Инструментальные средства информационного менеджмента. CASE-технологии и распределенные информационные системы

ÔÈÍÀÍÑÛ È ÑÒÀÒÈÑÒÈÊÀ
Ìîñêâà
2022

технологический университет – МИРЭА» (г. Москва)
учреждения высшего образования «Российский

menedgmenta.pdf, ограниченный. – Загл. с экрана. – 225 с.: ил.

А46

ООО «Издательство «Финансы
©
Александров Д.В., 2011, 2022
©

и статистика», 2022

УДК 005:004(075.8)
ББК 65.291.21с51я73
А46

Рассмотрены особенности стандарта UML 2 при моделировании бизнес-
процессов и разработке распределенных информационных систем на основе
технологии RUP с использованием различных CASE-средств, в частности,
Enterprise Architect (Sparx Systems). Описаны современные СУБД (Oracle),
мультиагентные системы (JADE), технологии веб-сервисов и управления биз-
нес-процессами (Active BPEL), системы групповой работы (Microsoft
SharePoint). Уделено внимание особенностям построения онтологий на язы-
ке OWL и др.
Для студентов, аспирантов, а также специалистов – системных анали-
тиков, системотехников и программистов. Может использоваться препода-
вателями при проведении занятий.

УДК 005:004(075.8)
ББК 65.291.21с51я73

АВТОР:
Д.В. Александров,
доктор технических наук, профессор,
профессор департамента программной инженерии факультета
компьютерных наук Национального исследовательского
университета «Высшая школа экономики» (г. Москва);
профессор кафедры корпоративных информационных систем
института информационных технологий Федерального
государственного бюджетного образовательного

РЕЦЕНЗЕНТЫ:
Кафедра программного обеспечения компьютерных систем
Ивановского государственного энергетического университета
(заведующий кафедрой – С.В. Косяков,
доктор технических наук, профессор);
А.Н. Швецов,
доктор технических наук, профессор
Вологодского государственного технического университета

Александров Д.В.
Инструментальные средства информационного менеджмента.
CASE-технологии и распределенные информационные системы:
учеб. пособие / Д.В. Александров. – М.: Финансы и статистика,
2022. – Режим доступа: https://finstat.ru/wp-content/uploads/
2022/06/Aleksandrov_Instrumentalnye-sredstva-informacionnogo-

ISBN 978-5-00184-074-9

ISBN 978-5-00184-074-9

CASE-технология (Computer Aided Software Engineering) представ-
ляет собой методологию проектирования информационных систем
(ИС), а также набор инструментальных средств, позволяющих в
наглядной форме моделировать предметную область, анализиро-
вать эту модель на всех этапах разработки и сопровождения ИС и
разрабатывать приложения в соответствии с информационными
потребностями пользователей.
Под термином CASE-средства понимаются программные сред-
ства, поддерживающие процессы создания и сопровождения ИС,
включая анализ и формулировку требований, проектирование при-
кладного программного обеспечения и баз данных, генерацию кода,
тестирование, документирование, обеспечение качества, конфигу-
рационное управление и управление проектом, а также другие про-
цессы. CASE-средства вместе с системным программным обеспе-
чением и техническими средствами образуют полную среду
разработки ИС.
Большинство существующих CASE-средств основано на методо-
логиях структурного или объектно-ориентированного анализа и про-
ектирования, использующих спецификации в виде диаграмм или
текстов для описания внешних требований, связей между моделями
системы, динамики поведения системы и архитектуры программных
средств.
В данном пособии, в части I, рассматриваются технология объек-
тно-ориентированной разработки программного обеспечения
Rational Unified Process (RUP) и унифицированный язык модели-
рования UML 2. Дается обзор концепции модельно-ориентирован-
ной архитектуры – современного подхода к разработке и поддержке 
информационных систем, функционирующих в гетерогенных
средах.
В части II пособия представлены практические аспекты построения 
и использования распределенных информационных систем,
основанных на знаниях. Приведен обзор современных систем управления 
базами данных (Oracle), мультиагентных систем (JADE),
технологий веб-сервисов и управления бизнес-процессами предприятия (
Active BPEL), систем групповой работы (Microsoft
SharePoint). Освещены вопросы построения онтологий с помощью
языка OWL.

