Монография: Теоретико-методологические основы качества информационных систем

С учетом вышеизложенного примем следующую дефиницию - «цель моделирования совершенствования качества информационной системы - это ожидаемый результат от моделирования, определяемый надсистемой». Можно заметить, что определение рассматриваемого понятия в синтаксическом отношении напоминает определение понятия «цель совершенствования качества ИС». Это вполне естественно, поскольку эти понятия находятся в отношении субординации. Более того, в определенной мере эти понятия имеют сходство и на уровне семантики. Подобное условие позволяет заметить, что цель моделирования СКИС, как категория, будет обладать признаками формирования дерева целей, присущими СКИС в целом. Непосредственной целью моделирования, прежде всего, является получение информации, выдаваемой исследователю, разработчику и пользователю ИС, адекватно отображающей состояние изучаемой ИС. Без этого условия эффективное проведение работ по СКИС становится проблематичным.

Цели моделирования СКИС взаимоувязаны с задачами моделирования. В определенной мере в пространственном поле дерева целей возможно пересечение целей, задач и функций моделирования. Решение задач обеспечивает достижение цели моделирования. «Задача моделирования совершенствования качества информационных систем - это совокупность методов, средств и процессов, реализация которых обеспечивает достижение цели моделирования».

В соответствии с целью основными задачами моделирования являются:

1. Рационализация процессов СКИС.

2. Экономия ресурсов при выполнении работ по СКИС.

3. Развитие профессионализма исполнителей в решении задач СКИС.

Следует отметить, что в рамках первой задачи выполняется сложный комплекс работ и задействуется множество методов и средств по моделированию СКИС. В конечном итоге это должно улучшить качество работ по исследованию и практическому решению вопросов СКИС.

В рамках второй задачи осуществляется комплекс процедур по экономии ресурсов, расходуемых в рамках работ по этапам жизненного цикла ИС. В данном случае к ресурсам относятся время, труд, материалы, финансы и др.

Решение третьей задачи должно обеспечить существенное изменение параметров профессионального уровня разработчиков и пользователей ИС. Эти параметры в определенной мере соотносятся с материальными и моральными аспектами, в частности, с карьерным ростом работников.

В решения задач моделирования значимую категорию составляет комплекс функций. «Функция моделирования совершенствования качества информационной системы - это постоянный набор процедур, выполнение которых обеспечивает реализацию задач моделирования совершенствования качества информационной системы». В моделировании СКИС будем различать общие и специальные функции [98,108]. К классу универсальных функций можно отнести следующие:

1. Отображение СКИС и его компонентов.

2. Объяснение состояния и изменения СКИС.

3. Прогнозирование изменения СКИС.

Учитывая динамичность развития современных ИС, следует, в связи с этим, особо отметить значимость третьей функции. Эту функцию моделирования необходимо рассматривать в контексте создания ИС с перспективными свойствами. Они должны обеспечивать функционирование ИС и их устойчивость как можно на более длительную перспективу и при этом без существенных затрат на корректировку и модернизацию ИС.

К специальным функциям моделирования СКИС можно отнести:

1. Планирование качества ИС и ее компонентов.

2. Нормирование качества ИС.

3. Учет процессов и результатов управления качеством ИС.

4. Контроль выполняемых работ по совершенствованию качества ИС.

5. Анализ качества ИС.

6. Сертификация качества ИС.

7. Измерение качества ИС.

8. Оценка качества ИС и др.

Специальные функции определяются особенностями классов оцениваемых ИС и конкретных условий, в окружении которых происходит СКИС и его моделирование. В процессе моделирования СКИС специальные функции могут быть дифференцированы на более конкретные разновидности, например:

· планирование уровня качества ИС и информационной продукции;

· нормирование требований к оценке качества ИС и ее продукции;

· аттестация ИС, ее компонентов и продукции;

· метрологическое обеспечения качества ИС и ее продукции;

· материально-техническое обеспечение оценки качества ИС и ее продукции;

· обеспечение стабильного качества ИС на этапах жизненного цикла ИС и др.

