автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.10, диссертация на тему:Метод объектно-ориентированного анализа потребностей пользователей в ресурсах информационных систем

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК

РГб Ой

11 ИНСТИТУТ СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА

Специализированный совет К 003.63.01

На правах рукописи КОНОНОВ Александр Анатольевич

УДК 681.3+659.2

МЕТОД ОБЪЕКТНО-ОРИЕНТИРОВАННОГО АНАЛИЗА ПОТРЕБНОСТЕЙ ПОЛЬЗОВАТЕЛЕЙ В РЕСУРСАХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ

Специальность 05.13.10 - Управление ь ооцнальшх и экономических системах

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 1993

Работа выполнена в Институте системного анализа (ПСА) РАН.

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор ВДГИЧКО В.Н.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор БРАТУХИН П.И. кандидат экономических наук ЛЕВИТ Б.Ю.

Ведущая организация: Институт проблем информатики (Ш!)

РАН.

Защита состоится

../Г

" О '__ 1993 г. в -1&._ час.

на заседании специализированного совета К 003.63.01 Института системного анализа РАН по адресу: 117312, Москва, прссгект летня Октября, 9.

С диссертацией пож.чо ознакомиться в библиотеке Института системного анализа РАК.

Автореферат разослан " « ^ тдд.Чг.

Ученый секретарь специализированного совета, доктор физико-математических наук

А.П.К0Р0СТЕЛЕЗ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ. Несмотря на более чем тридцатилетнюю историю развития методов предпроектного анализа для создания информационных систем (ИС) потребность в проведении новых исследований в этой области по-прежнему актуальна. Отсутствие достаточно полного и адекватного стоящим проблемам набора методов для проведения предпроектного анализа является одной из главных причин того, что более половины разрабатываемых систем не могут быть созданы в пределах отведенных для их создания времени и средств, а разработанные системы требуют дорогостоящих доработок и доводки в процессе эксплуатации. Стоимость таких доработок порой сопоставима с затратами на разработку первоначально созданной системы. Особенно остро эта проблема в настоящее время стоит в странах с высокоразвитой современной экономикой, что, в частности, нашло свое отражение в принятии общеевропейских программ научно-исследовательских работ в области разработки новых методов предпроектного анализа и проектирования ИС - ESPRIT I и ESPRIT II.

Развитие методов предпроектного анализа самым тесным-..об- -разом связано с развитием методов программирования и проектирования ИС. В настоящее время происходит все более заметное вытеснение ставшего традиционным структурного подхода к созданию ИС более эффективным объектно-ориентированным. И если в области программирования произошла настоящая революция с появ-_ лением таких объектно-ориентированных языков, как СИ++ и Турбо Паскаль 5.5, то новые адекватные методы предпроектного анализа только начинают разрабатываться.

Исследования, результаты которых приведены в работе, проводились в рамках НИР лаборатории -Системного анализа процессов информатизации" ИСА РАН: -Прогнозирование развития процессов информатизации и создания новой информационной среды общества в условиях перехода к рыночной экономике-, выполнявшейся в соответствии с Постановлением ГКНТ N 359 от 29.03.91, и -Исследование путей повышения информативности при обработке данных-, выполнявшейся на основании распоряжения Государственной комиссии по военно-промышленным вопросам Кабинета Министров N58 от 25.04.91.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ состояла в том, что бы, используя объект-

но-ориентированный подход, разработать метод, позволяющий решать одну из наиболее сложных и наименее методологически проработанных задач предпроектного анализа - задачу выявления и структуризации потребностей пользователей в ресурсах ИС.

Для достижения этой цели в диссертации поставлены и решены следующие НАУЧНЫЕ и ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАДАЧИ:

- проведен обзор существующих методов предпроектного анализа, выявлены объективные предпосылки необходимости постоянного развития этих методов по мере возникновения и распространения новых информационных технологий;

- показана необходимость разработки метода позволяющего осуществлять проведение детального системного анализа потребностей будущих пользователей ИС;

- разработан новый метод предпроектного анализа - Метод анализа потребностей пользователей в ресурсах информационных систем (ООАПП), позволяющий проводить предлроектный анализ требований и потребностей будущих пользователей ИС систематично, подробно, с выявлением ключевых потребностей пользователей;

- на основе метода ООАПП разработано приложение теоретической концепции гарантированной оценки неопределенности га-формации к решению задачи оценки неопределенности остающейся в системе при реализации различных вариантов ИС. Эта оценка позволяет прогнозировать степень удовлетворенности пользователей при реализации различных вариантов ИС;

- разработана система анализа потребностей пользователей в ресурсах информационных систем (САППРИС). САППРИС обеспечивает поддержку применения метода ООАПП на персональном компьютере;

- проведена опытная эксплуатация системы САППРИС в процессе выполнения предпроектного анализа при создании ИС брокерской фирмы и при анализе задач создания ИС для поддержки управления готовностью автотранспорта Республики Кыргызстан к функционированию в экстремальных условиях.

