Архитектура предприятия. Архитектура информации. Системный подход к управлению информацией и информационными технологиями. Контекст и основные элементы архитектуры информации. Основные модели и инструменты описания архитектуры информации. Применение системного подхода в управлении информацией

Решение задач и выполнение научно-исследовательских разработок: Отправьте запрос сейчас: irina@bodrenko.org    
математика, IT, информатика, программирование, статистика, биостатистика, экономика, психология
Пришлите по e-mail: irina@bodrenko.org описание вашего задания, срок выполнения, стоимость





Архитектура предприятия.

 

Лекция 4.

 

Тема лекции: «Архитектура информации».

 

  1. Системный подход к управлению информацией и информационными технологиями.
  2. Контекст и основные элементы архитектуры информации.
  3. Основные модели и инструменты описания архитектуры информации.

 

  1. СИСТЕМНЫЙ ПОДХОД К УПРАВЛЕНИЮ ИНФОРМАЦИЕЙ  И ИНФОРМАЦИОННЫМИ ТЕХНОЛОГИЯМИ.

 

Растущая зависимость бизнес-процессов от качества и надежности поддерживающих их информационных систем требует системного подхода к их автоматизации в тесной увязке с решением вопросов построения как ИТ-архитектуры, так и архитектуры бизнеса в целом.

Одной из наиболее распространенных проблем большинства организаций является «зоопарк» информационных систем. Вначале использование множества различных информационных систем, иногда дублирующих друг друга, не кажется проблемой. Однако по мере роста организации «зоопарк» пополняется, и в какой-то момент при попытке внести изменения в бизнес-процесс, затрагивающий множество подразделений и ведомств, приходится изменять большое число существующих информационных систем, что не всегда возможно или требует серьезных ресурсов.

Не менее острой является проблема «лоскутной» автоматизации. Если автоматизацию организации вести на основании функционального подхода к управлению, что в большинстве случаев и происходит, то в организации возникают функциональные «островки» автоматизации, которые не связаны между собой. При проведении аудита проекта внедрения информационной системы часто можно видеть, что при большом проценте автоматизированных функций сквозная автоматизация бизнес-процесса отсутствует. Это приводит к тому, что при переходе потока работ от одного подразделения к другому меняются носители, форматы и состав информации. Примером этого может быть печать документа из одной системы и передача его в бумажной форме в другое подразделение, где этот документ опять переводят в цифровую форму и заносят в свою «локальную» информационную систему, что сильно снижает эффективность автоматизации.

Еще одной проблемой для множества организаций является отсутствие качественного документирования существующих решений в области ИТ. Собственные разработки или внедренные информационные системы должны быть документированы на должном уровне, иначе организация в определенный момент столкнется с «черным ящиком», работа которого непонятна никому. На практике существует множество случаев, когда организации из-за некачественного документирования внедренной информационной системы, то есть невозможности ее качественной поддержки и внесения в нее изменений, через некоторое время отказывались от ее использования и начинали внедрение нового решения.

В то же время основной проблемой при автоматизации бизнес-процессов является разрыв между существующими бизнес-процессами и средствами их автоматизации. Очень часто приходится сталкиваться с неудовлетворенностью пользователей внедренной информационной системой. В большинстве случаев причиной этого является неудобство использования, недостаток существующей функциональности и сложность внесения изменений. Если обобщить все эти факторы, можно увидеть, что существующие бизнес-процессы и внедренное ИТ-решение часто не соответствуют друг другу. При этом, если не предпринимать специальных мероприятий, «разрыв» между ними будет только увеличиваться, пока не произойдет отказ организации от использования информационной системы. Согласование требований существующих бизнес-процессов и ключевых пользователей с внедряемым функционалом информационной системы должно начинаться еще на этапе выбора информационной системы и продолжаться непрерывно до конца ее эксплуатации.

Все упомянутые проблемы еще более усугубляются при необходимости организации межведомственного взаимодействия разнородных информационных систем.

Все больше и больше руководители понимают, какое существенное влияние может иметь информация на успех деятельности организации.

Руководству необходимо понимать принципы работы информационных технологий, а также вероятность их положительного влияния на достижение целей организации. В частности, высшему руководству необходимо знать, управляет ли организация информацией должным образом, а именно:

 

- успешно для достижения целей организации;

− достаточно гибко для обучения и подстройки под текущие и будущие нужды;

− разумно избегая риски, которым подвергается;

− должным образом распознавая возможности и действуя согласно им.

Особое значение эти факторы приобретают для органов государственной власти и местного самоуправления при решении задач внедрения электронного правительства.

 

1.1. Основные определения.

Информация – сведения об окружающем мире (объектах, явлениях, событиях, процессах, закономерностях), которые уменьшают имеющуюся степень неопределенности, неполноты знаний, отчужденные от их создателя и ставшие сообщениями (выраженными на определенном языке в виде знаков, в том числе и записанными на материальном носителе), которые можно воспроизводить путем передачи устным, письменным или другим способом (с помощью условных сигналов, технических средств, и т.д.).

Наиболее важным для нас в этом пространном определении является то, что информация (в отличие от данных, сведений и др.) должна быть полезной ее потребителю за счет уменьшения имеющейся у него неполноты знаний об объекте управления вплоть до уровня, позволяющего принимать обоснованные управленческие решения или осуществлять оперативную деятельность.

