Побудова системи електронного документообігу на основі формальних моделей

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ

ІНСТИТУТ ПРОБЛЕМ МАТЕМАТИЧНИХ МАШИН І СИСТЕМ

УДК 681.3:681:5

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

ПОБУДОВА СИСТЕМ ЕЛЕКТРОННОГО ДОКУМЕНТООБІГУ НА ОСНОВІ ФОРМАЛЬНИХ МОДЕЛЕЙ

Круковський Максим Юрійович

05.13.06 - Автоматизовані системи управління та прогресивні інформаційні технології

Київ - 2007

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Інституті проблем математичних машин і систем НАН України.

Науковий керівник доктор технічних наук,

старший науковий співробітник

Теслер Геннадій Семенович,

Інститут проблем математичних машин і систем НАН України,

головний науковий співробітник

Офіційні опоненти: доктор фізико-математичних наук, професор

Лаврищева Катерина Михайлівна,

Інститут програмних систем НАН України,

завідувач відділу

доктор технічних наук, доцент

Казимир Володимир Вікторович,

Інститут проблем математичних машин і систем НАН України,

провідний науковий співробітник

Захист відбудеться “ 17 ” жовтня 2007 р. о 14 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.204.01 при Інституті проблем математичних машин і систем НАН України за адресою: 03187, Київ - 187, проспект Академіка Глушкова, 42.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Інституту проблем математичних машин і систем НАН України за адресою: 03187, Київ - 187, проспект Академіка Глушкова, 42.

Автореферат розісланий “ 7 ” вересня 2007 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради,

кандидат технічних наук Ходак В.І.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Концепція інформатизації суспільства стає все більш важливою та впливовою в розвитку сучасного суспільства. Прикладні питання інформаційних технологій, до яких відноситься питання розвитку електронного документообігу, є актуальними для розвитку України як сучасної європейської держави. Розбудова державних інститутів та інститутів самоврядування потребує наявності розвинутої інформаційної бази, що дозволяє зробити управлінську роботу більш ефективною, прозорою й контрольованою громадськістю.

Впровадження систем електронного документообігу дозволяє зробити більш прозорими процеси прийняття управлінських рішень і надавати населенню більш якісні послуги управління. Електронний документообіг є одним з першочергових завдань, що вирішуються підприємствами й організаціями під час реалізації систем автоматизації своєї управлінської діяльності. Реалізація завдань електронного документообігу дозволяє управлінському апарату зосередитися на вирішенні безпосередніх завдань і внесенні творчого елементу в пошук шляхів досягнення цих цілей.

Питання електронного документообігу є достатньо розробленою науковою темою, над якою тривалий час працювали видатні зарубіжні і вітчизняні науковці. В різний час це питання висвітлювали В.М. Глушков, М. Дж. Саттон, К. Еліс, Д. Енгельбарт, А.А. Модин, І.С. Зінгер, М.Ф. Коротяєв, М.Я. Клепцов, А.В. Кононенко, В.Н. Кушлін. Сьогодні в Україні над задачами електронного документообігу активно працюють К.М. Лаврищева, О.В. Перевозчикова, В.І. Сабат і Н.Т. Задорожна. Проте питання застосування формальних моделей, які описують структуру та функціонування систем електронного документообігу, освітлені недостатньо і потребують подальшої розробки.

електронний документообіг програмний модель

Дисертація спрямована на вирішення науково-практичної задачі розробки моделей документообігу, які з високим ступенем адекватності моделюють сучасні ділові та виробничі процеси.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Основні дослідження за темою дисертації проводились у відповідності з планом фундаментально-прикладних наукових досліджень, що здійснюються в Інституті проблем математичних машин і систем НАНУ за темою “Створення інтелектуальних інформаційних технологій, моделей та мовних засобів для систем підтримки прийняття рішень”, шифр "Експерт".

Мета і задачі дослідження. Метою дисертаційної роботи є розробка методів та засобів інформаційної підтримки документообігу підприємств й організацій на основі комплексу математичних моделей та створення програмної реалізації комплексу інструментальних засобів підтримки функціонування систем композитного документообігу.

Поставлена мета дисертаційної роботи обумовила розв'язання наступного комплексу взаємопов'язаних завдань:

1. Сформулювати методологію побудови систем документообігу, що включає принципи та моделі систем та застосувати методології RUP до представлення задач електронного документообігу.

2. Створити формальні моделі систем композитного документообігу, зокрема, автоматної, графової і автоматно-графової моделі.

3. Розробити комплекс програмних інструментальних засобів, призначених для створення й функціонування систем композитного документообігу підприємств та організацій.

4. Розробити комплекс програмних інструментальних засобів, який дозволяє створювати, моделювати й оперувати бізнес-процесами підприємств і організацій за допомогою графічних представлень.

Об'єктом дослідження є автоматизація процесів документообігу підприємств різних масштабів організацій і державних установ.

Предметом дослідження дисертаційної роботи є системи та інформаційні моделі електронного документообігу.

Методи дослідження. При розробці та дослідженні систем електронного документообігу використовувалися системний аналіз, теорія ймовірності, математична статистика, теорія графів, теорія множин, теорія автоматів, теорія оптимізації.

Наукова новизна отриманих результатів. Наукова новизна отриманих в дисертаційній роботі результатів полягає у наступному:

1. Створено концепцію і методологію побудови моделей композитного документообігу, що забезпечує проведення декомпозиції систем для проектування.

