УПРАВЛЕНИЕ СЛОЖНЫМИ ОРГАНИЗАЦИОННО ......2012/03/07 ·...

УПРАВЛЕНИЕ СЛОЖНЫМИ ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНИЧЕСКИМИ СИСТЕМАМИ -PAPAH-2011

125

Чумичкин А.А.

к.т.н., доцент Доцент кафедры инноваций и бизнеса в сфере информационных технологий

факультета бизнес-информатики

Научно-исследовательского университета Высшая школа экономики

Разработка макета автоматизированной системы мониторинга

информации в автоматизированных системах управления развитием

сложных организационно-технических систем

В статье описывается разработанная в рамках проекта РФФИ 09-07-

13516_офи-ц адаптивная технология мониторинга состояния информационного

обеспечения автоматизированных систем управления.

Автоматизированные системы управления развитием (АСУР) сложных

организационно-технических систем представляют собой человеко-машинные

комплексы, при помощи которых осуществляется выработка управленческих

решений. Эффективность таких АСУР сильно зависит от соответствующего

информационного обеспечения, которое включает информацию из различных

источников, которые, как правило, информационно не взаимосвязаны и не

согласованы между собой, что порождает неоднозначность интерпретации

протекающих в системах процессов. Такое положение дел, безусловно,

затрудняет полноценное использование разработанных АСУР и создает риск

принятия неверных управленческих решений по управлению развитием сложных

организационно-технических систем.

Несогласованность информационных массивов, являющихся основой

автоматизированных систем управления развитием сложных организационно-

технических систем приводит к несогласованности формируемых решений, что,

в свою очередь, приводит к неэффективному расходу средств на их реализацию.

Все это повышает актуальность решения задач мониторинга состояния

информационного обеспечения таких систем. В связи с этим в рамках выполнения

проекта1 «Исследование и разработка методов и технологий интеграции

информационных массивов, используемых в автоматизированных системах

1 при поддержке гранта РФФИ 09-07-13516_офи-ц


126

управления развитием сложных организационно-технических систем» было

принято решения по разработке автоматизированной системы мониторинга

состояния информационного обеспечения автоматизированных систем

управления сложными организационно-техническими системами.

На основе анализа особенностей решаемых задач автоматизированных

систем управления сложными организационно-техническими системами

сформулированы основные требования

к разрабатываемой системе

мониторинга. Разрабатываемое

программное обеспечение

автоматизированной системы

мониторинга состояния информации

(далее по тексту именуемая системой) в

базах данных автоматизированных

систем управления сложными

организационно-техническими

системами должно обеспечить:

выбор хоста (пути)

анализируемой БД;

авторизацию пользователя;

выбор варианта сравнения и

соответствующих ему категорий;

построение схемы

мониторинга информации по анализируемым категориям;

формирование списка объектов, входящих в состав анализируемой

категории, в заполненной и незаполненной областях БД;

выход (разавторизацию) пользователя из системы.

Исходя из предъявляемых к разрабатываемому программному

обеспечению требований была построена диаграмма, формализующая его

Рисунок 1 - Диаграмма функционирования


127

функционирование и, по сути, представляющая собой обобщенную

функциональную модель разрабатываемой системы. Разработанная диаграмма

деятельности представлена рисунке 1.

Интерфейс разработанного программного обеспечения в соответствии с

функциональными требованиями представлен в виде двух окон: окна

авторизации и рабочего окна программы. Проекты интерфейса таких окон

показаны на рисунках 2 и 3 соответственно.

В верхней части окна авторизации расположен его заголовок. В

центральной левой части окна представлены элементы, необходимые для

авторизации пользователя: выпадающий список для выбора хоста (пути) к

анализируемой базе данных, два поля для ввода имени и пароля пользователя,

управляющие кнопки «Войти» и «Сбросить».

Интерфейс рабочего окна разработанного программного обеспечения

условно можно разделить на четыре зоны: зону заголовка, зону критериев, зону

построения схемы ПДИ и зону отображения объектов.

Зона заголовка расположена в верхней части окна и представляет собой

данные об авторизованном пользователе. Справа от данных расположена

управляющая кнопка «Выход», служащая для выхода из системы и возврата к

окну авторизации.

Рисунок 2 - Окно авторизации

В левой части рабочего окна расположена зона критериев, где в верхней

части предусмотрен выпадающий список для выбора варианта сравнения. Чуть

ниже расположен список категорий информационных объектов, соответствующий


128

выбранному варианту сравнения. Для каждой категории предусмотрено поле для

еѐ выбора пользователем в качестве критерия анализа содержащейся в базе

данных информации. Список категорий заканчивается управляющей кнопкой

«Сформировать схему», служащей для построения схемы, отображающей

результаты мониторинга на основе выбранных пользователем исходных данных в

пространстве критериев, определяемых соответствующей схемой. Категории и

критерии сравнения хранятся в служебной базе данных автоматизированной

системы мониторинга состояния информации.