Информационные технологии (ИТ) (или Информационно-коммуникационные технологии – ИКТ) – приемы, способы и методы применения средств вычислительной техники при выполнении функций сбора, хранения, обработки, передачи и использования данных (из п. 4 прил. 1 ГОСТ 34.003-90).

 

В более общем понимании – это широкий класс дисциплин и областей деятельности, относящихся к технологиям управления и обработки данных, а также создания данных, в том числе, с применением вычислительной техники.

Информационная система в таком контексте должна рассматриваться как среда, обеспечивающая целенаправленную деятельность организации. Т.е. она представляет собой совокупность таких компонентов как информация, процедуры, персонал, аппаратное и программное обеспечение, объединенных регулируемыми взаимоотношениями для формирования организации как единого целого и обеспечения её целенаправленной деятельности (рисунок 1).

Рисунок 1. Основные компоненты информационной системы.

 

Следствием принятия такого определения является тот вывод, что эффективность информационной системы может быть оценена только в терминах ее вклада в достижение организацией ее целей.

 

1.2. Применение системного подхода в управлении информацией и информационными технологиями.

 

Управление информационными системами – «применение методов управления процессами планирования, анализа, дизайна, создания, внедрения и эксплуатации информационной системы организации для достижения ее целей» (ГОСТ РВ 51987-2002) или «структура взаимоотношений и процессов выбора вектора развития предприятия и его управления, направленных на увеличение его стоимости при сбалансированном риске в сфере информационных и смежных технологий» (CobiT).

В настоящее время на первый план выходит умение менеджеров управлять процессами планирования, создания, эксплуатации и мониторинга информационных систем организации в соответствии с ее стратегией.

 

Для этого, во-первых, им необходимо относиться к информации скорее как к «материальным» активам, чем как-то иначе.

 

Во-вторых, им не следует питать иллюзии, что информационные технологии, внедренные в рамках сложившейся информационной культуры и поведения, сами собой разрешат проблемы организации. Компьютеры и электронные коммуникации — это лишь инструменты, помогающие работать с информацией. И чем мощнее (и дороже) эти инструменты, тем более тщательно нужно думать о том, как эффективнее их использовать.

 

В-третьих, работники, занятые сбором, обработкой и использованием информации, легче распознают дисфункциональность информационного поведения менеджеров, не согласующегося с заявленными целями компании или ее установками и стилем.

 

В-четвертых, организации, которые сумеют первыми увязать свои информационные системы со стратегиями развития государства и информационного общества, обретут определенное конкурентное преимущество, устойчивость и поддержку заинтересованных групп.

Успешные организации хорошо осознают каким рискам они подвергаются в случае неэффективного применения ИТ, и применяют методы управления, позволяющие максимально полно использовать преимущества информационных технологий (ИТ), а также находят возможности для:

− согласования ИТ-стратегии и бизнес-стратегии;

 

- последовательного  воплощения ИТ-стратегий и ИТ-целей в организации;

 

 - внедрения организационных структур, которые облегчают  реализацию стратегий и целей;

 

– создания конструктивных отношений и эффективного взаимодействия между функциональными подразделениями организации и ее ИТ-службами, а также с внешними партнерами;

 

- оценки качественных и количественных характеристик работы ИТ.

Организация не может эффективно удовлетворять этим требованиям бизнеса и управления без освоения и реализации системного управления и контроля структуры информационных систем (ИС) организации.

Для этого необходимо:

− ссылаться на бизнес-требования;

− сделать действия по этим требованиям прозрачными;

− свести свои действия (работу) к общепринятым моделям процессов;

− определить основные ресурсы, которые следует развивать;

− определить цели административного контроля для уточнения.

К тому же управление и контроль над структурой становится частью лучших практик по управлению ИТ, а также инструментом реализации управления ИТ и соответствия постоянно изменяющимся нормативным требованиям.

Лучшие практики в сфере ИТ стали существенными (значимыми) благодаря многим факторам:

− руководители организаций требуют лучшей отдачи от ИТ-инвестиций, чтобы повысить ценность деятельности организации для заинтересованных сторон;

− интерес к оптимизации уровня ИТ-расходов;

− необходимость соответствовать нормативным требованиям по управлению ИТ по таким направлениям,  как защита персональных данных и корректность финансовой отчетности и др.;

− выбор поставщиков услуг и управления аутсорсингом и приобретением услуг;

− все более сложные ИТ-риски, например, связанные с безопасностью в сетях и облаках;

 

– регулирование деятельности ИТ-служб, которое включает внедрение оптимальных структур управления и лучших практик для помощи в мониторинге и улучшении критичных ИТ-функций;

− необходимость оптимизации расходов с помощью  стандартизованных, где это возможно, а не специально разработанных, подходов;

 

− растущая необходимость и, как следствие, принятие хорошо проверенных таких стандартов управления ИС, как CobiT, ITIL, ISO 17799, ISO 9001, CMM, PRINCE2 и др.

Структура управления и контроля должна обслуживать множество внутренних и внешних заинтересованных лиц, каждое из которых имеет свои специфические потребности.

Заинтересованные лица внутри организации, которые заинтересованы в том, чтобы ИТ-инвестиции принесли выгоду:

− те, кто принимают решение об инвестировании;

− те, кто принимают решения о требованиях;

− те, кто используют ИТ-сервисы.

