">
Информатика Сети ЭВМ и телекоммуникаций
Информация о работе

Тема: Лекционный курс по дисциплине Корпоративные информационные системы

Описание: Корпоративные системы управления. КИС - целостная платформа управления предприятием. Оперативная аналитическая обработка данных. Технологии и основы методологии проектирования. Введение в UML. Определение потребности, оценка и выбор CASE-средств.
Предмет: Информатика.
Дисциплина: Сети ЭВМ и телекоммуникаций.
Тип: Лекции и учебные материалы
Дата: 13.08.2012 г.
Язык: Русский
Скачиваний: 149
Поднять уникальность

Похожие работы:

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ТВЕРСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

__________________________________________________________________

Кафедра «Информационные системы»

Конспект лекций

Лекционный курс по дисциплине «Корпоративные информационные системы»

для студентов специальности «Информационные системы и технологии»

(заочная форма обучения)

Тверь 2009

УДК025.4.036:004.6(075.8)+025.4.036:004.738.5(075.8);

681.3.01(075.8)+681.324(075.8)

ББК73.я7+32.81.я7

Конспект лекций по дисциплине "Корпоративные информационные системы" включает разделы: "Корпоративные системы управления, их свойства, решаемые задачи. Требования к КИС", "КИС - целостная платформа управления предприятием", "Автоматизированное управление бизнес-процессами", "Оперативная аналитическая обработка данных в КИС", "Хранилища данных", "Технологии проектирования КИС", "Основы методологии проектирования КИС", "Моделирование КИС", "Введение в UML", "Определение потребности, оценка и выбор CASE-средств", "Выполнение пилотного проекта и внедрение".

Лекционный курс предназначен для студентов специальности «Информационные системы и технологии», но может быть использован и для других профильных специальностей.

Конспект лекций обсужден и рекомендован к печати на заседании кафедры «Информационные системы» (протокол №    от     .   .2009 г.).

Составитель: В.К. Иванов

Конспект лекций

Лекционный курс по дисциплине «Корпоративные информационные системы»

для студентов специальности «Информационные системы и технологии»

(заочная форма обучения)

Редактор

Технический редактор

_____________________________________________________________________

Подписано в печать

Формат 60x84/16 Бумага писчая

Физ. печ. л. 2.25 Усл. печ. л. 2.09 Уч.-изд. л. 1.96

Тираж 100 экз. Заказ №       С-

_____________________________________________________________________

Типография ТГТУ

( Тверской государственный

технический университет, 2009

( Иванов В.К., 2009

Содержание

Содержание3

1. Корпоративные системы управления, их свойства, решаемые задачи. Требования к КИС6

