Формально-семантическое описание графоаналитических моделей административных процедур Текст научной статьи по специальности «Математика»

2012. №7 (126). Выпуск 22/1

СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ И УПРАВЛЕНИЕ

УДК 001.57; 658.818; 681.3

ФОРМАЛЬНО-СЕМАНТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФОАНАЛИТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ АДМИНИСТРАТИВНЫХ ПРОЦЕДУР

В статье рассмотрена методика учета содержания административных процедур в ходе их системного графоаналитического и алгебраического моделирования с целью обеспечения оказания государственных и муниципальных услуг населению в электронном виде в рамках выполнения программы «Электронная Россия».

Ключевые слова: системный анализ, системно-объектный подход, «Узел-Функция-Объект», административные процедуры, формально-семантическая нормативная система, концептуальная классификационная модель документов.

Введение.

На основании результатов сравнительного исследования теории паттернов Гренанде-ра и исчисления процессов Милнера авторами сформулированы основные понятия формального исчисления систем как трехэлементных конструкций «Узел-Функция-Объект» (УФО-элементов). В этих конструкциях «Узел» есть множество выходных и входных связей, характеризующих узел, который занимает определяемая система; «Функция» есть класс функций, характеризующий способы или процессы (процедуры) преобразования входных связей узла в выходные; «Объект» есть множество свойств (признаков), характеризующих класс объектов, реализующих данный класс функций [1]. С помощью данного алгебраического аппарата формализован разработанный авторами способ графоаналитического описания административных процедур (АП) в виде диаграмм «Basic Flowchart Shapes» (BFSh), модифицированных с помощью системного подхода «Узел-Функция-Объект» (УФО-подхода) [2]. Показано, что данный способ позволяет строить модели АП, удовлетворяющие требованию системности, а также эффективно решать задачу создания и настройки информационной системы, обеспечивающей оказание государственных и муниципальных услуг населению в электронном виде в рамках государственной программы «Электронная Россия».

Основой предложенного в работах [1 и 2] алгебраического аппарата является формальное представление системы как УФО-элемента ei с E, входные и выходные связи, которого принадлежат множеству L. Множество же всех УФО-элементов E, а также множество всех связей L состоят из непересекающихся классов. Интерпретация этого разбиения состоит в том, что к одному классу элементов (и к одному классу связей) относятся элементы (и связи) принадлежащие к одному уровню (ярусу) иерархии предметной области. Более низкий уровень (ярус) иерархии по сравнению с данным уровнем будем обозначать для УФО-элементов как E-1, а для связей как L-1. Упомянутое выше формальное представление системы как УФО-элемента описывается следующим выражением:

О.А. ЗИМОВЕЦ С.И. МАТОРИН

Белгородский государственный национальный исследовательский у нив ер ситет

e-mail: [email protected] e-mail: [email protected]

'126). НМі%с№22/(И 26). Выпуск 22/1

Єі = <(Ьа?, Ьі!), (8і, S0i, I-.iT), (Пі, Иі, Рі?, Рі!)>.

Здесь (Ь?, Li!) - «Узел» УФО-элемента, где - множество входных связей, Ь!^ - мно-

жество выходных связей. Й, S0i, Ьт) - «Функция» УФО-элемента, где Si - множество подпроцессов процесса, соответствующего «Функции», которые реализуются УФО-элементами, принадлежащими классу Е-1; $0с$1 - множество интерфейсных (входных <^?» и выходных <^!») подпроцессов (причем S0i=Si?USi!; в число входных связей Si? входит ^?, в число выходных связей Si! входит Li!); Ьт^-1 - множество переходов\связей в S, осуществляемых путем передачи, ввода и вывода элементов глубинного яруса связанных подпроцессов. (п;, ед, Р;?, Р;!) -«Объект» УФО-элемента, где п - имя «Объекта» (п е N); и - множество признаков «Объекта» п;; Р;? - множество показателей Li?; Р;! - множество показателей Li!.