Внутренние и внешние заинтересованные лица, которые внедряют ИТ-услуги:

− те, кто управляют организацией и работой ИТ;

− те, кто разрабатывают возможности;

− те, кто управляют услугами.

Внутренние и внешние заинтересованные лица, отвечающие за контроль и риски:

− те, кто отвечают за безопасность, конфиденциальность и / или риски;

− те, кто выполняют функции согласования;

− те, кто требуют гарантийное обслуживание или выполняют его.

Заинтересованные лица вне организации, потребляющие информационные услуги, оказываемые организацией:

− те, кто используют информационные услуги;

− те, кто обеспечивает готовность потребителей информационных услуг к их потреблению;

 

- те, кто защищает интересы пользователей информационных услуг;

 

− те, кто финансирует (софинансирует) создание информационных услуг.

 

 

1.3. Основные требования к структуре управления и контроля информационной системы.

Чтобы отвечать вышеперечисленным требованиям, структура управления и контроля ИС должна соответствовать следующим общим требованиям:

− обеспечивать фокус приложения усилий управления ИС таким образом, чтобы постоянно иметь соответствие между целями организации и целями ИТ-сервисов;

− ориентировать процесс таким образом, чтобы определить диапазон и масштаб сферы действия;

 

 – организовать структуру, обеспечивающую простую ориентацию;

− соответствовать лучшим практикам управления ИС и ИТ, а также, стандартам и не зависеть от специфичных технологий;

− поддерживать общепринятый язык с терминами и определениями, понятными всем заинтересованным лицам;

− выполнять нормативные требования, в соответствии с общепринятыми корпоративными стандартами управления (напр., COSO) и ИТ-контроля, чего ожидают руководители и внешние аудиторы.

Для достижения целей организации, используемая информация должна соответствовать определенным критериям, которые называются бизнес-требованиями к информации. Основываясь на более широких требованиях качества, конфиденциальности и безопасности, обычно определяют семь следующих информационных критериев:

результативность определяется информацией, которая относится к административному или бизнес-процессу и которая предоставлена своевременно, корректным, приемлемым образом;

− эффективность определяется предоставлением информации, при оптимальном (наиболее

продуктивном и экономичном) использовании ресурсов;

конфиденциальность определяет защиту важной информации от неавторизованного доступа;

 

целостность имеет отношение к корректности и полноте информации, а также к ее достоверности в соответствии с ожиданиями бизнеса;

доступность имеет отношение к доступности информации в случае необходимости для административных и бизнес-процессов. Она также касается защиты необходимых ресурсов и связанных с ними возможностей;

согласованность означает соответствие тем законам, нормам и договорным соглашениям, которым подчиняется организация, т.е. внешне наложенным критериям деятельности, а также внутренним политикам;

надежность определяется предоставлением руководству информации, необходимой для управления объектом и осуществления его управляющих обязанностей.

1.4. Управление ресурсами информационной системы.

Цели и стратегии организации транслируются в цели ИС и ИТ организации, которые затем определяют ИТ-ресурсы и ИТ-архитектуру организации, необходимые для успешного выполнения той части стратегии организации, которая поддерживается средствами ИТ. Все эти цели должны быть выражены в терминах основных параметров деятельности организации, понятных для всех руководителей, и это, в совокупности с эффективной иерархией целей, будет гарантировать максимальную эффективность использования ИТ для поддержки целей организации.

Для достижения поставленных целей организация должна инвестировать в ресурсы, требуемые для создания соответствующих технических возможностей.

 

ИТ-ресурсы могут быть описаны следующим образом.

 

приложения – это автоматизированные пользовательские системы, а также ручные процедуры, которые собирают, хранят, обрабатывают и распространяют информацию;

 

информация – это данные во всех формах ввода, хранения, обработки и вывода с помощью информационных систем, в любых формах, которые используются для принятия управленческих решений и обеспечения операционной деятельности организации;

 

инфраструктура – это средства (аппаратное обеспечение, операционные системы, системы управления базами данных, сеть, мультимедиа и др., а также среда, в которой все это находится и поддерживается), которые делают возможным работу приложений;

 

-  люди – персонал, имеющий необходимые навыки и мотивацию, требуемый для планирования, организации, проектирования, обеспечения (необходимыми средствами), доставки, поддержки, мониторинга и оценки информационных систем и услуг.

Для достижения целей организации, происходит управление вышеперечисленными ресурсами в четырех основных сферах.

 

1)   Планирование и организация.

 

Эта область покрывает стратегию и тактику,  а также, занимается идентификацией способа, с помощью которого ИС может наилучшим образом содействовать развитию целей организации. В результате должны быть введены подходящая организация и технологическая инфраструктура.

 

 

2)   Проектирование и внедрение.

 

Чтобы реализовать ИТ-стратегию, ИТ-решения должны быть идентифицированы, разработаны и созданы, а также введены в действие и интегрированы в административные или бизнес-процессы. К тому же данной областью охватываются изменения и эксплуатация существующих систем, чтобы убедиться в том, что используемые решения все еще соответствуют бизнес-целям. Данная область обычно рассматривает следующие вопросы управления:

− Какова вероятность того, что новые проекты позволят создать решения, соответствующие потребностям организации?

− Какова вероятность того, что новые проекты будут выполнены своевременно и в пределах бюджета?

− Будут ли новые системы работать должным образом после внедрения?

 

- Будут ли вноситься изменения без нарушения текущих операций?

