Модели построения отображений для элементов методического обеспечения и артефактов архитектуры предприятия (АП) и информационных систем (ИС)

А.Г. Гогин

Данный доклад содержит изложение задач, хода и полученных автором доклада предварительных результатов работ, которые развивают направление согласования архитектуры предприятия (АП) и архитектуры и требований к ИС, определенное Е.З. Зиндером в [1] и в предыдущих работах. В данном докладе излагается общее представление предложенной автором доклада обобщенной модели установления многоаспектного динамического соответствия «АП — ИС» (двухсторонней модели соответствия (ДМС) «АП-ИС»), ее связь с пространством элементов методического обеспечения и проектных артефактов, включающем области инжиниринга предприятия и АП с одной стороны и инжиниринга ИС и требований к ИС с другой.

Данная работа, также как и работа [1] основана на широко известных данных о том, что в актуальными являются следующие проблемы:

Так, согласно исследованию Gartner [4], сейчас только 9% всех инициатив отделов АП вовлекают бизнес подразделения. Для решения проблемы ИТ-архитекторам предлагается внимательней относиться к нуждам сотрудников бизнес-подразделений, искать с ними общий язык.

Однако, эти и подобные рекомендации, известные уже около 40 лет, до сих пор не сопровождаются конкретными методиками их реализации. Существует также недостаток инструментальных средств, позволяющих увязывать инициативы АП с показателями эффективности предприятия. Так же отмечается неоднозначность привязки требований уровня АП, к задачам, определенным для архитектур конкретных решений (АР, Solution Architecture SA) и архитектур конкретных автоматизированных систем (в рамках дисциплины и стандартов "Системная и программная инженерия", СПИ, System & Software Engineering, SSE).

По этой причине в данной работе рассматриваются задачи согласования двух сфер профессиональной деятельности, "область АП" и "область СПИ", как задачи

• исследования разрывов в методическом обеспечении (МО) и артефактах этих областей,
• разработки модели согласования элементов МО и артефактов этих областей
• разработки формализованных процедур выделения плохо связанных между собой элементов МО и артефактов
• разработки недостающих элементов МО, методов и процедур выполнения необходимого их согласования.

В качестве одного из основных принципов углубленного и более эффективного использования АП и установления соответствия «АП — ИС» принимаются результаты исследования [1]. В этой работе предложено:

• планировать и реализовывать проекты разработки ИС как органические части проектов развития бизнеса предприятия (т.о. в настоящее время из рассмотрения исключаются проекты ИТ-инфраструктуры, нацеленные на такое улучшение технических параметров ИТ предприятия, которое существенно не влияет на развитие бизнеса, например, проекты совершенствования внутренних рабочих процессов ИТ-службы по управлению функционированием ИТ),
• для поддержки такого подхода осуществлять интеграцию артефактов и процессов АП и артефактов и процессов конкретного ИТ-проекта,
• начинать указанную интеграцию начиная с гармонизации понятий, терминов и стандартов АП и СПИ (SSE или SE/SWE) и интеграции артефактов, определенных стандартами АП и стандартами проектирования ИС.

В данной работе в качестве исходных положений, ограничивающих область исследования, принято, что необходимыми условиями повышения эффективности создания ИС является:

• предоставление средств для работы, позволяющих преодолевать барьер сложности и различий в понятиях и моделях при переходах от бизнес-архитектуры к системной архитектуре предприятия
• предоставление средств для работы, позволяющих преодолевать барьер сложности и различий в понятиях и моделях при переходах от бизнес-требований и системных требований в одной конкретной бизнес-области, для которой создается ИС, к бизнес-стратегии, бизнес-архитектуре и ИТ-архитектуре (логической и технической) всего предприятия и обратно (предполагая определяющим направление от АП к требованиям одной бизнес-области),
• формировать целостные и согласованные, корректно меняющиеся во времени требования к ИС трансформирующегося предприятия [6],
• включать в артефакты АП те изменения, которые возникают при разработке и внедрении конкретных ИС.

На этой основе можно осуществлять 

•  выработку таких требований к проектам и архитектуре конкретных ИС, которые включали бы в себя согласование всех аспектов архитектуры ИС (начиная с ее нацеленности на удовлетворение бизнес-потребностей) с АП, то есть с принципами, правилами и стандартами, принятыми в рамках целого предприятия [4];
•  поддерживать описания и модели АП в постоянно актуальном состоянии, отражающем реальные изменения, осуществляемые в ИС.