Факторы, влияющие на развитие КИС6

Основные составляющие КИС7

Классификация КИС7

Функциональные возможности7

Масштаб предприятия8

Стоимость и сроки внедрения8

Сфера применения8

Способ организации9

Требования к КИС9

Стандарты КИС9

Задачи, решаемые КИС11

2. КИС - целостная платформа управления предприятием12

Задача управления12

Схема деятельности предприятия12

Современные технологии организации управления12

Функциональный подход13

Процессный подход13

Программные продукты управления предприятием13

Классификация продуктов13

Западные продукты14

Российские продукты14

3. Автоматизированное управление бизнес-процессами15

Понятие Workflow и Workflow Management15

Архитектура системы Workflow Management16

Стандарты в области Workflow Management16

Модель Workflow Management с точки зрения WfMC17

Эталонная модель системы Workflow Management (WfMC)17

4. Оперативная аналитическая обработка данных в КИС18

Основные понятия OLAP18

Определение18

Тест FASMI18

OLAP и многомерное представление. Кубы18

«Разрезание» куба19

Метки, иерархии и уровни20

Организации данных в кубах20

Операции манипулирования измерениями21

Формирование «Среза»21

Операция «Вращение» (rotate)21

Отношение и Иерархические Отношения21

Операция Агрегации (Drill Up)22

Операция Детализации (Drill Down)22

Концепция оперативной аналитической обработки данных22

Требования к средствам оперативной аналитической обработки23

Архитектура OLAP-приложений24

Способы аналитической обработки данных25

Сравнение характеристик статического и динамического анализа25

Области применения анализа данных25

Обобщенная структура информационно-аналитической системы26

Вопросы для самопроверки26

5. Хранилища данных27

Определение хранилища27

Структура хранилища данных27

Основные свойства ХД28

Виртуальное ХД28

Этапы ETL-процесса30

Схема ETL-процесса30

Извлечение данных30

Преобразование данных30

Очистка данных31

Хранилища данных и OLAP32

Многомерный OLAP (MOLAP)32

Реляционный OLAP (ROLAP)33

Схема "звезда"34

Схема "снежинка"35

OLAP-клиент36

Вопросы для самопроверки37

6. Технологии проектирования КИС37

Что такое описание проекта?37

Неформальные подходы37

Структурные методы37

Недостатки "ручных" технологий38

CASE-средства и технологии38

Предпосылки появления CASE-средств38

Особенности внедрения CASE38

Ключевые факторы успеха внедрения CASE38

Общие выводы39

Вопросы для самопроверки39

7. Основы методологии проектирования КИС39

Жизненный цикл КИС39

Структура ЖЦ39

Модели ЖЦ39

Определение модели ЖЦ39

Каскадная модель39

Каскадная модель с промежуточным контролем40

Сложности работы по каскадной модели40

Спиральная модель41

Общие требования к методологии и технологии проектирования ИС42

Стандарты43

Стандарты проектирования43

Стандарт оформления проектной документации43

Стандарт интерфейса пользователя43

Методология RAD43

Сущность структурного подхода к разработке КИС44

Вопросы для самопроверки44

8. Моделирование КИС45

Методология функционального моделирования IDEF0. Общие сведения45

Основные концепции IDEF045

Типы связей между функциями45

Примеры диаграмм IDEF045

Вопросы для самопроверки47

Основы методологии моделирования потоков данных. Общие сведения48

Базовые понятия моделирования48

Построение иерархии диаграмм потоков данных49

Верификация модели DFD49

Пример иерархии диаграмм DFD49

Вопросы для самопроверки50

Моделирование данных. Общие сведения50

Базовые понятия50

CASE-метод Баркера51

Дополнительные конструкции модели данных52

Методология IDEF153

Вопросы для самопроверки54

9. Введение в UML54

Объектно-ориентированный подход к разработке КИС54

Сущность54

Инкапсуляция55

Наследование55

Полиморфизм55

Что такое визуальное моделирование?55

Метод Буча, OMT и UML56

Диаграммы UML56

Визуальные диаграммы UML56

Диаграммы Вариантов Использования56

Диаграммы Последовательности57

Кооперативные диаграммы58

Диаграммы Классов59

Диаграммы Состояний60

Диаграммы Компонентов61

Диаграммы Размещения62

Визуальное моделирование и процесс разработки программного обеспечения63

Разработка программного обеспечения63

Начальная фаза ВМ63

Уточнение64

Конструирование64

Ввод в действие64

Вопросы для самопроверки65

10. Определение потребности, оценка и выбор CASE-средств65

Общая характеристика и классификация CASE-средств65

Классификация по типам и категориям66

Определение потребностей в CASE-средствах66

Первый этап внедрения CASE66

Анализ возможностей организации67

Определение организационных потребностей68

Определение критериев успешного внедрения68

Разработка стратегии внедрения CASE-средств68

Модель процесса оценки и выбора69

Оценка CASE-средств70

Критерии оценки и выбора71

Вопросы для самопроверки71

11. Выполнение пилотного проекта и внедрение72

Цели пилотного проекта72

Шаги пилотного проекта72

Определение характеристик пилотного проекта73

Планирование пилотного проекта73

Выполнение пилотного проекта74

Оценка пилотного проекта74

Принятие решения о внедрении74

План перехода75

Действия, выполняемые в процессе перехода75

Оценка результатов перехода76

Вопросы для самопроверки76

Корпоративные системы управления, их свойства, решаемые задачи. Требования к КИС

Корпоративная информационная система (КИС) – это определенная совокупность методов и решений для создания информационного пространства управления и обеспечения деятельности компании.

КИС = технологические средства + ПО +данные жизнедеятельности предприятия

Цель: максимально оптимизировать бизнес – процессы, структуру и методы управления.

Факторы, влияющие на развитие КИС

Развитие методик управления предприятием.

Развитие общих возможностей и производительности компьютерных систем (развитие сетевых технологий и систем передачи данных, интеграция ПК с различным оборудованием).

Развитие подходов к технологической и программной реализации элементов информационных систем. Среди них наибольшее влияние имели:

объектно-ориентированное программирование

сетевые технологии: клиент-сервер и многоуровневые

развитие сети Интернет для работы с удаленными клиентами, Интернет-технологии (использование Интернет в корпоративных сетях)



Можно выделить 3 группы методов управления:

ресурсами (бухгалтерия, финансы, кадры, логистика)

процессами (документооборот, производство, качество, проекты)

корпоративными знаниями – коммуникациями

Основные составляющие КИС

Компьютерная инфраструктура (сетевая, телекоммуникационная, программная, информационная и организационная) или корпоративная сеть.

Функциональные подсистемы. Зависят от специфики задач, базируются на компьютерной инфраструктуре и определяют прикладную функциональность.

КИС может быть реализована на существующем интегрированном программно-аппаратном комплексе или создана «с нуля» посредством единого решения.

