автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.01, диссертация на тему:Методы компьютерной визуализации и трансформации административных процедур

На правах рукописи

г/

ЗИМОВЕЦ Ольга Анатольевна

МЕТОДЫ КОМПЬЮТЕРНОЙ ВИЗУАЛИЗАЦИИ И ТРАНСФОРМАЦИИ АДМИНИСТРАТИВНЫХ ПРОЦЕДУР

Специальность 05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

005556473 4 ш 2014

Белгород - 2014

005556473

Работа выполнена в федеральном государственном автономном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Белгородский государственный национальный исследовательский университет» (НИУ «БелГУ») на кафедре информационных систем управления.

Научный руководитель Белов Сергей Павлович,

доктор технических наук, профессор

Официальные оппоненты: Заболеева-Зотова Алла Викторовна,

доктор технических наук, профессор, профессор кафедры нано-, био-, информационных и когнитивных технологий МФТИ, г. Москва

Косыгин Александр Васильевич,

доктор технических наук, профессор, директор учебно-научно-исследовательского института информационных технологий, Государственный университет - учебно-научно-производственный комплекс, г. Орел

Ведущая организация Федеральное государственное бюджетное

учреждение науки Институт системного анализа Российской академии наук, г. Москва

Защита состоится 18 декабря 2014 года в 14 часов 00 минут на заседании диссертационного совета Д 212.015.10 на базе ФГАОУ ВПО «Белгородский государственный национальный исследовательский университет» по адресу: 308015, г. Белгород, ул. Победы, д. 85, корп. 15, ауд. 3-8.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке и на сайте ФГАОУ ВПО «Белгородский государственный национальный исследовательский университет» (URL: http://www.bsu.edu.ru).

Автореферат размещен на сайте ВАК при министерстве образования и науки РФ (URL: http://vak2.ed.gov.ru).

Автореферат разослан « » ноября 2014 г. Ученый секретарь

диссертационного совета, д.т.н., проф.

С.П. Белов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы диссертации. С развитием информационно-коммуникационных технологий во многих странах мира сформулирована и решается задача оказания государственных и муниципальных услуг населению в электронном виде. В Российской Федерации эта задача решается в рамках государственной программы «Электронная Россия». По данным Министерства связи и массовых коммуникаций РФ в результате выполнения упомянутой программы должны быть получены существенные социальные, экономические и управленческие эффекты, которые должны привести к улучшению благосостояния населения, росту экономики и повышению эффективности управления административными структурами, как сверху, так и снизу.

Обзор публикаций по разработкам в рамках упомянутой программы показывает, что специалисты, работающие над ее реализацией, уделяют большое внимание задаче компьютерного моделирования регламентов административных процедур (АП), в соответствии с которыми и оказываются государственные и муниципальные услуги населению. При этом в качестве магистрального пути моделирования АП, как правило, рассматриваются методы и средства моделирования бизнес-процессов. Разработки в области моделирования организационно-деловых, в том числе административных процессов, отражены в трудах отечественных и зарубежных ученых: В.В. Репина, C.B. Рубцова, А.Г. Киселева, В.И. Дубейковского, Г.Н. Калянова, A.M. Вендрова, Е.А. Загоруйко, С.И. Маторина, Д. Росса, Дж. Бекера, Д. Пфейфера, Г. Минцберга, Э. Деминга и многих других.

Анализ существующих методов моделирования бизнес-процессов показывает, что они не лишены недостатков, что, несомненно, явилось одной из причин срыва сроков выполнения программы «Электронная Россия». Таким образом, являются актуальными сформулированные ниже цель и задачи диссертационного исследования.

Цель и задачи диссертационного исследования. Целью настоящей работы является совершенствование компьютерного моделирования АП путем разработки графической визуальной нотации и средств ее формальной трансформации для создания электронных моделей, обеспечивающих анализ и реинжиниринг административных регламентов, а также оказание государственных и муниципальных услуг населению в электронном виде.

Для достижения поставленной цели были сформулированы и решены следующие задачи:

- исследовать возможности и проблемы графоаналитического (визуального) моделирования регламентов исполнения АП;

- сформулировать системные требования к визуальным моделям АП;

- обосновать выбор системного подхода и графических средств для выполнения сформулированных требований;

- разработать метод визуального моделирования АП с применением системного подхода, удовлетворяющий сформулированным требованиям;

- разработать математические средства для формального описания систем в терминах выбранного системного подхода;

- разработать способ трансформации визуальных моделей АП в алгебраическое описание предложенными математическими средствами;

- апробировать разработанный метод системного формализованного графоаналитического моделирования АП в процессе обеспечения оказания услуг населению в электронном виде.

Методы исследований. Процессный подход к моделированию организационно-деловых процессов, системно-объектный подход «Узел - Функция - Объект» (УФО-подход), теория множеств, исчисление процессов Милнера, теория паттернов Гренандера.

Научная новизна работы:

1. Разработан новый метод системного формализованного графоаналитического (визуального) моделирования АП, который основан на технологии построения диаграмм «Basic Flowchart Shapes» (BFSh), усовершенствованной с помощью системного УФО-подхода, и алгебраическом описании этих диаграмм, что позволило упростить компьютерное моделирование АП и расширить его возможности в целях создания формализованных электронных моделей, обеспечивающих анализ и реинжиниринг этих процедур.

2. Разработан новый способ формального описания систем в терминах «Узел», «Функция», «Объект», который основан на результатах сравнительного исследования и интеграции алгебраических средств теории паттернов Гренандера и исчисления процессов Милнера, что позволило сформулировать основные операции исчисления функций систем как трехэлементных конструкций «Узел - Функция - Объект» (УФО-элементов).

3. Разработан способ трансформации системных графоаналитических (визуальных) моделей АП в алгебраическое описание, который основан на предложенном способе формального описания систем в терминах «Узел», «Функция», «Объект» и операциях исчисления функций, что позволило:

- предложить понятие «интерфейсная декомпозиция» и формально его описать;

- формализовать процедуру агрегации элементов графоаналитических моделей АП в конфигурацию с соединением типа «линейный порядок» и соединением типа «дерево» путем формального описания элементов графоаналитических моделей АП;

- разработать методику минимизации графоаналитических моделей АП путем анализа их алгебраического описания;

- разработать методику трансформации алгебраического описания графоаналитических моделей АП в конструкции языка XPDL.

4. Предложен способ учета содержания АП (состава и состояния документов) в процессе их формализованного графоаналитического моделирования за счет использования формально-семантической нормативной системы, основанной на концептуальной классификационной модели документов.

Практическая значимость работы определяется разработкой метода визуализации АП, который, в отличие от всех других существующих методов, позволяет наглядно представить в одной модели и обрабатываемые в ходе АП документы, и исполняемые процессы, и выполняющих эти процессы подразделения или сотрудников. Кроме того, данный метод, с учетом реализованной возможности формализации визуальной модели, позволил создать алгоритм минимизации визуальных (графоаналитических) моделей АП и алгоритм трансформации графоаналитических моделей АП в конструкции языка XPDL.

Использование результатов диссертации осуществлено в ООО «Свето-Софт» (Акт в Приложении к диссертации). Разработанный метод моделирования АП успешно применен для их визуализации и компьютерной обработки в рамках государственной программы «Электронная Россия». Применение метода позволило упростить и ускорить выполнение трудоемких работ по проектированию и настройке программной системы,

обеспечивающей оказание муниципальных услуг населению в электронном виде в Грайворонском и Корочанском районах Белгородской области.