С другой стороны, учебное пособие посвящено инструментальным 
средствам информационного менеджмента – одному из многочисленных 
уже сложившихся направлений активно развивающейся
в настоящее время дисциплины «Информационный менеджмент»
(ИМ). Информационный менеджмент в широком смысле – совокупность 
задач управления на всех этапах жизненного цикла организации 
в целом, включающая все действия и операции как собственно 
с информацией во всех ее формах и состояниях, так и с
организацией в целом и с ее продукцией, выполняемых на основе
информации и информационных технологий (ИТ).
При этом учтен опыт авторских работ, которые прошли апробацию 
во Владимирском государственном университете по нескольким 
дисциплинам1.
Важнейшей частью пособия является глоссарий – система определений 
ключевых категорий. Они помогают учащимся овладеть
терминологией курса.
Автор выражает признательность уважаемым рецензентам –доктору 
технических наук, профессору Вологодского государственного
технического университета Анатолию Николаевичу Швецову и доктору 
технических наук, профессору Ивановского государственного
энергетического университета Сергею Витальевичу Косякову – за
конструктивную критику и ценные рекомендации, которые были
учтены автором при подготовке пособия к изданию.
Особая благодарность научному консультанту – Заслуженному
деятелю науки РФ, доктору технических наук, профессору Алексею
Владимировичу Кострову за ценные замечания и предложения, а
также всем коллегам – сотрудникам и выпускникам кафедры информационных 
систем и информационного менеджмента, студентам 
и аспирантам, участвовавшим в апробации и обсуждении материалов, 
вошедших в книгу: И.В. Грачеву, Н.Н. Жебруну, Д.Н. Фадину,
В.В. Власенко, Д.И. Гусеву, Р.Н. Луговкину, М.М. Маштаковой,
Л.А. Лобачевой, Н.В. Мореву, А.С. Осминину, М.А. Гусеву,
В.И. Мазановой, А.В. Кокорину, Г.В. Проскуриной, А.В. Мокля-
ченко и М.Ю. Гнусовой.

1 Предлагаемое пособие дополняет учебные пособия, изданные ранее
в соавторстве с А.В. Костровым [4, 14, 15], а также, по замыслу автора, оно
написано в развитие положений, содержащихся в книге А.В. Кострова
Основы информационного менеджмента. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.:
Финансы и статистика, 2009. – 528 с.

В настоящее время практически все большие программные системы 
являются распределенными. В распределенной системе обработка 
информации сосредоточена не на одной вычислительной
машине, а распределена между несколькими компьютерами. При
проектировании распределенных систем, которое имеет много общего 
с проектированием прикладного программного обеспечения
(ПО), следует учитывать некоторые специфические особенности.
Существует шесть основных характеристик распределенных
систем:
• совместное использование ресурсов;
• открытость;
• параллельность;
• масштабируемость;
• отказоустойчивость;
• прозрачность;
К недостаткам распределенных систем следует отнести:
• сложность организации. Свойства распределенных систем на-
много труднее понять и оценить в целом, их сложнее проектировать,
тестировать и обслуживать. Производительность системы также за-
висит от скорости работы сети, а не отдельных процессоров. Пере-
распределение ресурсов может существенно изменить скорость ра-
боты системы;
• необходимость обеспечения безопасности. Обычно доступ к
системе можно получить с нескольких разных машин, сообщения в
сети могут просматриваться и перехватываться. Поэтому в распре-
деленной системе намного труднее поддерживать безопасность;
• сложность управляемости. Система может состоять из разно-
типных компьютеров, на которых могут быть установлены различ-
ные версии операционных систем. Ошибки на одной машине мо-
гут распространиться непредвиденным образом на другие машины;
• непредсказуемость. Реакция распределенных систем на не-
которые события непредсказуема и зависит от полной загрузки си-
стемы, ее организации и сетевой нагрузки.
Из вышеизложенного следует, что при проектировании распре-
деленных систем возникает ряд проблем, которые надо учитывать
разработчикам:
1) идентификация ресурсов. Ресурсы в распределенных систе-
мах располагаются на разных компьютерах, поэтому систему имен