НАУЧНУЮ НОВИЗНУ содержат следующие результаты проведенных исследований:

- обзор развития методов предпроектного анализа, демонстрирующий необходимость разработки на основе объектно-ориентированного подхода новых методов предпроектного анализа,

позволяющих выявлять и структурировать потребности будущих пользователей ИС;

- оригинальная концепция применения объектно-ориентированного подхода к анализу потребностей пользователей в поддержке их профессиональной и служебной деятельности средствами новых информационных технологий;

- разработанный в процессе исследований метод предпроект-ного анализа потребностей будущих пользователей информационных систем;

- метод приложения концепции гарантированной оценки неопределенности информации для прогнозирования удовлетворенности пользователей создаваемой информационной системой и выбора лучшего варианта ИС.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННХТЬ диссертации была доказана в ходе проведения опытной эксплуатации и внедрения системы САПП-РИС в Производственно-кооперативном объединении (ПКО) -Линама« и в Информационно-вычислительном центре (ИЭД) Научно-производственного объединения (НПО) "Кыргыздортранстехника-. В результате применения метода удалось в значительной степени сократить время и расходы на проведение предпроектного анализа и проектирование ИС, обеспечить создание информационных систем полностью удовлетворяющих заказчиков.

АПРОБАЦИЯ. Основные положения, результаты и выводы, приводимые в работе, были доложены на Всероссийском совещании разработчиков и пользователей систем гипермедиа и гипертекста, на семинарах лаборатории Системного анализа проблем информатизации ИСА РАН, на научно-технических советах НПО -Кыргыздорт-ранстехника", использованы в отчетах по НИР лаборатории -Системного анализа процессов информатизации- ИСА РАН.

ПРАКТИЧЕСКОЕ ВНЕДРЕНИЕ. Результаты диссертационной работы были внедрены:

- в Производственно-кооперативном объединении -Линама" при создании ИС брокерской фирмы, входящей в его состав;

- в Информационно-вычислительном центре НПО "Кыргыздорт-ранстехника- при проведении анализа потребностей в поддержке ресурсами ИС процессов управления готовностью автотранспортной системы Республики Кыргызстан к функционированию в экстремальных условиях стихийных бедствий.

Эффект от внедрения - сокращение сроков и средств на про-

- 4 -

ведение анализа и создание ИС.

ПУБЛИКАЦИИ. Основные результаты диссертационной работы содержатся в 5 печатных работах.

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, заключения, списка цитированной литературы из 136 наименований и четырех приложений. Работа включает 11? страниц основного текста, иллюстрируемого 24 рисунками и 11 таблицами, а так же приложения на 42 страницах.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, формулируются цели и задачи исследования, анализируются научная новизна и ценность работы.

Первая глава "Проблемы развития методов предпроектного анализа для создания информационных систем" включает в себя 2 раздела.

В разделе 1.1 "Место предпроектного анализа в жизненном цикле информационных систем" сформулированы основные задачи проведения предпроектного анализа, показаны его место и роль в создании новой информационной системы (НИС) организации, перечислены основные недостатки существующих методов.

Раздел 1.2 "Обзор развития методов предпроектного анализа для создания информационных систем- содержит описание основных этапов развития методов предпроектного анализа ИС и подходов на которых они базировались. В качестве структурной основы обзора принята устоявшаяся за рубежом классификация подходов и методов создания ИС. Этот раздел состоит из трех подразделов.

В подразделе 1.2.1 «Методы классического подхода" указывается, что основным достижением методов, так называемого, ••классического" подхода, доминировавшего до середины 1970-х годов, стала выработка требований стадийности создания и правил документирования систем. Наиболее признанным инструментарием появившимся в эпоху классического подхода стали блок-схемы. Они широко применялись для описания алгоритмов решения отдельных задач и описания функционирования систем в целом.

В подразделе 1.2.2 -Структурные методы анализа- отмечается, что с середины 19?0-х годов началась интенсивная разра-

ботка методов основанных на структурном подходе. Проанализированы достоинства и недостатки наиболее популярных методов: метода иерархических схем HIPO, метода структурного анализа и проектирования SADT, метода потоковых диаграмм. В качестве самых существенных недостатков существующих методов названы следующие:

1) с их помощью невозможно устанавливать и отслеживать классификационные связи между отдельными изучаемыми объектами;

2) с их помощью невозможно глобально описать каждый объект совместно с методами обращения с ним, факторами на него влияющими и особенностями его проявления при влиянии этих факторов;

3) с их помощью невозможно провести детальный анализ потребностей пользователей в ресурсах ИС.