Область исследования. Содержание диссертации соответствует паспорту специальности 05.13.01 «Системный анализ, управление и обработка информации» (в науке и технике) по следующим областям исследований:

п.4. Разработка методов и алгоритмов решения задач системного анализа, оптимизации, управления, принятия решений и обработки информации.

п.12. Визуализация, трансформация и анализ информации на основе компьютерных методов обработки информации.

При этом объектом исследования является визуальное моделирование организационно-деловых процессов, ориентированное на повышение эффективности управления ими. Предметом исследования являются системные графоаналитические (визуальные) модели АП с возможностью их трансформации в формальное описание.

Связь с научными и инновационными программами. Исследование выполнялось в рамках следующих федеральных проектов РФФИ: 10-07-00266-а «Разработка основ теории управления организационными знаниями с помощью формализованного системно-объектного подхода "Узел - Функция - Объект"»; 13-07-00096 «Разработка теории и средств имитации взаимодействия и функционирования слабо формализуемых динамических объектов на основе графоаналитического системного подхода "Узел -Функция - Объект"»; 13-07-12000 «Разработка принципов и методов имитационного моделирования динамики транспортных потоков на основе формализованного системного подхода "Узел - Функция - Объект"».

Положения, выносимые на защиту:

1. Метод системного формализованного графоаналитического (визуального) моделирования АП.

2. Способ формального описания систем в терминах «Узел», «Функция», «Объект».

3. Способ трансформации системных графоаналитических (визуальных) моделей АП в алгебраическое описание.

4. Методика (алгоритм) минимизации графоаналитических (визуальных) моделей

АП.

5. Методика (алгоритм) трансформации алгебраического описания графоаналитических (визуальных) моделей АП в конструкции языка XPDL.

Достоверность выводов и рекомендаций обусловлена корректностью применяемых понятий системного подхода, математических преобразований, отсутствием противоречий с известными фактами теории и практики моделирования организационно-деловых процессов, а также иллюстрируется результатами применения предложенных методов и алгоритмов при проектировании информационной системы оказания муниципальных услуг в электронном виде.

Личный вклад соискателя. Все изложенные в диссертации результаты исследования получены либо соискателем лично, либо при его непосредственном участии.

Апробация результатов диссертационного исследования. Результаты диссертационного исследования обсуждались на следующих научно-технических конференциях: VIII Международной научно-технической конференции «Кибернетика и высокие технологии XXI века» (С&Т 2007), Воронеж, 2007; VII Международной конференции «Проблемы информатики и моделирования» (ПИМ-2007), Харьков, 2007; 2-й Международной научно-технической конференции «Компьютерные науки и технологии» (КНиТ-

2011), Белгород, 2011; VI Международной конференции «Современные проблемы моделирования социально-экономических систем», Харьков, 2014.

Публикации. По теме диссертационного исследования опубликовано 20 печатных работ. Из них 1 монография, 12 статей в журналах из списка ВАК РФ, 1 статья в журнале из базы данных Scopus.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из Введения, четырех глав, Заключения и Приложений. Работа изложена на 140 страницах машинописного текста, включая 21 рисунок, 6 таблиц и список литературных источников из 92 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во Введении обосновывается актуальность диссертационного исследования, формулируется его основная цель.

Глава 1. Обзор и анализ проблем моделирования регламентов административных процедур. Постановка задачи исследования.

В первой главе обосновываются: актуальность обеспечения оказания государственных и муниципальных услуг населению в электронном виде; возможности и перспективы применения бизнес-инжиниринга к задачам управления сложными слабоструктурированными и слабо формализуемыми системами, какими являются АП; целесообразность использования «процессного подхода» к административной деятельности и возможность построения компьютерных моделей АП средствами делового моделирования. Проанализированы возможности и недостатки существующих способов графоаналитического (визуального) моделирования организационно-деловых процессов. Показано, что в настоящее время отсутствует теоретический аппарат и методические основы анализа бизнес-процессов с учетом их системных характеристик (структурных, динамических и субстанциальных), а также формальные методы описания и обработки моделей бизнес-процессов. В результате обзора стандартных требований к электронным моделям административных регламентов (ГОСТ Р 52294-2004) показано, что существующие способы графоаналитического моделирования АП этим требованиям не удовлетворяют. На основе анализа названных выше проблем сформулированы цель и задачи данного исследования.

Глава 2. Исследование и разработка метода системного компьютерного графоаналитического моделирования регламентов административных процедур.

Во второй главе сформулированы требования к системным графоаналитическим (визуальным) моделям организационно-деловых (административных) процессов, из которых основными являются требования учета множества структурных, динамических и субстанциальных характеристик, присущих АП. Кроме того, сформулированы требования к нотации, в соответствии с которыми необходимо строить их графоаналитические модели. В соответствии с основными из этих требований нотация должна:

- использовать язык описания, не требующий специального обучения;

- использовать формализованные правила контроля содержания и согласованности (непротиворечивости) описания;

- использовать для интерфейсов пользователей программные средства общего назначения (например, офисные продукты).

Обоснован выбор системного УФО-подхода для совершенствования процедуры моделирования административных процессов в связи с его соответствием сформулиро-

ванным требованиям к системным графоаналитическим моделям этих процессов. Данный подход обеспечивает единовременное представление любой системы с трех точек зрения:

- как структурного элемента надсистемы в виде перекрестка связей с другими системами, т.е. узла;

- как динамического элемента, выполняющего определенную роль, с точки зрения поддержания функциональной способности надсистемы, путем балансирования данного узла, т.е. функции;

- как субстанциального элемента, реализующего данную функцию в виде некоторого материального образования, т.е. объекта.

Обоснован выбор графической нотации в виде ВРБЬ-диаграмм для построения графоаналитических (визуальных) моделей АП в связи с ее соответствием сформулированным требованиям в отношении простоты, доступности и потенциальной возможности формализации. Диаграммы ВР8Ь - это обычные блок-схемы алгоритмов, блоки в которых размещаются на двух и более параллельных дорожках. Дорожки используются для моделирования взаимодействующих между собой процессов, устройств, подразделений и т.д., и т.п.

Разработан метод системного графоаналитического (визуального) моделирования административных процедур путем модификации ВРБЬ-диаграмм с помощью системного УФО-подхода.

В диаграммах ВР8Ь предложено использовать фиксировано именно три дорожки для отображения соответственно «Узлов», «Функций» и «Объектов». Таким образом, в целях графоаналитического моделирования АП, первая дорожка ВР8Ь-диаграммы (дорожка «Узлы») используется для размещения документов и/или их состояний на различных этапах. Вторая дорожка (дорожка «Функции») - для размещения процессов создания, согласования, утверждения, передачи и т.д. документов, входами которых являются документы или их состояния, а выходами - другие документы или другие состояния документов. Третья дорожка (дорожка «Объекты») - для размещения наименований структурных подразделений или должностей административных работников различного уровня, ответственных за исполнение процессов и документов.

Предложенная модификация ВР811-диаграмм с использованием системного УФО-подхода (их предложено называть ВР-иРОЗЬ-диаграммами) позволяет моделировать АП целостно с учетом требования системности моделей и создавать диаграммы представленного ниже вида (рисунок 1).

