___________________________________________
Райков А.Н.
Рассмотрены текущие, проблемы разработки технологий проектирования автоматизированных информационных систем для органов государственной власти, связанные с неоднозначностью понимания отдельных системных понятий. Эта неоднозначность вызывает неконструктивные споры разработчиков систем. Дано обоснование целесообразности переориентации в работах по созданию технологий компьютерной поддержки системного проектирования.
Рассматривая абстрактно термин "система",трудно сказать что-либо новое в контексте создания больших автоматизированных информационных систем для органов государственной власти, так как этот термин приобретает содержательное наполнение только в конкретном применении.
В бывшей российской практике проектирования больших информационных систем для снятия противоречий в понимании системных терминов необходимо было просмотреть соответствующий государственный или отраслевой стандарт. Сложилась такая ситуация, когда российских стандартов по проектированию автоматизированных информационных систем вроде бы никто не отменял, а в реальной практике они, как правило, не используются.
Под воздействием различных факторов вопросы системного проектирования в России смещаются в другую плоскость — плоскость "новых информационных технологий компьютерной поддержки системного проектирования". Так, на состоявшемся 28 февраля - 1 марта 1995 г. в Администрации Президента Российской Федерации совещании-конференции руководителей и специалистов аналитических служб, пользователей и разработчиков информационно-коммуникационных ресурсов федеральных органов власти Российской Федерации развернулась острая дискуссия по этому вопросу: преобладали крайности суждений, говорили об одном и том же разными словами, неосторожная расстановка акцентов при описании отдельных компонентов некоторой системы вызывала ироничную критику оппонентов. Главный же вывод этой дискуссии состоит в необходимости переосмысления, а скорее — уточнения, понятийного багажа и приоритетов работ по методам и средствам проектирования информационных систем с учетом новых реалий и российской специфики.
В российской практике системно-информационного проектирования в настоящее время происходят кризисные явления. Наплыв на российский рынок зарубежной вычислительной и коммуникационной техники, возможность пользоваться ее услугами почти сразу после установки на рабочем месте, воспитание нового поколения проектировщиков вычислительных систем на фундаменте персональных ЭВМ, рыночный характер распределения вычислительных и информационных ресурсов, естественно, порождают у нас новые парадигмы системного мышления. И эти новые реалии необходимо понятийно оразмерить.
Часто приходится слышать о негативном опыте создания крупных информационных систем в бывшем Советском Союзе. В частности, на упомянутом совещании-конференции говорилось о том, что практически ни одной крупной информационной системы вовремя, при заданном качестве, в заданные сроки не было сделано. Системы, якобы, "делали" десятилетиями.
Вместе с тем уже в начале 80-х гг. стало известно, что даже разработка большинства крупных информационных систем в технологически развитых странах не всегда имела требуемое завершение, положительно завершались не более половины из общего числа проектов информационных систем. На сегодняшний день эти показатели не улучшились, в частности, на упомянутом совещании-конференции говорилось даже о 16% завершенных работ. Системные проекты либо не удовлетворяют требуемым характеристикам, либо не завершаются в заданные сроки. Это о положении в странах, отличающихся высоким уровнем технологического обеспечения системных разработок.
Для бывшей советской и теперешней российской практики проектирования информационных систем для органов государственной власти трудно, наверное, ожидать более высоких показателей успешности завершения системных проектов "в срок и с заданным качеством". Однако это порождало и порождает условия для жесткой критики отечественной практики создания больших информационных систем. При этом естественно введение в полемический процесс и новых терминов с не всегда строго очерченным содержанием.
Так, наиболее распространенным термином в сегодняшней российской практике проектирования информационных систем стал термин "системная интеграция". Правда, только некоторые современные фирмы, работающие на российском информационном поле, гордятся своими возможностями обеспечить системную интеграцию на основе использования новых информационных технологий компьютерной поддержки. Не всем это пока по плечу, и отрадно, что многие фирмы осознанно ограничиваются разработкой только отдельных компонентов информационных систем, так как слово "системное" ко многому обязывает.
