CC BY
170Р.Д. Гимранов, И.Н. Холкин
ПОДХОД К УПРАВЛЯЕМОЙ ЭВОЛЮЦИИ КОРПОРАТИВНЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ В ПАРАДИГМЕ «ПРЕДПРИЯТИЯ РЕАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ»
REAL TIME ENTERPRISE
Ринат Дамирович Гимранов
Начальник управления информационных технологий ОАО «Сургутнефтегаз», заведующий базовой кафедрой ОАО «Сургутнефтегаз» в Сургутском государственном университете, преподает магистрантам курс «Общество и информатизация». Автор ряда публикаций в научных журналах и ИТ-изданиях по тематике внедрения ИТ, СУБД in-memory, предприятия реального времени, архитектуры предприятия и управления данными.
Игорь Николаевич Холкин
Мастер ТРИЗ, консультант БДО Юникон Бизнес Солюшнс.
Научные интересы в области ТРИЗ — Directed Evolution, SLCA.
Р.Д. Гимранов, И.Н. Холкин. Подход к управляемой эволюции корпоративных информационных систем в парадигме «предприятия реального времени» Real Time Enterprise
13
ОПРЕДЕЛЕНИЕ REAL TIME ENTERPRISE (RTE 2.0)
Не так давно, в 2009 году, в статье Хассо Платтнера [8] была впервые представлена технология обработки данных в оперативной памяти сервера — In-Memory Database Management (IMDM). За прошедшие 5 лет эта технология, реализованная в виде СУБД SAP HANA, стала полноценной «прорывной» инновацией, существенно влияющей на информационные системы предприятий [3].
В частности, ОАО «Сургутнефтегаз» использует IMDM уже 3 года, внедрив у себя платформу SAP HANA и обоснованно подтвердив все теоретические и макетные предположения по поводу ее эффективности [7]. Например, первое же реализованное в 2011 году продуктивное решение на базе SAP HANA позволило получать отчеты о наличии и движении материальных ресурсов в 675 раз быстрее (16 секунд вместо 3 часов), при этом объемы хранимой информации снизились вчетверо. Впервые предприятие получило возможность иметь единый оперативный и исторический отчет, не устанавливая при этом никаких ограничений на глубину и объем аналитической выборки (по складам, номенклатуре, датам и т.п.).
Свойства новой СУБД сильно упрощают архитектуру информационных систем. В частности, больше нет необходимости разделять транзакционную и аналитическую БД, стало возможным исключить многие системы, например, хранилища данных, системы загрузки и трансформации данных (ETL), системы обработки цепочки сервисов и др. Однако основное значение перемен заключается не только в снижении затрат и упрощении инфраструктуры, но и в появлении новых полезных возможностей — что гораздо существенней. Например, в аналитических приложениях стало возможным оперировать свежими данными непосредственно из транзакционной БД, строить аналитические запросы тысячекратно более сложные, чем раньше,— и даже реализовать «несбыточную мечту» руководителя — производить «закрытие» предприятия (иметь актуальный баланс) хоть после каждой транзакции.
Таким образом, мы приближаемся к управлению предприятием в режиме реального времени — когда информационная система помогает руководителям принимать управленческие решения на основе «мгновенного среза» деятельности, по самой актуальной «горячей» информации. Причем не только на оперативном, но и на стратегическом уровне.
Можно определить такую информационную систему как Real-Time Enterprise 2.0, изложив определение Gartner 2002 года в следующей редакции: “An enterprise that competes by using up-to-date information to progressively completely remove delays to the management and execution of its critical business processes”. Сокращенно — RTE 2.0.
То есть «предприятие реального времени версии 2.0» — это то, которое конкурирует на рынке за счет использования самой актуальной информации, тем самым полностью устраняя задержки в управлении предприятием и в исполнении всех его бизнес-процессов. Технология IMDM уже сейчас вплотную подошла к реализации парадигмы RTE 2.0.
Но кроме технологии IMDM и концепции RTE 2.0, требуется пошаговая стратегия реализации этого подхода на конкретном предприятии, в рамках развития (модернизации, эволюции) его информационных систем. Для этого нами был опробован метод Управляемой эволюции систем — System’s Directed Evolution [6,11].
14
SAP HANA
Технологическая платформа для решения современных бизнес-задач
ЦЕЛЕПОЛАГАНИЕ
Фокусные группы целеполагания
Для целостного представления корпоративной информационной системы (далее — Системы) и ее окружения предлагается графическая метафора (см. рисунок 1) четырех сегментов и двух слоев (верхнего и нижнего), которая отражает общее видение взаимодействующих целей разных фокусных групп, влияющих на развитие рассматриваемой Системы.