2. Розроблено автоматно-графову модель електронного документообігу, де графи застосовуються для опису зв'язності станів документів, а автоматні моделі - для опису логіки прийняття управлінських рішень, що включає ієрархічний скінченний автомат, який оперує поведінкою одиниць документообігу.

3. Запропоновано бібліотеку програм, які реалізують функції документообігу для оперування процесами на рівні операцій над множинами для застосування апарату теорії множин для вирішення завдань документообігу.

4. Запропоновано критерій ефективності систем електронного документообігу на базі комплексного критерію змішаного екстремуму Г.С. Теслера.

5. Розроблено проблемно-орієнтовану бібліотеку електронного документообігу GJE для забезпечення мережної взаємодії на базі компонентної технології J2EE.

Практичне значення одержаних результатів. Отримані в дисертації результати застосовано при розробці програмного комплексу, що дозволяє побудувати систему документообігу в великих підприємствах. Результати дисертаційного дослідження застосовано в таких впровадженнях:

· У Національній акціонерній компанії “Нафтогаз України” результати використано при створенні системи роботи з персоналом “Кадри-Штат” для оброблення персональних документів більш ніж 30,000 працівників компанії та динамічного прогнозу потреби в фахівцях.

· У Українському державному підприємстві поштового зв'язку “Укрпошта” результати дисертації використано при створенні системи контролю документів, яка інформаційно підтримує об'єкти поштового зв'язку під час прийняття, передачі і переміщення рекомендованої кореспонденції.

· У Національній акціонерній страховій компанії “Оранта” при створенні системи управлінського і ділового документообігу, що дозволяє вирішувати завдання оперативної діяльності й обробки документів. Під час реалізації системи використано адаптивні модулі інструментального комплексу.

Особистий внесок здобувача полягає у розробці нових моделей та принципів композитного документообігу, критеріїв ефективності систем електронного документообігу. Всі результати дисертаційної роботи отримані автором самостійно.

Апробація результатів дисертації. Результати досліджень, проведених в рамках дисертаційної роботи, доповідалися та обговорювалися на таких національних і міжнародних конференціях:

- Міжнародний форум “Інформаційні технології в XXI сторіччі” (м. Дніпропетровськ, 27 квітня, 2004 р.);

- Міжнародна науково-практична конференція “Єдиний інформаційний простір”(м. Дніпропетровськ, 2 грудня, 2004 р.);

- Міжнародна науково-практична конференція “Системи підтримки прийняття рішень. 2005.” (м. Київ, 7 червня, 2005 р.);

- Міжнародна науково-практична конференція “Системи підтримки прийняття рішень. 2006” (м. Київ, 7 червня, 2006 р.);

- Міжнародна науково-технічна конференція “Docflow Україна 2006” (м. Київ, 12 вересня, 2006 р.);

-Міжнародна науково-технічна конференція “Інформаційні технології в енергетиці” (п.г.т. Партеніт, 10 жовтня, 2006 р.).

Публікації. Основні наукові результати дисертаційної роботи викладено у 15 публікаціях. У тому числі 2 монографіях, 7 статей у наукових фахових журналах, затверджених ВАК України для спеціальності 05.13.06, 6 тез наукових конференцій. Всі публікації написано одноосібно. В наукових конференціях пройшли апробацію теоретичні результати і два комплекси програмних інструментальних засобів: перший комплекс - для систем композитного документообігу та другий - для моделювання бізнес-процесів.

Структура дисертації. Дисертаційна робота складається із вступу, чотирьох розділів, висновків, списку використаних джерел із 123 найменувань та чотирьох додатків. Основний обсяг дисертації становить 148 сторінок, дисертація містить 20 рисунків та 18 таблиць.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обґрунтовано актуальність дослідження, яке проведено в дисертаційній роботі, аналізується стан проблеми, обґрунтовується актуальність теми дисертаційної роботи, окреслюється предмет і об'єкт дослідження, формулюється мета і завдання дослідження, визначається наукова новизна і практичне значення отриманих результатів.

Перший розділ присвячений огляду літературних джерел по темі дисертації та існуючих напрацювань у цьому напрямку. Розглянуто історію появи й розвитку поняття “документ”, а також його застосування для вирішення прикладних завдань управління. Досліджено проблеми систем сумісної роботи із документами із часів появи перших автоматизованих засобів обробки документів до сьогодення; визначено клас розв'язуваних прикладних завдань документообігу, зроблено огляд можливих платформ. Приведено порівняльний аналіз існуючих систем документообігу на основі результатів дослідження західних, російських і вітчизняних систем. На основі проведеного дослідження зроблено висновок щодо функціональності комплексів програмних інструментальних засобів документообігу, які є практичними результатами дисертаційної роботи.

У другому розділі розроблені і теоретично обґрунтовані формальні моделі композитного документообігу, які створюють теоретичну базу для побудови систем документообігу. До складу цих моделей входять: загальна графова модель для відображення структури системи та автоматна модель для виконання процесів системи.

Зроблено висновок, що на сьогодні не існує суто електронного чи суто паперового документообігу. Кожен документообіг має як електронну, так і паперову складові. Тобто сучасні системи документообігу потрібно проектувати, а також реалізовувати із врахуванням їх подвійної сутності. Такі системи, що враховують існування й взаємодію електронних та паперових складових системи, у роботі запропоновано називати системами композитного документообігу.