Разработку и внедрение функциональных подсистем можно выполнять постепенно (финансовый учет, управление кадрами и т.п.).

Классификация КИС

по функциональным возможностям

по масштабу предприятия

по стоимости внедрения проекта (лицензия + услуги внедрения)

по срокам внедрения

по сфере применения

по используемым информационным технологиям

Функциональные возможности

Бухгалтерский учет

Легко формируется, но разработка весьма трудоемка, так как повышенные требования к надежности, простоте и удобству в эксплуатации.

Управление финансовыми потоками

Расчеты с поставщиками и покупателями. Весьма критично к ошибкам, поэтому должно быть точно просчитано и жестко контролируемо. Цель – увеличить оборотные средства предприятия.

Управление складом, ассортиментом, закупками (логистические цепочки).

Автоматизация процесса движения товара. Цель – получить максимальную прибыль при постоянной нехватке средств, то есть отследить те 20% товара, которые приносят 80% прибыли.

Управление производственным процессом.

Сложная задача. Автоматизация дает возможность грамотно планировать и учитывать затраты, проводить техническую подготовку производства, оперативно управлять процессом выпуска продукции в соответствии с производственной программой и технологией.

Управление маркетингом

Подразумевает сбор и анализ данных о фирмах-конкурентах, их продукции, ценах, а также моделирование параметров внешнего окружения для определения оптимального уровня цен, прогнозирования прибыли и планирования рекламных компаний.

Документооборот

Автоматизация позволяет отражать реальную производственную деятельность и возможность воздействовать на нее.

Оперативное управление предприятием

Это общая база данных предприятия, используемая в бизнес-процессах. По сути, это и есть КИС.

Предоставление информации о фирме

Предполагается наличие Web-сервера предприятия для решения задач:

создания имиджа предприятия

предоставление информации о фирме, предлагаемых товарах и услугах существующим и потенциальным клиентам

электронная коммерция

Масштаб предприятия

Предприятия:

крупные корпорации и монополии

средний бизнес

малый бизнес

бюджетные

ИС:

одиночные

- нет сети

- локальные СУБД (FoxPro, Access)

групповые

- ЛВС

- «клиент-сервер»

- SQL-серверы (Oracle, DB2, Microsoft SQL Server, Sybase)

корпоративные

- могут поддерживать территориально разнесенные узлы (Интернет)

- иерархическая структура (Oracle, DB2, Microsoft SQL Server)

Стоимость и сроки внедрения

Для крупных корпораций: стоимость от $150 – 300 тыс.; сроки внедрения год и больше («Галактика»).

Для среднего бизнеса: стоимость от $840 – 880 тыс.; сроки внедрения 2-3 мес. («Парус», «Аксанта»)

Для малого бизнеса: несколько тыс.$ (1С:Предприятие)

Для бюджетных: «Парус», «Галактика».

Сфера применения

системы обработки транзакций (СУБД)

системы принятия решение

информационно-справочные системы

офисные информационные системы

Системы обработки транзакций разделяются на пакетные и оперативные.

Оперативные – для управления (OLTP – Online Transaction Processing). Транзакции: заказы, платежи, запросы. Требования: высокая производительность обработки транзакции; гарантированная доставка информации при удаленном доступе к БД.

Системы поддержки принятия решений – DSS (Decision Support System). Используются сложные запросы, с помощью которых производится отбор и анализ данных в различных разрезах: временном, географическом и др.

Информационно справочные системы основаны на гипертекстовых документах и мультимедиа.

Офисные информационные системы - автоматизация делопроизводства и управления документооборотом.

Примечание: КИС обычно состоят из ряда подсистем, относящихся к различным сферам применения.

Способ организации

на основе архитектуры файл-сервера (FS)

модель удаленного доступа к данным (Remote Data Access – RDA)

модель сервера базы данных (Data Base Server – DBS)

модель сервера приложений - многоуровневая архитектура (Application Server – AS)

модель Интернет/Интранет

Все это модели «клиент-сервер». В этой технологии не выполняется основной принцип распределенных систем – отсутствие центральной установки, так как в ее основе два принципа:

общие данные на одном или нескольких серверах

много клиентов на различных вычислительных установках, совместно обрабатывающих данные

То есть такие системы распределены только в отношении пользователей, поэтому давно стали отдельным классом многопользовательских систем.

Сервер приложений может выполнять несколько прикладных функций, каждая – как отдельная служба. Серверов AS может быть несколько (каждый для отдельных услуг).

Требования к КИС

Системный подход к комплексу задач управления

Наличие СУБД и клиент-серверных технологий обработки

Безопасность

Контроль и разграничение прав доступа

Модульный принцип построения из оперативно-функциональных блоков

Поддержка Интернет и Интранет

Поддержка принятых стандартов управления

Русифицированный эргономический интерфейс

Стандарты КИС

В основе построения и использования КИС должна лежать четкая управленческая методология, объединяющая бизнес-стратегию предприятия (с встроенной для этого структурой) и информационные технологии.