Верхний слой состоит из целей надсистемного окружения корпоративной Системы — сообществ, объединений. Они отражают совокупные потребности, намерения и тенденции в общественных, информационных, технологических системах, влияющих на развитие Системы. Выделены две категории: потребители услуг Системы (социум, участники рынка, слева вверху) и поставщики услуг Системы (ИТ, справа вверху). Нижний слой — это индивидуальные цели. Они отражают личностно-ориентированные точки зрения и потребности людей, так или иначе вовлеченных в развитие Системы (владельцы бизнеса, руководители, функциональные менеджеры, специалисты и др.). Рассматриваются две категории — пользователи (потребители услуг Системы, слева внизу) и ИТ-специалисты (поставщики услуг Системы, справа внизу).
В центре находятся цели корпоративной Системы, учитывающие влияние всех четырех сегментов.
Надсистемное окружение
Индивидуальное целеполагание
Фокусные группы целеполагания, влияющие на развитие корпоративной Системы
Рисунок 1. Целеполагание
Р.Д. Гимранов, И.Н. Холкин. Подход к управляемой эволюции корпоративных информационных систем в парадигме «предприятия реального времени» Real Time Enterprise
15
Иерархия целей
Иерархия целей представлена в форме диаграммы Ишикавы, на которой отражена главная бизнес-цель предприятия и ее составляющие:
• Цели Бизнес-Системы
• Цели Информационной Системы
• Цели Пользователей
• Цели ИТ-специалистов.
Цели бизнеса и Информационной Системы группируются на уровне Корпоративных целей (указаны вверху диаграммы), а цели пользователей и ИТ-специалистов сгруппированы в Персональные цели (внизу диаграммы).
Таким образом, мы получаем иерархию целей, наиболее полно отражающую интересы как самого предприятия, так и его руководителей, сотрудников, специалистов, заинтересованных в адекватном продуктивном взаимодействии с Системой.
Ограниченные рамки статьи не позволяют привести здесь детализацию всех целей — полная иерархия достаточно обширна и к тому же привязана к условиям конкретного предприятия. Скажем лишь, что при разработке целеполагания стоит учитывать также тенденции в надсистемном окружении — например, такие как технологические тренды, перечисленные ниже.
1. Тенденции, значительно изменяющие бизнес и рынок:
• дальнейшее развитие IMDM и внедрение, кроме СУБД, также в middleware, BI, predictive analytics, ERP, CRM, SCM — вплоть до RTE;
• взрывное распространение мобильных устройств и мобильных приложений;
• введение HTML5;
• персонализация облачных вычислений;
• корпоративные витрины и магазины приложений;
• «Интернет вещей»;
• «Интернет всего»;
• гибридные ИТ и облачные вычисления;
• стратегические «большие данные»;
• аналитика «на лету» в реальном времени;
• интегрированные «ИТ-экосистемы»;
• инфороботизация: выполнение рутинных бизнес-операций инфороботами.
2. Тенденции, значительно изменяющие пользовательское поведение:
• планшетные устройства (tablets);
• новые приложения и интерфейсы для мобильных устройств;
• BYOD («принеси свой девайс»);
• интерфейсы, изменяемые в зависимости от контекста;
• «Интернет вещей» и «Интернет всего»;
• витрины, магазины и «базары» приложений;
• развитие социальных медиа и их интерфейсов;
• индивидуальный интернет-бизнес, «отвязка» от офиса и работодателя, автоматический пассивный доход 7х24;
• персональные интернет-киберпомощники.
16
SAP HANA
Технологическая платформа для решения современных бизнес-задач
Цели Бизнес-Системы
Цели Информационной Системы
Эргономические цели
Простота и удобство работы Развитие персонализации — Развитие мобильности -----
Снижение необходимости в техподдержке
Информационно-технические целиТ
Информационная и архитектурная оптимизация и интеграция
Самоорганизация систем ____
и подсистем
Повышение надежности, _____
упрощение
Извлечение пользы из передовых ИТ-трендов
Повышение достоверности информации
Цели сотрудников ОАО «СНГ»
±
Получение пользы от подхода «Круг доверия системе»
Получение пользы от подхода «Связи на клеточном уровне»
Получение пользы от подхода «Это ваша система»
Получение пользы от подхода «Единый источник правды»
Снижение трудоемкости рутины (инфороботизация)
Цели руководителей ОАО «СНГ» [
Предоставление информации «Здесь и сейчас», высокая скорость ответов от системы
Получение персонализированной поддержки в принятии -> решений по управлению
Помощь в анализе прошлого и прогнозе будущего Помощь в поддержании
дисциплины исполнения, ____
быстрая реакция на нарушения /отклонения
Цели управляемости и оптимизации
Улучшение реакции бизнеса
и на внутренние и внешние ---
события
Оптимизация бизнес-процессов и структур
Обеспечение
подконтрольности событий
Снижение операциооных затрат в бизнесе
Повышение адаптивности ИС к изменениям бизнеса
Повышение продуктивности работы сотрудников
Корпоративные
цели
Цели снижения ТСО
