Элементы Архитектуры предприятия. Бизнес-архитектура и архитектура информации. Информационные технологии и архитектура предприятия

01.10.2019

Лекция 5 (4 часа). Раздел 3. Архитектура предприятия.

3.1. Понятие и общее представление об архитектуре предприятия.

Существует несколько определений и моделей архитектуры, предлагаемых в различных национальных и международных стандартах. Приведем одно из них, дополнив комментариями из других, которые расширяют и уточняют понятие архитектуры.

Архитектура системы (предприятия) представляет стратегическую информационную основу, которая определяет:

структуру бизнеса;
информацию, необходимую для проведения этого бизнеса;
технологии, применяемые для поддержания деловых операций;
переходные процессы преобразования, развития, которые необходимы для реализации новых технологий в ответ на появление новых изменяющихся бизнес - потребностей.

Таким образом, архитектура системы (предприятия) представляет модель основного расположения и взаимосвязей внутренних частей системы (физического либо концептуального объекта или сущности).

Эта модель должна отвечать определенным требованиям полезности. Поэтому качество описательных представлений должно быть настолько конструктивным, чтобы на их основе можно было создать (продуцировать) описанный объект и поддерживать его на дальнейшем протяжении жизненного цикла.

Предприятие является гибридной системой, определяемой свойствами людей и машин. Люди как объекты модели или ресурсы характеризуются поведением (они обучаются, решают различные задачи). Машины осуществляют действия или реагируют на другие действия. В этой связи подчеркнем, что эти объекты системы нуждаются в различных видах информации.

Приведенное определение качественно описывает базовое понятие архитектуры.

Для представления общей архитектуры предприятия используются модели, содержащие слои отдельных архитектурных представлений. Как правило, в верхнем слое отражены функциональные требования к предприятию, связанные с его деятельностью. В нижних слоях отражаются технические особенности используемых информационных систем и технологий.

В качестве исходной для представления базовой схемы можно использовать модель архитектуры предприятия (Enterprise Architecture Model), предложенную национальным институтом стандартов и технологий США (National Institute of Standards and Technology - NIST), представленную на рис.3.1.

3.2. Основные цели создания архитектуры предприятия.

Основные цели создания и использования архитектуры предприятия и его систем позволяют осуществить:

выбор рационального (реализуемого, достигающего цели) решения задач основной деятельности бизнеса предприятия;
сохранение взгляда на целое в стратегической перспективе;
исключение провалов в устройстве системы и при ее эксплуатации;
создание основы и критериев для оценки частных архитектур;
оптимальное планирование инвестиций предприятия.

Рис. 3.1. Схема архитектуры компьютеризированного предприятия по NIST (HW-hardware-аппаратное обеспечение, SW-software-программное обеспечение).

3.3. Общие методические принципы создания архитектуры.

К общим методическим принципам создания архитектуры предприятия можно отнести целый ряд принципов.

1. Принцип согласованности слоев. Архитектурные слои связаны так, как это представлено на рис. 3.1. Качество связи слоев должно быть таким, чтобы бизнес-потребности и ИТ-решения оставались согласованными на стратегическую перспективу.

2. Принцип независимости слоев. С учетом первого принципа согласованности слои должны быть независимы в том смысле, что изменения, производимые в том или ином слое, требовали бы минимально возможной степени изменений в других слоях.

3. Принцип свободы выбора. Все решения по выбору своей архитектуры и стандартов своего предприятия осуществляет само предприятие и несет ответственность за решение своих задач.

4. Принцип постепенной детализации архитектуры. Архитектурные продукты концептуального значения создаются постепенно по шагам. На каждом шаге свои продукты с постоянной проверкой на удовлетворение требований.

5. Принцип постоянной трансформации архитектуры предприятия. С учетом изложенных выше принципов архитектура предприятия и его система должна находиться в постоянно актуализируемом состоянии, чтобы отвечать на новые требования внешней среды: новые потребности клиентов, новые возможности информационных технологий (ИТ), новые угрозы со стороны внешней среды.

3.4. Формирование архитектуры в процессе детализации.

Разработка концептуальной архитектуры предприятия на перспективу осуществляется как пошаговый процесс формирования целевой архитектуры, отталкиваясь от текущей архитектуры и двигателей ее преобразования. В этот пошаговый процесс входит использование сегментного подхода к архитектуре и принципа постепенной (пошаговой) детализации архитектуры.

3.4.1. Подходы при построении архитектуры.

Вообще говоря, известны три возможных подхода построения архитектуры.

Стандартный подход. В этом подходе вначале разрабатывается общая схема и правила для будущего описания архитектуры. Затем описывается вся текущая база, и после этого представляется вся целевая архитектура. Только после этого начинается конструирование, приобретение, реализация систем.

Этот подход требует существенных начальных инвестиций - финансовых и временных, с одной стороны. С другой стороны, этот подход может привести к тому, что называется "паралич из-за анализа".

Подход "статус-кво" . Разработка рассматривается как реакция на те или иные возникающие затруднения.

Сегментный подход. Этот подход опирается на модель разработки сегментов архитектуры в рамках общей структурированной схемы. Он сосредотачивается на главных областях бизнеса (например, система управления финансами, кадрами, служба документационного обеспечения управления и т.п.).

Для того, чтобы сократить возможные риски, обеспечить снижение начальных затрат и добиться быстрой отдачи от проекта используется сегментный подход.

3.4.2. Компоненты архитектуры предприятия.

Выделяют следующий набор компонентов архитектуры.

Двигатели архитектуры (Architecture Drivers) отражают внешние стимулы изменения архитектуры: бизнес-стимулы и технические стимулы.

В качестве бизнес - стимулов может выступать новое законодательство, новые инициативы администрации, ассигнования для ускорения развития отдельных сфер, рыночные силы.

В роли технических двигателей могут выступать новое и улучшенное программное обеспечение, аппаратные средства ЭВМ и их комбинации.

Стратегическое направление (Strategic Direction) - руководство для разработки целевой архитектуры, которое содержит видение миссии предприятия, принципы его построения, цели и объекты предприятия.

Текущая архитектура (Carrent Architecture) определяет архитектуры предприятия "как есть" и состоит из двух частей: текущая бизнес-архитектура и техническая архитектура (данные, приложения и технологии). Она отражает текущие возможности и технологии, а также служит объектом для дальнейшего расширения.

Целевая архитектура (Target Architecture) определяет архитектуру предприятия "как должно быть построено" и состоит из двух частей: целевая бизнес-архитектура и техническая архитектура (т.е. данные, приложения и технологии). Она представляет будущие возможности и технологии, которые являются результатом улучшения проекта поддержки изменяющихся бизнес - потребностей.

Переходные процессы (Transitional Processes) поддерживают переход от текущей архитектуры к целевой архитектуре. Критические переходные процессы для предприятия включают планирование инвестиций в сферу ИТ, планирование перехода, управление конфигурацией, контроль и управление проектом.

Архитектурные сегменты (Architectural Segments) отражают ориентацию отдельных частей общей архитектуры на главные бизнес - области.

Архитектурные модели (Architectural Models) определяют бизнес - модели и конструкторские (технические) модели, которые отражают все необходимые сегменты для полного описания предприятия.

Стандарты (Standards) включают все стандарты, руководящие принципы (руководящие материалы), а также передовой опыт. Примерами стандартов являются:

Стандарты безопасности;

Стандарты данных относятся к данным, метаданным и другим связанным структурам;

Стандарты приложений относятся к прикладному ПО;

Стандарты технологий относятся к операционным системам и аппаратным платформам.

3.5. Комплексная архитектура предприятия. Модельные и организационные подходы.

С целью дальнейшей проработки архитектурных слоев целесообразно переходить на другое, более детальное, представление архитектуры. В качестве такого представления предлагается использовать схему архитектуры предприятия Дж. Захмана, которая в 90-х годах стала стандартом де-факто.

Схема Дж. Захмана версии 1987, 1992, 2000 гг. отличается более гармоничным и комплексным учетом архитектурно существенных факторов, начиная со слоев бизнес - архитектуры.

В то же время она не навязывает конкретных инструментальных особенностей при формировании моделей.

Благодаря этому схема архитектуры предприятия Дж. Захмана может использоваться в качестве референсной модели для разработки адаптированных методических материалов для конкретных предприятий. Здесь под референсной понимается ссылочная, рамочная эталонная модель.

Свойство моделей, описаний, проектов, имеющих статус стандартизованного образца, характеризует их как шаблоны, которые могут быть использованы в разработках различных конкретных систем.

Однако эта схема, как и изложенные выше схемы архитектурных слоев, обладает недостатками с точки зрения представления динамики развития предприятия и его ИС. Этот недостаток преодолевается расширенной схемой Захмана – схема и подход «3Д-предприятие» (опубликована в 2000 году).

При описании процесса разработки и использовании архитектуры конкретного предприятия рассматривается схема движения от архитектуры «как есть» к архитектуре «как должно быть».

Вышесказанное имеет особое значение для предприятия, включенного в программу трансформации.

3.5.1. Матрица согласованных моделей в архитектурах.

Сложные системы характеризуются выполняемыми процессами (функциями), структурой и поведением во времени. Для адекватного моделирования этих аспектов в автоматизированных информационных системах различают организационные, функциональные, информационные и поведенческие модели пересекающиеся друг с другом.

