ТЕОРЕТИКО-МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ КАЧЕСТВА ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ
Исаев Г. Н.
Издательство «ИНФРА-М»
Москва - 2017
ББК 32.973
Г87
УДК 681.3.338.45
Рецензенты:
система информационный качество
Князев Владимир Владимирович, доктор технических наук, доцент.
Роганов Андрей Арьевич, кандидат технических наук, доцент.
Г87 Исаев Г.Н. Теоретико-методологические основы качества информационных систем:.-М.:ИНФРА-М, 2017.- 339 с.
В монографии Исаева Георгия Николаевича, кандидата технических наук, доцента кафедры информационных технологий и систем Российского государственного гуманитарного университета рассматривается комплекс вопросов, составляющих парадигму качества информационных систем. Парадигма раскрыта посредством решения основных вопросов теории и методологии качества информационных систем. Дано решение задач по созданию моделей, алгоритмов, методов и средств по развитию качества информационных систем. Одним из средств улучшения качества предложена Комплексная система управления качеством информационных систем. Освещены вопросы целей, задач, функций, структуры, технологии построения и функционирования, обработки данных этого класса систем.
Издание предназначено для разработчиков информационных систем, специалистов, научных работников, аспирантов, которые в той или иной мере решают вопросы обеспечения качества информационных систем, а также для студентов, обучающихся по специальностям «Прикладная информатика», «Бизнес-информатика», «Информационные технологии и системы», «Автоматизированные информационные системы», «Информационный менеджмент» и другим смежным специальностям.
ВВЕДЕНИЕ
В современном мире происходит интенсивное внедрение информационных систем (ИС). На проектирование, построение и функционирование ИС направляются значительные ресурсы. Вместе с тем, направляемые капиталовложения на ИС иногда не обеспечивают ожидаемого эффекта. С особой остротой этот вопрос относится к функционированию ИС организационной сферы. Часто спроектированные и принятые в эксплуатацию ИС на стадии функционирования снижают технико-экономические показатели, не отвечают проектным требованиям. Наиболее критичной стороной проблемы качества ИС (КИС) является то, что выдаваемая пользователю результатная информация, бывает недостоверной, неполной, несвоевременной и др. Применение информации неудовлетворительного качества ведет к ухудшению качества решений, к снижению эффективности управления соответствующим хозяйственным комплексом.
Проблема качества ИС имеет и социальный аспект. Плохое качество ИС сдерживает развитие информационной индустрии, снижает конкурентоспособность информационной продукции, престиж фирмы-разработчика и государства. По мере истощения природных ресурсов все более отчетливо будет проявляться необходимость перехода от экстенсивных способов решения проблем к интенсивным, качественным методам решения проблем, и не в последнюю очередь к качеству ИС различного класса и назначения. В контексте проблем развития общества проблема КИС приобретает системный характер.
Лучшие умы всегда придавали большое значение качеству в развитии общества. Русский философ Ильин И.А. писал: «Русскому народу есть только один исход и одно спасение - возвращение к качеству и его культуре, ибо количественные пути исхожены, выстраданы и разоблачены, а количественные иллюзии на наших глазах изнашиваются до конца. Верим и знаем: придет час и Россия восстанет из распада и унижения и начнет эпоху нового расцвета лишь после того, как русские люди поймут, что спасение надо искать в качестве» [цит. по 4].
Мировое сообщество принимает определенные меры по решению проблем качества. Общие требования сообщества к качеству определены международными стандартами Международной организации по стандартизации (ИСО). Версия стандарта ИСО 9001:2015 определяет требования к нормативным документам на системы управления качеством [126]. Эта версия устанавливает новые, единые требования по совершенствованию систем качества различных отраслей. Следует отметить, что первая редакция стандартов ИСО серии 9000 вышла в конце 80-х годов [41,42,130-132]. Эти стандарты установили требования к системам обеспечения качества. Возникло самостоятельное направление менеджмента - менеджмент качества. Управление качеством стало одним из эффективных направлений совершенствования качества ИС. За рубежом современные методы менеджмента качества связывают с методологией TQM (total quality management) - всеобщим (тотальным) менеджментом качества [1,4,125].