Свертывание архитектуры ИС
Свертывание _________
ИТ-инфраструктуры
Снижение непроизводительных затрат на ИТ
Цели развития команды ИТ-специалистов
Рост компетенций в команде, новые профессии
Личностный / профессиональный рост специалистов
Мотивация делать новое, интересное, полезное
Освоение новых ИТ,
повышающих эффективность --------
бизнеса
Создание задела на будущее ______
(знания, навыки, технологии)
Стимулирование нового витка _____
развития ИТ
Прогнозирование (предвосхищение) развития к RTE 2.0
Главная цель, обеспечиваемая средствами ЕИС:
Повышение
эффективности
бизнеса
Цели пользователей
Цели интеграции ИТ и бизнеса ~Т
Повышение значимости ИТ в глазах бизнеса >
Реализация подхода
«Круг доверия системе»
Реализация подхода
«Связи на клеточном уровне»
Реализация подхода
«Это ваша система»
Реализация подхода
«Единый источник правды»
Персональные
цели
Цели ИТ-специалистов
Рисунок 2. Диаграмма целеполагания
Р.Д. Гимранов, И.Н. Холкин. Подход к управляемой эволюции корпоративных информационных систем в парадигме «предприятия реального времени» Real Time Enterprise
17
ПОНЯТИЕ ИДЕАЛЬНОСТИ И ЗАКОНЫ РАЗВИТИЯ СИСТЕМ
Понятие идеальности
Понятие идеальности, сформулированное Г. С. Альтшуллером [1] в виде Закона повышения степени идеальности систем, выглядит следующим образом:
Все системы развиваются в направлении повышения своей «идеальности». При этом «идеальность» — это отношение суммы полезных факторов системы к сумме негативных факторов (в частности, рисков и затрат).
I Полезных факторов
Идеальность =------------------1--------------
I Факторов риска + I Факторов затрат
Формула 1. Идеальность систем
Полезные факторы — это такие понятия, как функциональность, производительность, эргономичность и т.п.
Факторами риска могут быть сбои, недостатки, проблемы, аварии и прочие негативные явления в системе.
Факторы затрат в нашем случае — это совокупная стоимость владения системой, Total Cost of Ownership, TCO.
Закон развертывания-свертывания систем
Закон развертывания-свертывания систем, сформулированный в ТРИЗ, гласит:
Все системы развиваются от функционального центра к периферии, проходя фазы развертывания и свертывания.
Развертывание — это увеличение числителя (суммы полезных факторов) с одновременным увеличением знаменателя (суммы негативных факторов — рисков и затрат).
, „ Ф I Полезных факторов
Идеальность = —-------------------1----------------
Ф I Факторов риска + I Факторов затрат
Формула 2. Развертывание в системах
Свертывание — это увеличение или сохранение числителя с одновременным уменьшением знаменателя.
, „ Ф I Полезных факторов
Идеальность = —;------------------1---------------
Ф I Факторов риска + I Факторов затрат
Формула 3. Свертывание в системах
18
SAP HANA
Технологическая платформа для решения современных бизнес-задач
Основная идея свертывания — устранить из системы часть ее элементов (вместе с их вредными функциями и другими известными и неизвестными недостатками), а полезные функции распределить среди оставшихся элементов системы или передать в надси-стему. В нашем случае, рассматривая технологию in-memory, можно сказать, что предшествующая ей традиционная технология СУБД «свернулась», и при этом произошло:
• увеличение полезных факторов: на два порядка возросло быстродействие; улучшилась энергоэффективность;
• уменьшение негативных факторов: исчезли «лишние» подсистемы, обеспечивающие функции дисковой памяти, чтения-записи на диск, ввода-вывода.
Свертывание произошло за счет использования обработки в оперативной памяти, по-колоночных структур данных и параллелизма для поддержки многоядерных архитектур. In-memory обеспечивает нужное для параллелизма расположение данных близко к ядрам в локальной памяти, колоночные структуры данных эффективны при вводе-выводе и являются необходимым условием для сжатия: их можно сжимать гораздо более эффективно, чем строчные данные.
Пример свертывания в in-memory — это реализация только одной из линий развития, одного из направлений повышения идеальности ИС.
Идеальная система
Следствием из закона повышения идеальности является понятие идеальной системы: Идеальная техническая система — это система, вес, объем и площадь которой стремятся к нулю, хотя ее способность выполнять работу при этом не уменьшается. Иначе говоря, идеальная система — это когда системы нет, а функция ее сохраняется и выполняется. [1]
То есть это система, которая «умеет всё», делает это мгновенно, не стоит ни копейки и сделана «из ничего».
Имея в виду иерархию целей, намеченных нами для реализации на предприятии Системы со свойствами RTE 2.0, надо сказать, что эти цели обеспечиваются за счет:
• Главного Продукта Системы; это — информация (т.е. польза, ценность для потребителя Продукта);
• Средств Производства Продукта: это — средства ПО и ВТ (т.е. затраты на получение пользы).