Функциональная модель системы описывает совокупность выполняемых системой функций, характеризует морфологию системы (ее построение)- состав функциональных подсистем, их взаимосвязи.

Информационная модель отражает отношения между элементами системы в виде структур данных (состав и взаимосвязи).

Поведенческая (событийная) модель описывает информационные процессы (динамику функционирования). В ней фигурируют такие категории, как состояние системы, событие, переход из одного состояния в другое, условия перехода, последовательность событий.

Организационная модель описывает подразделения из которых состоит предприятие.

Все эти модели должны быть соединены в единую систему понятным и непротиворечивым образом. Поэтому даже вопросов «простого» согласования компонентов системы достаточно для того, чтобы прилагать специальные усилия на уровне формирования архитектуры.

Идея такого согласования состоит в том, что его надо начинать с самых главных характеристик предприятия, рассматривая важнейшие содержательные аспекты. В идеальном случае согласование начинают с конструирования системы управления предприятием, а именно с создания сбалансированной системы целей и планов. В эту сбалансированную систему целей и планов входят: миссия предприятия, стратегические цели, индикаторы достижения целей и их целевые значения; мероприятия по достижению целей, включая архитектуру информационной системы и информационно-технологическую платформу, а также обновленные бизнес – процессы и оргструктуры; система мотивации работников и планы их профессионального обучения и т.д. Согласование проводят на явно изложенных описаниях предприятия, которые позволяют видеть все существенные взаимосвязи, т.е. на его моделях.

Суть этого метода сводится к формализованному представлению предприятия в виде матрицы (Таблица 3.1).

Строки таблицы отражают уровни представления системы , к ним относятся уровни моделирования, уровни решения проектных задач. Более детально это следующие представления:

бизнес среда системы,
концептуальная модель,
логическая модель,
технологическая, «физическая модель»,
детальная реализация (часто поблочная),
представление пользователя (эксплуатация).

Выделенные аспекты, столбцы таблицы, фактически отражают разделы обеспечения системы :

информационное обеспечение (данные),
функциональное обеспечение (функции),
коммуникационное обеспечение (сеть),
организационное обеспечение (структура организации) и т.д.

Описанные разделы обеспечения и уровни представления схемы Захмана являются классификацией сущностей предприятия и его информационной системы.

В строках этой матрицы описываются модели предметной (проблемной) области с позиции различных категорий участников процесса проектирования, к которым относятся представители будущих пользователей системы (заказчиков), проектировщики (консультанты), участвующие в процессе получения и формирования знаний о проблемной области и формулирующие требования к ИС; разработчики и эксплуатационщики ИС.

Проектировщики вместе с заказчиками должны формировать модели предметной (проблемной) области, отражающие содержательную сторону функционирования системы, при этом проектировщики закладывают технологические требования к реализации системы, скрытые от взгляда пользователей.

Таблица 3.1. Матрица согласованных моделей в архитектурах.

	Виды моделей и их реализация	Цели (почему?) Дерево целей	Люди (кто?) Архитектура организации	Функции (как?) Архитек-тура прило-жений	Объекты-данные (что?) Архитек- тура данных	Коммуникации (где?) Архитек- тура технологи-ческая	Время события (когда? )
1	Укрупненная модель организации (планировщик, пользователь)	Список целей и задач	Список организаций (подразделе- Ний)	Список процесс-сов	Список сущностей	Узлов	Список основных событий
2	Концептуальная модель организации (проектировщик, Пользователь)	Стратегичес-кая модель: цель – стратегия.	Структурные модели: подразделе-ния – работа	Функцио-нальные модели: процесс – ресурс.	Информацион-но-логические модели: ER-диаг-раммы	Модель топологии узлов	Модель корпоратив-ных событий
3	Системная модель ИС (консультант-проектировщик)	Критерии достижения целей	Роли персонала	Диаграммы потоков данных	Логическая модель данных	Логическая модель сетей организации	Модель системных событий
4	Технологическая модель (разработчик ИС)	Модель «состояние-действие»	Модель интерфейса	Модель приложе- Ний	Модель внутреннего представления	Физическая модель коммуникаций	Модель технических событий
5	Компоненты (разработчик ИС, субподрядчик)	Шаг/задача	Пользователь – транзакция	Програм- мные модули	Данных	Протоколы	Компонент-ные события
6	Функционирую-щая система (эксплуатацион-щики)	Варианты исполнения	Сеансы работы	Проце- дуры	Ограничения целостности	Клиент – сервер	Операцион-ные события

На основе модели требований разработчики ИС проводят технологическую детализацию проекта и его последующую реализацию. На основе сформированной рабочей документации и полученного конечного продукта системы эксплуатационщики осуществляют поддержку функционирования системы в новых условиях.

Архитектуры рассматривают систему в разрезе одних и тех же аспектов, но под разными углами зрения.

В качестве основных аспектов построения архитектур рассматриваются следующие:

– цели, бизнес-правила (мотивация того, почему функционирует система);

– объекты (что проходит преобразования);

– функции (как осуществляется преобразование в процессе);

– участники (субъекты) процесса (кто осуществляет процесс);

– место (где выполняется процесс);

– время (временные требования к выполнению процесса, событиям).

В двух первых строках представлены модели, относящиеся к точке зрения будущих пользователей системы, третья строка соответствует взгляду консультанта-проектировщика, четвертая и пятая строки – точке зрения разработчика ИС, шестая строка – точке зрения эксплуатационных служб.

Подход на основе архитектур Д.А. Захмана не определяет собственно методы построения моделей проблемной области, тем не менее, развитые методологии моделирования предметных областей предполагают реализацию принципов последовательной детализации абстрактных категорий: целей, объектов, функций, организационных единиц и т.д. на уровнях определения требований к системе, их спецификации и реализации.

3.5.2. Примеры заполнения ячеек схемы Захмана.

Приведем примеры того, как может быть раскрыт содержательный смысл каждой ячейки матрицы, который представляет собой конкретный план действий по реализации архитектуры предприятия.

Начнем пояснения с первого столбца матрицы: цели (почему?).

Позиция планировщика. Приводится список главных целей, объектов, стратегий и критических факторов успеха бизнеса предприятия, определяющих мотивации его деятельности. Перечень имеет достаточно высокий уровень агрегирования и определяет границы модели предприятия.

Позиция пользователя (собственника). Цель и стратегия предприятия, которые составляют основную мотивацию для деятельности предприятия и принятия решений. Создание бизнес-плана. Бизнес-план в основном ориентирован на проблемы управления, но в нем также должно уделяться внимание вопросам мотивации деятельности.

Позиция проектировщика. Логическая модель реализации бизнес-правил предприятия в терминах намерений и ограничений.

Позиция разработчика. Правила проекта являются физической реализацией спецификации бизнес-правил. Эти правила, представленные в виде входящих элементов, отражаются в моделях данных, в процедурных кодах и в спецификациях технических требований.

Второй столбец матрицы: люди (кто?)

Позиция планировщика. Список организаций, за которые данное предприятие несет определенную ответственность. Перечень имеет высокий уровень агрегирования и определяет границы модели предприятия.

Позиция собственника. Модель потока работ определяет обязанности и спецификации работ, выполняемых на данном предприятии. Обычно организационная диаграмма отражает распределение обязанностей, а сопутствующие документы описывают процессы производства изделий. Организационная диаграмма должна дополняться процессами по производству изделий, включая управление работами, координацию работы и проведение работ.

Позиция проектировщика. Архитектура человеческого интерфейса. Логические системы отражают поток работ, который, включает спецификации ролей и ответственность участников: менеджмент, администрацию, работников высокой квалификации, разработчиков, специалистов по маркетингу и т.д. Сюда относятся также спецификации процессов разработки изделий (например, текст, графика, видео и т.д.).

Позиция разработчика. Представление архитектуры интерфейса. Данный документ является физическим выражением потока работ, осуществляемых на предприятии конкретными служащими, а также их эргономические требования и форматы представления результатов работы.

Третий столбец: функции (архитектура приложений).

Позиция планировщика. Описывается перечень процессов или бизнес-функций, осуществляемый данным предприятием. Этот перечень определяет возможности, границы или модели процессов, которые характеризуют бизнес-деятельность предприятия.

Позиция владельца (модель предприятия). Модель предприятия представляется моделью действующих бизнес-процессов, которые осуществляет предприятие вне зависимости от каких-либо системных или иных соображений и организационных ограничений. Модель может быть представлена как структурированная модель методов, которая отражает бизнес-преобразования (бизнес-процессы), происходящие на предприятии, а также их входы и выходы.

Позиция проектировщика (модель информационной системы). Содержит логическую модель реализации систем, поддерживающих ручным или автоматизированным способом бизнес-процессы предприятия. В модели отражаются сферы действия, как человека, так и машин. Модель может включать средства и механизмы управления, а также входные и выходные данные для логических систем, которые отражают систему функций/процессов предприятия.

Позиция разработчика (технологическая модель). Приводится конструкция системы. С технической точки зрения это техническая конструкция. На высоком уровне абстракции это может быть структурная схема. При большей детализации она представляется диаграммами действий, которые впоследствии будут переходить в реализацию логических систем или в архитектуру приложений. В случае объектно-ориентированных нотаций это будут различные методы и их реализации.