Розроблено єдину уніфіковану методологію побудови систем композитного документообігу на базі запропонованих графових і автоматних моделей та життєвого циклу програмного забезпечення Rational Unified Process (RUP). На основі цієї методології створено системи композитного документообігу, які адаптовані до специфіки завдань систем електронного документообігу (СЕД).

Запропоновано модель документообігу у вигляді трійки ,

де - множина учасників;

- множина дій учасників;

- множина документів і їх станів.

Відповідно до цією моделі, документообіг - це множина дій, що проводиться множиною учасників над множиною документів. Множина визначається як множина ролей, що можуть бути виконані учасниками документообігу. Множина визначається як множина дій, виконання яких є припустимим у модельованій системі документообігу. Множина - множина документів і їх станів після виконання над ними дій із множини учасниками із множини .

На підставі введеної моделі документообігу розглянуті питання побудови концептуальної, функціональної, логічної, структурної, а також управлінської моделей систем документообігу із застосуванням апарату теорії графів і теорії автоматів.

Запропонована модель документообігу представлена графовою структурою , в якій вершини - це елементи множини документів і їх станів , а ребра - відповідні елементи множини дій . Відповідність вершин станам та відповідність ребер діям встановлюється за такими правилами:

- одній вершині графа відповідає один і лише один елемент множини ;

- одному ребру графа відповідає один і лише один елемент множини ;

- одному елементу множини відповідає одна і лише одна вершина;

- одному елементу множини відповідає одне і лише одне ребро графа;

- початкова вершина графа документообігу встановлюється в початковий стан, де починається перший процес документообігу.

Таким чином, граф і модель документообігу пов'язані шляхом відображення множини станів документів в множину вершин і множини дій в множину ребер , що визначається двома наступними парними граматиками: і , де .

Перша граматика встановлює переведення елементів множини в елементи множини вершин . Друга граматика встановлює переведення елементів множини дій в елементи множини ребер .

Показано, що зв'язки між вершинами графа тотожно відповідають зв'язкам між станами модельованого документообігу. Ребра графа документообігу з'єднують вершини графа в тому і лише в тому випадку, якщо відповідні вершинам стани пов'язані дією, що відповідає ребру. У матриці інцидентності графа документообігу ця властивість відображається таким чином:

Для відображення логіки послідовності змін станів документів встановлюється направленість ребер таким чином, що вершина являється вхідною для вершини через ребро в тому і лише в тому випадку, якщо стан змінюється на стан після проведення дії . Множини станів , відповідають вершинам графа і кожна пара вершин і з'єднані дугою , яка йде від до в тому і тільки в тому випадку, коли стан є вхідним станом для стана .

Формальна автоматна модель документообігу створена за допомогою апарата детермінованого скінченного автомата, який має такий вигляд:

,

де - скінченна множина станів автомата, що тотожньо дорівнює множині можливих станів документів ;

- множина вхідних символів, яка утворює вхідний алфавіт і представляє собою елементи множини моделі документообігу;

- функція переходів, аргументами якої є поточний стан і вхідний символ, а результативним значенням - новий стан;

- початковий стан автомата (чи множина початкових станів документів) із скінченної множини ;

- множина заключних станів із множини .

Після встановлення відповідності між нотаціями скінченного автомата і композитного документообігу та проведення декомпозиції процесів документообігу, як це описано в роботі [6], та синтезу моделі створено повну автоматну модель документообігу, визначену п'ятіркою

,

де , , =, , .

При виконанні кожного кроку автомата множини станів автомата відповідають множинам моделі документообігу , а саме множинам автоматів і множинам документообігів . Ця тотожність множин доводиться таким твердженням:

=,=,=,=.

В роботі [4] побудовано ієрархічний скінченний автомат (ІСА) для моделювання композитного документообігу. ІСА представлений п'ятіркою

,

де - множина вхідних алфавітів;

- множина вихідних алфавітів;

- множина можливих станів;

- функція переходів ;

- початковий стан.

Відповідно детермінований ІСА в [4] представлено як

,

де - вихідна функція;

- функції переходів.

Робота ІСА проходить за таким правилом: пара вхідних і вихідних послідовностей , де і сприймається ієрархічним скінченним автоматом , якщо існує послідовність станів , така, що для усіх и .

В контексті моделі композитного документообігу розглянуто поведінку ІСА. Відношенням між алфавітами входу і виходу є набір пар входу й виходу, що визначаються станами ІСА. Для заданого автомата поведінка між входом і виходом описана в функціях переходів , якщо кожна пара входів і виходів реалізується в .

Для з'ясування можливостей застосування ієрархічних скінченних автоматів при реалізації систем досліджені властивості ІСА. Розглянуто застосування недетермінованого скінченного автомата для реалізації ієрархічного скінченного автомата в роботі [8].

При заданих автоматах і ) повністю визначений детермінований автомат ) є припустимим, якщо може бути запрограмований і поведінка x (результуючий автомат і ) міститься в . Поведінка, яку представлено припустимим автоматом, являється припустимою поведінкою. Таким чином, при реалізації ієрархічного скінченного автомата документообігу визначається набір припустимих поведінок для автомату .

Для цього процеси документообігу було представлено як завдання, в яких при заданому потрібно отримати і для стану , де - потужність множини станів , і - підмножини , а і . В межах моделі ІСА (функції переходів існують), якщо виконуються такі умови:

1) ;

2)

3)

Кожний із станів є підмножиною множини . При цьому пуста множина ? також може входити в множину . При заданій функції переходів множина визначається так: і є правдивим твердженням в тому і лише в тому разі, коли має місце твердження про попередній стан чи .

