Методические основы создания информационных систем и технологий в управлении предприятием

5.3. Стратегический подход

Стратегический подход требует рассмотрения процесса формирования информационной системы в долгосрочном периоде времени. Идеология этого подхода основана на отсутствии возможности точного предсказания путей развития информационной системы предприятия на продолжительном отрезке времени. Стратегический подход может рассматриваться как технология управления процессом формирования и развития информационной системы предприятия в условиях нестабильности и неопределенности факторов внешней и внутренней среды. В этом случае основная задача управления процессом формирования и развития информационной системы заключается в разработке и реализации совокупности направлений деятельности информационного менеджера (ИМ) в изменяющихся условиях.

На основе анализа современных точек зрения на принципы формирования стратегии развития информационной системы предприятия можно выявить следующую совокупность их свойств:

• структурность, возможность описания стратегии развития информационной системы предприятия через установление структуры и ее свойств;
• избирательность, ориентация на конкретных потребителей;
• максимальное удовлетворение потребителей информационных ресурсов;
• ориентация на устойчивое конкурентное преимущество;
• взаимосвязь стратегии развития и внешней среды;
• иерархичность, каждый компонент рассматривается как система.

Стратегический подход предполагает реализацию этапов концептуальной фазы жизненного цикла информационной системы предприятия, изображенных на рис. 5.1-3. Рассмотрим подробно некоторые из них.

Рис. 5.1-3. Основные этапы стратегического подхода при формировании системы ИКТ предприятия

Определение миссии (предназначения) информационной системы предприятия основано на перечне задач с точки зрения ее услуг, информационных рынков и информационных технологий; характеристик внешней среды по отношению к информационной системе, определяющей принципы ее работы, накладываемые ограничения и условия функционирования; на культуре сотрудников информационного подразделения, его имидже. В миссии отражаются интересы всех групп, влияющих на деятельность информационной системы: подразделений предприятия; высшего руководства; линейных менеджеров; оперативного персонала; внешних потребителей, поставщиков и т. д.

Цели информационной системы предприятия должны обладать такими свойствами, как измеримость, достижимость, продуктивность, согласованность, ясность и лаконичность. Основными методами целеполагания являются: метод логической структуризации целей; метод парных сравнений; метод лингвистического анализа; модель "черного ящика". Цели являются основой для построения стратегии формирования и развития информационной системы предприятия. Стратегия включает в себя выбор и слежение за основными изменениями, происходящими на рынках информационных технологий и продуктов, которые используются в информационной системе предприятия, создают условия для стабильной работы и обеспечивают ее конкурентоспособность. Стратегия формирования информационной системы входит составной частью в стратегию развития всего предприятия в целом и выступает как система взаимосвязанных стратегических решений по основным направлениям ее развития, определяющих ее работу.

В качестве главной цели стратегии формирования и развития информационной системы предприятия выступает обеспечение информационной поддержки подразделениям предприятия и высшему руководству для содействия достижению конкурентного преимущества и эффективной деятельности предприятия в целом с учетом факторов внешней среды.

К принципам формирования стратегии развития информационной системы предприятия можно отнести следующие: согласованность (во времени) целей, комплексность процессов формирования и развития, обоснованность по ресурсам, сочетаемость и непротиворечивость (по результатам) целей, реалистичность, гибкость (легкость проведения изменений), оптимальность (наличие критерия оценивания результатов выбора), измеримость параметров (для проведения контроля), одобрение в коллективе.

В настоящее время управление процессом формирования и развития информационной системы предприятия строится на основе объективных законов, отражающих устойчивые причинно-следственные связи и отношения, и реализуются с помощью принципов управления. Наука и практика управления выработали целую систему методов (совокупностей способов) воздействия на объект управления для достижения поставленной цели.

Основываясь на методологии управления, можно утверждать, что функции управления информационной системой предприятия представляют собой относительно обособленные направления управленческой деятельности. Различают основные и обеспечивающие функции. Основные функции направлены на осуществление стратегий формирования и развития, а обеспечивающие - на создание условий для этого осуществления.

К основным функциям управления процессом формирования и развития информационной системы предприятия относятся: анализ, планирование, организация, контроль, регулирование.

К обеспечивающим функциям управления процессом формирования и развития информационной системы предприятия относятся: кадровое обеспечение, делопроизводство, информационно-техническое обеспечение, финансовое, правовое.

5.4. Объектно-ориентированный подход

Объектно-ориентированный подход обладает достаточно мощным и универсальным формализмом, с помощью которого можно описывать поведение экономических агентов на рынках. Объектно-ориентированный формализм, а также преимущества средств объектно-ориентированного проектирования и программирования позволяют не только успешно моделировать организационные структуры в виде систем объектов (агентов), но также строить и динамически развивающиеся структуры за счет наличия у агентных структур следующих свойств:

1. Активный характер объекта, позволяющий говорить о нем, как об элементе структуры, инкапсулирующем определенное состояние и обладающем определенным поведением.
2. Существование значительных резервов повышения эффективности эвристического метода оптимизации при переходе к объектно-распределенным алгоритмам, таким как:
• возможность распараллеливания вычислений;
• возможность реализации в распределенных вычислительных средах;
• возможность организации конкурирующего поиска по объектам;
• возможность осуществления поиска в динамических структурах;
• возможность обучения объектов в процессе осуществления поиска.
3. Существование множества программных сред проектирования многоагентных систем, а также объектно-ориентированных языков программирования, упрощающих их разработку и реализацию.