В работе [2] показано, что при декомпозиции АП целесообразно осуществлять, так называемую, интерфейсную декомпозицию с линейным порядком, т.е. на каждом шаге декомпозиции разбивать каждый административный процесс на входной и выходной подпроцессы, которые связанны документальным потоком, соответствующим документу или его состоянию. В работе же [1] показано, что приведенное выше формальное определение системы, как УФО-элемента, в случае интерфейсной декомпозиции с линейным порядком на уровне контекстной модели принимает следующий вид:

Исследование основанных на представленном формализме алгебраических описаний графоаналитических моделей различных АП (государственных и муниципальных услуг), построенных с применением УФО-подхода, показывает, что формальные выражения одного и того же вида подходят для описания целого множества различных услуг. Это позволяет проводить сравнения различных АП, выявляя их структурные сходства и различия. Кроме того, представленные выше формальные описания могут обеспечить содержательное сравнение АП.

Рассмотрим в данной публикации последнюю возможность подробнее.

Методика учета содержания в моделях АП.

Содержательное сравнение АП может быть обеспечено, если имеется возможность не только формального, но и семантического описания АП. Это, в свою очередь, может быть обеспечено, в том случае если в рамках применяемого исчисления (формальной системы) обозначениям или процессов, или объектов, или документов будет поставлено в соответствие некоторое уникальное для каждого значка значение, соответствующее определенной содержательной предметной области. Но такая формальная система будет уже не только формальной, но и семантической. Обоснуем возможность и целесообразность использования формально-семантической системы, используя рассуждения в работе [3].

Неотъемлемой частью любой формальной системы (или исчисления) является алфавит, включающий в себя знаки (символы), используемые для записи по определенным правилам выражений (формул). Принято считать, что эти знаки рассматриваются совершенно формально, без какой бы то ни было содержательной интерпретации. Интерпретацию формальная теория или система может получить (а может и не получить) уже после своего создания [4].

Однако, если термин «знак» использовать в смысле Г. Фреге (а не в смысле Д. Гильберта), то можно утверждать, что любой знак всегда представляет собой единство означающего и означаемого. Это значит, что знаки алфавита формальной системы, на самом деле, не могут не иметь сами по себе смысла, т.е. содержательной интерпретации, иначе они вообще не будут знаками. Действительно, в любой формальной системе имеются знаки, либо относящиеся к абстрактным понятиям очень большого объема (переменные, кванторы, функциональные блоки и т.д.), либо обозначающие конкретные собственно математические или логические операции (дифференцирование, конъюнкция, объединение и т.д.). Последнее обстоятельство и является основной проблемой затрудняющей описание традиционными

Єі = <({1і?}, {1і!}), №°і}), (Пі, Иі, Рі?, Рі!)>;

а на уровне одного шага декомпозиции следующий:

єі = <({1і?}, {1і!}), ({&?}, {ііХ?:}, {&!}), (пі, «і, Рі?, Рі!)>, где!і?єЬ?, 1і!єЬ!, s0iєS0i, Si?єSi?, Si!єSi!, 1іХ?іЄ ЬіТ.

Серия История. Политология. Экономика. Информатика. 2012. №7 (126). Выпуск 22/1

формальными средствами специфических системных свойств и отношений ввиду их глубокого и разностороннего содержательного характера. Эта проблема, однако, может быть преодолена за счет использования алфавита, знакам которого заведомо приписывается определенный понятийный смысл по некоторому заранее оговоренному правилу в рамках определенной предметной области.

Дело в том, что, например, на естественном языке удается описывать весьма содержательные объекты (строить содержательные высказывания) в значительной степени благодаря использованию существующей в этом языке исходной совокупности слов, которые имеют смысл (содержание) до построения из них какого-либо высказывания. Таким образом, можно ожидать повышения выразительных возможностей формальной системы (или исчисления), если алфавитные символы этой системы будут заранее иметь определенное содержание (смысл). При этом в некотором подмножестве естественного языка, в так называемом языке делового общения, в котором слова представляют собой в основном термины, имеющие понятийное содержание, исходная совокупность слов составляет иерархическую систему понятий (терминов), т.е. классификационную структуру [5]. При этом данная структура не жесткая, так как слова могут и добавляться, и удаляться из нее.