Рисунок 3 – Проект рабочего окна автоматизированной системы

мониторинга

Завершает зону критериев выпадающий список с наименованиями

выбранных пользователем категорий, переключателем областей данных

(заполненной и незаполненной) по конкретной категории и управляющей кнопкой

«Ок», служащей для формирования списка объектов из состава выбранной


129

категории, для которых выполняются условия по заполнению информационной

карточки (переключатель в положении «заполнено») или не выполняются

(переключатель в положении «осталось»).

Список объектов представлен в зоне отображения объектов,

расположенной в нижней части рабочего окна программы. Каждый элемент

списка объектов представлен в виде гиперссылки на страницу с его

информационной карточкой.

Большую часть рабочего окна программы (центр окна) занимает зона

построения схемы мониторинга, в нижней части которой расположена «легенда»,

раскрывающая содержание элементов схемы.

Рисунок 4 - Диаграмма режимов функционирования программного

обеспечения


130

Варианты режимов функционирования программного обеспечения

представлены в виде диаграммы на рисунке 4. Как видно из диаграммы

пользователю доступны следующие основные функции: выбор хоста (пути) базы

данных и авторизация. После авторизации функционал программы расширяется.

Авторизованному пользователю доступны функции выбора варианта сравнения,

анализируемых категорий, построения схемы мониторинга, формирование списка

объектов из состава анализируемой категории и просмотр информационной

карточки каждого объекта.

Последовательно рассмотрим каждый из функциональных блоков,

представленных на диаграмме.

Выбора хоста (пути) базы данных

Диаграмма функционирования программного обеспечения при выборе

хоста (пути) анализируемой базы данных показана на рисунке 5.

Рисунок 5 - Диаграмма функционирования программного обеспечения при

выборе хоста (пути) анализируемой базы данных

На начальном этапе система находится в процессе ожидания выбора.

После выбора пользователем хоста требуемой для анализа базы данных система

вновь переходит в режим ожидания до ввода пользователем своих

идентификационных данных. Последовательность выбора хоста базы данных и

Пользователь Система


131

авторизации пользователя представлена в виде диаграммы, показанной

рисунке 6.

На первом этапе инициализируется форма авторизации и отображается

список хостов БД. Это реализуется с помощью методов show_authorizationForm()

и showBDList() класса cModAuthorization.

Далее пользователь выбирает требуемый для работы хост БД и вводит свои

идентификационные данные – имя (login) и пароль (pass). Авторизация

пользователя осуществляется путѐм вызова метода login(login, pass) класса

cModAuthorization, который в свою очередь осуществляет запрос авторизации

пользователя по введѐнным им идентификационным данным к классу

cAuthorization. Этот класс сопоставляет введѐнные данные пользователя с

данными, хранящимися в идентификационной БД, и возвращает результат

сопоставления (result_login).


132

Рисунок 6 - Диаграмма последовательности выбора хоста базы данных и

авторизации пользователя

В случае, если результат сопоставления является истинным (true), то

осуществляется обращение к классу cModMain с помощью метода getTemplate() с

последующим последовательным выполнением методов Init() и Run().

В случае, если результат сопоставления является ложным (false), то класс

cModAuthorization ожидает повторного вызова метода login(login, pass) с новыми

идентификационными данными пользователя.

При начальной загрузке СПО отображается окно авторизации

пользователя. Пользователю сначала необходимо выбрать в выпадающем списке

требуемый хост БД, например Ravnenie VNII (рисунок 7), а затем ввести свои

идентификационные имя и пароль (например имя – ss, пароль – ss) в поля «логин»

и «пароль». Далее следует подтвердить ввод данных нажав на управляющую

кнопку «Войти».

Рисунок 7- Выбор хоста БД и ввод идентификационных данных

пользователем

В случае, если необходимо удалить введѐнные идентификационные

данные (очистить поля ввода), следует нажать на управляющую кнопку

«Сбросить».

Процесс авторизации пользователя

Диаграмма процесса авторизации пользователя представлена на рисунке 8.

После выбора хоста (пути) базы данных система находится в режиме ожидания

идентификационных данных пользователя.


133

Пользователь вводит своѐ имя и пароль в соответствующие поля ввода и

нажимает управляющую кнопку «Войти». Система осуществляет проверку

введѐнных пользователем данных и в случае успешного ввода определяет права

пользователя и подключается к выбранной базе данных. При этом окно

авторизации сменяется рабочем окном программы.

Процесс выбора схемы мониторинга


варианта схемы мониторинга представлена на рисунке 9.