Позиция субподрядчиков (детализированные спецификации). Представляются программы (поддержка компонентов программного обеспечения, например, операционные системы). Программы, полученные на основе диаграмм действий или объектно-ориентированных спецификаций. Эти программы могут основываться на ранее разработанных компонентах путем их компоновки в требуемом сочетании.

Четвертый столбец: объекты-данные (архитектура данных).

Позиция планировщика. Объекты/сфера действия. Приводится перечень бизнес - объектов. Перечень объектов (изделий или активов), в которых заинтересовано данное предприятие. Модель представляет сферу влияния и границы, которые определяют круг интересов данного предприятия (подробнее это отражается в последующих строках таблицы).

Позиция владельца (модель предприятия). Представляется семантическая модель. Модель фактических объектов бизнес - деятельности предприятия (т.е. изделия или активы), которые являются наиболее существенными для предприятия. Обычно семантическая модель представляется как модель «сущность-связь» и отражает на уровне концептуальных определений (т.е. терминов и фактов) наиболее существенные цели и стратегии бизнеса. Впоследствии эта сущностная модель преображается в бизнес-правила.

Позиция проектировщика (модель ИС). Описывается логическая модель данных. Она представляет собой объекты и цели предприятия, отражаемые в соответствующих записях или отчетах в автоматизированной и в неавтоматизированной форме.

Модель представляется как атрибутивная и нормализованная модель «сущность-связь», отражающая все намерения, которые были ранее представлены в семантической модели.

Позиция разработчика (технологическая модель). Описывается физическая модель данных. Модель отражает технологические ограничения или физическое представление объектов и целей предприятия. Стиль модели зависит от технологии реализации. Если выбрана реляционная технология, модель данных имеет табличную структуру, чтобы поддерживать реляционные модели. В случае объектно-ориентированных нотаций это будет иерархическая/ассоциативная модель.

Позиция субподрядчиков (детализированные спецификации). Приводятся описания данных (библиотека). Определение всех объектных данных, специфицированных физической моделью данных и включающих все описания данных в соответствии с языком описания. Описания данных необходимы для реализации программы.

3.5.3. Схема «3Д-предприятие».

Плоские схемы моделей архитектуры – это средство для организации знаний предприятия, которые важны в условиях приспособления к изменениям предприятия во времени. Для управления проектами развития ИС и трансформации предприятия вводится трехмерная схема, которая образуется путем введения оси стратегического времени.

Модель «3Д-предприятие» строится в трех измерениях.

1. Ось уровня проектирования и использования предприятия. На рисунке (Рис.3.2.) шесть «горизонтальных» уровней:

– потребности и планы,

бизнес-модель,
логическая модель,
техническая конструкция,
детальная реализация,
практика использования.

Рис. 3.2. Модель « 3-Д предприятие ».

2. Ось раздела обеспечения и аспекта работы предприятия/АС; шесть вертикальных разделов: цели, люди, функции, объекты, коммуникации, время.

3. Ось времени, в котором развивается предприятие и его АИС стадии на «верхней грани» модели, соответствующих возможным стадиям жизненного цикла системы: анализ (стратегический может отделяться от детального анализа), проектирование (конструирование), реализация и ввод в действие (могут рассматриваться отдельно), совершенствование.

Первые две оси аналогичны (но не обязательно строго совпадают) тем, что использованы в плоской модели Захмана для схемы архитектуры предприятия. Третья ось позволяет явно определить те изменения, которые происходили или будут происходить с предприятием, его информационной системой и проектами создания ИС в процессах их развития и трансформации.

3.5.4. Требования к «3Д-модели».

Описание, создаваемое в указанных осях, становится 3Д-моделью после того, как в элементарных ячейках («кубиках») будут приведены согласованные описания, частные модели. К этим описаниям предъявляются определенные требования. При построении 3Д-модели не следует использовать формализованные нотации и узкопрофессиональные жаргоны.

Модель 3Д-предприятия должна отвечать следующим требованиям:

– простота и доступность для (технических и нетехнических) руководителей и специалистов;

– целостность, каждая проблема рассматривается в рамках предприятия в целом, как в данное время, так и в будущем;

– открытость, каждая проблема или проект могут быть включены в контекст событий будущего;

– использование инструментов планирования, благодаря чему решение не будет приниматься в «пустоте»;

– независимость от каких-либо инструментов (программных, математических), для того чтобы любой инструмент или методология могли быть отображены в модели 3Д-предприятия.

Описание каждой частной модели должно содержать оценку состояния дел с точки зрения данной модели как компонента системы.

Создаваемые в ячейках частные модели должны быть согласованы в своих взаимосвязях.

Правилом описания взаимосвязей частных моделей является явное выделение и описание связей каждой модели-ячейки с ближайшими ячейками более высокого и более низкого уровней представления архитектуры предприятия и ИС; связей каждой модели-ячейки с ближайшими ячейками, отражающими предшествующее и будущее состояния компонента архитектуры; связей каждой модели-ячейки с другими типами моделей данного уровня.

– необходимость компонента и формальные требования к нему;

– качество и степень готовности компонента;

– соответствие плановому графику работ и согласованности различных графиков;

– обоснованность графиков инвестиций и их окупаемости;

– возможность изменений (прогноз) наиболее близкого по времени изменения потребностей, требований и обеспеченности этих изменений ресурсами;

– смысловая целостность модели одного уровня.

Сущности на оси стратегического времени в конкретных 3Д-моделях могут представлять проекты или работы не только по развитию ИС, но и по развитию бизнеса предприятия (как, впрочем, и сущности плоских схем). В ряде случаев не требуется обязательного оформления всех работ на оси стратегического времени в виде проектов (в частности, для того, чтобы не вступать в непродуктивный конфликт с обычаями предприятия).

Например, работами по развитию бизнеса предприятия могут быть фазы управления предприятием:

– ситуационный и диагностический анализ;

– выдвижение целей и выбор стратегий;

– разработка плана мероприятий осуществления стратегий;

– планирование оперативных действий, выполнение подготовительных и запускающих мероприятий;

– тактический и оперативный мониторинг;

– стратегический мониторинг, возобновление анализа и совершенствование стратегий.

Эти фазы тоже могут быть элементами базовой классификации сущностей на оси времени развития предприятия, как и элементы проектного цикла, указанные ранее.

Поскольку ИС должна отвечать конкретным потребностям предприятия, результатом осуществления этого развития могут быть проекты создания новых компонентов ИС. Проект развития ИС вычленяется и оформляется как подпроект проекта развития предприятия.

Заключение.

Рассмотрение концептуального уровня схем архитектуры предприятия показывает:

Архитектура предприятия определяется как базовое свойство и важнейший информационный инструмент предприятий всех типов, что отражается и в международных стандартах;

Важнейшим компонентом архитектуры предприятия являются люди; не учет этого является методической ошибкой;

Архитектура получает свое информационное воплощение в виде архитектурных продуктов, описаний и моделей разных типов;

Согласование архитектур рассматривается как согласование архитектурных продуктов (бизнес - моделей с техническими моделями);

Согласование архитектур рассматривается как процесс, позволяющий получить многократную экономию средств на создание и развитие ИС;

Для использования архитектурных продуктов (как стратегического информационного ресурса) необходимы комплексы организационных решений и инструментальных средств согласования и интеграции архитектур;

Определены принципы, позволяющие выбирать и оценивать архитектурные решения и строить процессы формирования архитектуры, "пошаговость" детализации при построении архитектуры и др.

Эти принципы имеют конструктивное описание, позволяющее использовать их как "руководство к действию":

Главным движущим слоем является бизнес-архитектура;

Кроме указанной бизнес - архитектуры предусмотрены слои архитектуры данных (или данных и информации), приложений, технологий (имеются в виду базовые ИТ);

Рассмотрены бизнес - модели, модели данных, концептуальная модель, а именно (модель процессов, модели интероперабельности (поддержки взаимодействия), технические модели, референсная модель взаимодействия, открытые стандарты (для технологической архитектуры)).

Литература

1. Методический материал «Методология и практические рекомендации по построению автоматизированных систем трансформирующихся государственных предприятий»/ Под общ. ред. Е.З. Зиндера, Фонд ФОСТАС, 2003 год.

2. Тельнов Ю.Ф. Реинжиниринг бизнес – процессов. - М.: Финансы и статистика, 2003. – 256 с.: ил.

Контрольные вопросы

Лекция 5. Раздел 3. Архитектура предприятия.

3.1. Понятие и общее представление об архитектуре предприятия.

3.2. Основные цели создания предприятия.

3.3. Общие методические принципы создания предприятия.

3.4. Формирование архитектуры в процессе детализации.

3.4.1. Подходы при построении архитектуры.

3.4.2. Компоненты архитектуры предприятия.

3.5. Комплексная архитектура предприятия. Модельные и организационные подходы.

Управление разработкой

I. Вступление

Архитектура распределяет массы и объемы.
Вдохновение превращает инертный камень в драму.
Ле Корбюзье.