Перечисленные причины обуславливают громоздкость документации, высокий уровень дублирования информации в ней и, как следствие, снижают эффективность предпроектного анализа.

Подраздел 1.2.3 -Современные тенденции развития методов предпроектного анализа- содержит обзор основных современных направлений развития методов предпроектного анализа. В качестве наиболее важных тенденций отмечены следующие:

- создание систем поддержки группового проведения работ и обеспечения интегрирования пользователей в процесс проведения анализа;

- разработка новых методов на основе объектно-ориентированного подхода;

- применение гипертекстовых средств для поддержки проведения предпроектного анализа и документирования его результатов;

- разработка средств поддержки проведения анализа потребностей пользователей.

Вторая глава -Объектно-ориентированный анализ потребностей будущих пользователей информационных систем- содержит четыре раздела.

В разделе 2.1 -Потребности будущих пользователей как предает предпроектного анализа при создании ИС- отмечается, что до самого последнего времени проблеме анализа потребностей пользователей создателями ИС не уделялось должного внимания. Лишь в начале 1990-х годов, стало очевидным, что накал борьбы

на рынках ИС достиг апогея и шансы выжить имеют лишь фирмы с высочайшим уровнем качества, понимающие, что основной их капитал - это полное удовлетворение потребностей пользователей. Несовершенство сложившейся практики, когда спецификации требований к ИС не предшествует глубокое исследование потребностей пользователей, имеет своим следствием получение аналитиками от пользователей/заказчиков неполной, фрагментарной информации в результате чего создаваемые системы требуют больших доработок после их создания. На основе анализа результатов исследований, накопленных в таких областях науки как эргономика, системный анализ, теория принятия решений, в диссертации предложены основные методические положения по анализу потребностей пользователей, реализуемые в методе ООАПП.

В разделе 2.2 "Объектно-ориентированный подход как методологическая основа для разработки новых методов анализа» дается основной понятийный аппарат объектно-ориентированного подхода (ООП). Указывается, что система объектов, построенная на принципах ООП, должна обладать свойствами инкапсуляции, наследования и полиморфизма. Даны определения понятий класса, объекта, структуры, метода, типа и атрибута.

Раздел 2.3 "Метод объектно-ориентированного анализа потребностей пользователей" состоит из двух подразделов.

Подраздел 2.3.1 "Концептуальное представление" содержит описания метода ООАПП и реализации в нем основных понятий и принципов объектно-ориентированного подхода. В качестве объектов при использовании метода предлагается рассматривать:

- потребности подразделений предприятий в средствах ИС;

- потребности должностных лиц, лиц принимающих решения, специалистов и всех сотрудников предприятия, деятельность которых может поддерживаться средствами и ресурсами ИС;

- потребности в поддержке с помощью ресурсов ИС выполнения отдельных функций, задач, выработки решений;

- потребности в средствах ИС для поддержки получения, хранения и обработки пользователями конкретной информации, использующейся ими для принятия должностных решений, выполнения служебных функций и решения профессиональных задач.

В описания объектов включаются сценарии ситуаций, в которых изучаемые потребности проявляют себя наиболее остро, а так же оценки экспертов, позволяющие зафиксировать акценты.

которые делаются пользователями на отдельных потребностях. Отслеживание наследственных связей между объектами и их классификация на основе этих связей позволяют выявлять ключевые составляющие потребностей пользователей.

Объект в методе ООАПП представляет собой структуру, состоящую из некоторого множества других объектов и фиксированного числа атрибутов. Атрибутами являются сценарии, выставляемые экспертами оценки и указатели на принадлежность объекта к определенному типу, классу и подклассу. Объект всегда относится к некоторому классу объектов. Объекты одного класса могут наследовать в виде части своей структуры структуру объектов другого класса, образуя подкласс базового класса. Основные результаты анализа представляются в виде структурированного множества объектов и множества классов, упорядоченного по количеству объектов каждого класса. В заключении параграфа перечисляются основные ограничения и правила применения метода.

В подразделе 2.3.2 -Формальная схема метода- дано подробное формальное описание метода ООАПП.

Все множество объектов формируемое при анализе представлено в виде:

(3 = {С^, исЛ}, где 1С-К, К - множество целых положительных чисел. I = {1, 2.....1д} - множество индексов объектов множества (}.

Объект из множества (3 представлен в виде:

= (0^, Б1( В^, а^, к^), где: 0^ - это множество объектов входящих в анализируемый объект и образующих его структуру. 0^(3. 01 - 3€У01}.

- множество сценариев, на котором анализируется объект <3^.

Б - множество всех сценариев (ситуаций), которое формируется в процессе анализа. = (Б^-, }.