 

 

3)   Эксплуатация и сопровождение.

3)

Данная область связана с фактическим предоставлением требуемых информационных услуг, которые включают услуги доставки необходимой информации, управления безопасностью и непрерывностью, услуги поддержки пользователей, а также управление данными и операционными средствами. Данная область обычно рассматривает следующие вопросы управления:

− Предоставляются ли информационные услуги в соответствии с приоритетами организации?

 

- Оптимальна ли стоимость используемых ИТ?

 

− Способен ли персонал использовать ИТ-системы продуктивно и безопасно?

 

− В достаточной ли степени обеспечивается конфиденциальность, целостность и доступность информации?

 

 

4)     Мониторинг и оценка.

4)

Все ИТ-процессы должны регулярно оцениваться на предмет качества и согласованности с контрольными требованиями. Данная область рассматривает осуществление управления, мониторинга внутреннего контроля, регуляторную согласованность и обеспечение управления.

Данная область обычно рассматривает следующие вопросы управления:

− Рассчитана ли работа ИТ на своевременное выявление проблем?

− Гарантирует ли управление результативность и эффективность внутреннего контроля?

− Может ли работа ИТ быть связана с целями организации?

− Измеряются ли риск, контроль, результативность и эффективность и сообщается ли о результатах заинтересованным сторонам?

Системный подход к управлению информационными системами интегрирует и определяет оптимальные методы планирования и организации, создания и внедрения, функционирования и обслуживания, а также мониторинга функционирования информационных систем, гарантируя, что применение информации и информационных технологий, утилизация требуемых для этого ресурсов, уровень сопутствующих рисков отвечают требованиям достижения целей и защите интересов организации.

 

1.    КОНТЕКСТ И ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ АРХИТЕКТУРЫ ИНФОРМАЦИИ.

 

Сегодня организации должны искать эффективные способы работы с информацией, которая поступает из самых разнообразных источников и должна быть доступна там, где это нужно, и тогда, когда это необходимо. Ситуация осложняется тем, что различные формы информации зачастую требуют специфических технологий и методов работы с ней:

 

1) структурированная информация (реляционные и объектные модели);

 

2) развивающиеся, основанные на XML стандарты для полуструктурированной информации;

 

3) неструктурированная информация в форме текстов, графиков, образов, сопровождаемая определенными описательными данными (метаданными и каталогами).

 

АРХИТЕКТУРА ИНФОРМАЦИИ ВКЛЮЧАЕТ В СЕБЯ ВИДЕНИЕ, ПРИНЦИПЫ, МОДЕЛИ И СТАНДАРТЫ, КОТОРЫЕ ОБЕСПЕЧИВАЮТ ПРОЦЕССЫ СОЗДАНИЯ, ИСПОЛЬЗОВАНИЯ И ПОДДЕРЖАНИЯ ИНФОРМАЦИИ, ОТНОСЯЩИЕСЯ К ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПРЕДПРИЯТИЯ.

 

Архитектура информации описывает, как информационные технологии обеспечивают в организации возможности для быстрого принятия решений, распространения информации внутри организации, а также за ее пределы, например, партнерам по бизнесу. Архитектура информации является как бы «зеркальным отражением» бизнес-архитектуры.

 

Бизнес-архитектура отвечает на вопрос: «С учетом нашего общего видения, целей и стратегий, кто и что будет делать?»

 

Архитектура информации отвечает на вопрос: «Какая информация должна быть предоставлена для того, чтобы эти процессы могли выполняться теми, кто их должен выполнять?»

 

Архитектура информации включает в себя модели, которые описывают процессы обработки информации (information value chain), основные информационные объекты, связанные с бизнес-событиями, информационные потоки, принципы управления информацией.

 

Архитектура должна описывать как те данные, которые требуются для выполнения процессов (операционные), так и аналитические данные и «контент», публикуемый на Web.

 

Это действительно обширная задача. Приведем следующую цитату, касающуюся создания архитектуры информации в Citibank (см.: [1]):

 

«В силу сложности банковских продуктов, услуг и разнообразия условий ведения бизнеса, задача разработки корпоративной модели данных заняла несколько лет. Отсутствие общекорпоративного подхода к управлению данными было слабостью банка в прошлом, но теперь у банка имеется возможность обеспечить единые стандарты обслуживания клиентов».

 

Речь идет, конечно, об одном из крупнейших финансовых институтов мира, и большинство компаний столкнется с гораздо меньшими проблемами, но в любом случае, разработка и реализации архитектуры информации – это длительный итеративный процесс.

 

Разработка архитектуры информации как части дисциплины архитектуры предприятия не состоит в создании структур баз данных или моделей всех данных, использующихся предприятием.

 

СУТЬ ЗАКЛЮЧАЕТСЯ В ОРГАНИЗАЦИИ БОЛЕЕ ОБЩЕГО ОПИСАНИЯ ИНФОРМАЦИИ, ТРЕБУЮЩЕЙСЯ ДЛЯ БИЗНЕСА, А ТАКЖЕ ПОЛИТИК И ПРАВИЛ РАБОТЫ С ИНФОРМАЦИЕЙ.

 

В связи с этим следует отметить, что в контексте архитектуры предприятия более правильно говорить об архитектуре и моделях информации, а не данных, хотя эти понятия и пересекаются.