В данное исследование непосредственно не включаются поиск и разработка т.н. «мягких» методов: тех методов согласования АП и АР или методов согласования бизнес- и ИТ-архитектур предприятия, которые выполняются работой с человеческим фактором, таких, как дополнительное обучение, тренинги командной работы и т.п. Объектом исследований и разработки выбраны формализуемые методы, опирающиеся на формализуемую структуризацию предметов согласования в АП и АР, которая может в последствии быть использована в частично алгоритмизированных и автоматизированных формах согласований.

Вместе с тем, формализуемые методы могут быть, в последствии, использованы также и при реализации «мягких» методов.

Многоаспектность пространства соответствия АП и ИС (САПИС)

В работах [6, 7, 8, 9] было указано на многомерный характер АП и предложены те ее основные измерения, которые выводят АП за рамки двумерных схем. Измерения включают в себя представления различных аспектов АП (например, представленных столбцами схемы [10], ось времени развития предприятия и его ИС [6], оси применяемых в архитектурам предприятия и ИС методов системного анализа (обобщение и конкретизация, агрегация и детализация), другие аспекты. В данном докладе считается, что эти измерения задают для выполняемого исследования пространство Соответствия АП и ИС (САПИС).

Предложенная модель двухстороннего соответствия (МДС) «АП-ИС»

Наибольшую актуальность имеет создание методов и инструментов, которые позволят обоснованным, полным и более систематическим образом:

• согласовывать требования к конкретной ИС с принципами и требованиями АП в целом,
• участвовать ИТ-специалистам в изучении и применении бизнес-потребностей предприятия, отражаемых в АП,
• поддерживать обратную связь, отражая в АП изменения, возникающие в ней при внедрении конкретных ИС [1].

Для решения данных задач автором этого доклада ниже предложена обобщенная модель установления двусторонних соответствий «АП — требования к ИС и ее архитектура». Схема этой модели представлена на рис. 1.

Рис 1. Целевая модель интеграции фреймворков, стандартов, процессов, процедур, артефактов АП и СПИ

На этой схеме 1 и 3 — это потоки информации с уровня архитектуры предприятия к архитектуре отдельной системы и обратно. Блоки 2 и 4 — механизмы трансформации позволяющие адаптировать понятия, элементы артефактов и конкретные требования разных уровней архитектуры.

Как показало предварительное исследование, на настоящий момент ситуация, закрепленная в действующих стандартах, обстоит другим образом (см рис. 2).

Рис 2. Текущее состояние интеграции фреймворков, стандартов, процессов, процедур, артефактов АП и СПИ

Поток информации от архитектуры предприятия к архитектуре системы предполагается, но в явном виде не описан как совокупность элементов артефактов АП, передаваемая и преобразуемая в артефакты проекта ИС. Процесс адаптации понятий АП на уровне СПИ не описан. Так же не предусмотрен обратный поток. Т.е. стандарты и методологии уровня системы не предполагают наличия инициатив АП на предприятии. В то же время, коррекция архитектуры предприятия по результатам реальных проектов представляется необходимой вещью.

Для исправления данной ситуации необходимо произвести следующие работы:

• Детализировать привязку двухсторонней модели соответствия (ДМС) «АП-ИС» к пространству Соответствия АП и ИС (САПИС)
• Разработать математическую модель многоаспектной ДМС «АП-ИС», включая математический аппарат ее использования для работы с проблемными точками и областями пространства САПИС
• Создать обобщенную онтологию АП и СПИ как часть ДМС «АП — ИС»
• Разработать методику преобразования артефактов АП к СПИ и обратно для наиболее значимых видов соответствий
• Интегрировать модели процессов жизненных циклов АП и СПИ на примере конкретных документов и инструментов моделирования

Полученные результаты в последствии можно будет использовать для разработки программного прототипа фрагментов системы поддержки проектирования ИС и других компьютеризованных систем предприятия, отвечающих требованиям АП.

Предложенная ДМС «АП-ИС» обладает свойствами привязки ее адаптеров к коллекциям точек и областей, связанных со всеми выбранными измерениями САПИС. На этой основе строятся механизмы отображений точек и областей, принадлежащим подпространствам АП и ИС. Механизмы отображений будут поддерживаться формальными моделями и адекватным математическим аппаратом, в первую очередь, онтологическими моделями, графовыми моделями, представляющими регулярные и обобщенные механизмы отображений элементов описаний и требований АП и ИС друг в друга.