При рассмотрении структуры моделирования СКИС целесообразно выделить два ее аспекта - теоретический и эмпирический. Но прежде введем дефиницию понятия - «структура моделирования совершенствования качества информационных систем - это совокупность процессов, методов и средств, логика организации которых обеспечивает целостность моделирования». Поскольку результатом процесса моделирования является модель, то примем здесь также и определение смежного понятия - «структура модели совершенствования качества информационных систем - это совокупность методов и средств, логика организации которых обеспечивает целостность модели». При условии отсутствия в структуре моделирования, и/или модели какого-либо компонента, например, системы обозначений объектов моделирования или проверки адекватности модели, реализация процесса моделирования в его полном объеме в соответствии с установленными требованиями будет затруднена или невозможна. Свойство целостности присуще не только процессу моделирования, но и к его результату - к моделям СКИС. В контексте нашей задачи сформулируем здесь определение понятия целостности. «Целостность моделирования совершенствования качества информационной системы - это свойство, обеспечивающее устойчивость процесса моделирования и его результата - модели совершенствования качества информационной системы».

Структуру моделирования СКИС можно представить в составе:

1. Предмет моделирования СКИС.

2. Методы, применяемые при моделировании СКИС.

Предмет моделирования СКИС состоит из следующих элементов:

1. Понятийный аппарат моделирования СКИС.

2. Структура моделирования СКИС.

3. Свойства объектов моделирования СКИС.

4. Методы и средства моделирования СКИС.

По аналогии с предметом СКИС можно предположить о необходимости и возможности в предмете моделирования такого вопроса - закономерности процессов моделирования. Необходимость этого вопроса в предмете представляется несомненной, так как в любом случае идентификация закономерностей в процессах моделирования поднимает методологическую составляющую СКИС на новый логический уровень. Такая возможность, вероятно, может появиться при условии дальнейшего развития методологии СКИС, расширения фронта и масштабов решаемых задач в этом направлении.

На уровне понятийного аппарата формулируются дефиниции основных и производных понятий, составляющих парадигму моделирования СКИС. Трактовка некоторых понятий на уровне рабочих определений, в частности, «модель СКИС», «моделирование СКИС», «цель моделирования СКИС» и другие приведены в данном разделе. Определения других понятий будут вводиться по мере их рассмотрения в работе. Понятие «структура» применено нами здесь в двух аспектах. Первое понятие относится к рассмотрению теоретических основ СКИС в границах данной работы. Второе понятие входит в состав более узкой категории - предмета моделирования СКИС.

Существенным вопросом методологии моделирования СКИС является типология методов, применяемых в моделировании (таблица 1.2). На основе выделенного

Таблица 1.2

Классификация методов, применимых в моделировании СКИС

класса моделей в дальнейшем могут быть построены алгоритмы решения задач моделирования процессов СКИС. Некоторые модели могут обозначать методы и средства моделирования. По характеру моделей можно выделить классы предметного и знакового (информационного) моделирования. Предметное моделирование - это моделирование, которое воспроизводит определенные свойства объекта моделирования. Так, например, может быть проведена оценка качества ИС и ее отдельных компонентов - определение показателей качества информационной продукции, анализ качества и др.

При знаковом моделировании моделями СКИС могут выступать рисунки, чертежи, формулы, высказывания и др. Средствами знакового моделирования яв-

ляются алфавиты естественного и искусственного характера. Так, например, концептуальная модель СКИС может быть выполнена средствами естественного языка. Хотя не исключается применение и графических средств. Важными видами знакового моделирования являются математическое и мысленное моделирование. Математическое моделирование проводится дедуктивными средствами математики и логики. В мысленном моделировании трансформация какого-либо компонента СКИС в модель осуществляется мысленно в сознании человека.