Недавно столкнулся со следующей ситуацией, одна крупная ИТ компания подбирала для себя архитектора, с целью доработки компьютерной платформы «собственного исполнения». Такая работа, естественно, требовала привлечения специалиста высокой квалификации. А как это сделать дешево и сердито, чтобы призванный варяг был «и чтец и жнец и на дуде игрец»? Решили без всяких излишеств разработчика ПО, поименовать архитектором, и заполучить помимо кодировщика, еще и профессионала, способного разобраться с чужими решениями, до проектировать их на свое усмотрение, принимать самостоятельные решения и т.п…

Когда стали выяснять, а как же в организации вообще обстоит дело с архитектурой, обозначились следующие тенденции. Есть ряд высококвалифицированных разработчиков, позиционируемых как архитекторы. Помимо непосредственно создания кода, они выполняют достаточно низкоуровневое проектирование различных технологических систем и задают вектор и горизонт их развития. Решения представлены ими в основном в виде текстовых описаний, разбавленных небольшим количеством схем, в основном производных от диаграмм компонентов. Каждый из архитекторов представляется уникальным и эксклюзивным носителем знаний, а по сути - является узким местом в процессе производства программных продуктов. Ведь на практике без его постоянных уточняющих консультаций, воспользоваться результатом евонной деятельности практически невозможно. Полная, логически выстроенная, структурированная картинка сложного решения есть лишь в его голове.

И документации вроде бы много, но она разрознена по репозиториям проектов, Вики системам и т.п. Найти логически целостное описание решения и рекомендации по его использованию крайне сложно, а уж проследить ответвляющиеся частные технические решения по цепочке: от потребностей пользователя, до конечной поставки заказчику, вообще не реально, И это несмотря на то, что для заказчика обычно готовится некая версия на базе типового продукта, доработанного в соответствии с его специфическими потребностями. А ведь иногда бывает так необходимо отследить, например, с кем связан компонент, который предполагается использовать при проектировании нового модуля. С кем он, так сказать, разделен шестью рукопожатиями, и какое пагубное влияние могут оказать все эти неучтенные связи на стабильность его поведения.

Подобная ситуация царит во многих крупных ИТ компаниях. Вроде есть архитекторы и архитектурные советы и прочие атрибуты «высокой» архитектуры, а порядка в этом царстве не наблюдается. По вышеперечисленным симптомам, выходит, что на предприятии свирепствует – «острая архитектурная недостаточность».

Мне стало интересно разобраться со всеми аспектами архитектуры, собрав в данной статье структурированно и последовательно информацию о том, что же такое ИТ архитектура, кто такие ИТ архитекторы, и «с чем их едят».

II. Определение понятия «архитектура»

А что можно думать об архитектуре?
Она, как солнце: большая, блестящая и она рядом.
Роджер Желязны. (Мастер сновидений)

Давайте для начала пройдемся по определениям.

Архитектура системы - принципиальная организация системы, воплощенная в её элементах, их взаимоотношениях друг с другом и со средой, а также принципы, направляющие её проектирование и эволюцию.

Очень скупая формулировка и развернуть ее, проиллюстрировав в полной мере смысл, сложно. Поэтому постараемся сузить проблематику и оттолкнемся от чего-то меньшего, например, составной части этой системы:

Архитектура программного обеспечения (англ. software architecture) - совокупность важнейших решений об организации программной системы. Архитектура включает:
выбор структурных элементов и их интерфейсов, с помощью которых составлена система, а также их поведения в рамках сотрудничества структурных элементов;

соединение выбранных элементов структуры и поведения, во всё более крупные системы;

архитектурный стиль, который направляет всю организацию - все элементы, их интерфейсы, их сотрудничество и их соединение (1)

Довольно лаконичное определение, дополнив которое можно приблизится к пониманию, что же принято ассоциировать с явлением - ИТ Архитектура.

Во-вторых, место «совокупности этих элементов», как части, в более крупных системах, включая поведение, точки взаимодействия и т.п. То есть возможность абстрагирования рассматриваемой архитектуры на более высокий уровень, и соответственно детализация архитектуры в наборы составных архитектур нижнего уровня.

В-третьих, использование всеми участниками - единого подхода для организации решений в процессе производства информационных систем.

Раз уж речь зашла о едином подходе, давайте внесем ясность и в этот вопрос:

Архитектурный подход (англ. architectural framework) - соглашения, принципы и практики для описания архитектуры, установленные для конкретной области применения и/или конкретным сообществом заинтересованных лиц (2).

Ведь в ходе проектирования, разработки, развития и модернизации программной системы, «совокупность решений о ее организации» (Архитектура), требует постоянного обсуждения со всеми заинтересованными лицами проекта, включая бизнес. Опять же принципиально, чтобы все при этом выстраивали перед собой одну и туже картинку, в том числе учитывающую текущее актуальное состояние архитектуры.

Итак, размявшись на общих положениях и задав направление для исследования понятия Архитектура, продолжим углубляться в суть этого явления.

1. Разделы ИТ Архитекторы

Поскольку понятие ИТ архитектуры охватывает целый букет аспектов производства программных продуктов, начиная еще от определения целей автоматизации и заканчивая аж утилизацией устаревшего в какой-то момент ПО, принято делить его на несколько частей:

1) Информационная архитектура (Enterprise Information Architecture, сокр. EIA), набор методик и инструментов, описывающий информационную модель предприятия. Включает:

базы данных и хранилища данных;
информационные потоки (как внутри организации, так и связи с внешним миром).

2) Архитектура прикладных решений (Enterprise Solution Architecture сокр. ESA) – представляет архитектуру приложений, включающую в себя совокупность программных продуктов и интерфейсов между ними. Делится на два направления:

область разработки прикладных систем;
портфель прикладных систем.

3) Техническая архитектура (Enterprise Technical Architecture сокр. ETA) - совокупность программно-аппаратных средств, методов и стандартов, обеспечивающих эффективное функционирование приложений. Описывает полное представление инфраструктуры предприятия, включая:

информацию об инфраструктуре предприятия;
системное программное обеспечение (СУБД, системы интеграции);
стандарты на программно-аппаратные средства;
средства обеспечения безопасности (программно-аппаратные);
системы управления инфраструктурой.

Плюс к этому добавляется и архитектура самого предмета автоматизации:

4) Бизнес-архитектура предприятия (Enterprise Business Architecture, ЕВА) - целевое построение организационной структуры предприятия, увязанное с его миссией, стратегией, бизнес-целями. В ходе построения бизнес-архитектуры определяются необходимые бизнес-процессы, информационные и материальные потоки, а также организационно-штатная структура.

Соответственно для работы с каждым из вышеперечисленных разделов, требуется своя группа заинтересованных лиц, имеющих различную квалификацию и предпочтения, а возможно и цели. Поэтому многочисленные этапы ведения проекта порождают артефакты, описывающие аспекты архитектуры в разных стилях и жанрах. В добавок, они создаются чаще всего разнородными инструментами, используя разнообразные нотации, приемы, представления и т.п.

Стало быть, каждому разделу архитектуры соответствует как минимум одна группа стейкхолдеров, имеющая свои взгляды на представления и методы описания архитектуры. Подыщем определение для этой реалии.

Архитектурная группа описаний (англ. architectural view) - представление системы в целом с точки зрения связанного набора интересов. Каждая группа описаний относится к одному или более стейкхолдеру. Термин «группа описаний» употребляется для выражения архитектуры системы при некотором методе описания (2).

Разобравшись вкратце с концепцией, направлениями и разделами архитектуры, а также выявив несовпадения в представлениях архитектуры разными группами заинтересованных лиц, перейдем к разбору непосредственно самих этих представлений (артефактов), отражающих архитектуру.

2. Представления ИТ Архитекторы

Нередко наблюдаю ситуации, когда очень интересные и перспективные замыслы гинут в болоте непонимания, только лишь из-за оторванности генератора идеи от общего уровня сознания профсообщества. Иными словами, он пытается донести концепцию, которая в его мыслях сложена в цельную и стройную идею, выдавая окружающим лишь ее “огрызки”: «ну ведь остальное и так понятно». А это «остальное» действительно не всегда понятно для электората, и он голосует против бредовой и непонятной с его точки зрения идеи, своим равнодушием и игнорированием. Автор же задумки зачастую просто не смекает, почему же все пошло не так, и отчего никто не проникся чудо решением.

По всей вероятности нужна была какая-то подводка. А очень может быть, сначала надо было открыть людям целый новый мир, и только потом, в его свете, доносить эту свою идею. Это сродни тому, как иностранцу, не владеющему твоим родным языком, объяснять на нем теорию относительности Эйнштейна. Особенно если ты ее сам как-то не очень…

Очевидно, что и для эффективного представления архитектурных решений всем заинтересованным лицам, требуется некий способ, позволяющий доступно, но достаточно развернуто донести их суть до максимально широкого круга лиц. Таким способом может служить принятый в организации стандарт - Архитектурное описание и соответствующие методы их поддержания. Для более точного осмысления этого явления, пустим в ход и их определение:

Архитектурное описание (англ. architectural description) - рабочий продукт, использующийся для выражения архитектуры (2).