При этом:
• информация — полезный продукт, результат работы системы; полезными являются все функции системы, направленные на получение результата;
• средства ПО и ВТ — затратный аспект, необходимый для получения полезного результата; все функции системы, направленные на этот аспект, являются обеспечивающими (неполезными, затратными).
Поэтому на самом верхнем уровне обобщения мы рассматриваем эти две основных составляющих — полезную и неполезную:
• информацию, виртуальную составляющую — полезный аспект;
• средства обработки информации, материальную составляющую, ПО и ВТ — затратный (неполезный) аспект.
Р.Д. Гимранов, И.Н. Холкин. Подход к управляемой эволюции корпоративных информационных систем в парадигме «предприятия реального времени» Real Time Enterprise
19
Несколько парадоксально, да? Тот предмет, которым мы привыкли профессионально заниматься,— средства ПО и ВТ, собственно компьютерные платформы и системы — оказываются неполезным аспектом! Чуть дальше мы увидим, в чем сила и результативность этого подхода.
Итак, задавая вектор «к идеалу» для Системы RTE 2.0, надо стремиться:
1. Развить полезную виртуальную составляющую (система умеет всё и делает это мгновенно).
Система собирает всю полезную информацию и выполняет полную иерархию своих функций «на лету», мгновенно предоставляя пользователю нужные ему результаты.
2. Уменьшить затратную материальную составляющую (система не стоит ни копейки и сделана «из ничего»).
ПО и ВТ максимально «свернуты», подсистемы интегрированы (например, тридцать баз данных свернуты в одну, ОС объединена с СУБД и т.п.).
ПРОГНОЗ РАЗВИТИЯ ИС RTE 2.0 ПО ЛИНИИ СВЕРТЫВАНИЯ
Прогноз развития опирается на формулировку идеальной системы (см. раздел «Идеальная система») и линии развития систем — в частности, линию свертывания систем. Теоретически, «самая идеальная» система имеет бесконечное количество полезных функций в числителе и полное отсутствие вредных факторов в знаменателе. То есть, как упоминалось выше, это система, которая «умеет всё», делает это мгновенно, не стоит ни копейки и сделана «из ничего». Имея в мысленном фокусе такое представление о будущей системе RTE 2.0, можно спрогнозировать некоторые ее будущие свойства. «Идеальный образ» ИС RTE 2.0 строился с учетом выполненного авторами экспресс-прогноза по одной из линий Directed Evolution — линии свертывания. Ниже излагаются гипотезы, полученные в ходе прогнозирования по разным системным аспектам: приложения и архитектура, аналитика, обработка событий, принятие решений, ИТ-ин-фраструктура, новые общие свойства системы.
Прогноз изменений в ИТ-архитектуре
Свертывание приложений
Сегодняшние обособленные жестко-функциональные приложения свернутся в интегрированный самоорганизующийся конгломерат собираемых «на лету» информационных сервисов, отражающих реальные бизнес-процессы производства и управления. Такой тип самоорганизующегося по запросу, «мгновенного» ИТ-сервиса можно назвать по аналогии с флешмобом (flashmob)1 — флэш-сервисом (flash-service 1 2).
1 «Флешмоб» — это заранее спланированная массовая акция, в ходе которой большая группа людей появляется в общественном месте, выполняет заранее оговоренные действия (сценарий) и затем расходится. Например, когда, договорившись между собой по Интернету, на площади собирается группа людей, чтобы одновременно взяться за руки и спеть песню в толпе прохожих, а после выполнения действия разомкнуть руки и разойтись как ни в чем не бывало.
2 Термин впервые предложен авторами настоящей статьи.
20
SAP HANA
Технологическая платформа для решения современных бизнес-задач
Доступ пользователей к корпоративным флэш-сервисам обеспечивается как с рабочих станций, так и с персональных мобильных устройств через корпоративное облако. Таким образом, основные вычисления, хранение информации, бизнес-аналитика будут вестись в свернутом ПО флэш-сервисов: IMDM + облачные сервисы + мобильные приложения. Флэш-сервис, возможно, станет следующим этапом развития программного обеспечения после SOA.
Свертывание компонентов архитектуры
Сворачиваются некоторые функциональные компоненты архитектуры — то есть происходит перенос функций с одних компонентов на другие (некоторые компоненты становятся ненужными, некоторые объединяют свои функции с другими компонентами, система в результате упрощается). Например, операционная система и СУБД могут быть свернуты в единый компонент. Сегодняшние ОС разработаны для решения очень широкого круга задач — не только задач СУБД, и если создать специализированный комплекс ОС + СУБД (ограничить ОС только обслуживанием задач СУБД in-memory), то сложность такого решения снизится на порядок.
К тому же в процессе свертывания происходит многократное использование одних и тех же функциональных элементов — ИС повышает эффективность функционирования, ликвидируется дублирование функций, происходит унификация типовых операционных процессов.