Таким образом, модель ДМС «АП — ИС» имеет определенную новизну в части:

• отражения «АП — ИС» начиная с понятийного уровня (известные модели MDA практически пропускали этот тип отражений и согласований [11])
• многоаспектного отражения, включающего весь необходимый набор измерений пространства САПИС
• двухстороннего отображения, позволяющего в полной мере учитывать в АП изменения, происходящие в ИС (начиная с определенного архитектурного уровня изменений)
• динамичного отображения, реализующего непрерывность процессов и событий в реальных процессах жизненных циклов предприятия и его систем (в соответствии с [6])

Обобщенная онтология АП и СПИ

Первоначально предполагается создать легкую онтологию, используемую для описания АП и СПИ. Предусматривается создание общего пространства понятий и терминов, описывающих как процесс и основные элементы описания АП, так и процесс и основные элементы создания ИС.

Данная работа представляется наиболее фундаментальной с точки зрения согласования уровней архитектуры предприятия и его отдельных систем и проектов. Эта часть работы создаст обоснованное гармонизированное пространство понятий, объединяющих АП и программы ее развития с архитектурами отдельных систем и проектами их создания. Другие варианты практического применения результатов такой работы должны быть исследованы на первом и втором году работы. Одним из возможных применений является применение в образовательных проектах, для создания общего тезауруса, интегрирующего дисциплины и образовательные курсы.

Возможно, потребуется дополнить направления исследования и разработки разработкой организационных структур и методик, помогающих специалистам, в том числе, архитекторам разных специализаций, эффективно работать вместе.

Целевая методика преобразования артефактов АП к СПИ и обратно

Существует достаточно обширная группа стандартов и методологий ориентированных на создание и развитие информационных систем. На входе у процесса разработки системы есть некоторое количество входной информации. Часть этой информации (регулятивные требования, технологические стандарты и др.) может быть получена с уровня АП. В ходе процесса создания и по завершению процесса генерируется выходная информация.

В настоящий момент времени стандарты СПИ уровня одной системы или набора взаимосвязанных сиcтем (например ISO/IEC 12207:2007, ГОСТ Р ИСО/МЭК 15288-2005) не предполагают наличие на предприятии инициатив АП. В свою очередь стандарты АП (например ISO 15704:2000, ГОСТ Р ИСО 15704-2008) предусматривают привязку выходных артефактов к работам по созданию конкретных систем, но в явном и стандартизованном виде ее не описывают.

В ходе работы планируется проанализировать, какие артефакты АП могут быть использованы как входная информация для СПИ процессов. В случае если прямого соответствия провести нельзя, разработать методику адаптации/трансформации требований и рекомендации уровня АП под конкретную инициативу СПИ.

Например, один блок функционала с уровня АП может выполнять несколько реальных систем. Или наоборот одна система может «закрывать» потребности нескольких областей АП. В этом случае, для корректного переноса информации придется проводить различные преобразования.

Интеграция АП и СПИ на примере конкретных документов и инструментов моделирования

Данное направление исследований предусматривает большую привязку к конкретным стандартам описания и документирования АП и СПИ.

В ходе работы предполагается:

• сконцентрировать усилия в первую очередь на стандартах АП одного комплекса и стандартах инжиниринга систем одного комплекса (комплексы будут уточнены),
• проанализировать выходные артефакты процесса формирования АП,
• описать их трансформацию к входным документам одного из стандартов СПИ (до выполнения стадий проектирования ИС)
• описать обратную трансформацию информации от формата СПИ к АП (после выполнения стадий реализации ИС)

Данное направление исследований может быть реализовано в какой либо конкретной системе моделирования и представлять собой набор шаблонов и описанные трансформации между ними.

В данной области уже есть конкретные частные решения технического характера. Например, у корпорации Oracle есть продукт, позволяющий переводить бизнес процессы, описанные в нотации BPNM, в технологические «BEPL workflow». Но в данном случае это решения находящиеся в одном типе архитектуры (конкретной системы) хотя и на разных е¸ уровнях (бизнес и технологические процессы). Решений же, позволяющих проводить преобразования между документами АП и документами конкретных систем обнаружить не удалось.

Список Литературы

Назад