CC BY
153
УДК 681.03
Г.Є. КУЗЬМЕНКО, І.М. ОКСАНИЧ, Ю.Г. ПИЛИПЕНКО
ІНСТРУМЕНТАЛЬНІ ЗАСОБИ СТВОРЕННЯ ЄДИНОГО ІНФОРМАЦІЙНОГО СЕРЕДОВИЩА КОРПОРАТИВНИХ СИСТЕМ_____________________________________________________________
Анотація: У роботі викладено один і з можливих підходів до створення єдиного інформаційного простору для забезпечення роботи систем підтримки прийняття рішень у великих складноструктурованих організаціях. Наведено опис основних можливостей програмної реалізації наведеного підходу, сформульовано його переваги та недоліки.
Ключові слова: інформаційний простір, банк даних, запит.
Аннотация: В работе изложен один из возможных подходов к созданию единого информационного пространства для обеспечения функционирования поддержки принятия решений в больших сложноструктурированных организациях. Приведено описание основных возможностей программной реализации описанного подхода, сформулированы его преимущества и недостатки.
Ключевые слова: информационное пространство, банк данных, запрос.
Abstract: In the work one of the possible approach to creation of common information environment for providing making decisions in the big, structured uncomplicated manner organizations is staled. It is adducted the description of the main possibilities for realization of the described approach and are formulated its advantages and shortcomings. Key words: information environment, data bank, inquire.
1. Вступ
Класична схема будь-якої системи управління масштабу підприємства чи великої корпорації передбачає наявність інформаційної підтримки. Для невеликого чи середнього підприємства це може бути централізований банк даних, який працює у моделі клієнт-сервер з кількома десятками (до 2-3 сотень) користувачів. Для великої структури (концерну, банку, галузі, органів державної влади, місцевого самоврядування та ін.) з розгалуженою територіально-розподіленою мережею підрозділів, кожен з яких може бути самостійним підприємством зі своєю інформаційною системою, такі рішення вже не відповідають вимогам всебічної інформаційної підтримки користувачів керівної ланки, яким потрібні дані за будь-який підрозділ та узагальнені. Щоб забезпечити повноцінне керівництво великою корпоративною системою, треба створювати єдиний інформаційний простір (ЄДІП) корпорації, тобто інформаційну модель її, яка надає можливість забезпечити керівника об’єктивними даними про обстановку, що складається на усій множині підрозділів, які складають об’єкт керування [1]. Поняття ЄДІП для корпоративних систем ще не має загально прийнятого визначення і трактується різними авторами по-різному. Дехто розглядає ЄДІП як банк даних (маючи на увазі, що усі засоби ведення даних однакові, а технічні засоби однорідні), інші звертають увагу на окремі властивості ЄДІП, вважаючи ці властивості визначальними. Так, у [2] розглядається проблема створення та підтримання у робочому стані єдиного інформаційного простору розподілених автоматизованих систем, тобто тих, що містять дві і більше БД. Але єдиний інформаційний простір у цій роботі розглядається з точки зору сумісності даних у різних БД, основою для чого слугують так звані нормативні документи кодування інформації, тобто у класичній термінології система класифікації та кодування. У роботі [6] розглядається ЄДІП, створена на базі систем в архітектурі клієнт-сервер. При об’єднанні таких систем (зливанні даних) у глобальну систему виникає багато проблем виявлення та усунення синонімії та омонімії. Але будь-яке визначення ЄДІП потребує визначення умов, у яких ЄДІП створюється. У даній роботі
розглядаються можливість і умови створення ЄДІП у системі, де окремі підрозділи мають свої предметно-орієнтовані банки даних, що можуть функціонувати на базі різнорідних СУБД.
2. Засади створення ЄДІП
Створити єдиний інформаційний простір об’єкта можна на засадах розподіленого інтегрованого банку даних, який складається із сукупності предметно-орієнтованих банків даних та має властивість „ізотропності”. Це властивість отримувати необхідні дані, незважаючи на те (чи навіть не знаючи того), де вони зберігаються, тобто засоби доступу до даних інваріантні до структури даних та СУБД, під управлінням якої вони зберігаються.