 

МОДЕЛИ АРХИТЕКТУРЫ ИНФОРМАЦИИ ЯВЛЯЮТСЯ БОЛЕЕ АБСТРАКТНЫМИ, ОНИ ИСПОЛЬЗУЮТ ЯЗЫК БИЗНЕСА И ОБЕСПЕЧИВАЮТ КОНТЕКСТ, КОТОРЫЙ ТРЕБУЕТСЯ ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ДАННЫХ.

 

Модели данных уже предполагают четкие описания структуры объектов, атрибутов, отношений между сущностями.

 

Поэтому понятие «архитектура информации» является расширением понятия «архитектура данных».

 

В ОБЩЕМ, ПОД АРХИТЕКТУРОЙ ИНФОРМАЦИИ ПОНИМАЕТСЯ ПРОЦЕСС ОРГАНИЗАЦИИ И ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ЗНАЧИМОЙ ИНФОРМАЦИИ ДЛЯ ПОЛЬЗОВАТЕЛЕЙ В ИНТУИТИВНО-ПОНЯТНОЙ ФОРМЕ, С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СООТВЕТСТВУЮЩИХ СРЕДСТВ КАТАЛОГИЗАЦИИ, НАВИГАЦИИ, ПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКОГО ИНТЕРФЕЙСА.

 

Этот аспект архитектуры предприятия также призван подчеркнуть позиционирование хранимой и обрабатываемой информации как стратегического корпоративного ресурса и неотъемлемой части «интеллектуального капитала» организации. Поэтому описание этой области будет дополнительно включать средства для оценки качества данных, их востребованности, учета стоимости как нематериального актива и т.п.

 

Потребность в архитектуре информации сейчас велика как никогда. Аналитические компании, такие как META Group и Aberden, считают, что при разработке новых систем до 70% времени тратится на решение задач, связанных с идентификацией источников данных, которые должны использоваться прикладной системой, и на написание программного кода для доступа и трансформации данных (см.: [1]). Для большинства средних и практически всех крупных предприятий использование нескольких различных СУБД, средств управления и преобразования данных является скорее правилом, чем исключением. Кроме того, в течение последнего десятилетия мы являлись и являемся свидетелями тенденции все более широкого использования готовых прикладных систем (финансового учета, управления кадрами, управления закупками, управления продажами и т.д.), каждая из которых имеет свои модели данных. С учетом наличия и других унаследованных систем тенденция к росту количества источников данных только увеличивается.

 

Объективными факторами, приводящими к дальнейшему усложнению проблемы, является объединение информационных систем разных предприятий как следствие слияний и поглощений, а также углубление специализации обслуживающего персонала.

 

На рисунке 2 приводится пример упрощенной схемы перемещения данных в процессе работы над ними на некотором гипотетическом предприятии.

 

 

Рисунок 2. Пример потоков данных на предприятии.

 

Этот пример показывает, что данные на предприятии проходят через большое количество шагов в процессе своего жизненного цикла. При этом в таком потоке могут встречаться разветвления и слияния, одни и те же данные могут обрабатываться разными прикладными системами и храниться в различных базах данных: базах оперативного хранения информации, хранилищах данных, витринах данных (предназначенных для анализа и быстрого получения отчетов). Все это приводит к фрагментации данных, работе с ними различных подразделений и требует координации в рамках единой архитектуры информации предприятия.

 

В ходе разработки архитектуры информации решаются следующие задачи:

 

1)   идентификация и инвентаризация существующих данных, включая определение их источников, процедур изменения и использования, ответственность, оценка качества;

2)   сокращение избыточности и фрагментарности данных с целью уменьшения затрат на устройства хранения, стоимости их обслуживания, а также повышение качества данных за счет исключения неоднозначности и противоречивости различных экземпляров;

3)   исключение ненужных перемещений или копирования данных, особенно связанных с наличием большого количества унаследованных или устаревших приложений;

4)   формирование интегрированных представлений данных, таких как витрины и хранилища; обеспечение доступности данных в режиме, приближенном к режиму реального времени, за счет использования средств обмена сообщениями, интеграционных брокеров и шлюзов;

5)   интеграция метаданных, что позволит обеспечить целостное представление данных из различных источников;

6)   сокращение числа используемых технологий и продуктов, что позволяет снизить расходы на обслуживание, а также получить дополнительные, объемные скидки от поставщиков применяемых продуктов;

7)   улучшение качества данных, прежде всего, за счет привлечения бизнес-пользователей к управлению и определению данных;

8)   улучшение защиты данных на основе использования последовательных и согласованных мер, обеспечивающих, с одной стороны, защиту от несанкционированного доступа, а с другой – доступность данных для их использования на практике.

 

Критическими факторами для обеспечения успеха процесса разработки архитектуры информации являются тщательное планирование и привязка к бизнес-целям предприятия. Обычно рекомендуется проводить анализ данных последовательно для каждого бизнес-процесса, выбирая их в порядке приоритета по важности.

 

НА КОНЦЕПТУАЛЬНОМ УРОВНЕ АБСТРАКЦИИ АРХИТЕКТУРА ИНФОРМАЦИИ ДОЛЖНА ОПИСЫВАТЬ АСПЕКТЫ, СВЯЗАННЫЕ С ПОЛУЧЕНИЕМ, ХРАНЕНИЕМ, ТРАНСФОРМАЦИЕЙ, ПРЕЗЕНТАЦИЕЙ, АНАЛИЗОМ И ОБРАБОТКОЙ ИНФОРМАЦИИ.