Архитектурный метод описания (англ. architectural viewpoint) - спецификация соглашений для конструирования и применения группы описаний. Шаблон или образец, по которому разрабатываются отдельные группы описаний посредством установления назначений и аудитории для группы описаний, а также приемы их создания и анализа. Метод описания устанавливает соглашения, по которым группа описаний создается, отображается и анализируется. Тем самым метод описания определяет языки (включая нотации, описания или типы продуктов), применяемые для определения группы описаний, а также все связанные методы моделирования или приемы анализа, применяемые к данным представлениям группы описаний. Данные языки и приемы применяются для получения результатов, имеющих отношение к адресуемым интересам (2).

Тем самым, выделенные архитектурные группы, используя единые архитектурные методы описания, значительно повышают эффективность своей работы, достигая максимально согласованного и целостного восприятия обсуждаемых проблем.

Но можно ли загнать специалистов разных направлений, имеющих разную квалификацию, а возможно и образ мышления, в единые рамки, и действительно ли это так необходимо?

Например, диаграмма, описывающая формирование целей и показателей на основании выявления стекхолдеров, вызовов и их проблематики см. рис.1, по своей природе очень сильно отличается от диаграмм со схемой прокладки сети, а также диаграмм в нотации UML и прочих.

Рисунок 1. Модель выработки целей и показателей

На практике использование разнородных артефактов является большой проблемой, поскольку теряется возможность сквозной трассировки архитектурных решений от целей и стратегий к потребностям, далее к описанию бизнес-процессов и функций системы, от них к структуре данных и поведенческим моделям, от моделей к макетам экранов и т.д. по цепочке. Ведь создают все эти артефакты специалисты разных архитектурных групп, которые формировались сами по себе, подбирая годами под себя оптимальные инструменты и методики.

Фиксируя все эти разнообразные описания и представления, возникает резонный вопрос: Как же их объединить в некий всеобъемлющий контекст?

Например, для разработки больших информационных систем еще в конце прошлого века использовали модель Закмана (3), в качестве схемы организации архитектурных артефактов.
Модель Закмана основана на дисциплине классической архитектуры и призвана обеспечить общее толкование архитектурных аспектов и предоставить набор перспектив, или структур (framework), для описания сложных корпоративных систем.

Сама модель представляется в виде матрицы - таблицы, имеющей пять строк и шесть столбцов, см. рис. 2. Каждая ячейка таблицы – презентует набор артефактов, раскрывающих один из насущных аспектов архитектуры.

Рисунок 2. Представление модели Закмана

Примечательно, что основная идея матрицы помимо того, чтобы вынудить заполнить все ячейки, не пропустив важные характеристики системы, состоит и в определении последовательности заполнения. Ведь только заполнив одни ячейки, открывается возможность на основании их заполнить следующие, пока пазлы не сложатся в цельную картинку. Таким образом, различные по своему представлению архитектурные описания ложатся в разные ячейки матрицы и ею же увязываются в единое архитектурное полотно.

Стоит отметить, что на рисунке шестая строка соответствует уже не уровню описания архитектуры, а уровню работающей системы или предприятия в целом.

Модель Закмана со временем дорабатывалась и послужила прародителем для многих архитектурных каркасов и спецификаций.

Одной из таких актуальных спецификаций является например, графический язык ArchiMate, содержащий набор понятий для описания архитектуры предприятия и фреймворк, представляющий логическую структуру для классификации этой информации Последняя версия стандарта 3.0 вышла в июне 2016 года.

В ArchiMate, при создании моделей, используются базовые понятия «элемент» и «отношение» см. рис.3. На основе элементов и отношений строятся модели предприятия или его отдельных частей.

Рисунок 3. Основные понятия ArchiMate 3.0

Вся прелесть подхода состоит в том, что элементами могут быть проекции самых разнообразных реальных сущностей и явлений, встречающихся в жизни. Например, мотивационные элементы (стейкхолдеры, драйвер мотивации, цель, результат, ценность и т.д.), элементы организации и поведения (исполнители, роли, процессы, функции, события, взаимодействие и т.д.), бизнес элементы (информационный актив, соглашение, продукт/услуга, компонент приложения, интерфейс приложения, автоматизируемая функция и т.д.), технологические элементы (узел/ресурс, устройство, коммуникационная сеть, технологический процесс и т.д.). Каждый вид элемента представлен на диаграммах своим уникальным обозначением. Таким образом в одном информационном пространстве могут сочетаться столь разные отражения сущностей, явлений, событий, действий и т.д., образующих архитектуру предприятия.

Сами модели располагают в одной из ячеек каркаса на пересечении Слоя (уровень представления) и Аспекта. Схематично структура фреймворка представлена на рис. 4.

Рисунок 4. Слои фреймворка ArchiMate 3.0

В качестве Слоев рассматриваются конструктивные субсистемы предприятия, образующие некое самодостаточное представление (срез) организации. А Аспекты в свою очередь относят элементы, к одному из трех основных типов:

1) Активный структурный элемент (active structure element) позиционирует его, как некую сущность, которая способна выполнять определенные действия

2) Пассивный структурный элемент (passive structure element) позиционирует его, как некоторый объект, над котором выполняются действия.

3) Элемент поведения (behavior element) определяется как некоторая единица действия, выполняемая одним или несколькими активными структурными элементами.

Более подробно ознакомится со спецификацией можно в обзоре ArchiMate (4).

Такого рода инструменты позволяют объединить в единое информационное пространство разнородные аспекты архитектуры, используя унифицированное архитектурное описание и методы, обеспечивая трассировку между диаграммами и элементами.

Погрузившись во все эту «карусель» сложностей и разнообразия возникает один немаловажный вопрос: А всегда ли необходимо выполнять такой сложный и ресурсоемкий процесс описания архитектуры? На самом деле существует несколько подходов к ее построению, например:

1) Стандартный подход, заключается в разработке или выборе на начальном этапе общей схемы и правил для описания архитектуры. На основании выработанных стандартов, описывается базовая (текущая) архитектура, и отталкиваясь от нее, проектируется целевая (новая). Определив разницу, формируют мероприятия по переходу от базовой архитектуры к целевой. Только после этого начинается конструирование, приобретение и разработка компонентов системы. В качестве недостатков, можно выделить: существенные начальные инвестиций, как финансовые, так и временные. Также этот подход может привести к тому, что называется «паралич из-за анализа».

2) Подход «статус-кво». Разработка рассматривается как реакция на те или иные возникающие затруднения или воздействия.

3) Сегментный подход, опирается на модель разработки сегментов архитектуры в рамках общей структурированной схемы. Он сосредотачивается на главных областях бизнеса. Позволяет сократить возможные риски, обеспечить снижение начальных затрат и добиться быстрой отдачи от проекта. Могут возникнуть проблемы на этапе интеграции сегментов.

3. Резюме раздела

Итак сделаем краткую выжимку из рассмотренного нами материала:

Архитектура предприятия связывает бизнес-потребности предприятия, информационные технологии, процессы стратегического бизнес-планирования, прикладные информационные системы и процессы их сопровождения.
В процессе разработки и поддержания архитектуры предприятия участвуют разные группы заинтересованных лиц, имеющие различные требования к ее представлениям (архитектурный подход);
Для удобства, архитектуру принято делить на разделы, соответствующие разным архитектурным зонам и подходам;
Для разных архитектурных групп и подходов существуют различные группы описания (визуализации) архитектуры.
Для удобства организации работы с разнородными артефактами используют архитектурные методы описания, представляющие собой специальные фреймворки и спецификации, и позволяющие работать со всеми артефактами в едином визуальном пространстве. Использование подобных конструкций помогает с одной стороны, логически разбить все представления архитектуры на отдельные разделы для упрощения их формирования и восприятия, а с другой – обеспечить возможность рассмотрения целостной архитектуры с изолированных точек зрения или соответствующих уровней абстракции.
В зависимости от потребностей и возможностей предприятия, можно выбрать один из нескольких архитектурных подходов, различающихся по объему и составу выполняемых работ, что в свою очередь определяет уровень затрат и качество проектирования.

Со следующей частью статьи можно ознакомиться, перейдя по

Контекст и основные элементы бизнес-архитектуры

Большинство организаций имеют достаточно широкие определения того, что является бизнес-архитектурой и бизнес-моделями. Бизнес-архитектура является областью, которая определяется высшими руководителями, отвечающими за основные функции (бизнес) организации . Как правило, она включает в себя утверждения по поводу миссии и целей организации, критические факторы успеха, бизнес-стратегии, описания функций, а также структуры и процессы, необходимые для реализации функций.

По оценке Gartner, вплоть до конца 2005 года около 70% всех предприятий будут вести определенные проекты, связанные с анализом и совершенствованием бизнес-процессов, несмотря на некоторый негативный осадок, который в корпоративном мире имела практика реинжиниринга бизнес-процессов середины 1990-х годов. "На самом деле, большинство предприятий в действительности не понимают всей глубины и масштабов выполняемых ими бизнес-процессов, если они не занимались бизнес-моделированием в последнее время", – считает Джим Синур (Jim Sinur), аналитик Gartner.

Ключом к построению хорошей бизнес-архитектуры является определение бизнес-процессов, их функций и характеристик. Это становится основой для построения архитектуры приложений, которые обеспечивают эти процессы. Хотелось бы в связи с этим привести следующую цитату из книги Unleashing the Killer App "Вы тогда достигаете цели, когда становится невозможно определить, где заканчиваются бизнес-аспекты, и где начинаются технологии".