В^ - множество балльных оценок, с помощью которых эксперты расставляют акценты на множестве 0^, тем самым выражая свое отношение к важности использования средств ИС для поддержки объектов множества 0^. В^ - представляет собой матрицу размерностью = эир.^ * эир^ * эир^,

где Е^ = (Е^, ^Е!} ~ множество экспертов привлекав-

шихся к анализу объекта Qj.

Bj = {В0||-В, ocïqj, sdgj, e^Jgj}, В - множество, определяющее систему оценок.

aj - атрибут, представляющий собой идентификатор объекта;

kj - атрибут представляющий собой идентификатор класса, к которому относится объект.

Все множество объектов относящихся к классу Kv обозначено через Qv. QfrQ.

К - множество всех классов выявленных в процессе анализа.

К = {Kv, v£V}.

Kv = (а^у. Эру ,OjV),

где: akv - атрибут, представляющий собой идентификатор класса;

apv - атрибут, представляющий собой идентификатор класса, подклассом которого является класс Ку. В работе подробно рассмотрены правила классификации объектов.

Для любого Qj [QjSQy -> ki=alcv3. При этом все объекты принадлежащие к Qv должны обладать свойством: Oj = Oiv. Oiv -множество объектов образующих структуру любого объекта класса Kv.

Основные задачи проведения анализа потребностей могут быть сформулированы следующим образом: 1) выявить структуру потребностей пользователей; 2) выявить классификационные взаимосвязи отдельных потребностей; 3) выявить ситуации, в которых удовлетворение потребностей имеет наиболее важное значение; 4) определить акценты, которые делаются пользователями на отдельных потребностях.

Формально каждую из этих задач можно описать следующим образом: 1) сформировать множество Q; 2) сформировать множество К; 3) сформировать множество множеств SM = {Sj, Ш}; 4) сформировать множество множеств ВМ = {Bj, ici}.

Эти задачи взаимосвязаны и решаются параллельно в процессе выполнения множества процедур P={Pg, g<£}.

Общее пространство множеств Q, К, SM, ВМ можно рассматривать как фазовое пространство системы, создаваемой в процессе проводимого анализа. Точка в этом пространстве

Е = (Q, К, SM,BM) названа состоянием системы. Выполнение каждой из процедур или операторов множества Р меняет состояние системы, которое для

каждого шага g будет характеризуется положением точки Е в фазовом пространстве параметров ее состояний. Очевидно, что рассматривается система без последействия, поэтому весь процесс анализа можно представить следующим образом: Р1:{Е(0)}->Е(1), Р2:{Е(1)} -> Е(2).....РС:{Е(С-1)} ->Е(0.

Состояния множеств на каждом шаге анализа обозначены соответственно: ¡2(ё), К(ё), БМ^), ВМ(§). Далее в работе подробно рассмотрены основные процедуры множества Р. Особое внимание уделено процедурам контроля непротиворечивости и исключения цикличности в описываемых структурах.

В результате проведения анализа с помощью описанного метода, то есть по окончанию формирования множеств <3, К, БМ, ВМ, аналитики будут иметь в своем распоряжении базу данных, описывающую в логически связанной структурированной форме потребности пользователей с указанием их относительной важности в конкретных ситуациях, в которых эти потребности проявляют себя наиболее сильно. По сути дела, полученные результаты будут содержать координаты направлений концентрации дальнейших усилий по созданию ИС и позволяют определить наиболее важные, критические, потребности пользователей, степень удовлетворения которых может служить основным качественным критерием оценки создаваемой ИС.

В разделе 2.4 "Применение концепции гарантированной оценки неопределенности для прогнозирования удовлетворенности пользователей создаваемой информационной системой" предложен один из нетривиальных путей развития метода ООАПП через использование предложенной В.Н.Цыгичко концепции

гарантированной оценки неопределенности информации при принятии решений.

Согласно используемой концепции, гарантированная оценка или оценка максимально возможной неопределенности информационного объекта может быть определена как сумма гарантированных оценок неопределенностей его структурных составляющих.

Для случая, когда значимость составляющих неодинакова, естественно предположить, что степень влияния неопределенности или энтропия, вносимая каждой ,]-ой составляющей,задается весом V^, выражающим влияние энтропии структурной составляющей j на общую энтропию информационного объекта. Таким образом, гарантированная оценка энтропии информационного объекта Н может

- 10 -

быть рассчитана следующим образом:

J

Н - X" ^ * Н^ .

>1

Теперь, обращаясь к множеству Q, описанному выше, будем рассматривать в качестве объектов этого множества не потребности в поддержке некоторых информационных объектов, а сами эти объекты.

Модифицируем структуру объекта , расширив ее следующим образом:

= Нр1' не1* а1

0^ - имеют тот же смысл, что и ранее.