 

Это включает в себя следующие процессы управления информацией:

1.   получение данных из внутренних и внешних источников;

2.   классификация данных по типам;

3.   хранение и извлечение данных;

4.   редактирование (или обновление) данных;

5.   контроль качества (удаление или исправление некорректных данных);

6.   презентация (трансформирование данных для определенной аудитории потребителей);

7.   распространение информации для различных групп потребителей;

8.   оценка (полезности, а также соотношения цены/качества данных);

9.   обеспечение безопасности информации (например, аутентификация данных от различных источников, назначение адекватного уровня доступа; определение требований по аудиту;

10.  обеспечение механизмов резервного хранения и восстановления.

 

Рисунок 3 показывает общую картину архитектуры информации, взятую из документов описания архитектуры правительства штата Северная Каролина, США (см.: [1]).

 

 

Рисунок 3. Общая архитектура информации (данных)

 

Безусловно, эта картина является далеко не полной. Она, например, не отражает наличие в организации огромного пула неструктурированной и полуструктурированной информации, которая хранится в форме текстов и образов документов, сообщений электронной почты, неявных знаний и т.д.

 

Реализация архитектуры информации обеспечивает единый в масштабах всего предприятия доступ к определениям элементов данных, своевременный доступ к корректным данным и соответствующий уровень безопасности и защиты для всех данных. Это является основой для реализации систем поддержки принятия решений, систем обработки транзакций и аналитических систем.

 

Для понимания архитектуры информации и того, как данные хранятся и обновляются, важно отличать типы прикладных систем, которые обеспечивают доступ к данным.

 

Два наиболее важных типа таких систем – это системы онлайновой обработки транзакций (OLTP – Online Transaction Processing) и системы онлайновой  аналитической обработки (OLAP – Online Analitical Processing). Третий тип – системы управления неструктурированными данными (контентом).

OLTP-системы применяются для выполнения критически важных, повседневных операций.

 

Чаще всего они используются многими пользователями одновременно для ввода, обновления и извлечения данных. OLTP-системы способны выполнять атомарные бизнес-функции и четко обозначенные единицы работ – как правило, в форме одной или нескольких транзакций, выполняемых как одно целое (например, транзакция «изменение адреса клиента»).

 

OLAP-системы используются для анализа, планирования и управления получением отчетов путем обеспечения интерактивного доступа к широкому спектру информации.

 

В OLAP-системах обычно обрабатываются агрегированные данные для получения ответа на такие вопросы: «Сколько было потрачено на покупку офисной техники в прошлом году?», «Каков был объем продаж изделия X в городе N в первом квартале?» Данные для OLAP-систем, как правило, извлекаются из транзакционных OLTP-систем и помещаются или реплицируются в специальные базы данных – хранилища или витрины данных. Витрины данных являются специализированными хранилищами, которые ориентированы на предоставление информации, требующейся для бизнес-анализа на предприятии.

 

Таким образом, мы можем сказать, что архитектура информации включает в себя, в частности, такие области (а также связанные с ними стандарты, руководства и пр.), как:

1) федеративные данные (метаданные);

2) моделирование данных;

3) системы управления базами данных;

4) программное обеспечение промежуточного слоя (middleware) для доступа к данным;

5) механизмы доступа к данным;

6) безопасность данных.

 

Однако окончательный набор дисциплин, связанных с архитектурой информации, определяется, в конечном итоге, потребностями предприятия.

 

Безусловно, область архитектуры информации имеет пересечения с остальными доменами архитектуры предприятия. Типичным примером такого пересечения является стандарт XML, который имеет отношение одновременно как к архитектуре информации, так и к архитектуре приложений. Другим примером являются системы управления базами данных, которые относятся и к архитектуре информации, и к технологической архитектуре (инфраструктуре). Реализация сложных систем, таких, например, как хранилища и витрины данных, требует участия специалистов по архитектуре информации, прикладным системам и инфраструктуре.

 

Рекомендуемыми первыми шагами на пути создания архитектуры информации являются следующие шаги:

 

СОЗДАНИЕ СЛОВАРЯ ДАННЫХ И РЕПОЗИТОРИЯ МЕТАДАННЫХ;

 

ВЫБОР СИСТЕМЫ ЗАПИСИ ИНФОРМАЦИИ О КАЖДОМ ЭЛЕМЕНТЕ ДАННЫХ.

 

Эти шаги впоследствии будут способствовать созданию оперативного хранилища данных (ODS – Operational Data Store), которое обеспечивает стандартные процессы извлечения, трансформации и загрузки данных (ETL – Extract, Transform, Load), а также очистки данных и создания метаданных. Оперативное хранилище является краеугольным камнем для повторного, многократного использования данных, а в последующем – для создания хранилищ и витрин данных.

 

После того как решены эти первые задачи, необходимо обеспечить такие условия, чтобы все процессы создания и доступа к информации на предприятии соответствовали разработанной архитектуре.

 

2.    ОСНОВНЫЕ МОДЕЛИ И ИНСТРУМЕНТЫ ОПИСАНИЯ АРХИТЕКТУРЫ ИНФОРМАЦИИ.

 

Результатами процесса разработки архитектуры информации являются:

 

ДОКУМЕНТИРОВАННОЕ ОПИСАНИЕ СУЩЕСТВУЮЩИХ ИСТОЧНИКОВ ДАННЫХ;

 

МОДЕЛИ ДАННЫХ.