В качестве стандартов управления (принятых de factо) используются зарубежные: MRP, MRP II, ERP + дополнения.

ERP (Enterprise Resource Planning) – системы планирования ресурсов предприятия, ядром которых является MRP II (Manufacturing Resource Planning – планирование производственных ресурсов)

CRM (Customer Relationship Management) – система управления взаимоотношений с клиентами, состоящая из:

MA(Marketing Automation) – автоматизация маркетинга

CS(Customer Service) – обслуживание клиентов

SFA(Sales Force Automation) – автоматизация продвижения продаж

SCM(Supply Chain Management) – системы управления цепочкой поставок

Стандарты MRP – ERP развивались эволюционно.



CSRP – планирование ресурсов синхронизированное с потреблением (Customer Synchronized Resource Planning).

В основе систем MRP – принцип управления материальными запасами. Цель: формировать, контролировать и изменять моменты заказов так, чтобы все требуемые материалы поступали одновременно.

MRP II – для эффективного планирования всех ресурсов производства, в том числе финансовых и кадровых. Для материальных ресурсов, в отличие от MRP, используется «замкнутый цикл» планирования, то есть созданные отчеты могут изменить производственную программу и план заказов.

В дальнейшем: система MRP II + финансовый план (FRP – finance requirements planning) = системы бизнес-планирования ERP.

ERP системы также предназначены для планирования всей коммерческой деятельности современного предприятия, в том числе финансовых затрат на обновление оборудования и инвестиций в производство.

Лучше подходят для учета условий инфляции и жестких налоговых условий.

В системах класса CSRP учитываются также и вспомогательные затраты, связанные с маркетингом, продажей и последующим обслуживанием.

Дальнейшее развитие методик управления – идея виртуального бизнеса, представляющего полный жизненный цикл товара, или разделение одной компании на несколько «виртуальных бизнесов».



Все эти технологии воплощены как в отдельных программных продуктах, так и в рамках Интранет.

В телекоммуникационных технологиях выделяют 3 уровня реализации:

аппаратный

программный

информационный

С этой точки зрения Интранет отличается от Интернета только информационным уровнем, где выделяют:

универсальный язык представления корпоративных знаний

модели представления

фактические знания

Язык не зависит от предметной области, определяет грамматику и синтаксис. В настоящее время единого языка нет. К нему можно отнести графический язык описания моделей данных, сетевых графиков, алгоритмов.

Модели представления – определяют специфику предметной деятельности. Являются метаданными, описывающими первичные данные.

Фактические знания – первичные данные.

Задачи, решаемые КИС

Выделяют 3 класса задач, решаемых КИС:

Формирование отчетных показателей, получаемых на основе стандартной бухгалтерской и статистической отчетности

Выработка стратегических управляющих решений на основе агрегированных показателей

Выработка тактических решений, направленных на оперативное управление на основе частных высокодетализированных показателей.

Основная трудность при внедрении КИС – диагностика. Три этапа:

Обследование, системный анализ и оценка существующей структуры и технологий управления

Разработка новых вариантов организационных структур и технологий управления на основе информационных технологий

Разработка положения по реорганизации управления, плана внедрения регламента управленческого документооборота

Условно выделяют КИС: тиражируемые, полузаказные и заказные.

Тиражируемые – не имеют возможности внесения изменений. Используются в малом бизнесе.

Заказные – использовать неэффективно, так как они не соответствуют принятым стандартам, трудно модернизировать. Применяются на производствах с большой спецификой.

Полузаказные – наиболее гибкие, в большей степени удовлетворяют требованиям заказчика, требуют меньших капитальных затрат.

КИС - целостная платформа управления предприятием

Цель – поддержка функционирования и развития предприятия. Результаты создания и эксплуатации КИС должны позволить предприятию быстро увеличивать прибыль за счет эффективного управления на различных уровнях.

Задача управления

Это наилучшая организация преобразования поступающих на вход ресурсов в конечный результат.



Схема деятельности предприятия

Структура и принцип работы любой организации могут быть описаны характерными объективными законами управления, регламентирующими управляющее воздействие на систему.



На первом уровне – данные о ресурсах (финансовых, материальных, кадровых, информационных). Здесь они собираются и накапливаются.

На втором уровне (уровне знаний) и на третьем (тактическом) КИС хранит и обрабатывает структурированные (то есть систематизированные в соответствии с требованиями среднего управляющего персонала) корпоративные данные.