Свертывание вычислительных ресурсов
Вычислительные ресурсы тоже сворачиваются. Резко снижается потребность в дисковых ресурсах (за счет размещения данных в оперативной памяти и их сжатия) исключаются дорогостоящие высокопроизводительные и высоконадежные дисковые массивы, остается флэш-память для энергонезависимой копии и простые дисковые массивы для исторических данных. За счет снижения удельной вычислительной мощности на аналитический запрос уменьшаются требования к производительности серверов баз данных. Так как вычисления производятся непосредственно на сервере СУБД, требуется существенно меньшая производительность серверов приложений. Количество требуемых систем/серверов также уменьшается, так как исключаются элементы ИТ-архитектуры — хранилища данных, системы загрузки, трансформации и очистки данных и др. Соответственно снижаются требования к сетевой инфраструктуре, объем потребляемой электроэнергии, мощность систем кондиционирования. С уменьшением количества серверов исчезает необходимость виртуализации вычислительных ресурсов, которая сегодня «съедает» 5-20% производительности оборудования. В идеале инфраструктура корпоративной информационной системы сворачивается до двух серверов, в реальности потребуется чуть больше, до 4-6 серверов, взамен существующих десятков серверов и нескольких дисковых массивов класса hi-end.
Изменения в бизнес-аналитике
Бизнес-аналитический уровень сворачивается в единую с транзакционным уровнем платформу in-memory, расчеты и аналитика ведутся «на лету». Кроме ускорения аналитической обработки данных в сотни раз (за секунды вместо часов) и уменьшения
Р.Д. Гимранов, И.Н. Холкин. Подход к управляемой эволюции корпоративных информационных систем в парадигме «предприятия реального времени» Real Time Enterprise
21
объемов хранимой информации в 5-10 раз, для управления предприятием появляются совершенно новые возможности. Становится возможным иметь единый оперативно-исторический отчет о бизнесе, без ограничений по глубине и объему аналитических выборок по номенклатуре продукции, складам, датам, любым другим параметрам — и такие аналитические запросы могут быть тысячекратно более сложными, чем в «эпоху хранилищ данных» и разделения на OLAP/OLTP.
«Закрытие периода» на предприятии (получение актуального баланса) может выполняться хоть после каждой транзакции — то есть предприятие может практически в любой момент иметь «мгновенный снимок» своего бизнеса.
Обработка потоков событий
Обработка потоков событий ведется по данным, поступающим прямо с датчиков на технологическом оборудовании (функции АСУТП/SCADA становится ненужными, сворачиваются); управление и анализ ведутся непосредственно на оперативных данных, без необходимости записи в СУБД, с учетом оперативных условий, обеспечивая мгновенную обратную связь.
Системы поддержки принятия решений
СППР интегрируются в каждый критически важный бизнес-процесс. Эти локальные СППР анализируют не только текущую информацию, но и события в бизнес-процессах; осуществляют как мониторинг выполняемых бизнес-процессов, так и упреждающий прогноз возможных событий;
СППР ведет мониторинг истории и траектории управленческих решений — какое именно решение было предложено, какое принято, как оно выполнялось, каковы результаты и последствия.
«Интернет/Интранет вещей»
Технологическое оборудование предприятия и потребительские устройства интегрируются в корпоративный Интранет через встроенные сенсоры (см. также выше «Обработка потоков событий»). Каждому материальному объекту реального предприятия соответствует его виртуальный «двойник» с меткой типа RFID.
Иначе говоря, все информационные бизнес-объекты в системе (понятия, явления, предметы транзакций, учета, аналитики) отражают свойства и поведение реальных соответствующих объектов предприятия — например, продуктов, заказов, сотрудников, договоров — и связи между ними. Каждый объект, существующий в реальном мире предприятия, имеет своего «информационного дублера» в информационном пространстве, в точности отражающего его поведение.
«Интернет/Интранет вещей» формирует виртуальную копию реального мира предприятия в реальном времени, в которой каждый сотрудник сможет мгновенно и из любой географической точки получить любую запрошенную информацию о предприятии в удобной ему форме (в соответствии с правами доступа). Соответственно, каждый сотрудник сможет иметь своего виртуального двойника, живущего в инфомире RTE 2.0 и обслуживающего интересы «хозяина» (см. далее в разделе «Функциональность» понятие инфокибера).
22
SAP HANA
Технологическая платформа для решения современных бизнес-задач
Возникает действующая виртуальная модель предприятия, в которой будут содержаться, пополняться все знания о предприятии, и каждый сможет оперировать этим знанием в своих интересах на своем уровне, в том числе моделировать ситуации, анализировать и прогнозировать развитие событий.
Модель основывается на системе передачи данных нового поколения — полностью беспроводной, высокоскоростной, с пропускной способностью, близкой к real time — поскольку требуется мгновенная передача данных между всеми объектами с RFID-метками; в модели циркулируют Большие Данные.
Прогноз изменений общих свойств системы
Производительность, быстродействие
• Система работает в режиме 24х7 — Real Time.