При этом сформулированы новые понятия, необходимые для моделирования специфических особенностей административных процессов.

Декомпозиция путем развертывания - это такая декомпозиция, при которой все подсистемы любого нижнего уровня иерархии данной системы изображаются на одной единственной диаграмме.

Интерфейсная декомпозиция - это такая декомпозиция, при которой система разбивается на две подсистемы: принимающую входные потоки системы и вырабатывающую ее выходные потоки.

Заявление[ с. комплектом

Ъдкрм'еПт'оё

Д1

Заявление зарегистрированное

Д2

Постановление о предоставлении в собственность

• Договор, ■. • приватизации, ' вм&алньш."

Лодатайство.о. приобретении в. ' собственность •

мун^щипа^ьнор- _ . кйартирЬ!"

П1

Проверка комплекта документов и регистрация Заявления

П21

Подготовка, согласование,

подписание Постановления

П22 Подготовка, подписание и передача Договора приватизации

Получение.

Договора. . приватизации.

(физкидскор | •'лицо)

. "3аявйт.блб.'

{физическое,

•лицо)'

Рисунок 1 - Пример BFSh-диаграммы (BF-UFOSh-диаграммы) АП «Приватизация жилья», модифицированной с учетом УФО-подхода.

Глава 3. Исследование и разработка метода формального описания систем в рамках системного подхода «Узел - Функция - Объект».

В третьей главе проведено сравнительное исследование теории паттернов Грена-ндера и исчисления процессов Милнера. Результаты сравнения представлены в таблице 1. Сравнительное исследование позволило обосновать целесообразность и возможность использования РТ и CCS для формализации системного УФО-подхода, а также тот факт, что множество конфигураций представляет собой подмножество процессных графов: (G, а) с (S, R).

Таблица 1 - Сравнение РТ и CCS.

Конфигурация в теории паттернов (РТ) Процесс в исчислении процессов (CCS)

с = (в, ст), где в - множество «образующих» (вершин графа конфигурации); ст - множество соединений связей образующих (определяющих структуру графа конфигурации). Р = (S, R), Р = (S, su, R), где S — множество «состояний» процесса (вершин процессного графа); R - множество переходов между состояниями процесса (определяющих структуру процессного графа).

Образующая g (множество которых составляет множество в, состоящее из непересекающихся классов) - это именованный объект со связями, который характеризуется признаком а и показателями входных и выходных связей р. Рассматривается как графический формализм. Преобразование подобия в - это отображение множества О в себя, не выводящее образующую из своего класса. Из множества состояний S выделено 0 о начальное состояние s еа.

Конфигурация в теории паттернов (РТ) Процесс в исчислении процессов ГССБ)

Тип соединения 2 - это множество всех допустимых множеств соединений ст. Отношение согласования (или связи) р - это показатель взаимного соответствия связей (РрР*). Регулярная или допустимая конфигурация -это конфигурация, у которой для любого соединения (р,р*)еае2 выполняется (РрР*). Внутренние связи конфигурации - связи, участвующие в соединениях, предусмотренных структурой ст. Внешние связи конфигурации ех!(с) - связи, не участвующие в соединениях, предусмотренных структурой ст. Предусматривается размеченная система переходов (в, II) над множеством действий Аа(Р), разбиваемым на классы, именуемые входными действиями (а?), выходными действиями (а!) и внутренними действиями (ах). Действия интерпретируются как ввод, вывод или передача элемента с именем действия.

Предложен новый способ формализации представления системы в терминах «Узел», «Функция», «Объект» за счет интеграции алгебраических средств РТ и CCS. В соответствии с этим предложением система e¡, как УФО-элемент, может быть представлена следующим выражением:

е, = <(L?¡, L!¡), (P¡, P°i( Lt¡), (n¡, a¡, p?¡, p!¡)>, где

(L?¡, L!¡) - «Узел» УФО-элемента, причем L?¡ с L - множество входных связей, L!( с L - множество выходных связей;

(P¡, Р ¡, Lt¡) - «Функция» УФО-элемента, где P¡ - множество подпроцессов процесса, соответствующего «Функции», которые реализуются УФО-элементами нижнего яруса иерархии; Р ¡ с Р, - множество интерфейсных подпроцессов (входных P?¡ и выходных P!¡, причем Р°, = P?¡ и P!¡; в число входных связей P?, входит L?¡, в число выходных связей P!¡ входит L!¡); Lt¡ - множество внутренних связей/переходов в P¡, осуществляемых путем передачи, ввода и вывода элементов глубинного яруса связанных подпроцессов;

(n¡, a¡, p?¡, р; ¡) — «Объект» УФО-элемента, где n¡ - имя «Объекта» (n¡eN); a¡ — множество признаков «Объекта» n¡; p?, - множество показателей L?,; p¡¡ - множество показателей L!¡.

При формализации системы как УФО-элемента в наибольшей степени оказывается формализованным именно функциональный компонент этой конструкции, что особенно ценно в связи с важностью процессного подхода для моделирования АП. Однако, для обеспечения полноценной формализации графоаналитических (визуальных) диаграмм необходимо формальное описание процедур декомпозиции и агрегации элементов этих диаграмм (УФО-элементов). Для формального описания этих процедур необходимо определить алгебраические операции на функциях. Эти операции на функциях сформулированы (таблица 2) по аналогии с операциями на процессах в CCS. При этом и в исчислении процессов (CCS), и в предлагаемом «исчислении функций» речь идет об одних и тех же процессах, описываемых с разных точек зрения. В CCS процесс Р описывается как целое, имеющее некоторую структуру состояний S, а в исчислении функций F УФО-элементов процесс Р описывается и целостно, и как иерархическая структура его подпроцессов p¡ различного уровня.

Таблица 2 - Операции на процессах и функциях.

Операции на процессах (CCS) Операции на функциях (УФО-подход)

Процесс: Р = (S, s", R) Функция: F = (Р, Р°, Lx)

Префиксное действие (процесс а.Р совершает действие а и продолжается как процесс Р): а.Р = (Su{s°*iSS}, s°', Ru{s°\ о, s0}), где запись «s0*, а, s°» обозначает связь/переход а между состояниями s°* и s°. Префиксное действие (функция p?.F совершает процесс р? и продолжается как функция F): p?.F = (Ри{р?йР}, Р°и{р?}, LxVJ {p?,h?i, {PieP?}}). Постфиксное действие (функция p!.F выполняет функцию F и продолжается как процесс р!): p!.F = (Ри{р!йР}, Р°и{р!}, Lxu {{PieP!}, lTi!, р!У).

Альтернативная композиция (процесс Pi+P2 продолжается либо как процесс Pi, либо как процесс Р2): Р1+Р2 = (S,uS2u{s0'e S,uS2}, s0*, RiuR2u{(s°*, о, si)|(s°b о, sj)sRi}u i(sn*, а, s2)|(s°2, a, s2)eR2}). Альтернативная композиция по входу (функция F1+F2 совершает процесс р? и продолжается либо как функция Fi, либо как функция F2): p?.(F 1+F2) = (P,UP2U{p?gPiUP2}, P°lU P°2u{p?}, LtiULt2u {p?, 1т7„ {p,eP?,}}u{p?, 1т;2, {p2eP?2}}). Альтернативная композиция по выходу (функция Fi+F2 выполняется либо как функция Fi, либо как функция F2, и продолжается как процесс р!): p!.(F,+F2) = (PiUP2u{p'gPiUP2}, P°iU P°2u{p!}, LT1uLT2u{{p,eP!,}, ki:, p!}u {{p2eP!2},lT2.,p!>).