Таким образом, для того, чтобы некоторая формальная система была не только формальной, но и семантической необходимо задавать (определять) смысл алфавитных символов формальной системы с помощью классификационной схемы. Использование классификации для придания значкам формальной системы уникального предметно-ориентированного содержания превращает эту формальную систему в систему формально-семантическую [3].

Документ - носитель информации

Инф ормирутощие документы У пр авляю гцие документы

Инф ормационно-с прав очные документы Отчетные Нормативные А дминистр ативные

документы документы документы

Стандарты Законодательные Организ ационные Распорядительные

документы документы документы

Инструктивно-

плановые

документы

Договорные

документы

Кадровые

документы

Рис.1. Категориальная классификация документов как носителей информации

Обеспечение оказания государственных и муниципальных услуг населению в электронном виде путем автоматизации выполнения АП в рамках государственной программы «Электронная Россия», происходит, по сути дела, за счет автоматизации формирование документов. Поэтому, с точки зрения процессов и объектов, вполне достаточно, чтобы их значки различались исключительно в рамках описываемой данным выражением услуги, т.е. имели только формальное значение. С точки же зрения документов, если иметь классификацию всех документов, использующихся при оказании услуг, то использование значков для документов из классификации при формальном описании услуги позволит получать выражения, которые будут отражать не только структуру соответствующей АП, но и ее содержание, с точки зрения формируемых документов. В данном случае в качестве классификационной схемы, которая может быть использована для задания алфавитных символов предлагаемого исчисления, имеющих определенное содержание, можно использовать концептуальную клас-

Серия История. Политология. Экономика. Информатика. ^ 32

2012. №7 (126). ВМпусМ!2^/(-126). Выпуск 22/1

сификационную модель документов как носителей информации, категориальная структура которой представлена на рис. 1, а фрагмент самой модели для ряда АП на рис. 2.

Описание АП не только на формальном, но и на семантическом уровне, позволяет выявлять классы услуг сходных не только по структуре, но и по содержанию. Это позволяет унифицировать применение информационной системы, автоматизирующей оказание государственных и муниципальных услуг, так как можно обеспечить применение одной программной системы или одной настройки такой системы для автоматизации оказания множества услуг. При этом для АП, сходных содержательно, в программной системе переменными оказываются только некоторые поля в некоторых документах.

Q -► По управлению (С]

0 -► Административные документы (Ад)

0 —► Организационные документы (DP)

0 -► Договорные документы (DP1)

0 -► Договора на земельные участки (OP11)

!.-> Договор аренды земельного участка (GP111 ]

-► Договор купли-продажи земельного участка (GP112)

0Договора на муниципальную собственность (0Р12)

-► Договор аренды муниципальной собственности (0Р121)

-► Договор купли-подажи муниципальной собственности (0Р122)

0-—► Прочие [ОР13)

!.-> Соглашение о внесени задатка (0Р131)

-► Договор на передачу квартиры в собственность (0Р132)

0 -► Распорядительные документы (РА)

0 -► Постановление о предоставлении земельного участка (РА1)

;.-► Постановление о предоставлении земельного участка в аренду (РА11)

;.-► Постановление о предоставлении земельного участка в собственность за плату (РА12)

0 -► Постановление о проведении торгов (РА2]

..-► Постановление о проведении торгов земельными участками для ИЖС (РА21)

..-► Постановление о проведении торгов земельными участками без строительства (РА22)

..-► Постановление о проведении торгов муниципальной собственностью (РА23)

-► Постановление о передаче в собственность жилья (РАЗ)

0-—► По данным [D]

0 -► Информационно-справочные документы (ИС]

0-—Заявления [И С1)

0 -► Заявления на земельные участки (И С11]

..Заявление о предоставлении земельного участка для ИЖС (ИС111)

..-і*' Заявление о предоставлении земельного участка без строительства (ИС112)

..Заявление о предоставлении земельного участка под строением (ИС113)

0 -► Заявки на аукцион (ИС12)