По характеру аспекта СКИС, по которому проводится моделирование, можно выделить структурное моделирование и функциональное (поведенческое) моделирование. Выделение указанных двух классов моделирования имеет фундаментальное значение в методологии функционирования систем вообще и в методологии моделирования СКИС, в частности. Относительно содержания моделирования СКИС наиболее важным является функциональное моделирование. Вместе с тем, следует отметить, что в практическом отношении трудно, а иногда и невозможно в функциональном моделировании СКИС избежать свойств структурных моделей. Так, например, при построении модели регрессионного анализа, отображающей функциональную зависимость производительности ИС от дефектов обработки данных, необходимо структурировать дефекты обработки до уровня переменных уравнения множественной регрессии [78,96,99,109,111,116,140].

В методологии моделирования СКИС понятие моделирование является важной теоретико-познавательной категорией. Оно характеризует одно из принципиальных направлений в познании рассматриваемой проблемы. Ценность моделирования заключается в том, что модель в определенной мере отображает существенные свойства оцениваемой ИС. Моделирование проводится при необходимости переноса определенных свойств ИС, или отдельной компоненты, в форме ее образа, модели. На основе созданных моделей становится возможным последующее изучение и рационализация СКИС. Для успешного выявления и изучения этих свойств важно наличие соответствующих теорий, аксиом, гипотез, методов, которые бы являлись достаточно обоснованными для установления допустимых упрощений при моделировании СКИС.

В методологии моделирования СКИС следует учитывать, что моделирование может применяться в комплексе с другими методами общенаучного и специального уровня. К общенаучным можно отнести следующие известные методы: определение, сравнение, анализ, синтез, индукция, дедукция, классификация, редукция и др. Относительно специальных методов особую значимость имеет модельный эксперимент. Отличие указанного эксперимента от обычного заключается в том, что в процесс изучения СКИС включается как бы «промежуточное звено» - модель, выступающая в данном случае одновременно и средством и объектом экспериментального исследования, заменяющим оригинал, то есть функционирующую ИС.

В эмпирическом отношении структура моделирования СКИС представляется совокупностью категорий практического характера. Реализация процесса моделирования, так же как и самого процесса улучшения качества ИС, невозможно без управления. Таким образом, можно допустить, что моделирование СКИС должно рассматриваться как особый модуль, как подсистема более высокоуровневой системы, например, КС УКИС, которую можно представить в виде функциональной схемы, построенной в соответствии с логикой организации [98].

В технологическом плане моделирование СКИС в определенной мере можно отобразить структурой жизненного цикла КС УКИС не в её маркетинговом аспекте, а в более широком смысле. Моделирование СКИС как процесс состоит из совокупности этапов. Относительно логической последовательности этапов технологии моделирования в зависимости от уровня (масштаба) создаваемой модели могут быть предусмотрены следующие этапы технологии моделирования:

1. Формулировка цели и задач моделирования.

2. Сбор исходного материала по моделируемому объекту СКИС.

3. Анализ состояния изучаемого (моделируемого) объекта СКИС.

4. Составление плана работ по созданию моделей.

5. Разработка дескриптивной модели.

6. Разработка формализованной модели.

7. Разработка натурной и/или компьютерной модели.

8. Сбор дополнительного исходного материала для выполнения экспериментального исследования моделей (при необходимости).

9. Подготовка и проведение эксперимента с применением ЭВМ.

10. Проверка адекватности созданных моделей СКИС и достоверности полученных результатов проведенного эксперимента.

11. Оформление отчета о результатах работ по моделированию СКИС.

12. Апробация выполненных результатов в форме препринтов, семинаров и др.

По логике развития и/или этапам исследования моделирование можно условно разделить на концептуальное, формализованное и физическое [121,169,217,219]. Основной задачей концептуального моделирования СКИС является отображение содержания исследуемых объектов СКИС. Этот вид моделирования, в основном, строится на основе использования дескриптивных (описательных) средств естественного языка. Вместе с тем, на данном этапе моделирования могут в определенной мере применяться и формальные средства, например, рисунки, формулы. На данном этапе разрабатывается идеализированное представление СКИС средствами естественного языка.