Параллельная композиция (процессы Pi и Р2 выполняются одновременно и взаимодействуют между собой): (P1IP2) = «s„ S2), М), (((s„ о, si*)eRi, s2eS2 => ((si, s2), et, (si*, s2))eR) л ((s2, а, S2*)6R2, sieSi => ((si, s2), et, (sb s2*))eR) л ((si, а, si")sRi, (s2, e, s2*)eR2, а^ т=> ((sb s2),T,(si,,s2,))eli))). Параллельная композиция (функции Fi и F2 выполняются одновременно и взаимодействуют между собой): (Fi|Fj) = (P,UP2, P°iUP°2, Lx,u LT2u{{p!ieP!i}, 1т12, {p?2eP?2}} д {{p!2eP!i}, 1т21, {Р?,6Р?,}}).

При этом показано: 1) р?.р!.Г = р?.Р и р!.Р; 2) р?.(Р,+Р2) = р?.Р, и р?.Р2; 3) р!.(Р,+Р2) = pi.Fi и pI.Fi; 4) (Р,|Р2) = р!2.Р, и р?,.Р2 л р!,.Р2 и р?2.Р,.

В связи с введением понятия «интерфейсная декомпозиция» особый интерес представляют определения операций на функциях, рассматриваемых на контекстном уровне, т.е. для случая Р = ({р°еР}, {р°еР0}, Ьт = 0) = р°. В этом случае представленные в таблице 2 определения примут вид:

Префиксное действие: р?.р° = {р?, 1т?0, р0}-

Постфиксное действие: р!.р ' = {р°, 1тг0!, р!>.

При этом:

1)р?.р!.р0 = р?.р°ир!.р0;

2) р?,.р?2.р° = р?,.р?2 и р?2.р°;

3)р!1.р!2.р0 = р!2.р°ир!,.р!2;

4) Р°?1-Р°2 = р°!2.р°1 и р°!1.р°2 = р°?2.р0,.

Альтернативная композиция по входу: р?.(р°1+р°2) = р?.р°1 и р?.р°2.

Альтернативная композиция по выходу: р!.(р°1+р°2) = р!.р°1 и р!.р°2.

Кроме того, р?.р!.(р0,+р02) = р?.р!.р°! и р?.р!.р°2.

Параллельная композиция: (р°1|р°2) = р?1.р°2 л р^.р0].

Дано формальное определение специфического для административных процессов понятия^ «интерфейсная декомпозиция». Декомпозиция системы называется интерфейсной, если из диаграммы декомпозиции для процессов, составляющих функцию системы, следует равенство Р = Р°, т.е. в системе имеются только входные и выходные процессы. Если диаграмма соответствует данному определению, то выражение для «Функции» Е| УФО-элемента с учетом внутренней структуры будет иметь вид:

Г, = (Р°1, Р°, Ьт7;|).

Формальное определение интерфейсной декомпозиции позволяет высказать и обосновать следующее утверждение: если на уровне декомпозиции внутренняя, функциональная, структура УФО-элемента характеризуется Ьт?! = {1т?.} (т.е. является одноэлементным множеством), то ее 2 есть «линейный порядок», а декомпозиция является интерфейсной.

Это можно обосновать следующим образом. Из того факта, что Ьт?! = {1х?!}, следует, что Р\Р = 0. Из последнего, в свою очередь, следует, что Р = Р°, т.е. имеет место интерфейсная декомпозиция, по определению. Если Ьт7! = {1т?.}, то, естественно, выходная связь первого подпроцесса соединена с входной связью последнего, что соответствует определению 2 «линейный порядок» в РТ.

В случае интерфейсной декомпозиции с линейным порядком последнее выражение для УФО-элемента на первом шаге декомпозиции системы будет иметь вид: е, = <(Ь?„ и), ({р?,}, {1т?!}, {рМ), (п;, (3?,, Р!;)>.

Далее рассмотрен вариант формального описания агрегирования систем как УФО-элементов на примере двух бинарных УФО-элементов е, и е], представляемых на контекстном уровне с помощью следующих выражений:

С = <({1?,}, {1м})» ({р0,}), (№?„ р!,})>; ц = <({1?,}, {1^}), ({р°}), ({р?„ Р^})>.

Для решения данной задачи параметры «Объекта» п и а несущественны, поэтому для сокращения записи здесь и далее не учитываются.

При данном способе формализации ВР-ОТОБЬ-диаграмм условия агрегации УФО-элементов уточняются следующим образом. Две системы ^ и представляемые в виде УФО-элементов, могут быть агрегированы в одну систему (в один УФО-элемент ец), если выполняется хотя бы одна пара условий:

1!! = 1?]иР!^Р?]; 1?,-1!|Ир?|2Р!|.

Таким образом, УФО-элементы агрегируются в соответствии с правилами выполнения операции «присоединения» алгебры изображений в РТ.

Если 1!д = ^ и Р!1 с Р?) для упомянутых выше элементов е, и то их соединение дает систему ец, представляемую выражением:

еу = <({!?,}, {1^}), ({р°ц}), ({Р?н р^})>.

В соответствии с операциями «Префиксное действие» и «Постфиксное действие» функциональность еи может быть представлена следующим образом-

Р°Ч = р°?..р°) = Р°ч-Р°| = ({р°?,}, {1тц} {р%}).

Если 1?| = и р?| Э р!], то:

«л = <({!?]}, {1!|}), ({р":}), ({Р?|, Р!1})> и р\ = р\р» = р\р\ = ({р?;}, {|т,|} {р!,}).

Пусть е1 и представляют собой элементы, соответствующие двум альтернатив-

ным потокам работ. Элемент е\ = <«I?k}, {l!ki, 1!^}), ({р°\}), (!Р?ь P!ki, p!id})> - элемент разветвления (Ramification), после которого начинаются два альтернативных потока. Если l!kl = I?;, Р!к1 с Р?ь 1!к2 = l?j, Р!к2 с P?j, то подсоединение е, и ej к е\ дает систему eRkij с разветвлением потоков работ, представляемую выражением:

eRkij = <({l?k}, {l!i, l!j}), ({p°Rkij}), «P?k, P!i, P!j})>-

В соответствии с операцией «Альтернативная композиция по входу» функциональность eRkij может быть представлена следующим образом:

рМщ = РП%.(РЭД = ({p°R?k, Р°., P°i>, {p°R?k, P°!i, P°!jb {lxki, lt4}) = = p0R?k.p0iup0R?k.p°i.