Коли - позитивна ціла змінна, така, що , і вона завжди існує, якщо кількість елементів множини не зростає під час обчислень. При цьому підмножина є скінченною. Нехай буде таким зв'язком, що твердження буде правдивим в тому і лише в тому разі, якщо чи .

Таким чином, ієрархічний скінченний автомата документообігу можна визначити п'ятіркою , де . Це визначення описує ієрархічний скінченний автомат, який за допомогою власного алфавіту оперує алфавітами керованих автоматів.

Алфавіт ієрархічного скінченного автомата представлено як алфавіт керуючого автомату і сукупність алфавітів керованих автоматів, які є припустимими для оперування ІСА. При цьому кожен стан ієрархічного скінченного автомата входить в підмножину .

За допомогою теоретичної бази ІСА запропоновано керуючий автомат, який застосовано для рекурсивної обробки керованих автоматів. Ці керовані автомати представляють поведінкові одиниці системи документообігу і моделюють рішення, які приймають учасники СЕД під час обробки документів.

У цій архітектурі застосовуються керуючі змінні, які мають такі функції: clock - синхронізувати автомати, reset - скинути автомати у первинний стан, push (#) - помістити автомат до стеку обробки виконуючого автомата, pop (&) - витягнути автомат із стека.

Третій розділ присвячений застосуванню запропонованих формальних моделей для побудови систем електронного документообігу. На основі графової моделі документообігу розроблено матричне її представлення та реалізовано бібліотеку функцій документообігу, яка використовує це матричне представлення.

За допомогою матричного представлення процесів СЕД розроблено набір операцій документообігу, які рішають прикладні задачі. Цей набір операцій дозволив розробити проблемно-орієнтовану бібліотеку, яку було використано для реалізації інструментального програмного комплексу. Набір операцій дозволяє синтезувати складні динамічні системи композитного документообігу за допомогою перевірених шаблонів процесів. Цей підхід дозволив використати шаблонні процеси галузевих рішень для реалізації типових апробованих бізнес-процесів.

Набір операцій реалізовано на відкритих бібліотеках JAVA. При реалізації розроблено і впроваджено прикладне розширення компонентної технології J2EE, яке використовує методи і класи запропонованої бібліотеки. Це дозволило реалізувати мережну взаємодію запропонованої бібліотеки операцій композитного документообігу. Такий підхід дозволив зробити відкритою подальшу розробку систем, що є практичним результатом дисертаційної роботи.

На основі дослідження існуючих впроваджених систем документообігу розроблено методологію розрахунків ефективності цих систем. Формула оцінки ефективності базується на комплексному критерії змішаного екстремуму, який було запропоновано Г.С. Теслером. За допомогою цієї методології було проведено практичний розрахунок ефективності системи документообігу. Для розрахунку використовувалися дані, зібрані з системи композитного документообігу власної розробки.

Система критеріїв ефективності документообігу наведена в табл. 1.

Таблиця 1

Критерії ефективності

Критерій	Семантика	Оцінка
	Мінімум Дій при максимумі Документів	Полюсна Ефективна
	Максимум Дій при мінімумі Учасників	Полюсна Ефективна
	Мінімум Дій при максимумі Учасників	Полюсна Неефективна
	Максимум Дій при мінімумі Документів	Полюсна Неефективна
	Мінімум Учасників при максимумі Дій	Полюсна Ефективна
	Мінімум Учасників при максимумі Документів	Полюсна Ефективна
	Максимум Учасників при мінімумі Дій	Полюсна Неефективна
	Максимум Учасників при мінімумі Документів	Полюсна Неефективна
	Максимум Документів при мінімумі Учасників	Полюсна Ефективна
	Максимум Документів при мінімумі Дій	Полюсна Ефективна
	Мінімум Документів при максимумі Учасників	Полюсна Неефективна
	Мінімум Документів при максимумі Дій	Полюсна Неефективна

Тетраедр у центрі, який позначено жирними лініями, окреслює область рішень, що визнаються ефективними рішеннями відповідно до запропонованої системи критеріїв. Цей тетраедр називається тетраедром ефективності рішень СЕД. У рішеннях, що не входять у цей тетраедр, потрібно змінити компоненти, які є найбільш віддаленими від нього.

Для аналізу ефективності конкретного екземпляра системи електронного документообігу проводиться збір даних функціонування системи. Дані систематизуються і упорядковуються за виконавцями. Застосування методології оцінки ефективності систем електронного документообігу дозволяє отримати неупереджену і об'єктивну оцінку роботи виконавців системи. Крім цього, методологія дозволяє отримати загальну оцінку системи та видати практичні рекомендації щодо вдосконалення працюючої системи електронного документообігу. В програмному комплексі існує можливість моделювання даних під час проектування СЕД.

Приклад використання методології розрахунку ефективності системи документообігу виконано для страхової компанії. Дані для розрахунку зібрано протягом дванадцяти календарних місяців в компанії, яка об'єднує центральний офіс компанії, 28 обласних та 785 районних представництв.

Для спрощення відображення формул позначення застосовані таким чином:

; ;

; ;

; .

Парадигма запропонованих критеріїв ефективності передбачує представлення даних в трьохмірному просторі, що дозволяє оцінити ефективність СЕД за допомогою всіх даних, які застосовані в формальній моделі. Це трьохмірне представлення є дуже корисним з точки зору комплексної оцінки ефективності СЕД. В той же час в методології оцінки ефективності СЕД пропонується представляти дані за допомогою трьох окремих поглядів.