Вместе с тем хотелось бы уточнить, насколько фирмы, берущиеся за "системную интеграцию", понимают весь спектр требующих решения проблем при создании больших информационных систем для органов государственной власти. Это во многом помогло бы снять многие противоречия в спорах системных проектировщиков. И здесь, как это ни странно, на помощь приходит осознание богатой российской практики создания таких систем.
Много говорилось о трудности начальных этапов проектирования информационных систем, прежде всего — этапа формулирования и анализа требований пользователей. Раньше, например, тестировалось такое понятие, как постановка решаемых задач. Разработчик системы (как правило, директивно назначенный для проектирования некоторой системы) прежде всего "загонял в угол" пользователя вопросом: "Что Вы хотите от автоматизированной информационной системы?". На этот вопрос пользователь не знал, как ответить на формальном языке, предложенном ему разработчиком.
Сейчас обстановка меняется. Взаимоотношения пользователя и разработчика приобретают "рыночный характер": разработчик предлагает свои возможности, пользователь оценивает их с учетом своих потребностей. При этом разработчик предлагает некоторый удобный технологический механизм выявления потребностей пользователя, рекламирует намерение гармонично организовать процесс внедрения отдельных компонентов системы. Особенно подкупает заранее гарантируемая разработчиком оперативность внедрения этих компонентов, реализованных на готовых к употреблению персональных ЭВМ и каналов связи.
В настоящее время нет ни одной государственной организации, где бы не использовались персональные ЭВМ и средства информационных коммуникаций. Одна персональная ЭВМ — это уже система, две связанные локальной сетью персональных ЭВМ — это более сложная система. Появился опыт сборки систем на основе объединения нескольких десятков территориально распределенных локальных вычислительных сетей, содержащих 1—2 тыс. персональных ЭВМ. Это отрадно, такого раньше у нас не было. Вычислительная мощность системы наращивается очень быстро, что называется, интегрируется из отдельных элементов.
Вместе с тем интегрирование и интеграция — это строгие понятия с хорошими традициями использования в математике, экономике и даже политике. С этими терминами больше ассоциируется процесс, тенденция последовательного объединения в целое каких-либо частей, элементов. Для системного проектирования, очевидно, это тоже очень удобный термин, особенно в случаях, когда есть априорная уверенность успешности указанного объединения, сходимости значений характеристик функционирования системы к некоторым целевым установкам.
Определение этой успешности, однако, возможно только при условии наличия у разработчиков системы объективных критериев ее оценки. Например, таким критерием может служить степень соответствия объемно-временных характеристик, реализуемых спроектированной системой, априорно заданным требованиям технического задания. Особенно хорошо поддаются оценке характеристики функционирования базовых программно-технических и коммуникационных компонентов системы. Для таких компонентов, как правило, имеется уверенность в успешности их интеграции, поскольку они априорно реализуются в жестких системных соглашениях, стандартах. Имеются соответствующие интерфейсы и конверторы для интеграции различных программно-технических сред. Однако даже для базовых компонентов, как известно, интеграция представляет собой достаточно сложную задачу, а отдельные интерфейсы и конверторы могут стоить десятки тысяч долларов.
С разработкой же программно-информационных приложений дело обстоит существенно хуже. Как показывает практика проектирования больших информационных систем, априорно разработанные постановки задач, которые должны реализовываться этими системами, не всегда точно отражают реальные требования пользователей. Это вызвано прежде всего тем, что пользователь объективно не может представить свою перспективную информационную потребность. Особенно это характерно для задач поддержки принятия решений и аналитических исследований (управленческих задач).
Для задач делопроизводческих, информационно-справочных, редакторско-оформительских (офисных) априорная разработка постановок задач себя определенно оправдывает, для управленческих же задач этого сказать нельзя. Решение управленческих задач, как правило, каждый раз включает в себя процессы постановки, определения и формулирования целей исследования,- анализа и прогноза непредвиденной ранее ситуации. В решение управленческой задачи активно включается пользователь, субъект управления. Для управленческой задачи необходимо говорить о потенциальной возможности оперативной поэлементной интеграции идей, фактов, опыта для реализации некоторой нечетко заданной цели. Во многом на процесс решения управленческой задачи влияет интуиция руководителя, эксперта, аналитика.