Более конкретное рассмотрение вопросов качества относительно ИС и их компонентов рассматриваются в соответствующих сериях международных и национальных стандартов. Современные стандарты («ИСО/МЭК 15288.Системная инженерия. Процессы жизненного цикла систем», «ГОСТ Р ИСО 9001-2001.Системы менеджмента качества. Требования», «ИСО 9003. Системная и программная инженерия» и др.) отражают общие требования к построению рациональных процессов управления качеством компонентов в рамках жизненного цикла систем. Стандарты способствуют улучшению качества ИС и инвариантны типу ИС и организаций.
В настоящее время более четко обозначилось то, что передовые рубежи социального прогресса будут занимать те страны, которые решат проблему эффективной генерации и применения информации необходимого качества. Значимый вклад в этом направлении внесли отечественные ученые: Белоногов Г.Г., Гиляревский Р.C., Данчул А.Н., Дружинин Г.В., Колин К.К., Костогрызов А.И., Курбаков К.И., Липаев В.В., Мальцева С.В., Надеждин Е.Н., Сергеева И.В., Серов В.Р., Синавина В.С., Тельнов Ю.Ф., Тихонов А.Н., Харкевич А.Н., Черешкин Д.С.,Черный А.И. и др., и зарубежные - Edmans A., Eppler M., Herget J., Kahn B.K, Marchand D., Schutz T., Skalski D., Freytag J. и др.
Следует отметить, что в настоящее время усиливается общая тенденция непрерывного роста объемов и усложнения современного производства. Эти и другие факторы обусловливают в перспективе постоянное возрастание требований к качеству ИС на всех стадиях их жизненного цикла - исследовании, проектировании, построении, функционировании (эксплуатации). Исторически сложилось так, что для совершенствования качества ИС используются отдельные, часто хорошие разработки совершенствования ИС. Однако эти разработки слабо связаны между собой, качество их построения и применения часто ухудшается по причине отсутствия системного представления, концепции качества ИС. Усиливаются противоречия между необходимостью системного улучшения качества принимаемых решений, с одной стороны, и неадекватным качеством современных ИС, обеспечивающих эти решения, с другой. Для снятия противоречия необходимо разнообразные, подчас хорошие, но слабо связанные процессы, методы и средства интегрировать посредством логики определенной системы. Эта система должна обладать комплексом креативных свойств, в частности, способностью системного и активного воздействия на качество ИС в целом и на качество её компонентов. Сложную проблему КИС можно решать разными путями. Наиболее рациональным представляется путь создания и реализации теории и методологии совершенствования качества информационных систем (СКИС). В контексте СКИС решаются многие проблемы улучшения качества, в том числе и управление качеством информационных систем (УКИС) с учетом стадий их создания и функционирования.
Достаточно определенно обозначилось противоречие между парадигмой развития качества ИС на базе отдельных разработок и парадигмой, базирующейся на новой научной концепции с соответствующими атрибутами. В совершенствовании качества ИС пришло время перехода от лоскутно-отрывочных разработок к совершенствованию качества ИС на теоретико-методологической основе, составляющей новую парадигму качества ИС. Настала пора смены парадигм.
Поэтому общей целью настоящей монографии является изложение результатов исследования и разработки теоретических и методологических основ качества ИС в рамках семантики совершенствования качества информационных систем. Результаты работ, как реализация цели, представляются в виде соответствующего комплекса моделей, методов и средств совершенствования качества ИС.
Для достижения указанной цели в работе поставлены и решены следующие основные задачи, имеющие теоретико-методологический и технологический аспекты:
Теоретико-методологический аспект:
1. Анализ состояния проблемы качества информационных систем и определение перспективных направлений в развитии теории и методологии КИС.