Пусть в| и ej представляют собой элементы, соответствующие двум альтернативным потокам работ. Элемент eMk = <({I?k„ 1?к2}, {1!к}), ({р°Мк}), ({P?ki, Р?К2, Р!к})> - элемент слияния (Merger) двух потоков работ в один. Если 1 ïi = I?kb P!i Е Р?кь l!j = 1?к2, pïj ç p?!^, то подсоединение емк к ei и дает систему eMijk со слиянием потоков работ, представляемую выражением:

eMijk = <({l?i, l?j), {l!k},), ({P°Miju», <{p?i, P?j, P!k})>-

В соответствии с операцией «Альтернативная композиция по выходу» функциональность eMijk может быть представлена следующим образом:

ом__ом. , о j__(i ч _ ,,„0 0 ом, , , 09 о9 ом, > ii j >4 _

Р ijk = Р 'k-(p i+P j) - (IP i, P j» P ;кЬ IP - il P • j' P :kb {«¡k, lTjkJ) -

__ом, „0 . .„ом, 0

- P !k-P i ^ P 'k-P j-

Пусть ej и ej представляют собой элементы, соответствующие двум альтернативным потокам работ. Элементы eRk и емк - соответственно элемент разветвления и элемент слияния одних и тех же двух альтернативных потоков. Если l!kI = 1?ь р!к[ с Р?ь 1!к2 = l?j, Р!к2 с P?j; 1!i = 1?и, B!| £ Р?к1; l!j = 1?к2, P!j ç Р?^, то подсоединение е, н к eRk и далее - емк дает систему e kijk с разветвлением и слиянием потоков работ, представляемую выражением:

е™^ = <({1?к}, ПУ), ({р0КМ^к}), (!Р?и Р!к})>.

В соответствии с объединением операций «Альтернативная композиция по входу» и «Альтернативная композиция по выходу» функциональность е1™^ может быть представлена следующим образом:

p"RMkiik = p0R?k.p0MUpVp°i) = ({р°Ч, p0M!k, p°f, P°ii, {p0R?k, p0M!k}, {Ixur, 1тч, lTik, lxjk}) =

= p0R?k.p0M!k.p°i u p0R?k.p0M!k.p°j = pnR?k.p°r u p0R?k.p°j u p0M!k.p°i и p0M!k-p0j.

На практике часто встречается ситуация, когда и разветвление потоков работ, и их слияние происходят в рамках одних и тех же трех элементов: eRk, Cj, eMk. Если l!ki = l?k], P!kl сР?ц; I!k2 = l?i, P!k2 ç P?i; lt, = l?k2, P'i с P?^, то соединение eRk, eh eMk дает систему e luii, представляемую выражением:

e^kik = <({I?k}, {l!k}), ({p0RMkik}), ({P?k, P!k})>.

В соответствии с операциями «Альтернативная композиция по входу» и «Альтернативная композиция по выходу» функциональность егащ может быть представлена следующим образом:

orm__or, , 0 , „ом , , . ом, ,„0 . or ч _ „or, 0 . or, ом ом, о

P kik - P -k-(p 1+Р к) ^ P 'к-(Р ¡+Р к) - Р • k-P i и P -k-P к u Р :к-Р i-

Исследовано понятие «эквивалентность функций» УФО-элементов по аналогии с понятием эквивалентности процессов в CCS, а также понятие «преобразование подобия» УФО-элементов по аналогии с понятием преобразования подобия в РТ для обеспечения построения графоаналитических моделей с минимальным числом элементов, определяющих, тем не менее, некоторое заданное поведение.

В CCS введено понятие «сильная эквивалентность», которое основано на следующем понимании эквивалентности процессов Pi и Р2. Во-первых, Pi выполняет дей-

ствие aeAct(P) и далее ведет себя как процесс Р,*. Во-вторых, Р2 выполняет то же действие ae Act(P) и далее ведет себя как процесс Р2*. В-третьих, Р,* и Р2* эквивалентны.

Таким образом, в исчислении процессов эквивалентными считаются процессы, выполняющие одни и те же действия. Состояние процессов при этом не учитывается. Это связано с рациональным пониманием того, что от процесса требуется получение некоторого заданного результата, зависящего от тех действий, которые выполняет процесс, а не от его состояний. В свою очередь, это обусловлено тем, что действия в CCS интерпретируются как ввод, вывод или передача элемента с именем действия.

В предлагаемом исчислении функций связи между процессами так же интерпретируются, как и действия в CCS, как ввод, вывод или передача элемента (с именем потока). Следовательно, можно ввести понятие эквивалентности для функций, по аналогии с пониманием эквивалентности процессов в CCS. Функции Fi и F2 эквивалентны (F,~F2), если:

- F, начинается с потока I?eAct(F), имеющего показатель р?, и далее ведет себя как функция F,*; F2 начинается с того же потока l?sAct(F), имеющего тот же показатель, и далее ведет себя как функция F2*;

- F,* и F2* эквивалентны (FI*~F2*).

Кроме того, для решения задачи минимизации графоаналитических УФО-моделей рассмотрено понятие «преобразование подобия на множестве УФО-элементов» по аналогии с понятием преобразования подобия на множестве образующих в рамках РТ. Преобразование подобия на множестве УФО-элементов Е, которое представляет собой отображение множества Е в себя, не выводящее элемент из своего класса, имеет вид: f: Е->Е; f (e¡) = ej. С учетом представления системы как УФО-элемента следует говорить о трех видах преобразования подобия, которые на УФО-элементах могут быть определены представленным ниже способом.

Во-первых, f (e¡) = ej( где e¡ и ej такие, что (L?¡, L!¡) = (L?¡, L!j). Преобразование подобия fy (преобразование относительно узла - модернизация) - это такое преобразование, при котором не меняются узловые (структурные) характеристики УФО-элемента, но изменяются его функциональные и объектные характеристики, т.е. справедливы неравенства: (P¡, Р°„ Lt¡) * (Pj, P°j, Lt¡); (n¡, a¡, P?¡, p¡¡) * (nj, a¡, p?j, p!j). Т.е. модернизация есть преобразование подобия относительно узла: fy (<(L?¡, L!¡), (Р;, P°„ Lt¡), (n¡, a„ p!,)>) = <(L?„ L!¡), (Pj( P°j, Lr,), (n¡, aj5 p?¡, P'j)>.

Во-вторых, f (e¡) = где e¡ и e¡ такие, что (P¡, Р°и Lt¡) = (Pj, P°j, Ltj). Преобразование подобия Гф (преобразование относительно функции - усовершенствование) - это такое преобразование, при котором не меняются функциональные и, естественно, узловые ((L?¡, L!¡) = (L?j, L!j)) характеристики УФО-элемента, но изменяются его объектные характеристики, т.е. справедливо неравенство: (n¡, a¡, P?¡, p¡¡) Ф (nj5 aj, p?j, р!;). Т.е. усовершенствование есть преобразование подобия относительно функции: Гф (<(L?¡, L!¡), (P¡, Р°„ Lt¡), (n¡, a¡, p?„ p¡¡)>) = <(L?¡, L!¡), (P¡, P°„ Lt¡), (n¡, a¡, p?¡, p!j)>.

При этом Гф с f}.

В-третьих, f (e¡) = ej, где e¡ и ej такие, что (n¡, a¡, P?¡, p!¡) = (rij, a¡, p?j5 p!j). Преобразование подобия f0 (преобразование относительно объекта - восстановление) - это

такое преобразование, при котором не меняются объектные характеристики УФО-элемента, а также функциональные ((P¡, P°¡, Lx¡) = (Pj( Р°, Ltj)) и узловые ((L?¡, L!,) = (L?j, L!j)) характеристики, но меняется экземпляр объекта, который реализует функциональность, балансирующую данный узел. Т.е. восстановление есть преобразование подобия относительно объекта:

и (<(Ь?1, Ь!,), (Рь Р°|, Ьц), (П(, а„ Р?„ р!|)>) = <(Ь?„ и), (Р„ Р°, Ьт,), (щ, а,, р?ь р!,)>.