Четвертый уровень (стратегический) содержит системы поддержки принятия решений (содержат средства многомерного анализа данных, инструменты аналитической обработки). Используются специальные математические методы, позволяющие прогнозировать динамику развития различных показателей, анализировать затраты по различным видам деятельности, формировать подробные бюджеты по разным схемам.

Современные технологии организации управления

Есть два подхода (принципа) к организации управления на предприятии: традиционный функциональный (задачный) и процессный.

Архитектура ИС разрабатывается исходя из конкретного принципа.

Функциональный подход

Основные черты:

строгая вертикальная иерархия управления

жесткое разделение труда, сгруппированное в соответствии со спецификой выполняемых действий

управление, ориентированное на выполнение однородных действий

Недостаток: нет прямой связи между подразделениями при развитии бизнес-процесса (связь между руководителями с целью согласования результатов работы отдельных подразделений).

Это технология сборочного конвейера. Значит, отсутствует мотивация работника (его заинтересованность в конечном результате).

В функционально-ориентированном бизнесе 20% времени – выполнение операции, 80% - передача информации. Вывод:

отсутствие структурированной системы получения данных от подразделений; есть фрагментарные отчеты, но нет единой системы

несогласованность действий между способами

дублирование работ

отсутствие отлаженной системы документооборота между отделами

Процессный подход

Основан на использовании бизнес-модели предприятия, которая определяет взаимодействие бизнес-процессов (не ограничиваясь отдельными подразделениями).

Право принятия решений и ответственность за них передается работникам, компетентным в своих областях. Работник четко знает и цели своего предприятия, и свою роль в общем деле.

Пример: в экономике Японии подъем произошел после перехода компаний на процессное управление. Сейчас отдельные бизнес-процессы патентуются, покупаются.

Возможность гибко перестраивать организационную структуру предприятия, процесс производства специализацию компании называется «бизнес-реинжиниринг».

Реинжиниринг = ОриентацияНаПроцессы + УдовлетворениеПотребностейКлиента + НовыеПравилаРаботы + НовыеИнформационноКоммуникативныеТехнологии

«Горизонтальные» предприятия характеризуются тем, что мало решается задач для обеспечения внутренней жизнедеятельности, а много – для удовлетворения интересов заказчика.

Для этого нужно:

специальное ПО процессов координации (Coordination Software)

новые профессиональные качества менеджеров среднего звена

Программные продукты управления предприятием

Классификация продуктов

Можно разделить на 3 группы:



Западные продукты

R/3 (SAP) – Германия (или SAP AG), Oracle (Oracle Application)- США, Baan IV, V (Baan), Scala (Scala), One Word I.D.Edvards (I.D.Edvards), People Soft (People Soft) и др.

Стоимость 1 рабочего места около 7000$ и выше; общая стоимость около $300 тыс.

Это крупные интегрированные комплексы ERP-класса (кроме управления производством еще модули CRM,ASP(автоматизация продаж),OLAP).

Средние КИС: Attain Axapta (компания Navision в составе Microsoft). Стоимость 1 рабочего места приблизительно 1000-1700$ для малого бизнеса и от 1500$ для среднего.

Западные КИС опираются на западные технологии ведения бизнеса.

Российские продукты

Галактика (Галактика), Парус-корпорация (Парус), 1С:Предприятие (1С), 1С:Рарус (1С:Рарус), Эталон (Цефей), БОСС-корпорация (АйТи), NS2000 (Никос-Софт), Тектон (ИнтелГрупп), БЭСТ-ПРО (Интеллект-Сервис), Флагман (ИНФОСОФТ).

Их отличия: более низкая стоимость, учет отечественной специфики, возможность изменения бухгалтерского и налогового учета.

В информатизации банковской деятельности выделяют два направления:

Информатизация задач ввода и обновления оперативной информации, получение стандартной отчетности(OLTP-системы - Online Transaction Processing на базе СУБД).

Информатизация аналитических задач высокого уровня (анализ деятельности банка, получение консолидированного отчета, расчет и управление рисками и др.). Используется технология информационных хранилищ (Data Warehouse), приложения оперативной аналитической обработки OLAP(Online Analytic Processing) и средств интеллектуального анализа данных (Data Wining).

Примеры банковских ИС: “RS-Bank 4”, “DiasoftBank 4.4”, “InvoBank”.

Кроме КИС используются программные системы, реализующие отдельные функции управления:

Информационно-бухгалтерские: 1С:Бухгалтерия, БЭСТ, Парус

Информационно-справочные: Гарант, Консультант Плюс, Кодекс

Программы для бизнес-планирования: Project Expert, Microsoft Project/

Автоматизированное управление бизнес-процессами

Понятие Workflow и Workflow Management

Workflow Management – это технология автоматизированного управления потоком работ (и через него бизнес-процессом).