№01= (Иу, ^=1, . - множество весовых коэффициен-

тов, отражающих степень влияния значений неопределенности объектов 0^ на неопределенность объекта

Но1={Н^, j = 1.....- множество значений гарантированных оценок неопределенностей объектов 0|.

Н^ - принятая в качестве окончательной гарантированная оценка неопределенности объекта С}!.

Нр1 - расчетная гарантированная оценка неопределенности объекта

- гарантированная оценка неопределенности объекта сделанная экспертом.

Множество 0^ - включает в себя все объекты формирующие неопределенность объекта , чего в любом случае можно добиться объединив наименее значимые составляющие в единый объект с семантическим значением "Прочие*-. При этом, если весовые коэффициенты будут представлены в процентных отношениях, то:

>1

Теперь можно получить расчетную гарантированную оценку неопределенности объекта следующим образом:

НрГ^Л^/ЮО. Ы

Для того, что бы проверить правильность расчетного значения целесообразно от эксперта получить непосредственную оценку неопределенности Если | |>е, (где е - максимально

которые делаются пользователями на отдельных потребностях. Отслеживание наследственных связей между объектами и их классификация на основе этих связей позволяют выявлять ключевые составляющие потребностей пользователей.

Объект в методе ООАПП представляет собой структуру, состоящую из некоторого множества других объектов и фиксированного числа атрибутов. Атрибутами являются сценарии, выставляемые экспертами оценки и указатели на принадлежность объекта к определенному типу, классу и подклассу. Объект всегда относится к некоторому классу объектов. Объекты одного класса могут наследовать в виде части своей структуры структуру объектов другого класса, образуя подкласс базового класса. Основные результаты анализа представляются в виде структурированного множества объектов и множества классов, упорядоченного по количеству объектов каждого класса. В заключении параграфа перечисляются основные ограничения и правила применения метода.

В подразделе 2.3.2 "Формальная схема метода- дано подробное формальное описание метода ООАПП.

Все множество объектов формируемое при анализе представлено в виде:

<3 = {С^, кап, где Геи, N - множество целых положительных чисел. I = {1, 2.....1д} - множество индексов объектов множества (}.

Объект <3^ из множества 0 представлен в виде:

<31 = (0^. Б^, Bi.ai.ki), где: 0i - это множество объектов входящих в анализируемый объект и образующих его структуру. 0^. 0{ = {0^, }.

- множество сценариев, на котором анализируется объект <3^.

Б - множество всех сценариев (ситуаций), которое формируется в процессе анализа. = {Б^,

- множество балльных оценок, с помощью которых эксперты расставляют акценты на множестве 0¿, тем самым выражая свое отношение к важности использования средств ИС для поддержки объектов множества 0^. Bi - представляет собой матрицу размерностью : = эир^ * эир^ * эир^,

где Е^ = (Е^, ^е^ " множество экспертов привлекав-

шихся к анализу объекта Qj.

Bj = {B0gg В, oiiJQj, st'Jsj, ettfgj}, В - множество, определяющее систему оценок.

aj - атрибут, представляющий собой идентификатор объекта;

kj - атрибут представляющий собой идентификатор класса, к которому относится объект.

Все множество объектов относящихся к классу Kv обозначено через Qv. QfQ.

К - множество всех классов выявленных в процессе анализа.

К = {Kv, vfV}.

Kv = (akv apv 'Oiv^'

где: akv - атрибут, представляющий собой идентификатор класса;

apv - атрибут, представляющий собой идентификатор класса, подклассом которого является класс Ку. В работе подробно рассмотрены правила классификации объектов.

Для любого Qj [Qj^Qv -> kj=ajiv]. При этом все объекты принадлежащие к Qv должны обладать свойством: Oj = 0jv. 0jV -множество объектов образующих структуру любого объекта класса Kv.

Основные задачи проведения анализа потребностей могут быть сформулированы следующим образом: 1) выявить структуру потребностей пользователей; 2) выявить классификационные взаимосвязи отдельных потребностей; 3) выявить ситуации, в которых удовлетворение потребностей имеет наиболее важное значение; 4) определить акценты, которые делаются пользователями на отдельных потребностях.

Формально каждую из этих задач можно описать следующим образом: 1) сформировать множество Q; 2) сформировать множество К; 3) сформировать множество множеств SM = {Sj, ici}; 4) сформировать множество множеств ВМ = {Bj, iel}.

Эти задачи взаимосвязаны и решаются параллельно в процессе выполнения множества процедур P={Pg. •

Общее пространство множеств Q, К, SM, ВМ можно рассматривать как фазовое пространство системы, создаваемой в процессе проводимого анализа. Точка в этом пространстве

Е = (Q, К, SM.BM) названа состоянием системы. Выполнение каждой из процедур или операторов множества Р меняет состояние системы, которое для

каждого шага б будет характеризуется положением точки Е в фазовом пространстве параметров ее состояний. Очевидно, что рассматривается система без последействия, поэтому весь процесс анализа можно представить следующим образом: Р1:{Е(0)}->Е(1), Р2:{Е(1)} -> Е(2).....РС:{Е(С-1)} ->Е(0.