;.-Ч- Заявка на участие в аукционе по предоставлению земельного участка (ИС121)

;.-Ч- Заявка на участие в аукционе по предоставлению муниципальной собственности (ИС122)

-► Заявление на приватизацию (ИС13)

0--► Публикации (ИС2)

0 -► Извещения (ИС21]

..-► Извещение о проведении торгов земальными участками для ИЖС (ИС211)

..-► Извещение о проведении торгов земальными участками без строительства (ИС212)

..-► Извещение о проведении торгов недвижимым имуществом (ИС213)

Ё)"—> Объявления (ИС22)

..-► Объявление об итогах аукциона земельными участками для ИЖС (ИС221)

..-► Объявление об итогах аукциона земельными участками без строительства (ИС222)

..-► Объявление об итогах аукциона муниципальной собственностью (ИС223)

0 -► Отчетные документы (ОТ)

;.-► Протокол об итогах аукциона (0Т1)

;.-► Квитанция об оплате задатка на аукцион (ОТ2]

Рис.2. Фрагмент концептуальной классификационной модели документов Пример учета содержания в моделях АП.

Покажем результаты использования приведенных рассуждений на примере описания регламента исполнения АП «Предоставление земелънъж участков для нужд, не связанных со строительством» (Р1) и регламента исполнения АП «Предоставление земельных уча-

Серия История. Политология. Экономика. Информатика. 2012. №7 (126). Выпуск 22/1

стков для индивидуального жилищного строительства» (Р2). Графоаналитические модели в виде BFSh-диаграмм, модифицированных с применением УФО-подхода для АП Р1 представлены на рис. 3 и 4, а для АП Р2 - на рис. 5 и 6. При этом для объектов в качестве характеристики будем учитывать только их имена, так как учет остальных характеристик необходим только в случае визуализации (имитации) функционирования УФО-элементов. Для обозначения объектов на данных рисунках использованы следующие сокращения: МФЦ (Районный Многофункциональный центр), УМС (Районное Управление муниципальной собственности и земельных ресурсов).

Используя результаты, полученные в работе [2], и приведенные в начале статьи формализмы, диаграмме на рис. 3 можно поставить в соответствие следующее выражение:

АПр! = <(ИС112?, ОР11!), (По), (А_Р)>.

ж

!

ууМСЩтх-

Заявление на шг ■ Маем районной

ОР11! Дрервдр арен

ды'купличузодажи. ■ выданный Заявителю

X

Я

X

О

Ходатайство приобретши участка

П0

Предоставление земельных участков для нужд, не связанных со строительством

Л

н

и

(О

£

ю

О

ЭЫщитедь X • Администрация ЗаЫктФдь! ;

(физическое ШПИ муниципального (фп шческос или

1<»|>М К1ЧССКОС района - мергончгско*?-

. лицо) . ЛТ1ЦО)

Рис. 3. Контекстная диаграмма BFSh (с учетом УФО-подхода) для Р1

ж

!

ИС112?

Заявление га ими главы район-, иоймдми--иичпрации

ИС112* Заявление зарегистрирован-ное и согласованное ЧТ РА22 Постановление о проведении аукциона Ч ИС212 *, ИС121 Извещение о проведении аукциона опубликованное и пакет документов

П1 П211 П2121

Прием, Подготов- Подготовка

регистра- ка, подпи- извещения о

ция и сание По- проведении

согласо- становле- аукциона и

вание ния о про- пакета аук-

Заявле- ведении ционных

ния аукциона документов

ОТ1, ИС222

Протокол о проведении аукциона с публикацией объявления

ОРИ!