При этом Г0 с Гф с Гу.

Данное преобразование позволяет формализовать понятия сходства УФО-элементов по аналогии с понятием «сходство» образующих в РТ.

Глава 4. Разработка и апробация метода системного формализованного графоаналитического моделирования административных процедур.

В четвертой главе предложен метод системного формализованного графоаналитического (визуального) моделирования административных процедур, включающий в себя ВЕБЬ-диаграммы, модифицированные с помощью системного УФО-подхода, а также разработанную методику трансформации графических УФО-элементов в алгебраические выражения.

Методика трансформации диаграммы ВР-ОТОБЬ в алгебраические выражения включает следующие шаги:

1. Анализ диаграммы и выявление элементов с линейным порядком соединения. Описание соединения этих элементов с помощью операций «Префиксное действие» и «Постфиксное действие». Формирование процессов верхнего яруса.

2. Анализ диаграммы с учетом процессов верхнего яруса (без элементов с линейным порядком соединения) и выявление элементов с порядком соединения типа «дерево». Описание элементов с помощью операций «Альтернативная композиция по входу» и «Альтернативная композиция по выходу».

3. Анализ диаграммы, выявление параллельных потоков работ. Описание параллельных потоков с помощью операции «Параллельная композиция».

Согласно предложенной методике, например, контекстную диаграмму, соответствующую диаграмме декомпозиции на рисунке 1, с учетом обозначений, принятых в графической модели, можно представить следующим образом: АПприв„ = <(Д?,Д!), (ПО), (Админ_Района)>.

Диаграмму декомпозиции, представленную на рисунке 1, - следующим образом: АПприват = <(Ц?,Д!), (П1?.П21?.П22), (0_МФЦ, 0_УМС)> = = <(Д?,Д>), ((П1 ,Д1, П21) и (П21, Д2, П22)), (0_МФЦ, 0_УМС)> = = <(Д?,Д!), (П1 ,Д1, П21 ,Д2, П22), (0_МФЦ, 0_УМС)>.

Кроме того, предложена методика минимизации графоаналитических УФО-моделей (ВР-ОТОВЬ-диаграмм) путем анализа их алгебраического описания. Методика минимизации ВР-иРОвИ-диаграмм сводится к удалению из модели перечисленных ниже элементов.

1. Процессов, у которых входные и выходные потоки одинаковы (1т?0 = 1то»):

р?.р!.р° = р?.р° и р!.р° = {р?, 1т?0, р0} и {р°, 1т0!, р!}) = {р?, 1т70, р\ р!}.

2. Процессов, у которых нет выходов (1!, = 0) и которые могут встречаться в моделях анализа АП «как есть»:

р?.р!.р° = р?.р° и р!.р° = {р?, 1т?„, р0} и {р°, 0, р!} = {р?, 1т?0, р", р!}.

3. Альтернативных или параллельных потоков, которые не участвуют в формировании выходного потока, зафиксированного на уровне контекстной модели, что соответствует ситуациям, когда:

- для группы операций р0к?к.(р°+р^) = р°к?к-р" и Р°Н?к-Р°] отсутствует группа операций р0М!к+1.(р01+о+р0)+т) =р0М!к+1.р°1+в и р0М!к+1.р°]+Ш;

- операция (р0,|р°2) определена как группа операций р?1.р°2 Ф р!2-р°1-

На рисунке 2 представлен алгоритм минимизации графоаналитических ВР-ирОЗЬ-диаграмм путем анализа их алгебраического описания.

Рисунок 2 - Алгоритм минимизации диаграммы ВР-ОТОвЬ путем анализа ее алгебраического описания.

XPDL (XML Process Definition Language) - это язык, предназначенный для описания определений рабочих процессов и их реализаций. XPDL предложен в качестве стандарта для импорта/экспорта описаний бизнес-процессов. На его основе решается задача интеграции программных средств разных производителей. Разработчики графических

средств для моделирования и реинжиниринга бизнес-процессов встраивают в свои продукты возможность экспорта в формате ХРБЬ, а разработчики ВРМ-систем - возможность импорта.

ХРОЬ реализует граф-ориентированный подход к описанию бизнес-процессов. Граф представляет собой набор узлов, соединенных переходами. Изменение состояния бизнес-процесса соответствует переходу точки управления из одного узла графа в другой. В ХРОЬ нет жесткой привязки к веб-сервисам, в нем используется абстрактное понятие внешнего приложения. ХРОЬ может описывать как работу автоматических процессов, так и человеко-машинное взаимодействие путем явного описания пользователей и ролей.

Фрагмент методики трансформации элементов диаграмм ВР-ИРОБИ на язык ХРЭЬ представлен в таблице 3. На рисунке 3 представлен алгоритм трансформации элементов диаграмм ВР-ЦБ05Ь на язык ХРОЬ.

Таблица 3 - Фрагмент методики трансформации элементов ВР-ОТОвЬ на язык ХРБЬ.

Графические элементы диаграмм ВР-ЦРОвЬ Формальное описание элементов диаграмм ВР-ОТОвЬ Описание на ХРОЬ

■ж; <д?,дп, (Р?, ро <ТгапзШоп 1с1="Д?" &от="П?" Ю="П0" 512П="Р?" > <ТгашШоп \й="Д!" &ош="П0" Ю="П!" 'Р!" />

ПО (ПО) <Ас1т1у ¡а="П0"> <В1оскАсйу11у /> </А«т1у>

Отв. подр. (п,а) <Рагиарат type="OrganisationUmt" />

<<Д?,Д.'),(П1,Дт,П2), (Подр_1, Подр_2)> <А<Лт1у ¡d="Пl"> <1тр1етеШа1юп> <8иЬР1ош /> </1тр1етеп1а1юп> </А«т1у> <Ас1т1у ¡<1="П2"> <1тр1етегиа1юп> ^иШо-иг /> </1тр1етеп1айоп> </Ас1т1у>

-> Дт ->

П1 П2

Подр. 1 Подр. 2

Начало

1. Формирование фрагмента, соответствующего контексту:

<Ас1т1у ¡с1="р0,,>

<В1оскАс1т1у />

<Раг11с1рап1^ре-'О^ашБа^опитГ^п, а, В?, В!)</РаП1С1рат>

</Ас1т1у>

<Ех1епс1ес1А«пЬи(е5>

<Ех1еп<1ес1АипЬШе Ыате="Тгап5Шоп ¡п" Уа1ие="1?"

<Ехгепс1ес1АйпЬи1е Ыате="Тгап51йоп оиГ Уа1ие="1!' Ггот="р°" />

</ExtendedAttributes>

2. Алгебраическое описание диаграммы развертывания до появления объединений (о) конструкций вида: ({р|}, {1ту}, {р^), с учетом всех связей (документов).