Рисунок 8 - Диаграмма функционирования ПО при авторизации

пользователя



134

На начальном этапе система ожидает выбора пользователем варианта

схемы мониторинга. После выбора варианта схемы мониторинга и подтверждения

выбора пользователем система получает запрос на формирование списка

категорий и выполняет его. В результате выполнения запроса формируется и

отображается список категорий, соответствующий выбранному варианту схемы

мониторинга.

Реализация прецедента представлена в виде диаграммы

последовательности на рисуноке 10.

Рисунок 9 - Диаграмма функционирования при выборе схемы мониторинга



135

Класс cModMain осуществляет запрос к методу getAllComparisons() класса

cCategory на получение списка имеющихся вариантов схем мониторинга. Класс

cCategory реализует метод и возвращает результат классу cModMain.

Далее класс cModMain реализует метод show_comparisons(id_bd_options),

результатом выполнения которого является отображение списка доступных

авторизованному пользователю вариантов схемы мониторинга.

Авторизованный пользователь выбирает требуемый ему вариант схемы

мониторинга посылая тем самым запрос select_comparison(id_comparison) в класс

cModMain. Результатом применения метода является идентификатор варианта

схемы мониторинга (id_parent). Этот идентификатор является входным

параметром для метода getAllCategories(id_parent) класса cCategory, вызываемого

из класса cModMain. Класс cCategory применяет запрашиваемый метод и

возвращает результат его применения в виде списка категорий, входящих в состав

выбранного варианта схемы мониторинга, а метод show_categories(id_parent)

отображает этот список.

Процесс выбора категорий

Рисунок 10 - Диаграмма выбора схемы мониторинга


136


категорий мониторинга представлена на рисунке 11.

После формирования списка категорий система ожидает выбора

пользователем набора анализируемых категорий. Затем получив подтверждение,

система формирует список уже выбранных категорий и выполняет так

называемые запросы «max» и «min», в результате чего формируется массив из

значений процента заполнения базы данных по каждой из выбранных

пользователем категории. Диаграмма последовательности выбора категорий и

построение схемы мониторинга представлена на рисунке 12.

Рисунок 11 - Диаграмма выбора категорий мониторинга



137

Авторизованный пользователь выбирает требуемые для анализа категории и

подтверждает свой выбор посылая тем самым запрос на формирование схемы

ПДИ (get_scheme(array_categories)) в класс cModMain. Параметром метода

(array_categories) является массив выбранных пользователем категорий.

Далее класс cModMain обращается к методу getqueriesOnType(id_type,

id_category) класса cModScheme для получения числового значения по

конкретной категории (id_category) для конкретного типа sql-запроса (id_type).

Для выполнения запрашиваемого sql-запроса класс cModScheme инициализирует

метод getQueryOnType(id_category, id_type, filter, count, sort) класса cCategory,

который реализует и возвращает результат выполнения метода

getQueryOnType(id_category, id_type, filter, count, sort) обратно в класс

cModScheme.

По полученному массиву числовых значений для каждой категории класс

cModScheme формирует схему ПДИ (метод draw_scheme(array_categories)) и

возвращает результат еѐ формирования в класс cModMain, который посредством

выполнения метода show_scheme() и отображает сформированную схему ПДИ

Рисунок 11. - Диаграмма выбора категорий и построения схемы


138

для массива выбранных пользователем категорий для конкретного варианта

сравнения.

Процесс построения схемы мониторинга

Диаграмма функционирования программного обеспечения при построении

схемы мониторинга представлена на рисунке 13.

Основные действия по построению схемы мониторинга осуществляются

соответствующим модулем на основе исходных данных, полученных при выборе

анализируемых категорий. Получив список выбранных категорий и массив

значений, модуль построения схемы формирует схему мониторинга и возвращает

данные о построении схемы в систему с последующим еѐ отображением. В

результате чего в центральной части основного окна программы отобразится

схема мониторинга, характеризующая текущее состояние информационного

наполнения выбранных пользователем категорий. Непосредственно под схемой

мониторинга и справа от неѐ расположены «легенды», раскрывающие цветовое

Рисунок 13 - Диаграмма функционирования ПО при построении схемы



139

содержание элементов схемы и пояснения числовых наименований узлов схемы,

соответственно (рисунок 14).

Процесс формирования списка объектов из состава выбранной

категории

После построения схемы мониторинга система ожидает выбора

пользователем категории, список объектов которой необходимо сформировать.

Пользователь последовательно выбирает требуемую категорию, область

заполнения и подтверждает свой выбор. Затем синтезирует и выполняет запрос на

определение объектов, удовлетворяющих выбранным пользователем критериям,

формирует и отображает список объектов из состава анализируемой категории.