Кожен із запропонованих поглядів представляє дані в одному із трьох представлень: ФД, ДУ, ФУ і має власну цінність для оцінки ефективності та отримання рекомендацій по вдосконаленню СЕД.

Нижче наведені зібрані дані, представлені в цих трьох поглядах ефективності. Поряд з графічним відображенням поглядів наведено формулу, яка застосовується для отримання даних, які відповідають погляду.

.

.

.

Ці формули називаються формулами оцінки ефективності СЕД.

На основі напрацьованої автором теоретичної бази розроблено комплекс програмних інструментальних засобів для побудови систем композитного документообігу. В основному модулі комплексу - двигуні процесів, який обробляє активні процеси документообігу, застосовано графово-автоматну модель.

Четвертий розділ містить загальну технічну інформацію щодо комплексу програмних інструментальних засобів, який є практичним результатом дисертаційної роботи.

В цьому розділі наведено опис загальної архітектури комплексу, враховуючи опис рівнів взаємодії проектованих шаблонів процесів, активних екземплярів процесів, виконавців комплексу та інформації, яка опрацьовується цим комплексом. Висвітлено аспекти масштабованості, що дозволяє інтегрувати комплекс в спільне гетерогенне інформаційне середовище, розгалужені інформаційні комплекси, які функціонують на різних платформах.

Наведено опис функціональних можливостей, які підтримуються комплексом програмних інструментальних засобів. У комплекс включені модулі, що вирішують прикладні задачі користувачів за допомогою штатного набору модулів. Наведено перелік функціональних модулів, які вже впроваджені й практично застосовуються у виробничих системах електронного документообігу.

В цьому розділі описана інтеграція комплексу інструментальних програмних засобів із існуючими СЕД, а також передбачена інтеграція з іншими СЕД як за рахунок спільних із іншими системами документів, так і за рахунок спільних із іншими системами процесів.

Розроблений інструментальний програмний комплекс надає динамічний і адаптивний інструментарій для передачі даних форм документів і моделей процесів до інших систем документообігу. Інтеграція проходить по трьох рівнях інформаційної взаємодії: на рівні серверу, дизайнера і клієнта. Ці компоненти утрьох дозволяють створювати, обробляти і передавати між різними системами документи, форми яких основані на стандарті XML.

Для інтеграції різних СЕД було обрано відкритий стандарт XDFL, що дозволяє передавати і отримувати не тільки документи, але й їх інтерфейси. Таким чином забезпечено інтеграцію з існуючими на підприємствах інформаційними системами. Основою для взаємодії з існуючим інформаційними системами обрано міжнародний стандарт XFDL, що розвивається із 1993 року.

Інтерфейс стандарту XFDL є результатом розвитку синтаксису XML для UFDL (Universal Forms Description Language), який забезпечує єдність cприйняття форм документів різними системами на різних платформах.

Інтерфейс інструментального програмного комплексу системи композитного документообігу, який побудовано на основі XFDL, має такі властивості:

1. Форма документу представляється як єдиний об'єкт, який не залежить від зовнішніх даних і представлення цих даних.

2. Форма документу інтуїтивно сприймається користувачем.

3. Оснований на відкритих стандартах.

4. Задає синтаксис для математичних і умовних виразів, які можна надавати зовні для отримування результату запиту.

5. Надає розвинуті функціональні можливості для передачі складних документів, які містять різну інформацію, включаючи: аудіо- , відео- і дані для обробки зовнішніми застосуваннями.

6. Підтримує цифрацію до 64-х бітної цифрації.

7. Підтримує серверну обробку спеціалізованими агентами, а також локальну обробку засобами клієнтського робочого місця.

8. Підтримує розширення даних і коду.

9. Має розширену підтримку електронного цифрового підпису, який оброблюється у відповідності із законодавством України.

Стандарт інтерфейсів XFDL наслідує документи XML, тобто форма документу визначається за допомогою XML елементів і атрибутів. Крім цього, XFDL накладає додаткові обмеження на зміст елементів і атрибутів. В дисертаційній роботі наведено опис задіяних функціональних можливостей XFDL. При цьому зв'язок між елементами і атрибутами електронного документу показано в стандартизованій нотації DTD, а обмеження на зміст елементів і атрибутів електронних документів показано в стандартній нотації BNF.

В роботі визначено, а також описано інтерфейси зовнішньої взаємодії з інформаційними системами та процесами комплексу інструментальних програмних засобів. Інтерфейси взаємодії з інформаційними системами описано мовою управління мережними розгалуженими документами XDFL.

Комплекс програмних інструментальних засобів має архітектуру клієнт-сервер і призначений для обробки великої кількості документів розгалужених підприємств. До складу комплексу входять шаблони процесів, що дозволяє швидко та зручно проводити адаптацію комплексу до потреб споживачів.

Програмний інструментальний комплекс реалізовано в сучасному середовищі розробки застосувань, який підтримує функціонування розроблених застосувань із усіма відомими комерційними платформами. Архітектура комплексу відповідає моделі клієнт-сервер трьох рівнів. Це дозволяє під час реалізації чітко відмежовувати рівень представлення, рівень логіки і рівень даних один від одного.

Програмний комплекс композитного документообігу забезпечує гетерогенність і інтероперабельність системи. Клієнтська і серверна частини програмного комплексу коректно функціонують більш ніж на 60 операційних системах, тобто на більшості операційних систем, які сьогодні широко використовуються організаціями. Клієнтська частина комплексу оснащена інтуїтивно зрозумілим графічним інтерфейсом. Крім цього, існує можливість використання всіх функціональних можливостей за допомогою “тонкого” клієнта, тобто Web-інтерфейсу.