Интеграция компонентов управленческих задач качественно отличается от интеграции программно-технического базиса информационной системы. Если для первых больше необходима интеграция декларативных процедур, средств и методов, то для вторых — формально представимых структур. В решение управленческих задач в информационный процесс активно включается непосредственно субъект управления, офисные же задачи служат в этом процессе только подспорьем, выполняя вспомогательные, пассивные функции. По нашему мнению, низкий процент успешного завершения проектов создания информационных систем обусловливается как у нас в стране, так и за рубежом недостаточным уровнем исследований управленческого поведения пользователей, что определяет слабость разрабатываемых информационных систем с точки зрения их эффективности в решении именно управленческих задач.
Известно, что в странах с высоким уровнем информационно-технологического развития вопросами исследования психологических аспектов поведения пользователей информационных систем занимаются десятки институтов. Когнитология, микрокогнитология, рефлексивная психология, инженерия знаний — необходимые атрибуты создания зарубежных автоматизированных информационных систем. Вместе с тем неудачи в проектировании больших информационных систем имеют место и в этих странах. По нашему мнению, основными причинами неудачного проектирования больших информационных систем являются следующие обстоятельства.
Прежде всего это амбициозные требования пользователей, принципиальные изменения требований пользователей в процессе проектирования, недоверие пользователей к информационным технологиям при решении управленческих проблем. Большинство уже имеющихся российских методологий начинаются с допущения, что требования пользователей должны быть документированы перед началом разработки системы. Однако большинство пользователей не знают, чего оли хотят от информационной системы, что они в принципе могут от нее получить. Часто выясняется, что пользователи аналитически не думали о своей работе, и поэтому не могут сформулировать свои потребности на языке, предложенном разработчиком. Если же разработчику как-то удается заставить пользователя сформулировать свои требования, это совсем не значит, что полученный результат корректен.
Некоторые пользователи формулируют свои требования в цейтноте, и поэтому позже отказываются от ранее сформулированного. Однако зачастую эти' "капризы" пользователя вызываются объективными причинами изменения делового окружения, внутренней структуры организации, законодательства.
С целью сглаживания этих негативных факторов, существенного повышения эффективности проектирования и сопровождения информационных систем многие проектные организации используют компьютерные технологии проектирования, основанные на строгих методах логического моделирования всех этапов жизни информационной системы. Например, к таким технологиям относятся известные и распространяемые на российском рынке CASE-средства (Computer-aided systems engineering). Они позволяют удобно исследовать и интегрировать формальные представления потоков информации и процессов ее обработки в создаваемой системе, адаптировать информационные элементы системы к абстрактным представлениям ее пользователей. Объектом моделирования могут быть также поведенческие аспекты пользователей системы — это моделирование вовлекает в процесс проектирования идентификацию событий, происходящих вне компьютеризованных компонентов информационной системы. CASE-средства позволяют принципиально повысить производительность разработки и сопровождения информационной системы.
На отечественном рынке распространяется ряд зарубежных CASE-технологий. Наиболее известными являются CASE-инструментарий системы Oracle, система Prokit* WORKBENCH фирмы McDonnell Douglas, средство PowerBuilder Enterprise, распространяемое фирмой МЕТА-технология, и др. Вместе с тем следует иметь в виду, что российская практика проектирования больших автоматизированных информационных систем для органов государственного управления длительное время имела несколько отличительную от зарубежной специфику, традиции которой необходимо учитывать и при создании современных информационных систем. Более того, эти традиции позволяют достаточно критически относиться к некоторым достижениям передового зарубежного опыта в этой области. Российская специфика проектирования информационных систем определяется, прежде всего, следующими условиями:
Дефицит финансовых средств заставлял российских разработчиков придерживаться жесткого порядка (этапности) проектирования, уделять большое внимание начальным этапам проектирования, искать преимущественно универсальные типовые решения по компонентам системы, не рассчитывать на возможность создания сложных и дорогих интерфейсов между неординарными компонентами системы-, в рамках ограниченных вычислительных ресурсов искать оптимальные проектные решения, обеспечивающие достаточно качественное удовлетворение информационных потребностей пользователей.
Однако ясно, что предписанная государственными стандартами этапность создания российских информационных систем не всегда выдерживалась. Для ускорения внедрения систем отдельные проектные этапы исключались и вводились этапы, которые слабо контролировались нормативными документами.