• Минимизация времени обработки больших объемов данных, исключительно высокое быстродействие (в идеале — мгновенная обработка любого объема данных в любой момент времени).
Функциональность
• В одной системе реализована вся необходимая функциональность и все необходимые технологии корпоративного управления — например, в терминологии SAP это ERP (FI, CO, TR, IS-RE, PM, MM, SD) + Business Suite (CRM, SRM, SCM, PLM) + BI (BW, BO).
• На базе мгновенной аналитики, «Интранета вещей», виртуальной модели предприятия и иных технологических изменений в парадигме RTE 2.0 появляется возможность создать новые полезные функциональные компоненты — виртуальных помощников, ассистентов-инфокиберов. Ими могут быть, например, «виртуальный аудитор» финансового департамента, «инспектор ТБ», «контролер качества», «риск-аналитик» и др.
Самоорганизация
• Самодиагностика, самоуправление и самооптимизация системы, а в пределе — самоорганизация и саморазвитие.
• Система автоматически сама себя изменяет (подстраивается) при изменениях законодательства.
• Возможность самомодификации по требованиям пользователей, для обеспечения функционирования при изменениях как внешних факторов (решаемых бизнес-задач), так и внутренних факторов (недостаточный объем ресурсов, рост базы данных); самообслуживание и самодиагностика для выявления/устранения сбоев.
• Эволюция приложений в сторону флэш-сервисов — ИТ-сервисов «на лету».
Адаптивность, гибкость
• Трансформируемость, настраиваемость (адаптивность); все параметры системы могут быть изменены при необходимости — быстро и просто.
• Возможно неограниченное масштабирование системы в соответствии с задачами расширения бизнеса.
Р.Д. Гимранов, И.Н. Холкин. Подход к управляемой эволюции корпоративных информационных систем в парадигме «предприятия реального времени» Real Time Enterprise
23
Отказоустойчивоть, надежность
• Максимальная интеграция (свертывание) подсистем и процессов, простота (1 сервер,
1 БД) увеличивают общую надежность системы.
• Высокая отказоустойчивость: обнаружение, локализация, идентификация и восстановление после негативных явлений в системе (ошибок, сбоев, аварий, проблем и т.п.).
• Система обладает свойствами «защиты от дурака», от несанкционированного доступа, диверсионно-устойчива.
Информационная и технологическая безопасность
Метки на всех бизнес-объектах позволяют вести мониторинг подозрительной деятельности вреальном времени, мгновенно выявлять и анализировать угрозы, эффективно выявлять и предотвращать потенциальные аварии, брак и иной негатив.
Человекоориентированность
• Максимальное освобождение человека от исполнения рутинных функций, интеллектуальная обработка информации; все рутинные операции высоко-автоматизированы и влияют на изменение ролей пользователей — например, бухгалтеры становятся аудиторами.
• Система обладает свойством предугадывать желания (потребности) пользователя
и в опережающем порядке предоставлять соответствующие функциональные возможности; на любой вопрос пользователя в системе есть ответ.
• Система обладает свойствами «дополненной реальности».
• Система умеет оптимально (правильно) распределять полномочия пользователей.
• Система обеспечивает поддержку инженерного творчества, позволяет функциональному пользователю и ИТ-специалисту развиваться профессионально.
• Система гораздо сильнее ориентирована на человека. В подсистеме HR имеются функции оценки удовлетворенности персонала и поддержания высокой мотивации к работе (например, на основе концепции «потока» М. Чиксентмихайи).
Свертывание систем бизнес-партнеров, государства, потребителей
• ИС поставщиков обеспечивают ИС предприятия мгновенную прозрачную информацию о состоянии процесса поставок, задержках и сбоях.
• Потребители общаются с ИС предприятия через мобильные устройства, делая заказы, оплачивая закупки, получая отчеты и консультации.
• ИС налоговых и регулирующих госорганов имеют связь с ИС предприятия через Интернет с возможностью получения статистики и регламентной отчетности.
Повсеместность и доступность
• Система присутствует повсеместно, отслеживает правильность происходящих процессов, предотвращает нарушения в деятельности, в том числе трудовой дисциплины (Большой Брат).
• Доступ к системе имеется всегда и везде (в любое время в любом месте, онлайн, мобильно, с различных устройств и вообще без устройств).
24
SAP HANA
Технологическая платформа для решения современных бизнес-задач
Интегрированность
Нет изолированных решений, всё связано со всем, интегрировано, взаимно обусловлено, в том числе со сторонними системами.
Стоимость владения
Идеал: система приносит прибыль и ничего не стоит (ТСО=0). В реальности стоимость владения системой существенно уменьшается за счет свертывания ставших ненужными подсистем, вытесняемых технологией IMDB. В частности, становится ненужным разделение на транзакционные и аналитические БД, можно исключить хранилища данных, системы загрузки и трансформации (ETL), системы обработки цепочки сервисов.
Получение и хранение исходных данных
• Имеются все необходимые для бизнеса данные.