Таким образом, можно говорить о нейроподобных агентных системах, имея в виду, что функционирование данной структуры протекает на принципах функционирования нейронных сетей, а именно обучения как минимизации функции ошибки. Теоретическая основа метода изложена в работах Rumelhart D.E., Hilton G.E., Williams R.J., Барцева С.И., Городецкого В.И., Охонина В.А., а также в более ранних работах Лагранжа, Лежандра и других ученых. Но нас будет интересовать процесс моделирования поведения организационных структур с помощью процессов обучения агентной структуры на основе эвристической стратегии.

Агентную систему формально можно описать как объединение множества типов данных T, алфавита событий X, множества идентификаторов объектов I, множества существующих классов (объектных моделей) C и множества существующих объектов O (формализм взят из материалов европейских конференций по объектно-ориентированному программированию ECOOP):

Постановка задачи

Имеется множество входов X₀ = {x₁, x₂, …, x_n}, содержащих параметры внешней среды, и выход y системы (ее реакция на внешние воздействия), для которых получена обучающая выборка. Мы будем рассматривать обучающую выборку как зависимость соответствующих переменных от относительного (дискретного) времени t - т. е., x_i = x_i(t) и y = y(t), где t = 0, 1, …, ∞. Состояния входов и выхода системы инкапсулируют структурные элементы INput = (x) и OUTput = (y), которые в рамках объектно-ориентированного формализма являются классами.

Далее будем рассматривать множество X₀ как множество экземпляров класса INput, а y - как экземпляр класса OUTput. Введем также класс преобразующего структурного элемента - FUNction = (IN, N, x, f()), который в качестве атрибутов содержит ссылки на связываемые структурные элементы (связи) - множество IN, результат преобразования - переменную x, а также функцию преобразования входов в переменную x - метод f(). IN = {inj} - множество ссылок на входы или преобразующие структурные элементы, N - количество входов (будем обозначать N_i = o_i.N). Обращение по ссылке будем обозначать, пользуясь синтаксисом С++, то есть (*inj).x есть обращение к переменной x элемента, доступного по j-й ссылке (связи).

При создании структурного элемента FUNction результат преобразования мы будем рассматривать как дополнительный вход структуры x, который может использоваться в других преобразованиях, что достигается наследованием класса INput. При этом множество переменных {x_i} входов (и преобразующих структурных элементов в том числе) мы будем рассматривать как множество переменных X. Множество типов преобразующих структурных элементов представлено подклассами класса FUNction. Обозначим множество экземпляров преобразующих структурных элементов указанных типов O. Принадлежность объекта o классу c будем обозначать class(o) = c, наследование объектом класса c - superclass(o) = c.

Самоорганизующейся агентной структурой будем называть объединение множеств

Множество переменных структуры можно определить как:

Множество входов для обучающей выборки:

Множество выходов, состоящее, в нашем случае, из одного элемента:

Требуется найти стратегию П организации структуры, при использовании которой в течение ограниченного времени и на базе существующих вычислительных ресурсов будет найдена структура, аппроксимирующая зависимость входов X и выхода y с заданной точностью. В качестве критерия наилучшей аппроксимации будем использовать следующий:

(5.11)

Введение интегрального критерия обусловлено необходимостью снижения трудоемкости по сравнению с использованием статистических оценок ошибок аппроксимации.

Самоорганизация структуры включает в себя всевозможные преобразования над агентами и связями. С целью упрощения анализа мы будем под стратегией самоорганизации структуры понимать стратегию, состоящую из правил настройки структурных элементов П_н. То есть мы сознательно исключаем из рассмотрения модификации структуры, связанные с созданием и уничтожением агентов.

Показателями эффективности такой "самоорганизации" структуры выступают: максимальное качество аппроксимации и минимальное время построения. При сравнении стратегий основным критерием является время построения структуры, которая способна аппроксимировать с заданным уровнем ошибки. Если заданный уровень ошибки не достигнут, то в рассмотрение берется качество аппроксимации.

Дискретный характер процессов позволяет выражать время построения через число итераций процесса построения, обозначим Т_постр. Качество аппроксимации определим как:

(5.12)

Условие достижения заданного уровня ошибки можно записать в виде Q^* ≤ \u03b5. Тогда критерий оптимальности стратегии построения:

.

(5.13)

Введем в задачу еще несколько необходимых ограничений, касающихся свойств функций преобразования структурных элементов o_i.ƒ(). Во-первых, будем считать, что все переменные (входные и выходные) принадлежат к одному типу данных. Тогда в качестве функций преобразования рассмотрим различные операции, в общем случае n-арные, определенные на пространстве значений данного типа данных. Во-вторых, будем требовать для унарных операций выполнения условий замкнутости, однозначности, полной определенности, обратимости. Для остальных - замкнутости, однозначности, полной определенности и разрешимости уравнений с одним неизвестным (деление) по всем переменным. Тип операции (функции преобразования) соответствует классу структурного элемента c_j∈ C, т. е. имеется однозначное соответствие c_j ® f_j. Или для индексирования по объектам f_oⁱ = f_j : class(o_i) = c_j ∈ C.

Таким образом, на основании системного подхода проведена формализация модели коммуникационного процесса, лежащего в основе информационной системы на языке теории множеств. Выявлены системные закономерности, присущие процессу формирования информационной системы.

На базе информационного подхода рассмотрены концепции понятий "информация", "информатизация", "информатика", "информационная деятельность" и "информационное обслуживание", которые позволили определить сущность информационных процессов.

На основании стратегического подхода сформулированы принципы формирования стратегий развития системы ИКТ, определены мисссия, цели, функции и этапы жизненного цикла информационной системы.

С помощью объектно-ориентированного подхода построена математическая модель многоагентной структуры, которая описывает процессы девальвации организационной структуры при изменении параметров влияния внешней среды.