Создание таких компонентов, как информационное, лингвистическое и специальное программное обеспечение по определенным стандартам в процессе эксплуатационного наращивания мощности средств автоматизации приводило сначала к трудно преодолимым интеграционным противоречиям, а затем к постоянному снижению эффективности удовлетворения потребности пользователей. Для этих компонентов отход от стандартов проектирования был правилом без исключения. Основной и объективной причиной такого положения являлась большая динамичность изменений этих компонентов. Выйти из этого положения можно было только одним способом — в динамически изменяющихся компонентах необходимо стандартизовать, помимо их структур, также технологии их непротиворечивого ведения. Сейчас такая возможность предоставляется за счет использования упомянутых CASE-технологий.
Вместе, с тем следует иметь в виду, что распространяемые CASE-технологии не решают всех проблем проектирования российских систем. Например, при использовании CASE-технологии вопросы интеграции сложной классификационной информации (система классификации и кодирования информации — СККИ) и создания лингвистического обеспечения (языки общения, тезаурусы, словари) высококачественного поиска текстовой информации на русском языке требуют отдельной проработки. Эти компоненты неоправданно обходятся стороной при создании рассматриваемого класса систем. Остановимся на этом несколько подробней.
Отечественная традиция понимания СККИ применительно к автоматизированным информационным системам определилась еще в середине 70-х гг. Эта традиция зафиксирована в соответствующем государственном стандарте, При создании информационных систем для органов государственной власти эта традиция постоянно отрабатывалась и модифицировалась для различных приложений, особенно в части методических и инструментальных средств ведения классификаторов.
Некоторые существенные уточнения эта отработка получила в начале 80-х гг. в связи с необходимостью использования СККИ в больших территориально и ведомственно распределенных информационных системах, « которых для решения задач приходилось объединять много неоднородных информационных компонентов и где требования к оперативности и качеству обработки информации особенно высоки. Для структуры классификаторов таких систем характерно использование развитых парадигматических отношений, интенсивное изменение состава признаков объектов классификации, необходимость хранить и автоматически использовать связи актуальных и ретроспективных наименований объектов классификации, учитывать временную динамику текущих изменений классификаторов (статей, отношений, кодов и др.).
Такие СККИ характеризуются некорректностью и неполнотой автоматизированной формально-логической интерпретации процессов обработки классифицируемой информации и запросов пользователей, требует независимости программной и аппаратной реализации средств ведения и использования классификаторов.
Указанная ситуация особенно характерна для систем автоматизированной поддержки принятия решений и аналитических исследований. Ее острота растет с усложнением решаемых в системе задач. На начальных этапах создания и эксплуатации систем, когда средствами автоматизации преимущественно поддерживается решение достаточно простых и автономных задач, вопросы создания соответствующей СККИ кажутся второстепенными. Однако эта второстепенность недопустима при решении стратегических задач или задач, в которых требуется сложная интеграция классифицируемой информации, поступающей из различных источников. Естественно, распространяемые CASE-системы такой интеграции для русскоязычных систем не обеспечивают — СККИ должна разрабатываться отдельно и гармонично вписываться в остальные компоненты информационной системы.
Системы текстового поиска — это тема, развиваемая уже на протяжении нескольких десятков лет как у нас в стране, так и за рубежом. Основные проблемные аспекты этой темы: методы автоматического предкоординатного и посткоординатного индексирования текстовых документов, построение информационно-поисковых тезаурусов, полнота и точность поиска, стратегии поиска с обратной связью по релевантности, оптимальная физическая организация текстовых данных, аппаратная реализации текстообработки, лингвистические процессоры, гипертекстовые системы.
Хотелось бы заострить внимание на отсутствии на отечественном рынке систем поддержки высококачественного поиска русскоязычных полнотекстовых документов в массивах гигабайтных объемов, реализуемого в сетях персональных ЭВМ, а также ЭВМ с RISC-архитектурой. Широко распространенные в настоящее время отечественные коммерческие программные продукты текстового поиска (их порядка трех десятков) не всегда удовлетворяют пользователей органов государственного управления приемлемыми показателями качества поиска. К сожалению, разработка большинства из них не учитывает богатый отечественный опыт создания текстовых информационно-поисковых систем на больших ЭВМ, включающий разработку стратегий поиска русскоязычных текстов с автоматизированной обратной связью по релевантности, методов автоматического дескрипторного индексирования аннотаций со слабо насыщаемыми тезаурусами. Особенно слабо в распространяемых на российском рынке текстопоисковых системах реализуются контекстные стратегии поиска.