• Все данные абсолютно достоверны.
• Единый источник исходных данных (БД) для всей деятельности.
• Данные поступают с приборов автоматически, без вмешательства человека.
• Данные могут вводиться в систему мысленно или от биодатчиков.
• Данные появляются в результате регистрации всех событий в ходе бизнес-процессов.
• Данные могут быть получены системой любым способом (например, с датчиков, котроллеров, RFID, smart devices, компьютеров и мобильных устройств, любых хранилищ информации).
• Нет громоздкой инфраструктуры для ввода данных, они поступают напрямую от любых источников, очищаются и проверяются «на лету» (например, в облаке) и поступают далее в Преобразователь.
Преобразование/обработка данных
• Мгновенная регистрация и обработка любых событий — как простых, так и сложных
• Фильтрация «шумов», отсекание ненужной информации.
• Нахождение, исправление и предупреждение любых негативных явлений в системе (ошибок, сбоев, аварий, проблем и т.п.).
• Каждое событие сразу отражается во всех нужных ракурсах (производство, финансы, МТР, персонал и т.п.).
• Возможность мгновенного доступа к любому произошедшему событию в любом интервале времени и в любом ракурсе.
• Обработка по принципу «Я хочу делать то-то (указать рабочий процесс)», а не «Я хочу воспользоваться таким-то приложением».
Создание ценности для пользователя
• Прогнозирование событий и моделирование возможных ситуаций, предложение вариантов решений для пользователя.
• Локальные СППР с необходимыми и достаточными функциями инкапсулированы в каждом специфическом бизнес-процессе.
• Использование искусственного интеллекта для аналитики, прогнозирования, СППР и экспертных подсистем; возможности сценариев «что-если».
Р.Д. Гимранов, И.Н. Холкин. Подход к управляемой эволюции корпоративных информационных систем в парадигме «предприятия реального времени» Real Time Enterprise
25
• Простота и понятность для пользователя; удобный интуитивный интерфейс (операционные инструкции становятся не нужны).
• Возможность двустороннего общения с системой на естественном языке (речь, текст), самообучение системы (лексический анализ); ее развитие до мысленного общения.
• Система вызывает желание с ней работать, она приятна, эстетична (красива), удобна (эргономична).
• Каждый пользователь органично вовлечен в продуктивное доверительное взаимодействие с системой.
• Пользователь вносит все необходимые ему изменения в поведение системы для получения нужного результата; программирование не требуется — для этого имеется простой, но гибко настраиваемый персонализированный интерфейс.
• Пользователю выдается только нужная (необходимая и достаточная) информация, без лишних данных; 90% информации обрабатывается автоматически, инфороботами.
Управление информационной системой
• Динамическое управление системой в соответствии с изменяющимися потребностями пользователей и свойствами окружающей среды, на основе мониторинга событий и прогнозирования тенденций.
• Управление по отклонениям от нормы, автоматическое (система сама себя приводит в порядок).
• Система управления ИС анализирует поведение пользователей, выявляет ошибки, предлагает рекомендации по улучшению взаимодействия с ИС.
• При управлении разработкой и внедрением системы появляются такие свойства, как:
• сокращение данных;
• упрощение модели данных;
• упрощение разработки в целом;
• использование возможностей поколоночной обработки;
• консистентность разработки, исключение возможности саморазрушения приложений;
• управление данными и метаданными. Все НСИ унифицированы.
• При управлении эксплуатацией системы:
• система настолько упрощается и улучшается, что становится возможным передать ее эксплуатацию из УИТ в производство. Происходит разделение функций развития системы (айтишники) и эксплуатации системы (производственники);
• функции администрирования системы свертываются.
ОЦЕНКА И МОНИТОРИНГ ЗНАЧЕНИЙ ИДЕАЛЬНОСТИ СИСТЕМЫ
На старте проекта внедрения ИС RTE 2.0 производится оценка идеальности системы на данный момент, фиксирующая начальное значение идеальности с тем, чтобы задать точку отсчета для мониторинга идеальности в процессе развития системы (т.е. для оценки эффективности внедрения концепции RTE 2.0).
Для этого используется метод SLCA, описанный в [5].
26
SAP HANA
Технологическая платформа для решения современных бизнес-задач
Метод SLCA основан на следующем факте: внедрение любых инноваций, в том числе нововведений информационно-технологического характера, изменяет идеальность бизнес-системы (см. формулу 1), то есть изменяет положение бизнес-системы на S-кривой развития, в координатах «идеальность — время». Измеряя значение идеальности в разных точках жизненного цикла на S-кривой развития (см. рисунок 3), можно оценивать динамику прироста идеальности бизнес-системы вследствие внедрения инновации — то есть эффективность внедрения информационной системы.