То есть автоматизированные прием/передача информации с одного рабочего места на другое. Это автоматизация процессов, а не отдельных функций. Такие системы позволяют автоматически отслеживать последовательность и время выполнения функций, маршрута документов, контроля загрузки участников процесса на различных его стадиях.



Источники данных (возможно, использовать различные приложения, которые были до реорганизации)

Разработчик Workflow(Workflow Designer)-формальное описание Workflow:

КТО (пользователь)

КОГДА (сроки)

НАД ЧЕМ (данные)

ЧТО (операции над данными)

Архитектура системы Workflow Management

Фактически такие системы позволяют организовать эффективную обратную связь для управления организацией.



В любой момент бизнес-аналитик может получить отчет в любом разрезе. Появляется возможность динамически совершенствовать процессы.

Workflow Management может использоваться как промежуточный вариант при внедрении ERP-системы, так как в этом случае придется отказаться от всех работающих приложений.

Стандарты в области Workflow Management

Их устанавливают организации:

Workflow Management Coalition (WfMC) – некоммерческая (1993 г.)

Business Process Management Initiative (BMPI.org) – некоммерческая (2000 г.)

Workflow and Reengineering International Association (WARIA)

WfMC – разработка единых стандартов для обеспечения взаимодействия между разнородными продуктами Workflow и их интеграция с электронной почтой, системами распознавания, управления документооборотом и т.д.

Разработано:

референтная модель Workflow

терминология

спецификация Workflow API (WAPI) для клиентских приложений

спецификация по аудиту данных в Workflow

рекомендации по разработке стандартов для языка моделирования бизнес-процессов – BPML (Business Process Modeling Language). В России интересы WfMC – компания «Логика Бизнеса»

BMPI.org – разрабатывает стандарты и средства для решения задач интеграции бизнес-процессов.

Разработано:

BPML (Business Process Modeling Language) – мета-язык для моделирования бизнес-процессов

BPNM – нотации по моделированию, позволяют представить бизнес-процессы как диаграмму – спецификация для связи нотаций

BPQL – язык запросов бизнес-процесса (Business Process Query Language). Язык запросов между системами управления бизнес-процессами

Модель Workflow Management с точки зрения WfMC

Workflow – автоматизация (полностью/частично) бизнес-процесса, при которой документы, информация, задания передаются в соответствии с набором процедурных правил. Системы управления Workflow – это ПО, которое описывает, создает, управляет потоком работ.

Основные понятия и соотношения



Экземпляры процесса – версии, отличающиеся потоками данных.

Заявка нового клиента – очередной экземпляр.

В результате получают либо новые объекты, либо вызовы приложений (считывание из БД, запись).

Описание процесса – набор функций, а экземпляр – частный случай с конкретными входными данными.

Эталонная модель системы Workflow Management (WfMC)

Определяет архитектуру взаимодействия в следующих областях:

импорт и экспорт описаний процессов

взаимодействие с клиентским приложением и программой-обработчиком списка работ

вызов программных инструментов приложений

взаимодействие между различными системами Workflow

функции администрирования и мониторинга

Оперативная аналитическая обработка данных в КИС

Основные понятия OLAP

Определение

OLAP - это Online Analytical Processing, т. е. оперативный анализ данных. 12 определяющих принципов OLAP сформулировал в 1993 г. Е. Ф. Кодд - "изобретатель" реляционных БД. Позже его определение было переработано в так называемый тест FASMI.

Тест FASMI

OLAP - это Online Analytical Processing, т. е. оперативный анализ данных. 12 определяющих принципов OLAP сформулировал в 1993 г. Е. Ф. Кодд - "изобретатель" реляционных БД. Позже его определение было переработано в так называемый тест FASMI.

Fast (Быстрый) - анализ должен производиться одинаково быстро по всем аспектам информации. Приемлемое время отклика - 5 с или менее.

Analysis (Анализ) - должна быть возможность осуществлять основные типы числового и статистического анализа, предопределенного разработчиком приложения или произвольно определяемого пользователем.

Shared (Разделяемой) - множество пользователей должно иметь доступ к данным, при этом необходимо контролировать доступ к конфиденциальной информации.

Multidimensional (Многомерной) - это основная, наиболее существенная характеристика OLAP.

Information (Информации) - приложение должно иметь возможность обращаться к любой нужной информации, независимо от ее объема и места хранения.

OLAP и многомерное представление. Кубы

Пользователь OLAP получает естественную, интуитивно понятную модель данных, организуя их в виде многомерных кубов (Cubes). Осями многомерной системы координат или измерениями (Dimensions) служат основные атрибуты анализируемого бизнес-процесса. На пересечениях осей (измерений) в ячейках находятся данные, количественно характеризующие процесс - меры (Measures) или показатели.

Измерение – множество однотипных данных, образующих одну из граней куба (например: дни, месяцы, кварталы, годы). Они играют роль индексов для значений показателей, находящихся в ячейках.