Для досягнення інформаційної узгодженості в роботі складових корпоративних систем управління (КСУ) усі зрізи інформаційного простору, необхідні для функціонування систем прикладного рівня, повинні базуватися саме на засадах єдиного інформаційного середовища, на реалізації принципу одноразового вводу первинних даних локально визначеної підсистеми та їх багаторазового використання іншими підсистемами, на використанні уніфікованої системи показників (атрибутів) інформаційних об’єктів БД на всіх рівнях управління і в усіх підсистемах прикладного рівня . Крім того, мають бути уніфіковані системи класифікації та кодування й засоби доступу до даних, засоби проектування логічної та фізичної структури даних, засоби вводу та контролю вхідних даних, засоби формування тимчасових баз даних для вирішення конкретних питань з управління корпорацією і та ін. [3].
Сукупність БД, що використовують уніфіковану систему показників, узгоджені системи класифікації та кодування, засоби доступу до них, що забезпечують єдиний інтерфейс доступу та які працюють на корпоративній мережі, будемо називати розподіленим інтегрованим банком даних (РІБнД).
З точки зору вирішення питань управління корпорацією РІБнД має статус допоміжного засобу інформаційної підтримки прийняття рішень.
У цьому розумінні РІБнД являє собою модель територіально-розподіленого інформаційного сховища, орієнтованого на забезпечення інформаційними ресурсами різноманітних процесів діяльності корпорації, управління цими процесами.
Отже, РІБнД - це сукупність територіально-розподілених баз даних, які створюються і ведуться в різних структурних підрозділах корпорації як проблемно-орієнтовані бази даних, які за рахунок використання уніфікованої системи показників, узгоджених систем класифікації та кодування, уніфікованих засобів вводу первинних даних, формування вторинних структур даних, уніфікованих засобів проектування структур баз даних та доступу до даних, інтегруються в ЄДІП. Ці бази даних можуть вестись під управлінням різних СУБД і до них може бути (частіше всього, враховуючи рівень таємності даних) відсутній віддалений доступ по мережі.
Дана стаття присвячена розгляду підходів до розробки технології та інструментальних засобів створення єдиного інформаційного простору як середовища, в якому розробляються і функціонують комплекси корпоративних систем автоматизації управлінської діяльності.
Інформаційний аспект створення ЄДІП у роботі не розглядається й буде детально висвітлений у подальшому.
Перш за все відзначимо, що, як правило, в КСУ інтегруються функції уже діючого об’єкта, який має деяке напрацювання у плані “розподіленої” автоматизації, так звані „острівки автоматизації”. Продовжуючи аналогію створення, КСУ можна прирівняти до формування “архіпелагу островів”, який, незважаючи на локально визначене існуванню “острова”, використовує його результати в інтересах інших “островів”. Створення “архіпелагу” має ряд методичних та системостворюючих особливостей, які необхідно враховувати, говорячи про об’єднання “островків автоматизації ”. Розглянемо їх.
1. Створення ЄДІП починається не на пустому місці. В різних структурних підрозділах корпорації уже створені локальні бази даних, які можуть підтримуватися різними інструментальними засобами - РОХРЯО, Рагасіох, ЕхеІ та ін.
2. Більшість даних, що зберігаються в цих базах даних, мають грифи різних ступеней таємності і є “власністю” відповідного структурного підрозділу. Повну відповідальність за достовірність та актуальність цих даних та за доступ до них несуть відповідні організаційні структури. І ці дані без дозволу вищого керівництва конкретної структури, як правило, не доступні для фахівців інших структур.
3. Поки що в Україні відсутні корпоративні мережі між структурами корпорацій, по яким можна було б передавати таємну та конфіденційну інформацію.
4. Дані у базах даних різних “власників” можуть дублюватися, і їх одноразовий увід забезпечується лише в рамках організаційної структури “власника” БД.
5. Співпадаючі за семантикою показники можуть мати різні назви і різні зв’язки з іншими показниками у різних „власників”.
Аналіз наведених особливостей предметної області складає методичну основу запропонованої системи інструментальних засобів РІБнД.
Перш за все звернемо увагу на певні відмінності даної постановки задачі від відомої системотехніки та методики проектування й створення розподіленого банку даних Дійсно, мова йде не про реалізацію проекту РІБнД-системи як єдиного банку даних, який являє структурно зв’язану сукупність територіально-розподілених БД різного призначення, а про побудову системи, яка об’єднує у відкритий єдиний інформаційний простір задану сукупність автономно існуючих, концептуально, але фізично не завжди пов’язаних між собою, БД.
Ця задача побудови частково віртуального РІБнД є, на думку авторів, більш актуальною, оскільки реально відображає процеси інформатизації складного об'єкта. Тут маються на увазі процеси еволюційного розвитку інформаційної системи об’єкта - поступовий перехід від окремих “острівців” інформатизації, або інформатизації окремих підрозділів, до інформатизації об’єкта в цілому як системи, яка інтегрує визначені автономно й незалежно БД “острівців”.