Состояния множеств на каждом g-м шаге анализа обозначены соответственно: К(й), SM(g), ВМШ. Далее в работе

подробно рассмотрены основные процедуры множества Р. Особое внимание уделено процедурам контроля непротиворечивости и исключения цикличности в описываемых структурах.

В результате проведения анализа с помощью описанного метода, то есть по окончанию формирования множеств <3, К, БМ, ВМ, аналитики будут иметь в своем распоряжении базу данных, описывающую в логически связанной структурированной форме потребности пользователей с указанием их относительной важности в конкретных ситуациях, в которых эти потребности проявляют себя наиболее сильно. По сути дела, полученные результаты будут содержать координаты направлений концентрации дальнейших усилий по созданию ИС и позволяют определить наиболее важные, критические, потребности пользователей, степень удовлетворения которых может служить основным качественным критерием оценки создаваемой ИС.

В разделе 2.4 "Применение концепции гарантированной оценки неопределенности для прогнозирования удовлетворенности пользователей создаваемой информационной системой" предложен один из нетривиальных путей развития метода ООАПП через использование предложенной В.Н.Цыгичко концепции

гарантированной оценки неопределенности информации при принятии решений.

Согласно используемой концепции, гарантированная оценка или оценка максимально возможной неопределенности информационного объекта может быть определена как сумма гарантированных оценок неопределенностей его структурных составляющих.

Для случая, когда значимость составляющих неодинакова, естественно предположить, что степень влияния неопределенности или энтропия, вносимая каждой ,)-ой составляющей,задается весом

выражающим влияние энтропии структурной составляющей з на общую энтропию информационного объекта. Таю™ образом, гарантированная оценка энтропии информационного объекта Н может

- 10 -

быть рассчитана следующим образом:

Л

Н * ^ .

Ы

Теперь, обращаясь к множеству <3, описанному выше, будем рассматривать в качестве объектов этого множества не потребности в поддержке некоторых информационных объектов, а сами эти объекты.

Модифицируем структуру объекта расширив ее следующим образом:

= , ' Нш- ^, Нр^, В^, а^ ).

- имеют тот же смысл, что и ранее.

^СН= •••.•^о^ ~ множество весовых коэффициен-

тов, отражающих степень влияния значений неопределенности объектов на неопределенность объекта .

Но1=(Н|, = 1, ..., Лох) " множество значений гарантированных оценок неопределенностей объектов 0^.

Н^ - принятая в качестве окончательной гарантированная оценка неопределенности объекта <31.

Нр^ - расчетная гарантированная оценка неопределенности объекта <2^.

- гарантированная оценка неопределенности объекта сделанная экспертом.

Множество - включает в себя все объекты формирующие неопределенность объекта , чего в любом случае можно добиться объединив наименее значимые составляющие в единый объект с семантическим значением "Прочие". При этом, если весовые коэффициенты будут представлены в процентных отношениях, то:

.и

Теперь можно получить расчетную гарантированную оценку неопределенности объекта следующим образом:

>1

Для того, что бы проверить правильность расчетного значения целесообразно от эксперта получить непосредственную оценку неопределенности Если | Нр^-Не^|>е, (где е - максимально

допустимое отклонение), то значит были даны противоречивые оценки и поэтому должна быть выполнена повторно процедура определения или заново проведен анализ по формированию и ^ и пересчитано значение что бы снизить разницу

I | до приемлемого уровня. Значение И определяется

следующим образом: если 0^0, то Н^Нр^ иначе К^Н^.

Обозначим через (}Б множество объектов системы, для которой должна быть создана новая ИС, а через НБ - множество неопределенностей объектов <ЗБ, рассчитанное по вышеприведенным алгоритмам. ИБ^Н^, 1<г1}.

Пусть V = {С^, й-1, ..., О - множество множеств объектов типа (}Б, отличающихся от ($3 только значениями гарантированных неопределенностей, которые будут существовать в системе после внедрения й-го варианта ИС. Очевидно, что наилучшим вариантом ИС будет тот, для которого величина гарантированной неопределенности остающейся в системе будет минимальной, то

есть тот, которому соответствует НБт|п =ппп{НБб, ..... О.

Очевидно, что именно такой вариант в наибольшей степени будет удовлетворять потребности пользователей.

В заключении второй главы приводится фрагмент анализа, проводившегося в НПО "Кыргыздортранстехника-, иллюстрирующий применение метода гарантированной оценки неопределенности.