Так как для каждого куба может быть определено несколько показателей, то комбинация членов всех измерений будет определять несколько ячеек со значениями каждого показателя. Поэтому уже при однозначной идентификации ячейки необходимо указать комбинацию членов всех измерений и показатель.

Пользователь, анализирующий информацию, может "разрезать" куб по разным направлениям, получать сводные (например, по годам) или, наоборот, детальные (по неделям) сведения и выполнять другие действия, которые ему придут в голову в процессе анализа. В качестве мер в трехмерном кубе, изображенном на рис. 4.1, использованы суммы продаж, а в качестве измерений - время, товар и магазин. Измерения представлены на определенных уровнях группировки: товары группируются по категориям, магазины - по странам, а данные о времени совершения операций - по месяцам.



Рис. 4.1. Пример куба

«Разрезание» куба

Даже трехмерный куб сложно отобразить на экране компьютера так, чтобы были видны значения интересующих мер. О кубах с количеством измерений больше трех можно и не говорить. Для визуализации данных, хранящихся в кубе, применяются, как правило, привычные двумерные (табличные) представления.

Двумерное представление куба можно получить, "разрезав" его поперек одной или нескольких осей (измерений): мы фиксируем значения всех измерений, кроме двух, - и получаем обычную двумерную таблицу. В горизонтальной оси таблицы (заголовки столбцов) представлено одно измерение, в вертикальной (заголовки строк) - другое, а в ячейках таблицы - значения мер. При этом набор мер фактически рассматривается как одно из измерений - мы либо выбираем для показа одну меру (и тогда можем разместить в заголовках строк и столбцов два измерения), либо показываем несколько мер (и тогда одну из осей таблицы займут названия мер, а другую - значения единственного "неразрезанного" измерения).

Примеры

1. Двумерный срез куба для одной меры – "Продано штук" и двух "неразрезанных" измерений – "Место продажи" и "Время" (Рис. 4.2). США Мексика Россия  Январь 7000 600 950  Февраль 12000 500 900  Март 8000 820 1000  Рис. 4.2. Двумерный срез куба для одной меры

2. Одно "неразрезанное" измерение – "Место продажи" и значения нескольких мер – "Продано штук", "Сумма продажи" и "Расходы магазина" (Рис. 4.3). США Мексика Россия  Продано штук 27000 1920 2850  Сумма продажи 300000 3000 45000  Расходы магазина 150000 10000 15000  Рис. 4.3. Двумерный срез куба для нескольких мер

3. Несколько "неразрезанных" измерений – "Место продажи", "Время" и значения нескольких мер – "Продано штук", "Сумма продажи" и "Расходы магазина" (Рис. 4.4). Январь Февраль   США Мексика Россия США Мексика Россия  Продано штук 7000 600 950 12000 500 900  Сумма продажи 105000 9000 15000 12000 7600 13000  Расходы магазина 150000 10000 15000 60000 3500 4500  Рис. 4.4. Двумерный срез куба с несколькими измерениями на одной оси

Метки, иерархии и уровни

Значения, "откладываемые" вдоль измерений, называются членами или метками (members). Метки используются как для "разрезания" куба, так и для ограничения (фильтрации) выбираемых данных. Значения меток отображаются в двумерном представлении куба как заголовки строк и столбцов.

Метки могут объединяться в иерархии, состоящие из одного или нескольких уровней (levels). Например, метки измерения "Магазин" (Store) естественно объединяются в иерархию с уровнями:

Весь мир

Страна

Регион

Область

Город

Магазин

В соответствии с уровнями иерархии вычисляются агрегатные значения, например, объем продаж для России (уровень "Страна") или для Тверской области (уровень "Область"). В одном измерении можно реализовать более одной иерархии - скажем, для времени: {Год, Квартал, Месяц, День} и {Год, Неделя, День}.

Иерархии в измерениях необходимы для возможности агрегации и детализации значений показателей.

Существуют типы иерархий:

сбалансированная

несбалансированная

неровная

Сбалансированная – по высоте, число уровней неизменно, каждая ветвь иерархического дерева содержит объекты каждого из уровней.

Несбалансированная – число уровней может быть изменено, и каждая ветвь иерархического дерева может содержать объекты, принадлежащие не всем уровням, только нескольким первым. Как правило, это объекты одного типа. Например, несбалансированная иерархия типа «начальник-подчиненный», тип всех объектов – «сотрудник».

Неровная – число уровней постоянно, но некоторые ветви могут содержать объекты, принадлежащие не всем уровням. Например, географическая иерархия с уровнями «Страны», «Штаты», «Города» (есть страны без штатов, т.е. есть объекты, логические «родители» которых не находятся на непосредственно вышестоящем уровне).