3. Просмотр участков описания (блок 2) от начала до (_>, между и и от и до конца. На каждом участке для всех последовательных троек {р|}, {р^ формирование фрагмента вида (без учета скобок и без повторения процессов):

<Аси\'Шся> <Ас1т1у ¡сН'р^ <1тр1степ!а[юп> <SubFlow />

<РаП1с1рап1 type="Organ¡sationUnit"\"Role"\"Human"\"System" />

<Гоо1 /> ¡Г<РаПгарат 1уре="5у81еш" />

<Лтр1етеп1аНоп>

</ЛатГу>

<Лс[т1у ¡с!="р|">

<1тр1ететаиоп>

<SubFlow />

<РаП1С1рат 1уре-Ю^Ш115а1юпиш1''\',Ко1е,'\,'Нитап,'\''5у51ет" />

<Тоо1 /> ¡Г<Раг11с1рап11урс^'^уя1ет" />

</[тр1етета1юп>

</Лси\'ку>

</Лс(тися>

4. Формирование для всех процессов из блока 3 фрагмента вида:

<Тгап5Шоп$>

<Тгап5Шоп ¡¿-Чту" Ггот="р|" Ю="р|" />

<Л"гап511юп5>

Конец

С

Рисунок 3 - Алгоритм трансформации алгебраического описания диаграммы ВР-1Л:05Ь в конструкции языка ХРБЬ.

Идея, на основании которой предложена методика учета содержания АП, с точки зрения состава документов и этапов их обработки, в процессе их системного формализованного графоаналитического моделирования, состоит в следующем.

Использование классификации для придания знакам формальной системы уникального предметно-ориентированного содержания превращает формальную систему в систему формально-семантическую. Автоматизация выполнения АП в рамках государственной программы «Электронная Россия» происходит за счет автоматизации процессов формирования (создания, корректировки, согласования и т.п.) документов. Поэтому, с точки зрения процессов и объектов, вполне достаточно, чтобы их знаки различались исключительно в рамках описываемой данным выражением услуги, т.е. имели только формальное значение. Если иметь классификацию всех документов (и их состояний), использующихся при оказании услуг, то использование знаков для документов из классификации при формальном описании услуги позволит получать выражения, которые будут отражать не только структуру соответствующей АП, но и ее содержание, с точки зрения формируемых документов.

Описание АП не только на формальном, но и на семантическом уровне (с учетом классификации документов) позволяет выявлять классы услуг, сходных не только по структуре, но и по содержанию (составу документов или состоянию документов). Это позволяет унифицировать применение информационной системы, автоматизирующей оказание государственных и муниципальных услуг, так как можно обеспечить применение одной программной системы или одной настройки такой системы для автоматизации оказания множества услуг.

Разработанный в результате данного исследования метод системного формализованного графоаналитического моделирования АП апробирован в ходе выполнения совместно с ООО «СВЕТО-СОФТ» пилотного проекта по обеспечению оказания муниципальных услуг населению в электронном виде в администрациях Грайворонского и Ко-рочанского районов Белгородской области.

С помощью предложенного метода в целях обеспечения проектирования программной системы выполнено моделирование, в частности, регламента исполнения АП «Предоставление земельных участков для индивидуального жилищного строительства» (АР2). Визуальное представление данной АП показано на рисунке 4. Для преобразования данной диаграммы в алгебраическое выражение предварительно была формализована функциональная составляющая в виде следующего выражения: (П1?.П211)?.((П2211?.П2212)+(П2121?.П2122?.П22)) = (П1?.П211)?.(П2211?.П2212) и (П1?.П211)?.(П2121?.П2122?.П22) = ((П1, ИС111*, П211), РА21, (П2211, РА1, П2212)) и ((П1, ИС111*, П211), РА21, (П2121, ИС211*, П2122, ИС221, П22)) = = {П1, ИС111*, П211, РА21, П2211, РА1, П2212, П2121, ИС211*, П2122, ИС221, П22}.

Далее для диаграммы АР2 получено общее формальное выражение следующего

вида:

АПЛ,.2 = <{ИС111?, ОР11!), ((П1, ИС111*, П211), РА21, (П2211, РА1, П2212)) и ((П1, ИС111*, П211), РА21, (П2121, ИС211*, П2122, ИС221, П22)), (0_МФЦ, 0_УМС)> = =<(ИС111?, ОР11!), (П1, ИС111*, П211, РА21, П2211, РА1, П2212, П2121, ИС211*, П2122, ИС221, П22), (0_МФЦ, 0_УМС)>.

Формальное описание функциональной составляющей диаграммы регламента АР2 на самом верхнем уровне описания показывает, что данный регламент нуждается в минимизации (что характерно для диаграмм «как есть»), так как для операции вида Рт?к-(Р°+Р°) отсутствует операция вида ром!к+,.(р°+11+р^+ш). И действительно, в данном случае, после разветвителя (П1?.П211) альтернативные ветви не сходятся.

нет*

Извещение о проведении торгов (опубликованное) и пакет доку-

П2121

Подготовка извещения о проведении торгов и пакета аукционных документов

Отдел УМС

ИС221

Протокол о проведении аукциона с публикацией объявления

' OFIU. •

'Договор' .аре.пды/ [

проддгнец,-ШдйШимй Заявителю

Отдел УМС

».Договора.

' .За'яа'иТсЖ. .('фк.гическ'ос ■ или лориди-. нее ¿ojr лицо)

Рисунок 4 - Диаграмма декомпозиции путем развертывания ВР-иГОБЬ для регламента АР2.

При этом ветвь, начинающаяся с П2121, приводит к интерфейсному (выходному) для АПар2 процессу П22, а ветвь от П2211 - нет. Следовательно, эту ветвь можно и нужно убрать. Удаление лишней ветви привело к тому, что функциональная составляющая диаграммы регламента АР2 получила следующее выражение: (П1?.П211)?.(П2121?.П2122?.П22) = (П1, ИС111*, П211), РА21, (П2121, ИС211*, П2122, ИС221, П22) = {П1, ИС111*, П211, РА21, П2121, ИС211*, П2122, ИС221, П22}, а общее формальное выражение для диаграммы регламента АР2 приобрело следующий вид:

АПдр2 = <(ИС111?, ОР1И), (П1, ИС111*, П211, РА21, П2121, ИС211*, П2122, ИС221, П22), (0_МФЦ, 0_УМС)>.

После минимизации выполнен перевод алгебраического описания АР2 на язык XPDL (Приложение Б к диссертации).

В Заключении сформулированы основные результаты и выводы диссертационной работы.

В Приложениях представлены примеры практического использования предложенного метода и разработанных алгоритмов, а также акт внедрения результатов диссертации.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

В результате исследования процессов моделирования АП теоретически обоснован и разработан оригинальный метод системного формализованного графоаналитического моделирования АП, который основан на диаграммах «Basic Flowchart Shapes», системном подходе «Узел - Функция - Объект» и интеграции алгебраических средств теории паттернов Гренандера (РТ) и исчисления процессов Милнера (CCS). Предложенный метод визуального моделирования, в отличие от существующих, обеспечивает системный подход к организационно-деловым процессам и возможность использования формализованных правил трансформации моделей АП. Применение предложенного метода позволяет повысить эффективность исполнения административных регламентов и управления административными процессами, а также упростить и ускорить процесс проектирования программной системы, предназначенной для оказания государственных и муниципальных услуг населению в электронном виде.

1. В работе обосновано, что в настоящее время отсутствуют теоретический аппарат и достаточно полные методические основы системного анализа бизнес-процессов, их общие математические модели и формальные методы описания. Показано, что существующие способы графоаналитического моделирования АП не удовлетворяют стандартным требованиям к электронным моделям административных регламентов.

2. Обоснован выбор системного УФО-подхода для совершенствования процедуры моделирования АП и выбор графической нотации в виде BFSh-диаграмм для построения графоаналитических (визуальных) моделей АП. На основе модификации BFSh-диаграмм с помощью системного УФО-подхода разработан метод системного графоаналитического моделирования АП.