Таким образом, можно сказать, что Бизнес-архитектура включает в себя, как правило, следующие аспекты:

Бизнес-стратегия, функции и организационные структуры – собрание целевых установок, планов и структур организации. Данная информация может быть представлена в самых разных форматах, но наиболее важный аспект состоит в создании контекста для описания бизнес-процессов. Эта часть архитектуры не является технической, но она критически важна с той точки зрения, что архитектура информационных технологий (информации, прикладных систем, технологическая архитектура) строится на ее основе и обеспечивает реализацию ключевых функций организации.
Архитектура бизнес-процессов, которая определяет основные функциональные области организации. Для министерства – это могут быть функции, перечисленные в Положении о министерстве, для коммерческой организации – процессы разработки новых продуктов, услуг и сбыта товаров и т.п. Она также описывает специфические процессы внутри каждой функциональной области и их операционные параметры – например, объемы операций, роли, реализацию централизованной или децентрализованной модели операций и т.д. Эта часть является как бы "точкой соприкосновения" между бизнес-архитектурой и архитектурой приложений и обеспечивает взгляд на бизнес и функции организации, достаточно детализированный для того, чтобы использовать его при выработке стратегии и планов создания приложений.
Показатели эффективности. Этот аспект состоит в определении ключевых показателей эффективности (КПЭ) работы организации, их текущих уровней и желаемых, будущих уровней и включает в себя также разработку на верхнем уровне модели КПЭ для мониторинга.

"Если архитектура ИТ предприятия описывает то, как компоненты ИТ объединяются вместе для достижения нужного результата, то точно также бизнес-архитектура описывает, как элементы бизнеса соединены вместе" .

Построение бизнес-архитектуры начинается с общего обзора ситуации, который предполагает поиск ответов на следующие вопросы:

Каков внешний контекст деятельности организации?
В чем состоят основные функции и добавочная стоимость, которая является итогом деятельности организации?
Какие сценарии развития бизнеса необходимо учитывать, и какова вероятность их реализации?
Какие необходимы информационные взаимосвязи и процессы обработки информации?

Рис. 5.7.

Усилия по построению бизнес-архитектуры, которая представляется в виде бизнес-моделей, быстро окупают себя и имеют большое количество дополнительных преимуществ . Под бизнес-моделями понимается динамический поток событий, связанных с бизнесом, в который вовлечены различные функции бизнеса, организационные единицы и активы предприятия. Возможная отдача от реализации таких моделей достаточно подробно изучалась и описывалась на протяжении последнего столетия. Основная проблема состоит в том, чтобы убедить руководство в этих преимуществах и добиться от него поддержки проведения проекта разработки бизнес-моделей. А преимущества от построения таких моделей лежат в двух плоскостях: дополнительных возможностях для бизнеса и уменьшении затрат. По оценкам, создание бизнес-моделей и связанная с этим оптимизация затрат даже без радикальных изменений бизнеса может дать до 10% экономии. А при моделировании альтернативных вариантов бизнес-процессов организации могут сэкономить до 20% . Но не менее важная роль бизнес-моделей состоит в том общем языке, которые они дают представителям бизнеса и ИТ в обсуждении соответствующих возможностей.

Важную роль в процессе формирования целевой архитектуры предприятия играют модели бизнес-процессов. На самом деле, обеспечение соответствия между ключевыми бизнес-процессами и архитектурой информационных технологий является самой важной составляющей всех усилий по созданию архитектуры. Эти модели также могут быть реализованы различными способами, т.е. являются описательными или исполняемыми, качественными или количественными и т.п. Они могут применяться как на исключительно "бизнес-уровне" для оптимизации соответствующих процессов, так и для облегчения взаимопонимания между бизнес-пользователями и специалистами в области ИТ. Обычно в организации имеется 10-20 основных процессов. Предложенные ниже методики помогают реализовать самый трудный начальный этап описания и документирования этих процессов. Подчеркнем, что бессмысленно разрабатывать детальные модели подпроцессов для всех основных процессов. Важно сосредоточиться на тех из них, которые будут подвергнуты изменениям. Это соответствует принципам "минималистской архитектуры", описанным в "Процесс разработки архитектур: оценка зрелости, детализация и распределение усилий. Инструментальные средства и мониторинг технологий" .

Gartner рекомендует начать с построения высокоуровневых моделей бизнес-процессов предприятия. Начальным этапом для этого является определение классов бизнес-процессов. Под классом бизнес-процессов понимается группа процессов, которые состоят из большого числа одинаковых бизнес-активностей. Например, Австралийское бюро статистики выделило для себя такие классы бизнес-процессов как сбор информации о хозяйствующих субъектах, сбор информации о домохозяйствах, сбор вторичных статистических материалов, распространение информации, анализ данных, административные процессы.

Шаг 1 . Идентификация критически важных для предприятия процессов (обычно не более восьми).

Хорошими кандидатами для включения в рамки архитектуры предприятия являются те ключевые процессы, которые максимально влияют на способности организации реализовывать свою миссию, достигать цели, выполнять основные функции, а также следующие процессы :

процессы, которые открывают новые возможности, например, новые каналы предоставления услуг;
процессы, которые в настоящее время выполняются плохо и являются источниками неудовлетворенности клиентов;
процессы, в которых имеются возможности для экономии.

Желательно, чтобы рекомендуемое число таких процессов, не превышало "волшебного числа" 8 в соответствии с известным принципом: "семь плюс-минус два" объекта. При необходимости схожие бизнес-процессы могут быть объединены в группы или классы.

Шаг 2 . Отследить связи между этими процессами и бизнес-стратегиями, движущими силами и критически важными факторами успеха. Это можно сделать с помощью матрицы взаимных связей. Для каждого элемента этой матрицы определяется качественная оценка по принципу "важно" – "неважно" или по некоторой условной шкале. Например, можно использовать так называемую шкалу 9-3-1, в соответствии с которой 9 обозначает сильную взаимосвязь, 3 – промежуточную, 1 – слабую.

Шаг 3 . Построить модели высокого уровня для ключевых бизнес-процессов (см. следующий раздел). Это включает последовательность основных шагов (желательно, не более восьми на процесс).

Шаг 4 . Для каждого шага процессов, идентифицированных на этапе 3, определить ответственных за выполнение шага. Это может быть функциональное подразделение внутри организации, партнер, клиент, внешний регулирующий орган.

Шаг 5 . Идентифицировать и документировать основные категории информационных объектов (опять же рекомендуется не более восьми).

Такое небольшое количество высокоуровневых моделей и понимание их связей с ключевыми факторами и факторами успеха позволяет понять в целом деятельность организации и использование ИТ-ресурсов. Более детальные модели, создание которых мы опишем в следующем разделе, полезно привязывать к этим высокоуровневым моделям.

Лекция 5 (4 часа). Раздел 3. Архитектура предприятия.

3.1. Понятие и общее представление об архитектуре предприятия.

Архитектура системы (предприятия) представляет стратегическую информационную основу, которая определяет:

Структуру бизнеса;

Информацию, необходимую для проведения этого бизнеса;

Технологии, применяемые для поддержания деловых операций;

Переходные процессы преобразования, развития, которые необходимы для реализации новых технологий в ответ на появление новых изменяющихся бизнес - потребностей.

Приведенное определение качественно описывает базовое понятие архитектуры.

3.2. Основные цели создания архитектуры предприятия.

Основные цели создания и использования архитектуры предприятия и его систем позволяют осуществить:

Выбор рационального (реализуемого, достигающего цели) решения задач основной деятельности бизнеса предприятия;

Сохранение взгляда на целое в стратегической перспективе;

Исключение провалов в устройстве системы и при ее эксплуатации;

Создание основы и критериев для оценки частных архитектур;

3.3. Общие методические принципы создания архитектуры.

К общим методическим принципам создания архитектуры предприятия можно отнести целый ряд принципов.

3.4. Формирование архитектуры в процессе детализации.

3.4.1. Подходы при построении архитектуры.

Вообще говоря, известны три возможных подхода построения архитектуры.

Подход "статус-кво" . Разработка рассматривается как реакция на те или иные возникающие затруднения.

3.4.2. Компоненты архитектуры предприятия.

Выделяют следующий набор компонентов архитектуры.

В роли технических двигателей могут выступать новое и улучшенное программное обеспечение , аппаратные средства ЭВМ и их комбинации.

Целевая архитектура (Target Architecture) определяет архитектуру предприятия "как должно быть построено" и состоит из двух частей: целевая бизнес-архитектура и техническая архитектура (т. е. данные, приложения и технологии). Она представляет будущие возможности и технологии, которые являются результатом улучшения проекта поддержки изменяющихся бизнес - потребностей.

Стандарты безопасности;

Стандарты данных относятся к данным, метаданным и другим связанным структурам;

Стандарты приложений относятся к прикладному ПО;

Стандарты технологий относятся к операционным системам и аппаратным платформам.

3.5. Комплексная архитектура предприятия. Модельные и организационные подходы.

В то же время она не навязывает конкретных инструментальных особенностей при формировании моделей.