Зарубежные автоматизированные средства обеспечения высококачественного текстового поиска также распространяются на отечественном рынке, однако не все из них учитывают специфику русского языка, и, как следствие, — не могут пока дать приемлемые показатели 'качества текстового поиска. Наиболее распространенными зарубежными программными средствами, которые, по нашему мнению, могут быть использованы в качестве прототипа для создания автоматизированных систем высококачественного поиска русскоязычных текстовых документов, являются программные продукты типа SQL* TextRetrival для системы Oracle, TRS — для СУБД Adabas, гипертекстовые системы типа "Folio views" фирмы Infobusinees inc. — для среды NetWare и др. Некоторые из этих сред уже успешно работают в режиме опытной эксплуатации. Представляется перспективным для российского рынка проектирования информационных систем использовать указанные системы текстового поиска в качестве ключевого элемента подсистем документационного обеспечения, систем автоматизации делопроизводства и контроля исполнения решений.
И все-таки распространяемые на отечественном рынке и за рубежом CASE-технологии, по нашему мнению, успешно решают интеграционно-проектные и адаптационные проблемы только на системно-базисном уровне — это проектирование и сопровождение функциональной структуры системы, конфигурации базовых программно-технических средств, информационного обеспечения, средств решения редакторских, коммуникационных, информационно-справочных и простых расчетных задач. Непосредственно интеллектуально-управленческие функции остаются полностью за человеком. Распространяемые CASE-технологии до их уровня пока не поднимаются.
В создании технологий поддержки разработки информационных систем для органов госуправления сейчас особенно актуальна потребность освоения принципиально более высокого уровня сложности решения задач — уровня упорядочивания непосредственно процесса принятия управленческих решений, уровня интеллектуально-творческого, аналитического.
Аналитические возможности создаваемых для госорганов информационных систем, как правило, связывают с обеспечением сложного математического моделирования управленческих ситуаций при наличии объективных критериев оценки конечного результата. В этом направлении уже накоплены фундаментальные научные и практические наработки как российских, так и зарубежных исследователей.
Делаются попытки использовать информационные технологии для проведения аналитических исследований на основе возможностей интеллектуальных технологий, накопления, представления и использования знаний экспертов в проблемных областях с повторяющимися задачами. При этом предполагается последующее отчуждение (передача пользователю) разработанной информационно-экспертной среды от человека-эксперта, вложившего в нее знания.
В большинстве же случаев роль информационных технологий при проведении аналитических работ сводится к информационно-справочной, контрольной или простой расчетной и оформительской функции.
Для сегодняшних информационных систем, как правило, характерна потребность в априорном наличии сформулированной постановки задачи и цели аналитической работы, объективных критериев оценки результатов решения задачи, относительной замкнутости проблемной области, "прозрачности" для пользователя результатов решения задач.
Конкретная практика (особенно последних двух-трех лет) использования информационных технологий в аналитических исследованиях, процессах подготовки и принятия государственных решений утверждает необходимость поиска для этих работ нетрадиционных способов использования информационных технологий. Эти способы связаны с необходимостью учета при создании и внедрении информационных систем следующих условий:
Очевидно, нужна компьютерная технология поддержки проектирования информационных систем в проблемных областях, характеризуемых выше приведенными условиями. В начале решения задач .в таких условиях зачастую имеется только поименованная проблема или качественно описанная ситуация, которую надо разрешить или улучшить, как правило, в довольно сжатые сроки. Такая постановка вопроса особенно характерна для периодов интенсивных социально-экономических преобразований.
Неопределенность, нечеткость целей и субъективность критериев оценки результатов принимаемых решений в таких условиях тесно связаны с отсутствием постановки задачи исследования и сильным влиянием на процесс подготовки и принятия решений элементов интуитивного характера.