 

Специалисты Gartner не рекомендуют, однако, тратить избыточные усилия на создание единой, полной и детальной модели в рамках всего предприятия, так как затраты на ее разработку и последующее поддержание могут быть неадекватны получаемым выгодам.

 

Основное внимание стоит уделять выявлению семантической разницы в описаниях данных, поступающих из различных источников, и созданию относительно стабильных так называемых «канонических» представлений данных, описывающих их использование бизнес-пользователями;

 

описание существующих и планируемых информационных потоков, соответствующих интерфейсов, алгоритмов преобразования или консолидации данных, а также необходимые соглашения по уровню сервиса, связанного с передачей данных;

 

описание решений по организации хранения данных – от общих каталогов до витрин и хранилищ данных;

 

используемые технологии и средства для преобразования и управления данными.

 

Целью разработки моделей информации и моделей данных является создание графических представлений потребностей организации и отдельных бизнес-процессов в информации. Это становится основой для реорганизации бизнес-процессов и конструирования новых прикладных систем, описания взаимодействий и информационного обмена, который происходит между организацией и клиентами, партнерами.

 

Естественным для архитектурного процесса является рассмотрение моделей информации на различных уровнях абстракции. Действительно, представление о таком информационном объекте как «клиент» у руководителя высокого уровня отличается от более точного представления у представителя по продажам или у маркетолога, которые мыслят в терминах более детальной сегментации заказчиков. Наконец, разработчик архитектуры информационной системы представит этот объект в форме некоторой сущности со строго определенным набором атрибутов. Этот процесс декомпозиции «сверху-вниз» является ключевым для создания архитектуры информации. Модели информации и политики, созданные в результате такого анализа, окажут существенное влияние на логическую и физическую структуру баз данных.

 

На концептуальном уровне достаточно высокоуровневых моделей, описывающих информационные потоки между функциональными подразделениями организации в самом общем виде. Эти потоки не связаны с какой-то отдельной прикладной системой и не уточняют методы доступа или физического хранения информации, т.е. рассматриваются на бизнес-уровне без описания проблем практической реализации.

 

На уровне логического описания модели информации и данных описывают требования к информации в форме и терминах, понятных бизнес-пользователям. Процесс моделирования на логическом уровне обеспечивает средства обнаружения, анализа, определения, стандартизации и нормализации отношений между бизнес-процессами и прикладными системами, идентификацию потоков информации и соответствующих элементов данных, которые требуются организации. Процессы, информационные потоки и элементы данных являются логическими фактами, которые организация должна поддерживать для выполнения бизнес-операций. Этот уровень анализа уже позволяет идентифицировать общие элементы данных, которые используются разными организационными единицами и разными бизнес-процессами, что позволяет уменьшить пересечения и конфликты между этими элементами. Однако он не зависит от способа хранения информации в базе данных.

 

При этом модель используется для сбора и анализа требований к данным и включает в себя такие элементы, как СУЩНОСТИ, АТРИБУТЫ, ОТНОШЕНИЯ И КОЛИЧЕСТВО ВХОЖДЕНИЙ.

 

СУЩНОСТЯМИ являются такие объекты, как «клиент», «гражданин», «заказ», «место», «вещь или объект» и т.д.

 

Совокупность сущностей одного типа становится таблицей в базе данных, а строка этой таблицы – это одна реализация некоторой сущности.

 

АТРИБУТ является характеристикой, которая обеспечивает более детальную информацию о сущности (объекте), например, «фамилия», «имя», «пол» и т.д.

 

Атрибут становится колонкой в таблице базы данных. Ключевой атрибут, или первичный ключ, является уникальным идентификатором сущности. Примером является серийный номер.

 

ОТНОШЕНИЯ показывают, как одна сущность соотносится с другой.

 

При описании связи представлены глаголами, поскольку означают действие. Примером может быть высказывание «гражданин владеет недвижимостью»: сущность «гражданин» «владеет» некоторой другой сущностью «недвижимость».

 

Когда между сущностями установлены связи, то одна сущность является «родителем», а другая «потомком».

 

КОЛИЧЕСТВО ВХОЖДЕНИЙ показывает, какое количество сущностей может состоять в отношениях с другой сущностью.

 

Например, гражданин может владеть несколькими объектами недвижимости.

 

Одним из способов моделирования данных на логическом уровне является построение моделей «Сущности-Отношения» (ERM – Entity-Relationship Model).

На физическом уровне даются точные ответы на вопросы типа: «Какие данные требуются для того, чтобы реализовать логику бизнес-процесса соответствующей прикладной системой?», «Сколько требуется различных информационных объектов (сущностей)?», «Каков набор элементов данных каждой сущности?». Физическая модель данных служит, по сути, представлением того, как данные, приведенные в логической модели, будут храниться в системе управления базами данных.

 

Сравнительные характеристики этих уровней  приведены в следующей таблице (рисунок 4).

 Рисунок 4. Сравнительные характеристики уровней моделирования информации.

 

При разработке данной архитектуры необходимо помнить об использовании в организации как структурированной, так и неструктурированной информации. Многие исследования показывают, что люди, принимающие решения, только на одну треть полагаются на информацию из структурированных источников (документы и отчеты, генерируемые компьютерными системами). Две трети источников по значимости в плане принятия решений – это информация, получаемая в результате встреч, телефонных разговоров, участия в конференциях и пр. Это должны помнить и учитывать специалисты, отвечающие за разработку архитектуры информации.