3. Інструментальні засоби створення ЄДІП
В основу побудови системи інструментальних засобів, що дозволяють створити ЄДІП, були покладені такі принципи:
- уніфікація опису логічної організації компонент РІБнД;
- уніфікація найменування інформаційних об’єктів та їх атрибутів;
- уніфікація переліку показників за їх описом (семантикою);
- ідентифікація “членів” РІБнД;
- ведення баз даних первинних документів;
- формування “вторинних” (тимчасових, проблемно-орієнтованих) баз даних на основі даних первинних документів;
- забезпечення привілеїв користувачів.
Виходячи із сформульованих вище припущень та принципів, структурну схему інструментальних засобів створення ЄДІП можна подати таким чином:
Експорт баз даних
із різних СУБД J
у ORACLE
Рис.1. Структурна схема інструментальних засобів
Починаючи роботу по створенню системи, проектувальник повинен зробити декомпозицію її інформаційної структури у множину двомірних таблиць та зв’язків між ними (ми розглядаємо реляційні моделі БД).
На цьому етапі використовуються засоби проектування структур таблиць та зв’язків між
ними.
Засоби проектування структур таблиць (ЗПСТ)
Важливе значення має уніфікація опису логічної організації компонент РІБнД, що реалізується засобами проектування структур таблиць баз даних, використання яких не потребує
додаткових знань користувачів. Ці засоби базуються на використанні програмних засобів Б-□евідпег. Більш професійний користувач може використовувати безпосередньо Б-Оевідпег.
Засоби реєстрації та узгодження таблиць (ЗПТТ)
Спроектувавши необхідну базу даних, тобто, спроектувавши таблиці й зв’язки між ними, потрібно її зареєструвати. Для цього користувач вводить назву таблиці, яку він хоче реєструвати. Якщо таблиця з такою чи схожою назвою вже є, то вона видається на екран користувача. Користувач повинен порівняти таблиці (одночасно подаються описи усіх реквізитів таблиць). Якщо таблиці повністю співпадають, то нова таблиця не створюється, і користувач використовує уже створену таблицю - її' ім’я та структуру. Якщо існуюча й створювана таблиці не співпадають, користувач повинен дати нове ім’я створеній таблиці (рис. 2, 3).
Якщо таблиця з введеною назвою вже є у словнику, то з'являється вікно з описом цієї таблиці
Рис.2. Опис таблиць
Рис. 3. Існуюча і нова таблиці
Засоби ведення словника показників РІБнД (ЗВСП)
Особливу увагу слід приділяти вирішенню проблеми однозначного розуміння семантичного змісту показників при можливо різних їх найменуваннях у різних складових КСУ. Адже проектування й розробка складових КСУ (систем, підсистем, моделей, розрахункових та інформаційних задач) проводяться паралельно, незалежно і різними розробниками для різних користувачів. У такому випадку при проектуванні відповідних баз даних практично одні й ті ж показники можуть бути названі по-різному і ці складові КСУ не можуть бути інтегровані інформаційно, а звідси і функціонально.
Для вирішення цієї проблеми розроблені інструментальні засоби ведення словника показників РІБнД, які дозволяють вести єдиний словник показників (реквізитів) баз даних РІБнД незалежно від того, де, на якому сервері розташовані самі бази і якими засобами вони підтримуються. Одночасно проводиться узгодження змісту та найменувань показників.
Користувач вводить назву реквізиту. Якщо назва реквізиту не схожа з назвами існуючих уже у складі РІБнД, то він з відповідним описом вводиться в словник. Якщо ж у словнику є схожі назви реквізитів, то всі вони видаються на екран користувача для порівняння. Якщо опис нового реквізиту співпадає повністю з одним з уже існуючих, то новому реквізиту надається ім’я уже
існуючого. Якщо ж жоден з описів знайдених реквізитів не співпадає з описом нового реквізиту, то йому присвоюється нове ім’я, і він заноситься зі своїм описом у словник реквізитів (рис. 4).
Назви реквізитів порівнюються попарним порівнянням на схожість усіх слів назви, що забезпечує високу достовірність знаходження схожих назв реквізитів для їх подальшого аналізу.
Рис. 4. Словник реквізитів
Таким чином, відбувається уніфікація найменувань інформаційних показників та їх атрибутів з точки зору їх призначення, найменування, видів контролю, місця виникнення, заповнення, користувачів і т.п. Одночасно відбувається реєстрація “членів” РІБнД - кожна база даних як уже існуюча, так і створювана, та її атрибути реєструються, однозначно ідентифікуються й узгоджуються з уже існуючими базами даних.