2. Разработка многоуровневой структуры парадигмы как модели теории совершенствования качества информационных систем, составляющей основу теории КИС в виде понятийного аппарата, свойств, структуры и процессов, определяющие последовательность и способы решения задач, а также содержание и границы предметной области рассматриваемой проблемы.
3. Разработка структуры и порядка реализации методологии качества информационных систем в виде базовых компонентов методологии: принципы, логика организации, модели, методы, средства.
4. Разработка комплекса концептуальных, математических и компьютерных моделей, как базовых компонентов теории и методологии комплексного развития качества информационных систем в составе:
· модели структурно-параметрического синтеза автоматизированной системы управления качеством ИС и её компонентов;
· обобщенной модели автоматизированного управления качеством ИС как основы для построения и развития частных моделей управления КИС;
· модель автоматизированного измерения качества ИС;
· модели автоматизированной оценки качества ИС, в составе которой частные модели: модель автоматизированного определения состава первичных показателей качества ИС на основе кластерного анализа статистической структуры дефектов работы ИС, модель автоматизированного определения обобщенных показателей качества ИС на основе регрессионного анализа функциональной зависимости между показателями и дефектами ИС.
5. Разработка метода синтеза Комплексной системы управления качеством ИС (КС УКИС), как автоматизированной информационно-управляющей системы нового типа, реализующей систематический анализ и непрерывное совершенствование КИС на информационно-технологическом уровне в реальном времени и на организационно-техническом уровне в регламентном времени.
6. Разработка метода анализа многомерной статистической структуры дефектов ИС на основе разработки комплекса моделей, классификаторов по ряду категорий КИС, форматов документов, инструкций по обработке данных на ЭВМ.
7. Разработка методики синтеза определений (дефиниций) понятий предметной области КИС посредством набора принятых правил, иерархического соподчинения и отображения лексем каждого понятия в табличной форме, распознавания свойств по каждой лексеме и синтеза определения понятия.
8. Проведение экспериментальных исследований разработанных моделей, методов и средств автоматизированного управления качеством информационных систем с целью выявления адекватности и работоспособности созданных моделей, методов и средств.
9. Разработка рекомендаций по комплексному автоматизированному управлению качеством ИС.
Технологический аспект:
10. Разработка метода контроля автоматизированной обработки данных, который, в отличие от имеющихся методов, автоматически определяет и восстанавливает достоверные значения показателей табличных документов в реальном времени без участия оператора ЭВМ и др.
11. Разработка модели взаимодействия технологических процессов автоматизированной обработки данных КС УКИС и управляемых ИС в соответствии с моделью структурно-параметрического синтеза УКИС.
Комплексный характер рассматриваемой проблемы обусловливает соответствующий арсенал необходимых инструментов - методов, методик, вычислительных средств и др. Решение задач теоретического и экспериментального характера базируется на создании и применении моделей рассматриваемой методологии. Для построения моделей применены средства системного анализа, теории систем, теории информационных систем, теории управления, теории вероятностей и математической статистики, теории квалиметрии и др. В рамках экспериментов проводится построение и исследование компьютерных моделей.
В решении любого класса задач присутствует вектор, указывающий «объект исследования». Таким объектом в нашей работе является определенный состав категорий. Эти категории в целом составляют процессы создания и эксплуатации информационных систем, технологических процессов обработки данных, систем управления. Категории и классы объектов в работе рассматриваются в различном объеме. Этот объем определяется, прежде всего, характером решаемых задач, уровнем имеющегося знания об объекте и др.
В рамках объекта исследования выделяется и «предмет исследования». Если объект исследования может предполагать довольно значительный класс категорий реального мира, вплоть до природы, общества и мышления в целом, то предмет исследования это гораздо более узкая категория. Обычно в научном исследовании предмет исследования выделяется в рамках объекта исследования. Предмет исследования предполагает определенную часть, аспект объекта.