 

Еще одним важным понятием, относящимся к архитектуре информации, которое является особенно серьезным для крупных организаций или органов государственной власти с их большим количеством достаточно независимых систем и организационных структур (на национальном, региональном или муниципальном уровнях), является управление федеративными данными и метаданными (federated data management) (см.: [1]).

 

Под управлением федеративными данными понимается архитектура, которая обеспечивает управление и доступ к данным и метаданным независимо от их внутренней логической структуры и физических границ их расположения, в целях организации взаимодействия систем и различных подразделений внутри организации и с внешними организациями.

 

Рисунок 5 показывает общее видение принципов управления федеративными данными, который, в частности, положен в основу справочной модели архитектуры данных методики Федеральной архитектуры США FEAF (см.: [1]).

 

 

 

Рисунок 5. Видение принципов управления федеративными данными.

 

Идея заключается в использовании общей метамодели, которая позволяет управлять отношениями между различными «оригинальными» (native) моделями данных и таким образом делать их прозрачными на корпоративном уровне.

 

Любая попытка интегрировать данные и информацию между различными системами в конечном итоге основывается на обнаружении и использовании метаданных этой системы (метаданные – это данные о данных системы). Получение информации о метаданных – это только половина проблемы. Вторая, гораздо более важная половина проблемы связана с определением отношений между метаданными одной системы с аналогичными метаданными другой.

 

Суть федеративных данных состоит в одинаковом определении на некотором новом уровне абстракции общих элементов данных для различных информационных систем предприятия. При этом данные (например, о клиенте или гражданине) могут быть описаны различным образом в каждой системе, таблице базы данных, в которых они встречаются. Определения включают такие атрибуты, как имена полей, длину, формат чисел, формат дат, диапазон значений и т.д. Однако при этом имеются объединяющие их общие виртуальные модели. Если это достигнуто, то гораздо проще реализовать обмен данными между системами.

 

Рисунок 6 иллюстрирует принципы интеграции информации на основе управления федеративными данными.

Рисунок 6. Принципы интеграции через управление федеративными данными.

 

В нижней части рисунка мы имеем набор различных физических систем управления данными. Уровень выше представляет набор моделей этих систем, независимых от платформы реализации. Уровень запросов выполняет трансформацию и устанавливает соответствие для создания виртуальных моделей объектов, чьи физические аналоги могут и не существовать в физических системах. Эти виртуальные модели для различных пользователей могут представляться по-разному – например, базами данных, бизнес-объектами, представлениями (выборки из базы), моделями данных предприятия, документами, сервисами или компонентами в зависимости от потребностей. Важно то, что определения этих объектов создаются с помощью моделей. В связи с этим серьезную роль может играть стандарт Meta Object Facuility (MOF), который и помогает определять все необходимые модели для метаданных.

 

Частью процесса описания архитектуры является сбор информации, которая определяет объекты в виде «как есть», определение целевого состояния, а также плана перехода из текущего состояния в целевое. Это верно и для Архитектуры информации, и для моделей информации. Как правило, текущее состояние архитектуры информации описывается с использованием логических и физических моделей данных, многие из которых могут отсутствовать в репозитории метаданных предприятия. Эти модели обычно являются платформенно-зависимыми. Целевое состояние, как правило, описывается в форме платформенно-независимых семантических или виртуальных моделей. Для перехода от текущего состояния в желаемое будущее потребуется установление отображения (mapping) и трансформации между платформенно-зависимыми моделями и виртуальными моделями. Со временем, когда понадобится создание новой прикладной системы, может потребоваться отображение виртуальной модели на новую, специфическую для выбранной платформы реализации модель.

 

Точно так же, как и в случае с бизнес-архитектурой и со всеми остальными доменами архитектуры предприятия, в данном случае нет какого-то одного универсального средства, которое бы позволяло решить все задачи, связанные с построением архитектуры информации, и строить все необходимые модели. Однако в последнее время в этой области также идет процесс консолидации. В частности, перспективными являются средства моделирования, основанные на использовании языка UML, а также распространение возможностей языка XML и основанных на нем других стандартов.

 

 

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.

 

[1] Данилин А., Слюсаренко А. Архитектура и стратегия. «Инь» и «Янь» информационных технологий предприятия.     М. Интернет Ун-т Информ. Технологий, 2005. – 504 с.

 

[2] Калянов Г. Н. Консалтинг: от бизнес-стратегии к корпоративной информационно-управляющей системе. Учебник для вузов. 2-е изд., доп. – Горячая линия-Телеком М., 2014. –  210 с. 

[3] Кудрявцев Д.В., Арзуманян М.Ю.,  Григорьев Л.Ю. Технологии бизнес-инжиниринга.  Учебное  пособие / под редакцией Д.В. Кудрявцева. — СПб.:  Изд-во Политехн. ун-та, 2014.

 

[4] Трутнев Д.Р.  Архитектуры информационных систем. Основы проектирования: Учебное пособие. – СПб.: НИУ ИТМО (Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики), 2012. – 66 с.

 

[5] Репин В.В., Елиферов В.Г. Процессный подход к управлению. Моделирование бизнес-процессов. – М.: РИА «Стандарты и качество», 2004 – 408 с. (Серия «Практический менеджмент»).