Подальшим розвитком цього напрямку бачиться створення словника дескрипторів для опису семантичного змісту показників та розробка формальної мови опису семантики на основі словника. У загальному вигляді ця задача має величезні масштаби і може бути вирішена для обмеженої предметної області, що є сферою інтересів конкретної корпорації.
Засоби надання привілеїв користувача
Кожному зареєстрованому користувачу ЄДІП надається набір привілеїв, які зберігаються у службових таблицях ЄДІП. При відпрацюванні запиту користувача ЄДІП контролює відповідність його привілеїв і прав доступу до БД та інформаційних таблиць. Невідповідність викликає видачу повідомлення та зняття виконання запиту.
Засоби візуалізації структури РІБнД (ЗВС)
Для ефективної роботи в єдиному інформаційному просторі і кваліфікованого проектування та використання його складових пропонуються засоби візуалізації структури і складу запроектованої уже частини РІБнД. Такими засобами для користувача є “Візуалізатор структури РІБнД”, який відображає структуру РІБнД у вигляді дерева, зручному для сприйняття користувачем .
Засоби ведення баз даних первинної інформації (ЗВПІ)
Найбільш достовірними та об’єктивними є дані, що виникають на кожному об’єкті корпоративної системи і є практично інформаційною моделлю цього об’єкта. Це так звана первинна
інформація про об’єкт, яка фіксується в первинних документах, на основі яких на об’єктах формуються бази даних первинних документів.
БД первинних документів створюються та супроводжуються автономно у структурах об’єктів і інтегруються у ЄДІП тільки на час вирішення загальнокорпоративних проблем, що стосуються не одного, а декількох або навіть усіх об’єктів системи. Тому для кожного структурного підрозділу як складової корпоративної системи пропонуються типові інструментальні засоби ведення документо-орієнтованих баз даних первинних документів, що адекватно відображають стан предметної області даного підрозділу і можуть бути легко інтегровані при необхідності за рахунок типових засобів їх ведення та схем таблиць баз даних, описаних у моделі РІБнД.
Засоби формування вторинних баз даних (ЗФВБД)
На основі баз даних первинних документів можна формувати (проектувати та заповнювати) будь-які вторинні проблемно-орієнтовані бази даних чи вихідні документи. Для цього користувачу надаються спеціальні інструментальні засоби.
Засоби формування запитів до РІБнД (ЗФЗ)
Важливим моментом роботи в єдиному інформаційному просторі є розробка інструментарію формування запитів до баз даних, описаних у РІБнД.
Система інтерактивних запитів користувачів до баз даних РІБнД - це система реалізації інформаційних задач для процесів прийняття рішень на різних рівнях управління.
Інтерактивний запит користувача - це специфікована вимога на одержання інформації з ЄДІП. Запити можуть бути регламентованими та нерегламентованими. Для регламентованого запиту заздалегідь відомими є структура, зміст та джерело (таблиці або "уявлення" БД).
Макет специфікації запиту створюється заздалегідь (у вигляді набору SQL -операторів) та уточнюється у процесі діалогу з користувачем.
Для нерегламентованого запиту а ні зміст, а ні структура, а ні джерела заздалегідь не відомі; усе визначається у процесі діалогу.
В залежності від складності уточнення (визначення) запиту і, як наслідок,
інтерфейсу виділяються такі види запитів:
1) "кнопковий" або регламентований запит.
Для нього специфікація повністю готується заздалегідь і визначається просто кодом
(найменуванням) та реалізується він шляхом "натискування" відповідної "кнопки" у меню (рис. б, б).
Лі я Г1 ошчк Записи Допомога Вікно XІ
І 1 1 ail IE І І'--.І І< 1 » N-«1 1^- її1 -»* Г х І І -у 1
Назва запиту | Анотація
|В ійська П рогиповгтряної Оборони - зведені дані на О 1 ОІ 2000 1
|В ійськоео - Повгтряні с и ли - зведені дані
Збройні сили України - зведені дані на 02 09.2000
Зведені дані миротворчих операцій
Зведені дані миротворчих операцій на 21 . ОО 2000
Зведені дані миротворчих операцій по п(дрозділ<| **37 оср" Зведені дані миротворчих операцій по підрозділу "В звод розмінування''
Зведені дані щодо готовності на ЗО. 06 2000
МІ їси військові
Місії військові по завданню • "Патрулювання"
Штабних офіцерів по місіям військовим по завданню " 'Розмінування''
1
1
1
ІЗапись: В/13 І І Г
Рис. б. Вибір запиту
Рис. 6. Результати запиту
Запит може бути до різних баз даних одночасно;
2) параметризований регламентований запит.