В третьей главе "Система автоматизированного анализа потребностей пользователей в ресурсах информационных систем (САППРИС)" рассматривается программный комплекс, предназначенный для поддержки проведения предпроектного анализа по методу 00АПП.

В разделе 3.1 "Описание системы" приводятся основные данные о системе САППРИС, описания форм, основные правила работы с ними.

Система автоматизированного анализа потребностей пользователей может работать на любых 1ВМ-совместимых персональных компьютерах. Объекты в системе САППРИС представляются в виде формы приведенной на рисунке 1.

Наименования объектов и сценариев в форме даются в сокращенном виде. Для получения их полных наименований необходимо пользоваться функциональными клавишами. Структурные связи между объектами отслеживаются в процессе создания новых объектов благодаря принятой системе кодирования. Каждый объект

Анализ данных по объекту: 3/1/1 Контроль за полнотой информиро

ванности брокеров и коммерческих агентов об интересах фирмы по покупке-продаже товаров Сценариев: 3. Экспертов: 3. Класс: 3/1/1 Подкласс:3/1/1

-1-1-

Объекты|Сценарии| 2 3 4 Итог

V | > ¡Недост.клиент. Нормальный ритм. Перегрузка ср.оп

-1_I-

13/1/1/1 4.0 5.0 6.0 3.0 4.0 2.0 1.0 1.0 3.0

| Получение пр/лис. 5.0 3.0 1.7 3.2

13/1/1/2 4.0 6.0 6.0 5.0 5.0 5.0 3.0 4.0 3.0

|Передача выбороч. 5.3 5.0 3.3 4.5

13/1/1/3 9.0 9.0 9.0 8.0 8.0 8.0 6.0 6.0 6.0

| Анализ пр/листов. 9.0 8.0 6.0 7.7

^2 - ввод по частям КЗ - перечень объектов Р4 - перечень сценариев Рис.1 Представление объекта в системе

при его фиксации в базе данных относится к некоторому классу. Каждый эксперт дает по одной оценке по каждому сценарию и каждой структурной составляющей.

Особая рекомендация касается средних оценок, автоматически рассчитываемых в форме представленной на рис.1. Они могут приниматься в расчет только в случаях, когда известно, что эксперты имеют одинаковый авторитет, а сценарии равную важность. В любом другом случае в качестве основной должна рассматриваться оценка, данная наиболее авторитетным экспертом, остальные оценки рассматриваются как вспомогательные. Это же правило распространяется на оценки данные по отдельным сценариям.

При работе с системой список зафиксированных классов, упорядоченный по числу объектов и подклассов каждого класса, может быть получен в виде формы, представленной в таблице 1. В последней колонке этой формы представлены лишь коды 5 первых зафиксированных объектов данного класса, однако система предоставляет возможность ознакомиться и с полным списком объектов и подклассов любого класса.

В разделе 3.2 -Применение системы САППРИС для анализа

1г14=

Таблица 1.

Список классов КоличКод/баз.код Наименование класса экз.

12 КЗ/1/1/З Задачи анализа КЗ/1/1/З прайс-листов

12 КЗ/6/1 Телефонная связь типа КЗ/6/1 -Электронной почты-

11 К4/2/5/1 Подготовка и печать текстовой К4/2/5/1 информации на компьютере

10 3/1/1/3/1 Анализ прайс-КЗ/1/1/З листов РТСБ

10 4/3/2/2/3 База данных контроля 4/3/2/2/3 исполнения контрактов

10 КЗ/З/4/З Адресная база данных КЗ/З/4/З предприятий по сферам деятельности, отраслям и видам производимой продукции 9 1/1 Контроль финансового

1/1 состояния предприятия

Коды объектов

3/1/1/3/1

3/1/1/3/2

3/1/1/3/3

4/6/7/3/1

4/6/7/3/2

2/3/5/5/1/1

2/4/4/3/5

2/5/1/1/1/1

2/5/6/7/1

2/5/6/7/2

5/2/3

6/1/5

6/4/7/7

6/5/6/3

6/5/7/3

3/2/1

3/2/3/3/2

3/5/1/4/3

4/3/4

4/6/6/1

4/3/2/4/5

4/4/5/2/1/1

4/4/6/7

5/3

5/4/4/5

3/5/1/2

3/5/4/3/5

3/6/1/7

2/5/6/7/1

2/5/6/7/2

1/4/3/1

2/4/2

3/3/4/2

7/1/1

7/3/3/1

потребностей брокерской фирмы" в качестве иллюстрации применения метода приводится фрагмент анализа, проводившегося по методу ООАПП при создании ИС брокерской фирмы крупного коммерческого объединения. Благодаря применению САППРИС удалось провести анализ в кратчайшие сроки и уже на начальном этапе работ определить основные программные продукты, которые должны были быть использованы или разработаны. Наиболее важные выявленные классы объектов, потребность в поддержке которых средствами ИС ощущалась пользователями в наибольшей степени, представлены в таблице 1.