Организации данных в кубах

Используются варианты организации данных:

гиперкубическая

поликубическая

Поликубическая – может быть несколько гиперкубов с различной размерностью и с различными измерениями в качестве их граней.

Например:

двумерный гиперкуб – для показателя «рабочее время менеджера»

трехмерный – для «объема продаж»

В случае гиперкубической модели предполагается, что все показатели должны определяться одинаковым набором измерений.

Операции манипулирования измерениями

Формирование «Среза»

Подмножество гиперкуба, получившееся в результате фиксации значения одного или более измерений, называется срезом (slice).

Например, если взять один член измерения модели – «Волга», то получим подмножество (двумерную таблицу), содержащую информацию об истории продажи различными менеджерами в различные годы.

Операция «Вращение» (rotate)

Это представление (визуализация) информации. Обычно применяется при двумерном представлении данных. Применяется для удобства пользователя.

Отношение и Иерархические Отношения

Измерений может быть много и между их значениями существует множество различных отношений (Relation) типа 1:М.

Например, каждый менеджер может работать только в одном подразделении, а каждой модели автомобиля однозначно соответствует фирма.

Менеджер ( Подразделение

Модель ( Фирма-производитель

Множество отношений может иметь иерархическую структуру – это иерархические отношения.

День ( Месяц ( Квартал ( Год (для измерений время отношения устанавливается автоматически)

Менеджер ( Подразделение ( Регион ( Фирма ( Страна

Модель ( Завод ( Производитель ( Страна

Часто удобно не объявлять новые измерения и затем детализировать между ними отношения, а использовать иерархические отношения. В этом случае все потенциально возможные значения из разных измерений объединяются в одно множество.

Например, Менеджер (Петров, Иванов, Сидоров, Смирнов) ( Подразделение (филиал1, филиал2, филиал3) ( Регион (Восток, Запад) ( Фирма (НВ, НА) и определить между ними отношение иерархии.

Восток ( НА

Запад ( НВ

Филиал1 ( Восток

Филиал2 ( Восток

Филиал3 ( Запад

Петров ( Филиал1

Сидоров ( Филиал2

Иванов ( Филиал3

Смирнов ( Филиал2

Операция Агрегации (Drill Up)

С точки зрения пользователя Подразделение, Регион, Фирма, Страна являются точно такими же измерениями, как и Менеджер. Но каждое из них соотносит новому, более высокому уровню агрегации значений показателя ОбъемПродаж (в процессе анализа пользователь не только работает с различными Срезами данных и выполняет их Вращение, но и переходит от детализированных данных к агрегированным, то есть производит операцию Агрегации).

Например, посмотрев, как Петров в 2001 году продавал Жигули и Волгу можно посмотреть соотношение продаж этих моделей на уровне Подразделения, где работает Петров. А затем аналогично по Региону или Фирме.

Операция Детализации (Drill Down)

Обратный переход от агрегированных данных к детальным.

Например, начав анализ на уровне Региона, можно получить более точную информацию о работе конкретного Подразделения или Менеджера.

Концепция оперативной аналитической обработки данных

В основе концепции OLAP лежит принцип многомерного представления данных. Основные идеи следующие:

Многомерное концептуальное представление представляет собой множественную перспективу, состоящую из нескольких независимых измерений, вдоль которых могут быть проанализированы определенные совокупности данных.

Одновременный анализ по нескольким измерениям определяется как многомерный анализ.

Каждое измерение включает направления консолидации данных, состоящие из серии последовательных уровней обобщения, где каждый вышестоящий уровень соответствует большей степени агрегации данных по соответствующему измерению.

Анализ данных включает в себя произвольный выбор желаемого уровня детализации информации по каждому из измерений.

Так, измерение Исполнитель может определяться направлением консолидации, состоящим из уровней обобщения "предприятие - подразделение - отдел - служащий". Измерение Время может даже включать два направления консолидации - "год - квартал - месяц - день" и "неделя - день", поскольку счет времени по месяцам и по неделям несовместим.

Операция спуска (drillingdown) соответствует движению от высших ступеней консолидации к низшим; напротив, операция подъема (rollingup) означает движение от низших уровней к высшим (рис. 4.5).



Рис. 4.5. Измерения и направления консолидации данных

Часто аббревиатурой OLAP обозначается не только многомерный взгляд на данные, но и хранение самих данных в многомерной БД. Вообще говоря, это неверно, поскольку сам Кодд отмечает, что "Реляционные БД были, есть и будут наиболее подходящей технологией для хранения корпоративных данных. Необходимость существует не в новой технологии БД, а, скорее, в средствах анализа, дополняющих функции существующих СУБД и достаточно гибких, чтобы предусмотреть и автоматизировать разные виды интеллектуального анализа, присущие OLAP".

Требования к средствам оперативной аналитической обработки

1 2 3