Для нього відомі БД та поля, які потрібно вибрати. Запит специфікується набором параметрів, що конкретизуються при формуванні запиту;
3) нерегламентований запит.
Для нього відома тільки загальна структура запиту, яка в РІБнД прийнята у формі оператора Select мови SQL. Імена БД, таблиць, полів та умови вибірки встановлюються у процесі діалогу з користувачем (рис. 7, В).
Рис. 7. Вибір нерегламентованого запиту
Рис. 8. Вибір параметрів
Система запитів до таких баз даних реалізована за такими видами пошуку:
- за шифром форми документа;
- за датою виникнення документа;
- за джерелом виникнення документа;
- за ключовими словами;
- за назвами показників (атрибутів);
- за контекстом сукупності пошукових слів;
- за користувачами документів;
- за довільною комбінацією цих видів пошуку.
Результати запиту можуть бути використані у задачах або представлені на екрані (рис. 9).
Рис. 9. Результати запиту
Оскільки у процесі прикладного моделювання та рішення розрахункових задач необхідно робити певні “зрізи” даних, то у складі РІБнД є настройки програмних засобів реплікації даних РІБнД для створення тимчасових баз даних [5].
У складі РІБнД є засоби імпортування баз даних із середовищ інших СУБД у середовище ОЯДСІЕ - це стандартні засоби БОиТОДРЕВ, які розглядаються як інструментальні засоби.
4. Висновки
Аналізуючи функції інструментальних програмних засобів, можна зробити такі висновки:
1. Запропонований інструментарій дозволяє створювати єдине інформаційне середовище поступово, еволюційним шляхом, не відмовляючись від уже існуючих баз даних.
2. Інструментальні засоби являють собою відкриту інструментальну систему, побудовану за модульним принципом, що дозволяє її розвивати без змін вже існуючих інструментів.
3. Інструментальні засоби можуть бути використані для ведення системи класифікації, кодування та каталогізації інформаційних об’єктів.
4. Запропоновані інструментальні засоби можуть бути використані для створення ЄДІП для будь-якої корпоративної системи.
б. Оскільки система ведення БД первинної інформації базується на наявності часового розрізу, БД первинної інформації надає можливість легко створювати сховища даних [4] за допомогою матеріалізованих уявлень ORACLE або спеціалізованих запитів.
6. Трирівнева система запитів дає можливість користувачу починати роботу в ЕДІП без спеціальної підготовки та поступово освоювати більш складні види запитів.
7. Наявність опису усіх БД дозволяє підключати ці БД до ЄДІП на час, необхідний для використання в інтересах керівництва без додаткового настроювання.
Вищезазначені інструментальні засоби РІБнД розроблені фахівцями ІПММС НАНУ. Операційне середовище - Windows NT/2000, СУБД - ORACLE, засоби програмування - Developer ORACLE та DelphL
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
1. Бояршин Н. Распределенные базы данных и базы знаний в инфраструктуре информации Украины // Інформація та нові технології. - 199З. - № 2. - С. 2 - 4.
2. Смирнов Б.П. Технология создания и ведения информационного пространства автоматизированной системы (СВИП-технология) // Информационные технологии. - 2000. - № 9. - С. 27 - ЗЗ.
3. Іваненко П.І. Класифікація, основні принципи та задачі побудови інтегрованих комп’ютерних систем з розподіленими базами даних // Реєстрація, зберігання і обробка даних. - 1999. - № 1. - С. 50 - 57.
4. Сахаров А.А. Принципы проектирования и использования многомерных баз данных (на примере ORACLE Express Server). СУБД. - 1996. - № З. - С. 48 - 52.
б. Основні положення концепції розподіленого інтегрованого банку даних у складі ЕАСУ ЗСУ / Морозов А.О., Яровий А.Д., Кузьменко Г.Є., Литвинов В.А., Пилипенко Ю.Г., Косс В.А., Трацевський О.В. // Математичні машини і системи. -1999. - № 2. - С. 14З - 1Б2.
6. Перевозчикова О.Л., Сичкаренко В.Л. Задачи интернационализации и локализации корпоративных информационных систем // Проблемы программирования. - 2000. - № 1-2. Специальный выпуск. - С. 42Б -4З4.