В разделе 3.3 "Применение системы САППРИС для анализа потребностей будущих пользователей информационной системы поддержки управления готовностью автомобильного транспорта республики Кыргызстан к функционированию в условиях стихийных бедствий" описан еще один пример применения метода ООАПП и представлены основные его результаты. В частности проведенный анализ позволил выявить наиболее важные классы потребностей в следующих средствах ИС: 1) База данных по распределению парка подвижного состава по регионам республики в разрезах типов и грузоподъемности (потребность была выявлена в 14 случаях); 2) База данных сценариев и характеристик наиболее вероятных стихийных бедствий по регионам республики (12); 3) База данных по состоянию и возможностям восстановления автодорог (12); 4) База данных по потребностям в ГСМ отдельных регионов (11); 5) Расчет размеров ущерба материально-техническим запасам (в%) при различных сценариях стихийных бедствий по районам республики (11); 6) База данных по объемам и структуре перевозок по районам республики в период функционирования в нормальных условиях (10 объектов); 7) База данных характеристик источников информации и контроля выполнения ими графиков предоставления информации (9 объектов).

Эффект от применения метода выразился в значительном сокращении сроков проведения предпроектных исследований и в высоком уровне конкретизации направлений дальнейшей работы над ИС.

В заключении обобщены основные результаты работы.

В приложениях приведена структура программного пакета САППРИС, словарь данных БД САППРИС, основные программные модули САППРИС, акты о внедрении результатов работы.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

В итоге проведения научных исследований и написания диссертации были получены следующие результаты:

1. Изучены существующие методы предпроектного анализа ИС, выявлены объективные предпосылки необходимости постоянного развития этих методов по мере появления и распространения новых информационных технологий.

2. Показано, что одним из наименее изученных и критических на сегодняшний день направлений развития методов предпроектного анализа является анализ потребностей пользователей в ресурсах информационных систем.

3. Исследована перспективность использования различных концептуальных подходов для создания новых методов предпроектного анализа. Показано, что наиболее перспективным на сегодняшний день является использование объектно-ориентированного подхода.

4. Предложена оригинальная концепция применения объектно-ориентированного подхода к анализу потребностей пользователей в поддержке их профессиональной и служебной деятельности средствами новых информационных технологий.

5. Разработан метод объектно-ориентированного анализа потребностей пользователей в ресурсах ИС - метод ООАПП, позволяющий в кротчайшие сроки выявить, структурировать и ранжировать требования и потребности будущих пользователей ИС и тем самым конкретизировать задачи и направления дальнейших работ по созданию ИС.

6. На основе метода ООАПП предложена методика проведения гарантированной оценки неопределенности остающейся в системе при реализации различных вариантов ИС и прогнозирования степени удовлетворенности пользователей создаваемой ИС.

7. Разработана программная система поддержки применения метода ООАПП на персональном компьютере типа IBM PC XT/AT -САППРИС.

8. Проведен анализ потребностей пользователей в ресурсах

создаваемой информационной системы для брокерской фирмы, в результате чего уже на начальном этапе работ по созданию ИС удалось определить основные новые информационные технологии, которые должны были быть использованы и программные системы которые должны были быть разработаны при работе над системой.

9. Проведен анализ и выработаны рекомендации по использованию средств новых информационных технологий для поддержки решения задач управления готовностью автотранспортной системы Республики Кыргызстан к функционированию в экстремальных условиях стихийных бедствий и в период ликвидации их последствий.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Кононов A.A. Системный подход к выбору средств информатизации для предприятий, организаций и учреждений // Вопросы информационной технологии: Сб. трудов. - М.: ВНИИСИ, 1991. -С. 101-108.

2. Кононов A.A. Требования к гипертекстовой технологии, предназначенной для предпроектного анализа и разработки информационных систем // Тезисы докладов Всероссийского совещания разработчиков и пользователей систем гипермедиа и гипертекста. М., 1992.- С. 37-38.

3. Кононов A.A. Метод объектно-ориентированного анализа потребностей пользователей в ресурсах информационных систем // Научно-техническая информация, сер.2.- М.: ВИНИТИ, 1993.- 18 е.- Деп. в ВИНИТИ 15.02.93, N358-B93.

4. Кононов A.A. Принципы построения виртуального макета информационной системы // Научно-техническая информация, сер.2. - М.: ВИНИТИ, 1993.- 18 е.- Деп. в ВИНИТИ 15.02.93, N359-B93.

5. Кононов A.A. Объектно-ориентированный подход к анализу потребностей пользователей в ресурсах информационных систем / НТИ.Сер.2.- 1993.- N4.- С. 16-18.