Благодаря этому схема архитектуры предприятия Дж. Захмана может использоваться в качестве референсной модели для разработки адаптированных методических материалов для конкретных предприятий. Здесь под референсной понимается ссылочная, рамочная эталонная модель.

Вышесказанное имеет особое значение для предприятия, включенного в программу трансформации.

3.5.1. Матрица согласованных моделей в архитектурах.

Организационная модель описывает подразделения из которых состоит предприятие.

Идея такого согласования состоит в том, что его надо начинать с самых главных характеристик предприятия, рассматривая важнейшие содержательные аспекты. В идеальном случае согласование начинают с конструирования системы управления предприятием, а именно с создания сбалансированной системы целей и планов. В эту сбалансированную систему целей и планов входят: миссия предприятия, стратегические цели, индикаторы достижения целей и их целевые значения; мероприятия по достижению целей, включая архитектуру информационной системы и информационно-технологическую платформу, а также обновленные бизнес – процессы и оргструктуры; система мотивации работников и планы их профессионального обучения и т. д. Согласование проводят на явно изложенных описаниях предприятия, которые позволяют видеть все существенные взаимосвязи, т. е. на его моделях.

Суть этого метода сводится к формализованному представлению предприятия в виде матрицы (Таблица 3.1).

Строки таблицы отражают уровни представления системы , к ним относятся уровни моделирования, уровни решения проектных задач. Более детально это следующие представления:

· бизнес среда системы,

· концептуальная модель,

· логическая модель,

· технологическая, «физическая модель»,

· детальная реализация (часто поблочная),

· представление пользователя (эксплуатация).

Выделенные аспекты, столбцы таблицы, фактически отражают разделы обеспечения системы :

· функциональное обеспечение (функции),

· коммуникационное обеспечение (сеть),

· организационное обеспечение (структура организации) и т. д.

Таблица 3.1. Матрица согласованных моделей в архитектурах.

Виды моделей и их реализация	Цели (почему?) *Дерево целей*	Люди (кто?) *Архитектура организации*	Функции (как?) *Архитек-тура прило-жений*	Объекты-данные (что?) *Архитек-* *тура* *данных*	Коммуникации (где?) *Архитек-* *тура технологи-ческая*	Время события (когда? )
Укрупненная модель организации (планировщик, пользователь)	Список целей и задач	Список организаций (подразделе-	Список процесс-сов	Список сущностей		Список основных событий
Концептуальная модель организации (проектировщик, пользователь)	Стратегичес-кая модель: цель – стратегия.	Структурные модели: подразделе-ния – работа	Функцио-нальные модели: процесс – ресурс.	Информацион-но-логические модели: ER-диаг-раммы	Модель топологии узлов	Модель корпоратив-ных событий
Системная модель ИС (консультант-проектировщик)	Критерии достижения целей	Роли персонала	Диаграммы потоков данных	Логическая модель данных	Логическая модель сетей организации	Модель системных событий
Технологическая модель (разработчик ИС)	Модель «состояние-действие»	Модель интерфейса	Модель приложе-	Модель внутреннего представления	Физическая модель коммуникаций	Модель технических событий
Компоненты (разработчик ИС, субподрядчик)	Шаг/задача	Пользователь – транзакция	Програм - мные модули		Протоколы	Компонент-ные события
Функционирую-щая система (эксплуатацион-щики)	Варианты исполнения	Сеансы работы	Проце - дуры	Ограничения целостности	Клиент – сервер	Операцион-ные события

Архитектуры рассматривают систему в разрезе одних и тех же аспектов, но под разными углами зрения.

В качестве основных аспектов построения архитектур рассматриваются следующие:

– цели, бизнес-правила (мотивация того, почему функционирует система);

– объекты (что проходит преобразования);

– функции (как осуществляется преобразование в процессе);

– участники (субъекты) процесса (кто осуществляет процесс);

– место (где выполняется процесс);

– время (временные требования к выполнению процесса, событиям).

Подход на основе архитектур не определяет собственно методы построения моделей проблемной области, тем не менее, развитые методологии моделирования предметных областей предполагают реализацию принципов последовательной детализации абстрактных категорий: целей, объектов, функций, организационных единиц и т. д. на уровнях определения требований к системе, их спецификации и реализации.

3.5.2. Примеры заполнения ячеек схемы Захмана.

Начнем пояснения с первого столбца матрицы: цели (почему?).

Позиция планировщика. Приводится список главных целей, объектов, стратегий и критических факторов успеха бизнеса предприятия, определяющих мотивации его деятельности. Перечень имеет достаточно высокий уровень агрегирования и определяет границы модели предприятия.

Позиция пользователя (собственника). Цель и стратегия предприятия, которые составляют основную мотивацию для деятельности предприятия и принятия решений. Создание бизнес-плана. Бизнес-план в основном ориентирован на проблемы управления, но в нем также должно уделяться внимание вопросам мотивации деятельности.

Позиция проектировщика. Логическая модель реализации бизнес-правил предприятия в терминах намерений и ограничений.

Позиция разработчика. Правила проекта являются физической реализацией спецификации бизнес-правил. Эти правила, представленные в виде входящих элементов, отражаются в моделях данных, в процедурных кодах и в спецификациях технических требований.

Второй столбец матрицы: люди (кто?)

Позиция планировщика. Список организаций, за которые данное предприятие несет определенную ответственность. Перечень имеет высокий уровень агрегирования и определяет границы модели предприятия.

Позиция собственника. Модель потока работ определяет обязанности и спецификации работ, выполняемых на данном предприятии. Обычно организационная диаграмма отражает распределение обязанностей, а сопутствующие документы описывают процессы производства изделий. Организационная диаграмма должна дополняться процессами по производству изделий, включая управление работами, координацию работы и проведение работ.

Позиция проектировщика. Архитектура человеческого интерфейса. Логические системы отражают поток работ, который, включает спецификации ролей и ответственность участников: менеджмент, администрацию, работников высокой квалификации, разработчиков, специалистов по маркетингу и т. д. Сюда относятся также спецификации процессов разработки изделий (например, текст, графика, видео и т. д.).

Позиция разработчика. Представление архитектуры интерфейса. Данный документ является физическим выражением потока работ, осуществляемых на предприятии конкретными служащими, а также их эргономические требования и форматы представления результатов работы.

Третий столбец: функции (архитектура приложений).

Позиция планировщика. Описывается перечень процессов или бизнес-функций, осуществляемый данным предприятием. Этот перечень определяет возможности, границы или модели процессов, которые характеризуют бизнес-деятельность предприятия.

Позиция владельца (модель предприятия). Модель предприятия представляется моделью действующих бизнес-процессов, которые осуществляет предприятие вне зависимости от каких-либо системных или иных соображений и организационных ограничений. Модель может быть представлена как структурированная модель методов, которая отражает бизнес-преобразования (бизнес-процессы), происходящие на предприятии, а также их входы и выходы.

Позиция проектировщика (модель информационной системы). Содержит логическую модель реализации систем, поддерживающих ручным или автоматизированным способом бизнес-процессы предприятия. В модели отражаются сферы действия, как человека, так и машин. Модель может включать средства и механизмы управления, а также входные и выходные данные для логических систем, которые отражают систему функций/процессов предприятия.

Позиция разработчика (технологическая модель). Приводится конструкция системы. С технической точки зрения это техническая конструкция. На высоком уровне абстракции это может быть структурная схема. При большей детализации она представляется диаграммами действий, которые впоследствии будут переходить в реализацию логических систем или в архитектуру приложений. В случае объектно-ориентированных нотаций это будут различные методы и их реализации.

Позиция субподрядчиков (детализированные спецификации). Представляются программы (поддержка компонентов программного обеспечения, например, операционные системы). Программы, полученные на основе диаграмм действий или объектно-ориентированных спецификаций. Эти программы могут основываться на ранее разработанных компонентах путем их компоновки в требуемом сочетании.

Четвертый столбец: объекты-данные (архитектура данных).

Позиция планировщика. Объекты/сфера действия. Приводится перечень бизнес - объектов. Перечень объектов (изделий или активов), в которых заинтересовано данное предприятие. Модель представляет сферу влияния и границы, которые определяют круг интересов данного предприятия (подробнее это отражается в последующих строках таблицы).

Позиция владельца (модель предприятия). Представляется семантическая модель. Модель фактических объектов бизнес - деятельности предприятия (т. е. изделия или активы), которые являются наиболее существенными для предприятия. Обычно семантическая модель представляется как модель «сущность-связь» и отражает на уровне концептуальных определений (т. е. терминов и фактов) наиболее существенные цели и стратегии бизнеса. Впоследствии эта сущностная модель преображается в бизнес-правила.

Позиция проектировщика (модель ИС). Описывается логическая модель данных. Она представляет собой объекты и цели предприятия, отражаемые в соответствующих записях или отчетах в автоматизированной и в неавтоматизированной форме.

Позиция разработчика (технологическая модель). Описывается физическая модель данных. Модель отражает технологические ограничения или физическое представление объектов и целей предприятия. Стиль модели зависит от технологии реализации. Если выбрана реляционная технология, модель данных имеет табличную структуру, чтобы поддерживать реляционные модели. В случае объектно-ориентированных нотаций это будет иерархическая/ассоциативная модель.