Програмний комплекс спроектовано і розроблено таким чином, що зв'язок між клієнтом і сервером не залежить від операційної системи, що використовується. Область мережних інформаційних зв'язків може поєднувати сервери і робочі станції, що працюють на різних операційних системах і з'єднуються різними транспортними протоколами. Така властивість платформи дозволяє організувати спільну роботу в розгалужених гетерогенних мережах, які сьогодні широко розповсюджені у великих організаціях.

Під час проектування і розробки системи особливу увагу було приділено відкритості системи. Архітектура програмного комплексу принципово орієнтована на відкритість, тобто на можливість швидкого і ефективного підключення зовнішніх інформаційних носіїв. Під час проектування і розробки комплексу було застосовано сучасні об'єктно-орієнтовані технології.

Для реалізації комплексу було використано програмні рішення, які мають достатню функціональність для інтеграції із повним набором сучасного офісного пакету, а саме: текстовим редактором, електронними таблицями, редактором презентацій, засобом управління проектами та іншими офісними функціональними підсистемами. Взаємодія з цими різними підсистемами забезпечується за допомогою стандартних механізмів, які надаються виробниками офісного програмного забезпечення. Прикладом такого інтерфейсу, який було використано під час розробки комплексу, є інтерфейс ODMA. Цей підхід забезпечив простий, легко зрозумілий і зручно налаштований для користувача механізм управління інтерфейсами із зовнішніми інформаційними донорами і акцепторами. Таке використання інтерфейсів зумовило реалізацію в комплексі надійного механізму розгалуженого збереження документів і контролю історії модифікації.

Ще одним принциповим рішенням архітектури програмного комплексу є модульність. Комплекс побудовано як систему незалежних взаємодіючих модулів із визначеними функціональними обов'язками і детермінованими інтерфейсами. Такий підхід при створенні комплексу дозволяє в залежності від актуальної потреби використовувати кожен модуль окремо або разом із іншими модулями як взаємодіючу систему модулів, що працює на єдину ефективну систему.

Вибір конкретного складу модулів зумовлюється специфікою виявлених потреб організації. Програмний комплекс композитного документообігу можна впроваджувати крок за кроком відповідно до методології впровадження, при цьому на кожному кроці створення СЕД організацією буде отримано цілісний функціональний комплекс, який буде вирішувати актуальні задачі організації.

Ще однією із характерних рис програмного комплексу є спроектована масштабованість. Програмний комплекс композитного документообігу виконано на основі платформи IBM Lotus Domino, яка для збереження внутрішніх даних застосовує власний формат бази даних. При цьому документи зберігаються в форматі оригіналу, тобто в форматі файлової системи, де вони були первинно створені. Програмні засоби цього ряду програмних продуктів мають розвинуту систему реплікації даних і можуть використовувати розгалужену інформаційну систему підприємства для збору даних і передачі виконавцям необхідної інформації. При цьому дані можуть зберігатися одразу на багатьох серверах, що забезпечує додаткову безпеку і можливість роботи із віддаленими донорами інформації. Оскільки центральний репозиторій реалізований на рівні застосованої платформи, то складність організації розгалуженого сховища не викликає додаткових проблем споживачів системи.

Програмний комплекс системи композитного документообігу проектувався таким чином, щоб врахувати вимоги по інтегрованості. Всі модулі програмного комплексу мають інформаційний зв'язок між собою, що практично реалізує принцип "однократне введення - багатократне застосування". Всі системи комплексу виконані в єдиному стилі, згідно з єдиною концепцією і відповідно до єдиної методології. Всі модулі реалізують принцип функціональної повноти і надають своїм користувачам єдиний доступ до усіх даних, які їм потрібні під час виконання завдань і на які вони мають достатні права доступу.

На розроблений комплекс отримано свідоцтво про реєстрацію авторського права. На базі програмного комплексу розроблено та впроваджено спеціалізовані системи, які працюють за допомогою систем електронного документообігу. Акти про впровадження цих систем наведено в додатку В.

В додатку А наведено статистичні дані функціонування СЕД, а також проведено розрахунок ефективності системи документообігу на основі авторської методології і даних підприємства. Ці дані було використано в дисертаційній роботі для практичного застосування системи критеріїв ефективності електронного документообігу і розробки рекомендацій по покращенню системи.

В додатку Б наведено приклади екранних форм комплексу програмних інструментальних засобів. Ці екранні форми були застосовані в програмному комплексі, реалізованому для української страхової компанії.

В додатку В подано акти впровадження комплексу програмних інструментальних засобів в організаціях. Систему було впроваджено в декількох українських компаніях, які відрізняються розмірами і напрямками виробничої діяльності. Із реалізованих систем акти впровадження наведені на системи електронного документообігу в Національній акціонерній компанії “Нафтогаз України”, Українському підприємстві поштового зв'язку “Укрпошта” і Дніпропетровській обласній санітарно-епідеміологічній станції.

В додатку Г приведено сертифікати автора цієї дисертаційної роботи, що видано провідними компаніями в галузі інформаційних технологій. Автор сертифікований компанією Microsoft як фахівець Microsoft Certified Professional, компанією IBM як Certified Lotus Professional, інститутом управління проектами PMI як Project Management Professional.

