая-то часть идей и методов, приведенных там, здесь неизбежно отсутствует (да и сам выбор стандартов неизбежно субъективен). Важнее было показать, что между разными эталонными моделями, процессами и методиками, разработанными в разное время и с разными целями, существуют глубокие, хотя и не всегда очевидные связи. Они показывают, как из отдельных попыток осмысления и формализации конкретного опыта управления ИТ возникают основы будущей теории. Краткие итогиВ лекции предлагается использовать процессный подход к анализу деятельности ИТ-организаций и ИТ-компаний. Представлены цепочка и сеть добавленной стоимости ИТ-организации. Поставлена задача улучшения процессов управления ИТ. Рассмотрена роль процессных стандартов, представляющих эталонные модели процессов. Вопросы
| ||