■ Договор ■; арен- ■ 6ы.\уп.щ-продажи. выданный Заявителю

X

X

Я

¡4

X

е

V

Ходатай-

ство о и рн-<>Г>регеннп участка

П2122

Проведение

аукциона

П22

Подготовка, подписание и передача Договора

( \

1 Полу не

II и с

Договог а

[)

(Ф'

Заявитель

■шич<;скрс

или! ■! ■' юрцдиче-; ¿кое лицо}

Отдел

МФЦ

Заявител) (фичичсскос 1*1-1 »¿ли; к>риличе-ское лицо)

Серия История. Политология. Экономика. Информатика. 2012. №7 (126). ВЫпусМ!2^/(-126). Выпуск 22/1

Диаграмме на рис. 4 можно поставить в соответствие следующее выражение:

АПр1 = <(ИС112?, ОР11!), (П1, ИС112*, П211, РА22, П2121, ИС212*/ИС121, П2122, ОТ1/ИС222,

П22), (О_МФЦ, О_УМС)>.

Диаграмме на рис. 5 можно поставить в соответствие следующее выражение:

АПр2 = <(ИСш?, ОР11!), (По), (А_Р)>.

Диаграмме на рис. 6 можно поставить в соответствие следующее выражение:

АПр2 = <(ИСш?, ОР11!), (П1, ИС111*, П211, РА21, П2121, ИС211*/ИС121, П2122, ОТ1/ИС221,

П22), (О_МФЦ, О_УМС)>.

ж

!

ист

Заявление па \гщвр pauót artumrucmpt

имя

10Ц-

mu

ОРИ! Дьговор арен ! • ды/куЛ!1 it-продажи, выданный. Заявителю

=

=

Я

S4

X

О

Щ

Ходатайств' о мриобрсгс участка

о

ИНН

П0

Предоставление земельных участков для индивидуального жилищного строительства

тт

::л

учение oí опора

Л

<D

&

Ю

о

Заям1тель /. 1 Администрация ЗЦя&Птель

(фшическое или муниципального (физическое или

U \П U ¡lUUi'l'k'Oi1 района ; - юридоческее -

лицо) •. • [лицо)

Рис. 5. Контекстная диаграмма BFSh (с учетом УФО-подхода) для Р2

ж

<»

!

«I

ИС 11.12 Заявление на. имя ¿ла-

мы, район-1 иой администрации

ИС111 * Заявление зарегистрирован-ное и согласованное 17 —i РА21 Постановление о проведении аукциона Ч ИС211 *, ИС121 Извещение о проведении аукциона опубликованное и пакет документов

П1 П211 П2121

Прием, Подготов- Подготовка

регистра- ка, подпи- извещения о

ция и сание По- проведении

согласо- становле- аукциона и

вание ния о про- пакета аук-

Заявле- ведении ционных

ния аукциона документов

ОТ1, ИС221

Протокол о проведении аукциона с публикацией объявления

ОРИ!

Договор.

арен-. ■. ’

Оы пили-.

продажи.

выданный

Заявите-

. ’. • лю. •. •

=

=

Я

X

О

' \o.iaiaii tí во о Приобретении участка

П2122

Проведение

аукциона

П22

Подготовка, подписание и передача Договора

Л

П(

ние

Договора

1

V ■ /

Заявитель

(физическое

II. III юридическое .-1И-к цо>:

Отдел

МФЦ

Отдел

УМС

Отдел

УМС

Отдел

УМС

Заявитель (физические или юриди-

Серия История. Политология. Экономика. Информатика. 2012. №7 (126). Выпуск 22/1

Используя полученные выражения, можно произвести формальное (а с применением компьютера - автоматическое) сравнение графоаналитических моделей регламентов Р1 и Р2, которое одновременно позволит сравнить модели в том числе и содержательно с точки зрения состава документов.

Обобщая, например, с помощью теоретико-множественно операции объединения картежи АПр1 и АПр2 на контекстном уровне с учетом концептуальной классификационной модели документов (см. Рис. 2), получаем следующее выражение:

АПр12 = <(ИС112?, ОРи!), (По), (А_Р)>и<(ИС111 ?, ОРи!), (По), (А_Р)> = <(ИСи?, ОРи!),

Данное выражение означает, что рассматриваемые регламенты используют на входе однотипные документы, которые незначительно отличаются конкретными данными в некоторых полях этих документов, а на выходе имеют один и тот же документ.