ВИСНОВКИ

В дисертаційній роботі виконано дослідження, розроблені методи та формальні моделі електронного документообігу. Сформовано методику і концепцію побудови моделей документообігу. На основі розробленої автоматно-графової моделі створено комплекс програмних інструментальних засобів.

На базі досліджень зроблено висновок щодо подвійної природи існуючих систем документообігу. На основі цього зроблено висновок щодо необхідності підтримки комплексом програмних інструментальних засобів як електронної, так і паперової складових частин.

Досліджено існуючу на сьогодні базу електронного документообігу. Розглянуто теоретичні результати в наступних напрямках: діловодство, управління процесами, управління архівами і управління проектами. На основі дослідженої бази сформовано актуальну теоретичну базу документообігу.

Отримано такі результати:

1. Розроблено і практично застосовано концепцію та методологію систем композитного документообігу, які застосовуються для створення сучасних розгалужених систем СЕД.

2. Запропоновано автоматно-графову модель СЕД, що дозволила застосувати апробований апарат дискретної математики до прикладних завдань СЕД.

3. Запропоновано проблемно-орієнтовану бібліотеку документообігу, яка дозволила синтезувати складні розгалужені системи СЕД на базі існуючої інформаційної інфраструктури.

4. Сформовано критерії ефективності СЕД, які дозволяють отримати неупереджену об'єктивну оцінку СЕД і рекомендації по вдосконаленню роботи системи.

5. На основі отриманих теоретичних результатів розроблено комплекс програмних інструментальних засобів для створення композитного документообігу.

6. За допомогою комплексу інструментальних програмних засобів створено і впроваджено системи документообігу у вітчизняних компаніях (акти впровадження додаються).

7. В комплексі інструментальних програмних засобів передбачено інтерфейси взаємодії із зовнішніми системами СЕД і Workflow мовою управління мережними розгалуженими документами XDFL.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Круковский М.Ю. Система управления процессами Workflow. - Киев: Логос, 2006. - 191 c.

2. Круковський М.Ю. Рішення електронного документообігу. - К.: Азимут-Україна, 2006. - 112 с.

3. Круковский М.Ю. Методология построения композитных систем документооборота // Математичні машини і системи. - 2004. - № 1. - С. 101-114.

4. Круковский М.Ю. Концепция построения моделей композитного документооборота // Математичні машини і системи. - 2004. - № 2. - С. 149-163.

5. Круковский М.Ю. Графовая модель композитного документооборота // Математичні машини і системи. - 2005. - № 1. - С. 120-136.

6. Круковский М.Ю. Автоматная модель композитного документооборота // Математичні машини і системи. - 2004. - № 4. - С. 37-49.

7. Круковский М.Ю. Язык обработки графов на базе JAVA // Математичні машини і системи. - 2005. - № 2. - С. 45-53.

8. Круковский М.Ю. Автоматно-графовая модель композитного документооборота // Математичні машини і системи. - 2006. - № 2. - С. 86-95.

9. Круковский М.Ю. Программный комплекс поддержки системы документооборота на основе моделей процессов // Математичні машини і системи. - 2006. - № 1. - С. 81 - 92.

10. Круковский М.Ю. Модель документооборота // Конференція “Информационные технологии в XXI веке”. - Днепропетровск. - 2004. - С. 92-104.

11. Круковский М.Ю. Расширение JAVA для документооборота. // Конференція “Единое информационное пространство”. - Днепропетровск. - 2004. - С. 143-146.

12. Круковский М.Ю. Критерии эффективности систем электронного документооборота // Матеріали першої науково-практичної конференції з міжнародною участю “Системи підтримки прийняття рішень. Теорія і практика”. - Київ: ІПММС НАНУ.- 2005. - С. 107-111.

13. Круковський М.Ю. Розрахунок ефективності систем електронного документообігу // Матеріали другої науково-практичної конференції з міжнародною участю “Системи підтримки прийняття рішень. Теорія і практика”. - Київ: ІПММС НАНУ. - 2006. - С. 86 - 89.

14. Круковский М.Ю. Эффективность систем Workflow // Тезисы научно-технической конференции по электронному документообороту и управлению процессами “Docflow - Украина”. - Киев. - 2006. - 115 с.

15. Круковский М.Ю. Корпоративная система электронного документооборота, возможности, итоги и направления развития // Тезиси науково-практичної конференції “Інформаційні технології в енергетиці”. - Партеніт. - 2006. - 73 с.

АНОТАЦІЯ

Круковський М.Ю. Побудова системи електронного документообігу на основі формальних моделей. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13.06 - Автоматизовані системи управління та прогресивні інформаційні технології. - Інститут проблем математичних машин і систем НАН України, Київ, 2006.

Дисертаційна робота присвячена розробці теоретичних і практичних основ побудови формальних моделей електронного документообігу на основі апарату теорії множин, теорії ймовірності, теорії графів і теорії автоматів.

Введено поняття композитного документообігу, який утворився, існує і динамічно розвивається на перетині електронних інформаційних технологій, а також традиційних управлінських процесів.

Запропоновано, теоретично обґрунтовано і практично досліджено методологію представлення процесів документообігу. На основі теорії множин і сформованих формальних моделей СЕД введено поняття операцій СЕД. На основі операцій СЕД і бібліотек J2EE розроблено та програмно реалізовано проблемно-орієнтовану бібліотеку СЕД.