Для отображения списка объектов, входящих в состав категории, сначала

следует выбрать в выпадающем списке блока критериев интересующую

категорию, например категорию с наименованием «некорректные ценовые

показатели». Затем выбрать критерий информационного наполнения объектов из

Рисунок 14 - Пример сформированной схемы мониторинга

Легенда

Схема ПДИ


140

состава текущей категории, то есть поставить переключатель в одно из трѐх

положений («Выполняется условие», «Не выполняется условие», «Все»),

например в положение «Не выполняется условие».Далее следует подтвердить

выбор нажав на управляющую кнопку «Ок» (рисунок 15).

После выполненных действий в нижней части основного окна программы

отобразится список объектов, входящих в состав выбранной категории и

удовлетворяющих выбранному критерию.

Полученный список состоит из заголовка, где в правой его части

расположены кнопки для управления фильтрацией списка («Очистить фильтр» и

«Фильтровать»), заголовка наименований атрибутов объектов, под которым

расположены так называемые фильтрационные поля, и собственно списка

объектов с их атрибутами.

В нижней части списка объектов отображается значение количества

элементов списка, удовлетворяющих выбранному пользователем критерию

(рисунок 16).

Для облегчения поиска требуемого объекта (или объектов) в программе

реализована фильтрация по атрибутам объекта. При необходимости пользователь

вводит в требуемое фильтрационное поле значение атрибута объекта и нажимает

управляющую кнопку «Фильтровать». В результате выполненных действий будет

сформирован список объектов, содержащих в наименовании атрибута введѐнное

пользователем в фильтрационное поле значение.

Рисунок 15 - Выбор критерия отображения


141

Рисунок 16 - Вид списка объектов

Процесс отображения информационной карточки объекта

Каждый элемент списка объектов представлен в виде гиперссылки на

страницу с его информационной карточкой, поэтому система ожидает выбора

пользователем объекта, какую информационную карточку требуется отобразить.

После выбора интересующего объекта осуществляется запрос шаблона

ссылки к объекту и далее осуществляется загрузка страницы с информационной

карточкой в новом окне программы.

Процесс выхода из системы

По завершении работы с программным обеспечением пользователь

осуществляет выход из интерфейса рабочего окна системы, при этом она

выполняет операцию разавторизации пользователя и переход в режим ожидания

ввода идентификационных данных пользователя.

Можно видеть, что в ходе описания реализаций прецедентов было

выявлено пять классов программной системы и рассмотрены их основные

методы. Более подробное описание выявленных классов и взаимоотношений

между ними будет рассмотрено ниже.

Заголовок

списка объектов

с кнопками

управления

фильтрацией

Заголовок

наименований

атрибутов

объектов

Кнопка

управления

сортировкой Фильтрац

ионные

поля Список

объектов

с их

атрибутам

и

Количество элементов списка,

удовлетворяющих выбранному

пользователем критерию


142

Взаимоотношение классов программной системы представлено на

рисунке 17.

Можно видеть, что основным классом является класс cModMain поскольку

осуществляет взаимодействие со всеми классами программной системы. Данный

класс необходим для формирования структуры электронной страницы, с которой

работает пользователь, и реагирует на действия пользователя по различным

запросам на получение требуемых данных и на формирование схемы ПДИ.

Класс cModAuthorization представляет собой модуль, предназначенный для

организации авторизации пользователя в системе. Этот модуль формирует окно

авторизации с запросом логина и пароля пользователя, а так же возможностью

выбора хоста базы данных. При попытке авторизации cModAuthorization с

помощью класса cAuthorization выполняет авторизацию пользователя.

Класс cAuthorization предназначен для осуществления авторизации

пользователя в системе и выхода из нее. Также класс формирует список

доступных для работы хостов баз данных.

Рисунок 17 - Взаимоотношение классов программной системы


143

Класс cModScheme представляет собой модуль и предназначен для

формирования схемы ПДИ.

Класс cCategory предназначен для создания объекта Category, в котором

хранится полная информация о категории (или варианте сравнения). Также с

помощью данного класса определяется список объектов категории, списки

вариантов сравнения и входящих в них категорий.

Разработанное программное обеспечение позволяет формировать схемы

мониторинга пользователями и администраторами системы без привлечения

программистов. За счет этого достигается высокая гибкость работы и

адаптивность системы к изменяющимся условиям, которыми могут быть как

изменение требований к информации, так и состав информационной базы.

Возможность наращивания аналитической базы системы обеспечивает ее

обучаемость, за счет чего система мониторинга может эволюционно развиваться,

позволяя аналитикам расширять круг решаемых задач. Расширение возможностей

мониторинга создает предпосылки к повышению эффективности работы

автоматизированных систем управления сложными организационно-

техническими системами, что, в свою очередь позволит повысить качество

принимаемых с их помощью решений.

УПРАВЛЕНИЕ СЛОЖНЫМИ ОРГАНИЗАЦИОННО ......2012/03/07 ·...

Documents