Обобщая таким же образом далее эти кортежи на уровне декомпозиции с учетом концептуальной классификационной модели документов (см. Рис. 2), получаем следующее выражение:

АПр12 = <(ИС112?, ОР11!), (П1, ИС112*, П211, РА22, П2121, ИС212*/ИС121, П2122, ОТ1/ИС222,

П22), (О_МФЦ, О_УМС)>и <(ИС111?, ОР11!), (П1, ИС111*, П211, РА21, П2121, ИС211*/ИС121, П2122, ОТ1/ИС221, П22),

(О_МФЦ, О_УМС)> =

<(ИС11?, ОР11!), (П1, ИС11*, П211, РА2, П2121, ИС21*/ИС121, П2122, ОТ1/ИС22, П22),

(О_МФЦ, О_УМС)>.

Из последнего выражения также хорошо видно, на каком этапе исполнения регламентов используются однотипные документы, а на каком - одинаковые.

Приведенные выражения на формальном (символьном) уровне показывают полное структурное сходство АП Р1 и АП Р2, с точки зрения функций и объектов, а также их существенное содержательное сходство, с точки зрения перечня и порядка появления документов. Последнее обстоятельство обусловлено использованием в обоих АП одинаковых или однотипных документов (см. Рис. 2, классификацию документов). В данном примере, конечно, сходство этих процедур достаточно хорошо видно и на диаграммах. Однако, надо иметь ввиду, что реальные текстовые и модельные описания регламентов АП представляют собой многостраничные документы, сравнение которых вручную занимает значительное время и не застраховано от весьма вероятных ошибок. Преобразование BFSh-диаграмм, модифицированных с применением УФО-подхода, в алгебраические выражения позволяет автоматизировать, в частности, процесс анализа путем сравнения регламентов АП, в том числе, и на содержательном (документальном) уровне.

Предложенная в данной публикации методика учета содержания АП в ходе их графоаналитического и алгебраического моделирования и системного анализа за счет использования формально-семантической системы, основанной на концептуальной классификационной модели документов, позволяет более оперативно и точно решать вопросы настройки информационной системы, автоматизирующей выполнение АП. Это в свою очередь значительно ускоряет выполнение трудоемких работ по обеспечению оказания государственных и муниципальных услуг населению в электронном виде в рамках государственной программы «Электронная Россия» и повышает их результативность.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проект № 10-07-00266).

(По), (А_Р)>.

Выводы,

Литература

1. Зимовец О.А., Маторин С.И. Интеграция средств формализации графоаналитических моделей «Узел-Функция-Объект» // Искусственный интеллект и принятие решений -2012 -№1 - С. 95-102.

Серия История. Политология. Экономика. Информатика. 2012. №7 (126). Выпуск 22/1

2012. № 7 (126). Выпуск 22/1

2. Зимовец О.А., Маторин С.И. Моделирование административных процедур с использо- ванием системного подхода «Узел-Функция-Объект» // Научные ведомости БелГУ. Сер. Ин- форматика. - 2012.

3. Маторин С.И. О новом методе системологического анализа, согласованном с процедурой объектно-ориентированного проектирования. Часть 1 // Кибернетика и системный анализ. 2001. №4. С.119-132.

4. Петров Ю.А. Методологические вопросы анализа научного знания. М.: «Высш.

школа», 1977. 224с.

5. Matorin S. I. Modeling Of Intellectual Understanding Of Business Dealings Language // Automatic Document and Mathematical Linguistics. New York: Allerton Press, Inc., 1998. V. 31, No. 2. P. 47-58.

systems graph-analytical and algebraic modeling to ensure the provision of public and munic- ipal services to the public in electronic form as part of the program "Electronic Russia" in the article considers.

FORMAL-SEMANTIC DESCRIPTION OF GRAPHIC ANALYTICAL MODELS ADMINISTRATIVE PROCEDURES

O.A. ZIMOVETS S.I. MATORIN

Belgorod National Research University

e-mail: [email protected] e-mail: [email protected]

The technique of taking into account the content of the admin- istrative procedures in the course of their

Keywords: system analysis, system-object approach, ” Unit- Function-Object”, administrative procedures, formal and semantic normative system, a conceptual classification model of documents.