Розроблена формальна модель СЕД, яка основана на взаємодії автоматів, що описана за допомогою графів. На основі моделі розроблено систему критеріїв ефективності. Наведено приклад практичного розрахунку ефективності на основі виробничих даних. У додатку до дисертації надано акти впровадження програмного комплексу в українських підприємствах.

Запропоновані в дисертації моделі та набір методик реалізовані в інструментальному програмному комплексі, який реалізовує розгалужену гетерогенну інформаційну систему.

Ключові слова: електронний документообіг, композитний документообіг, процесне керування, формальна модель документообігу, ієрархічний скінченний автомат, графова модель, автоматна модель, ефективність систем документообігу.

АННОТАЦИЯ

Круковский М.Ю. Построение системы электронного документооборота на основе формальных моделей. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.13.06 - Автоматизированные системы управления и прогрессивные информационные технологии. - Институт проблем математических машин и систем НАН Украина, Киев, 2006.

Диссертационная работа посвящена разработке теоретических и практических основ построения формальных моделей электронного документооборота на основе аппарата теории множества, теории вероятности, теории графов и теории автоматов.

Введено понятие композитного документооборота, как определение текущего состояния электронного документооборота. На основании исследований современных систем СЭД сделан вывод о наличии в современных решениях, как электронной составляющей, так и бумажной. Сделан вывод о том, что современная СЭД должна адекватно поддерживать обе составляющие. Композитный документооборот образовался, существует и динамично развивается на пересечении электронных информационных технологий и традиционных управленческих процессов.

Предложена методология дискретного представления процессов реального документооборота. В рамках методологии рассмотрена декомпозиция процессов на дискретные элементы, упорядоченные по трем категориям: участники, действия и формы документов. Предложена упорядоченная систематизация этих элементов в матрицы, описывающие процессы документооборота. На базе аппарата теории множеств предложены операции над матрицами документооборота, которые позволяют синтезировать динамические распределенные модели документооборота.

Операции над матрицами документооборота программно реализованы в виде иерархической системы классов на языке JAVA. Разработанная система классов упорядочена в проблемно-ориентированную библиотеку на J2EE, которая названа библиотекой СЭД. Библиотека СЭД позволяет использовать ее инструментальные средства для быстрого создания распределенных кросс- платформенных систем документооборота, которые предназначены для работы под большой нагрузкой.

Разработана формальная модель документооборота, которая основана на матричном представлении документооборота. Модель реализована с помощью аппарата теории графов и теории автоматов. Графы использованы в модели для представления связности состояний документов и связности процессов. Автоматы использованы для реализации динамической модели принятия решения участниками документооборота о произведении действий и изменения состояния документов. Построенная модель названа графово-автоматной моделью документооборота. Модель позволяет с высокой степенью адекватности производить моделирование сложных систем документооборота.

Графово-автоматная модель была использована при создании и исследовании систем документооборота в крупных украинских организациях. С помощью модели разработана и предложена к использованию система критериев эффективности СЕД. Предложенная система критериев позволяет произвести оценку эффективности работающей СЭД. С помощью графово-автоматной модели можно до внедрения рассчитать эффективность спроектированной СЭД. Система критериев позволяет выделить позитивные и негативные стороны практического решения СЭД и получить рекомендации о том, что именно и как надо улучшить для повышения эффективности СЭД. На основе данных, собранных за год использования реальной СЭД в распределенной украинской организации, приведен пример практического расчета эффективности и пример рекомендаций по повышению эффективности СЭД.

Предложенные в диссертации модели, набор методик и проблемно-ориентированные библиотеки реализованы в инструментальном программном комплексе, на который получено свидетельство о регистрации авторского права на произведение. Программный комплекс позволяет реализовать распределенную гетерогенную информационную систему, которая поддерживает функциональные возможности делопроизводства, контроля исполнения, управления процессами Workflow и управления проектами.

В приложении к диссертации приведены акты о внедрении программного комплекса, статистические данные функционирования СЭД и примеры экранных форм одной из реализаций СЕД на базе программного комплекса.

Ключевые слова: электронный документооборот, композитный документооборот, процессное управление, формальная модель документооборота, иерархический конечный автомат, графовая модель, автоматная модель, эффективность систем документооборота.

ABSTRACT

Krukovsky M.Y. Creation of systems of electronic document flow based on formal models. - Manuscript.

Dissertation to gain the candidate degree of technical sciences on specialty 05.13.06 - Automated control systems and progressive information technologies. - The institute of Mathematical Machines and Systems Problems NAS Ukraine, Kyiv, 2006.

The dissertation is devoted to developing theoretical and practical issues of workflow model creation. This model is based on theories of sets, probability, graphs and automats.

Was stated definition of composite workflow that appeared and is developing dynamically on the crossing of electronic IT and traditional style management processes.

Was offered, theoretically proved and practically investigated the methodology of workflow representation by a set of sets. On the sets theory and own workflow models was declared the concept of workflow math operations. With this operations and J2EE library was developed and programmed problem-focused workflow library.

Was described and developed workflow model. This model was implemented by interaction of FSM that are connected by graphs. On this formal model were developed workflow efficiency criteria. Appendix includes an example of practical calculation of the certain workflow efficiency.

Workflow formal models and methodologies were used in the software package that is a practical result of the dissertation. This software package was used for implementation of composite workflow information systems in several Ukrainian corporations. An appendix of the dissertation contains deeds of installations.

Key words: electronic document management, composite docflow, composite workflow, formal model, hierarchical finite state machine, graph model, automat model, efficiency of docflow and workflow systems.

Размещено на Allbest.ru