Позиция субподрядчиков (детализированные спецификации). Приводятся описания данных (библиотека). Определение всех объектных данных, специфицированных физической моделью данных и включающих все описания данных в соответствии с языком описания. Описания данных необходимы для реализации программы.

3.5.3. Схема «3Д-предприятие».

Модель «3Д-предприятие» строится в трех измерениях.

1. Ось уровня проектирования и использования предприятия. На рисунке (Рис.3.2.) шесть «горизонтальных» уровней:

– потребности и планы,

Бизнес-модель,

Логическая модель,

Техническая конструкция,

Детальная реализация,

Практика использования.

Рис. 3.2. Модель « 3-Д предприятие ».

3.5.4. Требования к «3Д-модели».

Модель 3Д-предприятия должна отвечать следующим требованиям:

– простота и доступность для (технических и нетехнических) руководителей и специалистов;

– открытость, каждая проблема или проект могут быть включены в контекст событий будущего;

– использование инструментов планирования, благодаря чему решение не будет приниматься в «пустоте»;

Создаваемые в ячейках частные модели должны быть согласованы в своих взаимосвязях.

– необходимость компонента и формальные требования к нему;

– качество и степень готовности компонента;

– соответствие плановому графику работ и согласованности различных графиков;

– обоснованность графиков инвестиций и их окупаемости;

– смысловая целостность модели одного уровня.

Например, работами по развитию бизнеса предприятия могут быть фазы управления предприятием:

– ситуационный и диагностический анализ;

– выдвижение целей и выбор стратегий;

– планирование оперативных действий, выполнение подготовительных и запускающих мероприятий;

– тактический и оперативный мониторинг;

– стратегический мониторинг, возобновление анализа и совершенствование стратегий.

Заключение.

Рассмотрение концептуального уровня схем архитектуры предприятия показывает:

Важнейшим компонентом архитектуры предприятия являются люди; не учет этого является методической ошибкой;

Эти принципы имеют конструктивное описание, позволяющее использовать их как "руководство к действию":

Главным движущим слоем является бизнес-архитектура;

Литература

1. Методический материал «Методология и практические рекомендации по построению автоматизированных систем трансформирующихся государственных предприятий »/ Под общ. ред. , Фонд ФОСТАС, 2003 год.

2. Тельнов бизнес – процессов. - М.: Финансы и статистика, 2003. – 256 с.: ил.

Контрольные вопросы

Лекция 5. Раздел 3. Архитектура предприятия.

3.1. Понятие и общее представление об архитектуре предприятия.

3.2. Основные цели создания предприятия.

3.3. Общие методические принципы создания предприятия.

3.4. Формирование архитектуры в процессе детализации.

3.4.1. Подходы при построении архитектуры.

3.4.2. Компоненты архитектуры предприятия.

3.5. Комплексная архитектура предприятия. Модельные и организационные подходы.

Рис. 5.2.

Из данного рисунка видно, что руководящие принципы, так же как и стандарты политики, руководства, процедуры, могут относиться абсолютно ко всем элементам архитектуры: и к данным, и к прикладным системам, и к технологической инфраструктуре.

Важно отметить, что для описания "верхней" части этой пирамиды используются, в основном, такие механизмы, как декларируемые принципы. "Средняя" часть пирамиды, т.е. непосредственно архитектура, описывается в форме набора соответствующих моделей. А нижняя часть пирамиды связана с выработкой соответствующих правил, процедур или выбором стандартов.

Ключевыми элементами, с точки зрения архитектуры, являются принципы, стандарты и модели. Стандарты разрабатываются на основе принципов и описывают, как принципы будут реализованы на практике. Модели являются графическим представлением принципов и стандартов и используются для описания архитектуры. При этом модели обеспечивают упрощенное представление о сложном реальном мире и создают абстрактные конструкции, в которых опущены несущественные детали и внимание сосредоточено на наиболее важных аспектах описываемого предмета. Кроме того, модели обеспечивают основу для обсуждения между различными заинтересованными сторонами одного и того же предмета. Этому посвящен следующий раздел.

В общем случае практика описания стратегии и архитектуры информационных технологий, а также другие нормативные документы, описывающие принципы создания и эксплуатации информационных систем предприятия или органов государственного управления уровня региона или города, может включать в себя следующие элементы:

Миссия и видение .
Руководящие принципы . Утверждения, описывающие принципы и ключевые элементы философии использования информационных технологий.
Цели, задачи и стратегии .
Архитектура информационных технологий .
Политики (правила) . Политики являются общими утверждениями, которые задают направления и цели, связанные с инициативами в области ИТ. Они носят, как правило, достаточно высокоуровневый и общий характер и обеспечивают скоординированный процесс планирования, закупку критически важных технологий, эффективную разработку систем и эффективное использование информационных технологий и ресурсов.
ИТ-стандарты . Стандарты – это обязательные к использованию утверждения, касающиеся используемых технологий, продуктов и/или услуг. Они должны быть достаточно полными и в то же время определять разумный минимум требований, обязательных для использования. В случае, когда речь идет о стандартах, выбираемых государством, особенно важным является подход, когда стандарты описывают только наиболее общие и важные элементы технологий в соответствии с принципами честной конкуренции.
Процедуры . Процедуры – это инструкции, описывающие, как выполняются политики и стандарты. Процедуры устанавливают и описывают процессы, которые выполняются на регулярной основе.
Руководства или рекомендации (guidelines) . Руководства и рекомендации – это описания лучших практик или приемлемых подходов к практической реализации политик и процедур. Руководства могут стать стандартами.

Реализация целей, задач и стратегий достигается через соответствующие ИТ-проекты, которые формулируются в планах на очередной период деятельности.

Конечно, этот список представляется достаточно объемным, однако мы даем читателю представление об "идеальной" картине, связанной с описанием стратегии и архитектуры информационных технологий на уровне достаточно крупного организационного образования. На практике, конечно, такая полноценная совокупность документов и описаний создается в течение определенного периода времени практической работы.

При этом можно рекомендовать использование следующей иерархии отношений между политиками, стандартами и процедурами. Стандарты всегда должны быть связаны с некоторыми сформулированными политиками, хотя сами политики могут и не иметь определенных стандартов "под собой". Точно так же процедуры всегда должны быть связаны с определенными стандартами, хотя сами стандарты могут существовать без связанных с ними каких-либо процедур.

Рис. 5.3.

Важным представляется следующее замечание, сформулированное в архитектурной методике META Group, которое касается роли принципов и моделей в описании архитектуры (более подробно об этом см. в "Методики описания архитектур. Модели Захмана и Gartner, методики META Group и TOGAF"). Можно сказать, что существуют два различных подхода к процессам разработки, описания и использования архитектуры предприятия: существенная, возможно, даже большая часть специалистов и компаний считает, что основой архитектуры являются принципы, а другая часть придерживается точки зрения, что основой архитектуры является процесс создания моделей. META Group полагает, что при описании сегодняшней, существующей архитектуры (архитектуры "как есть") необходимо в большей степени руководствоваться декларациями принципов, на основе которой она построена; в то же время, будущие состояния архитектуры должны описываться с использованием соответствующих моделей, описывающих отдельные представления (домены) будущей архитектуры.

На первый взгляд, это даже может показаться странным. Известно много примеров, когда организация тратит значительные усилия на создание детализированных описаний существующих процессов. Будущее для заказчика не очень ясно, поэтому тут часто ограничиваются общими декларациями. В результате пухлые альбомы со схемами бизнес-процессов успешно помещаются на полку... Знакомая картина, не правда ли? Мы вернемся к оптимальному распределению усилий на различных фазах архитектурного процесса в "Процесс разработки архитектур: оценка зрелости, детализация и распределение усилий. Инструментальные средства и мониторинг технологий" .

Основой таких рекомендаций META Group являются следующие соображения. Когда организация находится в самом начале процесса разработки своей архитектуры, то, как правило, нет полной ясности и согласия по поводу используемых моделей и даже разбиения архитектуры на представления (домены).

В этих условиях первое, что архитектура предприятия должна дать сразу и всем участникам процесса – это общие рекомендации по текущим проектам, чтобы их руководители могли понимать общее направление. Первым правилом является правило "не навреди", что и означает задание общего для всех стратегического направления. Это достигается через формулировку принципов, которые для этого являются очень мощным инструментом. Принципы – это высокоуровневые руководства к действию. Примером принципа может быть следующий: "Мы будем использовать передовые технологии, но только не самые новейшие и непроверенные". Конечно, это требует последующего уточнения понятий "передовые технологии" и "новейшие технологии". Принципы одновременно обеспечивают инструмент принятия неизбежных компромиссных решений при разработке моделей и обеспечения единства между различными доменами архитектуры.На первый взгляд, некоторые из декларируемых принципов, особенно в отрыве от остального контекста, могут звучать тривиально, как нечто само собой разумеющееся. Но их более глубокий анализ – причины, по которым эти принципы приняты, влияние на архитектуру информационных систем, – как правило, показывает важность явной формулировки таких высокоуровневых утверждений. Приведем примеры некоторых явно сформулированных принципов, которые могут относиться как к коммерческому предприятию, так и, например, к уровню регионального (городского) правительства.