ресурсов следует продумать так, чтобы пользователи могли без тру-
да открывать необходимые им ресурсы и ссылаться на них. Приме-
ром может служить система URL (Uniform Resource Lоcator – уни-
фицированный указатель ресурсов), которая определяет имена
веб-страниц;
2) коммуникация. Универсальная работоспособность Интерне-
та и эффективная реализация протоколов TCP/IP в Интернете для
большинства распределенных систем служат примером наиболее
эффективного способа организации взаимодействия между компь-
ютерами. Однако в некоторых случаях, когда требуется особая про-
изводительность или надежность, возможно использование специ-
ализированных средств;
3) качество системного сервиса. Этот параметр отражает произ-
водительность, работоспособность и надежность системы. На ка-
чество сервиса влияет ряд факторов: распределение процессов, ре-
сурсов, аппаратные средства и возможности адаптации системы;
4) архитектура программного обеспечения. Для поддержания
высокого качества системного сервиса выбор правильной архитектуры – 
решающий фактор: она описывает распределение системных 
функций по компонентам системы, а также распределение этих
компонентов по процессорам.
Задача разработчиков распределенных систем – спроектировать
программное и аппаратное обеспечение так, чтобы предоставить
все необходимые характеристики распределенной системы. А для
этого требуется знать преимущества и недостатки различных архитектур 
распределенных систем. Выделяются три типа архитектур
распределенных систем;
• архитектура клиент/сервер. В этой модели систему можно
представить как набор сервисов, предоставляемых серверами клиентам. 
В таких системах серверы и клиенты значительно отличаются 
друг от друга;
• трехзвенная архитектура. В этой модели сервер предоставляет 
клиентам сервисы не напрямую, а посредством сервера бизнес-
логики;
• архитектура распределенных объектов. В этом случае между
серверами и клиентами нет различий и систему можно представить
как набор взаимодействующих объектов, местоположение которых
не имеет значения. Между поставщиком сервисов и их пользовате-
лями не существует различий.
Далее будут рассмотрены практические аспекты построения и
использования распределенных информационных систем.

В настоящее время для создания эффективной системы уп-
равления предприятием широко используется процессный под-
ход, который ориентирован в первую очередь на бизнес-про-
цессы предприятия, конечными целями выполнения которых
является создание продуктов или услуг, представляющих цен-
ность для внешних или внутренних потребителей.
Процесс – совокупность последовательных действий, направ-
ленных на достижение определенных результатов.
При использовании процессного подхода как метода сис-
темного анализа деятельность предприятия представляется в виде
совокупности связанных между собой бизнес-процессов. Кроме
того, успешная деятельность предприятия напрямую зависит от
эффективной организации бизнес-процессов и системы управ-
ления ими. Далее понятия «процесс» и «бизнес-процесс» будем
считать синонимами.
Для успешного руководства и управления организацией не-
обходимо, чтобы менеджмент – скоординированная деятельность
по управлению организацией – осуществлялся систематически и
наглядно. Одним из ключевых аспектов менеджмента является
обеспечение наглядности («прозрачности») объекта управления
посредством его описания – точного, достаточного, лаконичного
и удобного для восприятия и анализа. Требование стандартов ISO
семейства 9000 о представлении системы менеджмента качества

в виде сети процессов является необходимым и достаточным ус-
ловием («проекцией») обеспечения ее «прозрачности».
Для сложных систем практически невозможно получить одно-
единственное описание, отвечающее на все вопросы ключевых
целей. Организация как совокупность взаимосвязанных компо-
нентов может быть описана в виде целого ряда самостоятельных,
законченных «проекций», количество которых, кроме всего пе-
речисленного, определяется целями менеджмента (рис. I.1.1).