Интуитивное мышление — обязательное качество эксперта, ученого, творчески рассуждающего человека, способного необъяснимо чувствовать красоту и доброту явления и ситуации, подчинять свои действия не только сухой логике, но и велению этических и эстетических начал.
Существенное влияние девиационных процессов на подготовку и принятие решений вызвано естественным характером организации творческой активности принимающих решения лиц. Общий план конструирования решения некоторой задачи красиво видится только в начале подготовки или уже после принятия решения. В процессе же подготовки и принятия решений существенно влияние девиационных процессов, что приводит к текущим изменениям общего плана.
В этих условиях использование возможностей соответствующих, информационных систем позволило бы регламентировать процессы принятия решений, и за счет учета закономерностей обработки информации существенно повысить эффективность и обоснованность этих решений. Для этого развитие средств системного проектирования необходимо направить в область аналитической деятельности органов государственного управления.
Наиболее сложными здесь представляются задачи, характеризующиеся высокими требованиями к оперативности проведения аналитического исследования, необходимостью подключения специализированных методов обработки экспертной информации. Здесь предполагается проведение многостороннего анализа исследуемых ситуаций с учетом истории их развития, подключения результатов исследований похожих ситуаций, определением и использованием широкого спектра адекватных теоретических подходов и эвристических приемов. В этой области уже имеются теоретически и практически наработанные информационно-технологические компоненты, хотя о системной интеграции их говорить пока трудно.
Так, для выявления и формулирования характеристик исследуемой ситуации целесообразно использовать уже разработанные в России компоненты методов и средств поддержки принятия решений, помогающие структурировать проблему, обеспечить требуемый анализ и дать опеку альтернативных характеристик ситуации с учетом их субъективно-интуитивных оценок.
Эти компоненты помогают структурировать стратегическую проблему и обеспечивают анализ возможных альтернатив ее решения, позволяют работать в условиях неопределенности целей исследования. Системы помогают развить уже имеющиеся идеи руководителя, "навести" его на выбор наилучшего решения.
Как указывалось выше, наибольшей сложностью для информационно-технологической поддержки отличаются системы, характеризующиеся высокими требованиями к оперативности их развертывания и завершения, дефицитом имеющейся информации. Основная специфика этого вида исследований состоит в том, что они проводятся на основе совещательно-ситуационной обработки информации группами людей.
Методами автоматизированной поддержки организации процессов группового принятия решений в слабо структурируемых проблемных областях начали заниматься совсем недавно. Это связано с Прогрессом в изучении механизмов групповой интеллектуально-информационной деятельности, созданием соответствующих программно-технических и визуальных комплексов.
К сожалению, имеющийся богатейший методологический материал по организации групповых экспертных процедур и разработанные для них математические основы не могут быть быстро внедрены в постоянно обновляющееся информационно-технологическое поле возможностей информационных систем.
Опыт использования и разработки информационных систем для поддержки, аналитических исследований показывает, что сейчас необходима жесткая интеграция усилий ученых и инженеров в следующих научных и практических областях: методологии групповых экспертных процедур, методов анализа конструкторской активности экспертов, рефлексивного анализа, компьютерного анализа данных, оценки устойчивости управления хаотичными процессами и слабоопределенными ситуациями, мультимедийного представления, информационного и лингвистического обеспечения и семантически-содержательной обработки русскоязычной информации. Крайне важно также развитие ряди работ по созданию средств аппаратно-программной поддержки процессов обработки информации, в частности на основе методов разработки нейрекомпьютерных, нечетких и генетических процессоров.
Интегрированное освоение этих областей знаний и практики позволит принципиально поднять уровень значимости информационных систем, существенно повысить эффективность их использования в органах государственного управления, даже в уловиях слабой развитости информационной инфраструктуры страны, большой неопределенности и быстроты меняющейся, ситуации.
Именно в этом направлении необходимо искать что-либо новое в рамках работ по методологии системного проектирования. Манипулирование же терминами с корнем "система" (системная интеграция, системный инженеринг и пр.) в контексте процесса создания и сопровождения больших информационных систем, по моему мнению, мало что дает в преодолении барьера их "вспомогательности" в работе российских органов государственной власти.
© Информационное общество, 1995, вып. 1-2-3