3. Предложен новый способ формализации представления системы в терминах «Узел», «Функция», «Объект» за счет интеграции алгебраических средств РТ и CCS. Определены и описаны алгебраические операции на функциях УФО-элементов по аналогии с операциями на процессах в CCS. Формализованы процедуры декомпозиции и

агрегации элементов (с линейным порядком соединения и с порядком соединения «дерево») визуальных моделей путем использования операций исчисления функций.

4. Разработан метод системного формализованного графоаналитического моделирования административных процедур, включающий в себя BFSh-диаграммы, модифицированные с помощью системного УФО-подхода, а также методику трансформации графических элементов в алгебраические выражения. Кроме того, предложен алгоритм минимизации графоаналитических моделей АП путем анализа их алгебраического описания. Названный метод вместе с алгоритмом минимизации повышает степень управляемости административными процессами за счет наглядности моделей и возможности манипулирования их алгебраическим описанием.

5. Разработаны методика и алгоритм трансформации моделей АП в выражения на языке исполнения бизнес-процессов (XPDL), что обеспечивает ускорение процесса проектирования программной системы класса BPMS, предназначенной для оказания населению государственных и муниципальных услуг в электронном виде.

6. Предложена методика учета содержания АП, с точки зрения состава документов и этапов их обработки, в процессе их системного формализованного графоаналитического моделирования за счет использования концептуальной классификационной модели документов.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ Монография

1. Зимовец O.A., Маторин С.И. Системное графоаналитическое моделирование административных процедур / Под ред. С.П. Белова. - Белгород: Изд-во ООО ГиК, 2014. - 134 с.

Статья в журнале, зарегистрированном в БД Scopus

2. О. Zimovets, S. Matorin. Integration of Formalization Tools for Graphical-Analytical «Unit - Function - Object» Models // Scientific and Technical Information Processing. 2013. Vol. 40. No. 6. pp. 1 - 7. © Allerton Press, Inc., 2013.

Статьи в журналах из списка ВАК

3. Маторин С.И., Зимовец O.A., Жихарев А.Г. О развитии технологии графоаналитического моделирования бизнеса с использованием системного подхода «Узел — Функция — Объект» // НТИ. Сер. 2. 2007. № 11. С. 1 - 8.

4. Маторин С.И., Зимовец O.A., Жихарев А.Г., Зиньков C.B., Игрунова C.B., Тубольцев М. Ф. О перспективах развития технологии моделирования бизнеса «Узел - Функция - Объект» // Научные ведомости БелГУ. Сер. Информатика и прикладная математика. 2007. № 7 (38). Выпуск 4. С. 124- 138.

5. Зимовец O.A., Зиньков C.B., Маторин С.И. Формализация представления знаний в ЭВМ и автоматизация процедуры их моделирования с применением математического аппарата теории паттернов // Вопросы радиоэлектроники. Сер. ЭВТ. 2008. № 1. С. 18 - 32.

6. Маторин С.И., Зимовец O.A., Жихарев А.Г., Трубицин C.H. Формализация системно-объектных визуальных моделей сервисной службы телерадиосети // Научные ведомости Белгородского государственного университета. Сер. История. Политология. Экономика. Информатика. 2008. № 17 (57). Выпуск 8. С. 38 - 47.

7. Маторин С.И., Зимовец O.A., Трубицин C.H. Визуальные графоаналитические модели для представления знаний о сервисном обслуживании телерадиосети // Искусственный интеллект и принятие решений. 2008. № 3. С. 52 - 63.

8. Жихарев А.Г., Зимовец O.A., Маторин С.И., Трубицин C.H. Системно-объектное моделирование сервисной службы телевизионной и радиовещательной сети // Информационные технологии и вычислительные системы. 2009. № 3. С. 75 - 87.

9. Зимовец O.A., Маторин С.И. Представление диаграмм в нотациях DFD, IDEF0 и BPMN с помощью системно-объектных моделей «Узел - Функция - Объект» // Научные ведомости БелГУ. Сер. Информатика. 2011. № 19 (114). Выпуск № 20/1.

10. Зимовец O.A., Маторин С.И. Моделирование административных процедур с использованием системного подхода «Узел - Функция - Объект» // Научные ведомости БелГУ. Сер. Информатика. 2012. № 1 (120). Выпуск № 21/1. С. 166-172.

11. Зимовец O.A., Маторин С.И. Формализованное визуальное моделирование административных процедур // Прикладная информатика. 2012. № 2 (38). С. 100 - 110.

12. Зимовец O.A., Маторин С.И. Формально-семантическое описание графоаналитических моделей административных процедур // Научные • ведомости БелГУ. Сер. Информатика". 2012. №7 (126). Выпуск №22/1. С. 129- 136.

13. Зимовец O.A., Маторин С.И. Интеграция средств формализации графоаналитических моделей «Узел - Функция - Объект» // Искусственный интеллект и принятие решений. 2012. № 1.С. 95-102.

14. Белов С.П., Зимовец O.A., Маторин С.И. Формализация графических моделей административных процедур и их описание на языке исполнения бизнес-процессов // Научные ведомости БелГУ. Сер. Информатика. 2014. № 15 (186). Выпуск № 31/1.

Публикации в научных журналах и сборниках трудов научных конференций

15. Маторин С.И., Зимовец O.A., Жихарев А.Г. On the Technology Development of Graphic-Analytical Business Modeling with the Use of the System Approach of «Knot - Function - Object» // Automatic Document and Mathematical Linguistics. 2007. Vol.41. No. 6. pp. 242 - 250. © Allerton Press, Inc.

16. Маторин С.И., Зимовец O.A., Жихарев А.Г. Технология информационного обеспечения управления на основе системного подхода «Узел - Функция - Объект» // Вестник Национального технического университета «Харьковский политехнический институт». Сборник научных трудов. Тематический выпуск: Информатика и моделирование. № 39. 2007. С. 106 -118.

17. Маторин С.И, Зимовец O.A., Трубицин С.Н., Игрунова C.B. Представление знаний с применением системологических моделей «Узел - Функция - Объект» // Материалы VIII Международной научно-технической конференции «Кибернетика и высокие технологии XXI века» (С&Т 2007) Т.2. Воронеж: 2007.

18. Маторин С.И., Зимовец O.A., Жихарев А.Г. Технология информационного обеспечения управления на основе системно-объектного подхода «Узел - Функция - Объект» // Материалы VII Международной конференции «Проблемы информатики и моделирования - 2007» (ПИМ-2007). Харьков: 2007.

19. Зимовец O.A., Маторин С.И. Представление диаграмм в нотациях DFD, IDEF0 и BPMN с помощью системных моделей «Узел - Функция - Объект» // Труды 2-й Международной научно-технической конференции «Компьютерные науки и технологии» (КНиТ-2011). Белгород: 2011.

20. Зимовец O.A., Маторин С.И. О новой технологии графоаналитического моделирования административных процедур // Материалы VI международной конференции «Современные проблемы моделирования социально-экономических систем». Харьков: 2014.

Подписано в печать 16.10.2014. Формат 60x84/16 Гарнитура Times. Усл. п. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ 271. Оригинал-макет подготовлен и тиражирован в ИД «Белгород» НИУ «БелГУ» 308015, г. Белгород, ул. Победы, 85