Рис. I.1.1. Многообразие «проекций» организации

Например, одна и та же организация может быть представле-
на как сеть процессов, с помощью которых она выполняет свою
миссию, или как совокупность источников и потоков информа-
ции и типов данных, или как организационная структура (ОС);
или как инфраструктура (территории, здания, сооружения, ком-
муникации и т.д.). Адекватное описание процессов возможно с

помощью моделирования – процесса создания описания системы
как совокупности взаимодействующих компонентов и взаимо-
связей между ними, отражающих основные свойства системы.
Моделирование предполагает наличие в обязательном порядке
установленного набора изобразительных (выразительных) средств
и правил – языка описания объекта. Среди наиболее распростра-
ненных моделей можно выделить вербальную (на естественном
языке), математическую (например, статистическую модель для
анализа и прогнозирования технологического процесса) и графи-
ческую модели (описание объекта с помощью средств графичес-
кого изображения). Большинство экспертов в области систем
управления сходятся в том, что наиболее приемлемым способом
описания бизнес-процессов (БП) является их графическое пред-
ставление.
Моделирование объекта начинают с описания процессов, оп-
ределяющих миссию, затем поэлементно описывают другие про-
цессы, существующие на предприятии. Это дает возможность
выявить и устранить очевидные ошибки в структуре управления.
Процесс продолжают до тех пор, пока не будет достигнута необ-
ходимая степень «прозрачности», достаточная для корректного
анализа и выработки эффективных управленческих решений.
Далее проводят анализ и ранжирование процессов по важ-
ности и эффективности. Решение принимается по следующему
принципу: кто больше всех выигрывает от эффективной орга-
низации процесса и кто больше всех проигрывает от сбоев во
время его выполнения. При этом за каждым из процессов зак-
репляется сотрудник, на которого ложится основная ответствен-
ность за улучшение этого процесса.
Описание системы процессов организации должно отражать
не только отдельные процессы, но и взаимосвязи и взаимодей-
ствия между процессами, т.е. сеть процессов организации. Описание 
сети процессов – это сложная организационно-техническая 
задача, для решения которой требуются специальные средства
описания и анализа.
Применение в организации в качестве основы управления
системы процессов наряду с их идентификацией и взаимодействием, 
а также менеджмент процессов могут считаться «про-
цессным подходом». При этом управление бизнес-процессами в
производстве исторически стало первой областью его успешного 
использования.

При внедрении процессного подхода обычно используют
функциональные и статистические модели.
Функциональная модель строится:
• для формирования иерархии процессов;
• определения входов, выходов и взаимосвязей между процессами;
• 
идентификации процессов, включающей определение диапазонов 
ответственности, ресурсов, требуемой документации (организационно-
распорядительных документов, нормативов и т.д.)
и показателей качества процессов.
Статистическая модель, в частности, служит для ответа на
вопросы:
• какие параметры процесса определяют качество продукции;
• как улучшить процесс за счет внутренних резервов;
• как прогнозировать состояние качества продукции и про-
цессов;
• какие корректирующие и предупреждающие меры можно
принимать?
Процессный подход подводит к необходимости реорганиза-
ции деятельности – перехода на ресурсосберегающую организа-
ционную структуру (Lean production). К основным признакам
такой реорганизации относятся, например следующие:
• сокращение количества уровней принятия решения;
• широкое делегирование полномочий и ответственности
исполнителям;
• автоматизация технологий выполнения бизнес-процессов.
Под пpoцeccным подходом к организации и управлению дея-
тельностью предприятия понимается ориентация деятельности
предприятия на бизнес-процессы, системы управления предпри-
ятия – на управление как каждым бизнес-процессом, так и биз-
нес-процессами предприятия, системы качества предприятия –
на обеспечение качества технологии выполнения бизнес-процес-
сов. Таким образом, в рамках процессного подхода любое пред-
приятие рассматривается как бизнес-система, которая представ-
ляет собой связанное множество бизнес-процессов, конечными
целями которых является выпуск продукции или услуги.
Под бизнес-процессом понимают совокупность различных
видов деятельности, которые создают результат (продукт, услугу),
имеющий ценность для потребителя, клиента или заказчика. В
качестве клиента может быть другой бизнес-процесс. Бизнес-