Идеальность
Рисунок 3. S-образная кривая развития систем (жизненный цикл)
Идеальность
Рисунок 4. Мониторинг значений идеальности
Р.Д. Гимранов, И.Н. Холкин. Подход к управляемой эволюции корпоративных информационных систем в парадигме «предприятия реального времени» Real Time Enterprise
27
В процессе развития информационной системы предприятия в парадигме RTE 2.0 ведется мониторинг значений идеальности — как самой информационной системы, так и бизнес-системы (предприятия). Это позволяет оценивать эффективность предпринимаемых действий по совершенствованию ИС и определить ту точку, в которой прирост идеальности начнет снижаться. Последнее будет означать необходимость перехода на новый, следующий виток развития, новую S-кривую.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Итоги
Подводя итог экспресс-прогноза развития систем в направлении к «предприятию реального времени» по методу Directed Evolution с использованием одной-единствен-ной линии развития — «свертывания», уже можно выделить следующие интересные предположения:
• Приложения превращаются в «свернутое ПО», набор собираемых на лету флэш-сервисов, доступных бизнес-пользователям с мобильных устройств в любом месте в любое время; пользователи могут в реальном времени получить любую аналитику по предприятию, включая «мгновенный снимок бизнеса», прогноз показателей деятельности, предупреждения о возможных событиях или о возникающих рисках.
• Существенно упрощается и удешевляется вычислительная инфраструктура, но одновременно развертывается инфраструктура съема данных с датчиков для «Интранета вещей», образующего действующую в реальном времени виртуальную модель предприятия.
• На предприятии появляются информационные роботы-киберпомощники: «виртуальный аудитор», «виртуальный инспектор», «виртуальный контролер качества» и др.
• Существенно упрощается и ускоряется информационное взаимодействие с деловым окружением предприятия — с бизнес-партнерами, с государством, с рынком — за счет более тесной интеграции их информационных систем на принципах «свертывания». Важным следующим шагом к идеальной системе станет полная смена сегодняшней парадигмы вычислений — переход от архитектуры фон Неймана к искусственным нейронным сетям. Нейронные сети уже выходят из «детского возраста», их основная проблема — низкая скорость «обучения» — уже решается, и практическое применение нейронных сетей в корпоративных системах не за горами.
Но это уже следующая S-кривая развития информационных систем.
Вывод
Метод Directed Evolution может быть положен в основу проектирования информационно-аналитических систем нового поколения, имеющих принципиальные отличия в лучшую сторону по производительности, стоимости и иным ключевым характеристикам. Кратко резюмируя, можно сказать, что метод имеет следующие преимущества:
• Directed Evolution «просчитывает ходы» технической эволюции и помогает пройти самым коротким путем к выигрышу в конкуренции информационных систем.
• Directed Evolution используется для целенаправленного совершенствования любых типов информационных систем и технологий.
• Directed Evolution обеспечивает принципиальное улучшение ключевых характеристик, устранение проблем и тупиков в развитии систем.
ЛИТЕРАТУРА
1. Альтшуллер Г. С. Творчество как точная наука. Изд. 2-е. Петрозаводск: Скандинавия, 2004.
2. Альтшуллер Г. С., Злотин Б. Л., Зусман А. В., Филатов В. И. Поиск новых идей. От озарения к технологии. Кишинев: Картя Молдовеняскэ, 1989.
3. Гимранов Р. Д. Информационные модели предприятия в реализации технологии in-memory data management // Избранные труды IX Международной научно-практической конференции «Современные информационные технологии и ИТ-образование» / под ред. проф. В. А. Сухомлина. М., 2014. С. 75.
4. Саламатов Ю. П. Система законов развития техники (основы теории развития технических систем) // Шанс на приключение / сост. А. Б. Селюцкий. Петрозаводск: Карелия, 1991. С. 5-174. Изд. 2-е, испр. и доп. Красноярск, 1991.
5. Холкин И. Н. Оценка эффективности внедрения информационных систем методом анализа жизненного цикла (SLCA) // Управление архитектурой предприятия. Опыт применения для развития ИТ / под общ. ред. И. В. Чалей, Р. Д. Гимранова. М.: Открытые системы, 2013.
6. Холкин И. Н. Применение метода Directed Evolution для анализа и прогнозирования развития информационных систем (на примере технологии in-memory data management, IMDM) // Материалы конференции «Математика и информационные технологии в нефтегазовом комплексе». Сургут, 2014.
7. Gimranov R. Customer report: Surgutneftegas deploys SAP HANA to increase the energy efficiency of thousands of operating facilities in real time. SAP Press, 2014. P. 44-46.
8. Plattner H. A Common Database Approach for OLTP and OLAP Using an In-Memory Column Database // ACM SIGMOD International Conference on Management of data. NY, 2009. P. 1-2.
9. Plattner H., Zeier A. In-Memory Data Management. Springer, 2011
10. Surgutneftegas takes HANA for a Test Drive. SAP insider profiles 2012.
11. Zlotin B., Zusman A. Directed Evolution: Philosophy, Theory and Practice. Ideation International Inc., 2001. 103 p.
