Как создать архитектуру компании

Согласно ISO 15704 («Industrial Automation Systems — Requirements for Enterprise-Reference Architectures and Methodologies. 1999») архитектура предприятия должна включать роль людей, описание процессов (функции и поведение) и представление всех вспомогательных технологий на протяжении всего жизненного цикла предприятия. В соответствии с документом «Federal Enterprise Architecture Framework. Dev. by: The Chief Information Officers Council (USA)» архитектура является стратегической информационной основой, которая определяет:

• структуру бизнеса;
• информацию, необходимую для ведения бизнеса;
• технологии, применяемые для поддержания бизнес-операций;
• процессы преобразования, развития и перехода, необходимые для реализации новых технологий в ответ на изменение/появление новых бизнес-потребностей.

СОСТАВ И СТРУКТУРА ЕА

Архитектуру предприятия принято представлять в виде следующих слоев (рис. 1):

• корпоративные миссия и стратегия, стратегические цели и задачи;
• бизнес-архитектура;
• системная архитектура (ИТ-архитектура).

Корпоративные миссия и стратегия определяют основные направления развития предприятия и ставят долгосрочные цели и задачи.

Бизнес-архитектура на основании миссии, стратегии развития и долгосрочных бизнес-целей определяет необходимые бизнес-процессы, информационные и материальные потоки, а также поддерживающую их организационно-штатную структуру.

Системная архитектура определяет совокупность методологических, технологических и технических решений для обеспечения информационной поддержки деятельности предприятия, определяемой его бизнес-архитектурой.

Системная архитектура включает в себя архитектуру приложений, архитектуру данных и техническую архитектуру.

Архитектура приложений в свою очередь включает в себя:

• собственно прикладные системы, поддерживающие исполнение бизнес-процессов;
• интерфейсы взаимодействия прикладных систем между собой и с внешними системами и источниками или потребителями данных;
• средства и методы разработки и сопровождения приложений.

Архитектура данных включает в себя:

• базы данных и хранилища данных;
• системы управления базами данных или хранилищами данных;
• правила и средства санкционирования доступа к данным.

Техническая архитектура состоит из сетевой архитектуры и архитектуры платформ. Сетевая архитектура включает:

• локальные и территориальные вычислительные сети;
• коммуникационные протоколы, сервисы и системы адресации, используемые в сетях;
• аварийные планы по обеспечению бесперебойной работы сетей в условиях чрезвычайных обстоятельств.

Архитектура платформ включает:

• аппаратные средства вычислительной техники — серверы, рабочие станции, накопители и другое компьютерное оборудование;
• операционные и управляющие системы, утилиты и офисные программные системы;
• аварийные планы по обеспечению бесперебойной работы аппаратуры (главным образом — серверов) и баз данных в условиях чрезвычайных обстоятельств.

ПРОЦЕСС ВЫСТРАИВАНИЯ ЕА

Рассматриваемый далее метод выстраивания архитектуры предприятия базируется на концепции EAP (Enterprise Architecture Planning) и современных подходах к выполнению консалтинговых проектов в области информационных технологий.

В основе метода лежит процесс планирования, ориентированный на создание архитектуры для поддержки бизнеса предприятия (на основе того, какие конкретно данные, приложения и технологии наиболее полно отвечают его потребностям), а также на разработку плана реализации воплощения этой архитектуры. При этом предполагается, что созданию архитектуры предприятия предшествует разработка бизнес-стратегии, включающей миссию, бизнес-цели и способы их достижения.

Предлагаемый метод декларирует 10 этапов (см. таблицу), определяющих состав и структуру слоев и элементов архитектуры, а также план ее проектирования, обеспечивающий реализацию как традиционных требований к архитектуре, так и специфических требований конкретного предприятия.

Эти этапы организованы в виде следующей четырехуровневой схемы:

• уровень 1 (исходная позиция) — выработка решений, которые необходимо принять для реализации соответствующей архитектуры предприятия, и определение состава необходимого для реализации инструментария;
• уровень 2 (анализ текущего состояния) — определение точки отсчета для преобразования существующей архитектуры в целевую, а также формирование временного графика перехода;
• уровень 3 (планируемая перспектива) — определение технических деталей перспективной архитектуры (данные, приложения и технологии);
• уровень 4 — формирование плана реализации перспективной архитектуры.

Более подробно — см. врезку.

Цикл выстраивания архитектуры предприятия основными участниками процесса приведен на рис. 2. Отметим, что в состав рабочей группы должен входить выделенный относительно новый ролевой участник — архитектор, фактически являющийся постановщиком задач на архитектурные изменения на основании как изменившихся внешних условий, так и понимания недостатков существующего положения дел.

ИНСТРУМЕНТАРИЙ МОДЕЛИРОВАНИЯ ЕА

Требования к среде моделирования

Среда моделирования архитектуры предприятия должна включать следующие четыре компонента. Блок элементарных объектов предприятия:

• описания (представления) элементарных объектов (например, конкретного продукта/услуги, производимого на предприятии в настоящее время);
• средства, используемые для порождения таких представлений (т. е. данных по объектам) согласно определенным правилам (например, ERP, SCM, CRM, СУБД).

Блок моделей архитектуры предприятия:

• собственно модели различных видов (процессно-функциональные, информационные, ресурсные, организационные и другие), состоящие из элементов, абстрактно отображающих элементарные объекты;
• средства моделирования, обеспечивающие анализ, проектирование и использование моделей.

: Блок языков и методологий моделирования:

• общемодельные конструкции;
• процессы моделирования архитектуры;
• средства, поддерживающие процесс определения и модификации методологий и языков.

Блок языков мета-моделирования и мета-методологий , которые предназначены, соответственно, для описания концепции, синтаксиса и семантики языков моделирования, и методологий их применения, а также для описания процессов построения этих языков и методологий.

Существующие среды моделирования EA можно классифицировать следующим образом:

• универсальные интегрирующие среды (например, Zachman Framework, GERAM); языки моделирования предприятий (например, IDEF, ARIS, BPML);
• программные среды моделирования (например, ARIS 6 Collaborative Suite, Popkin System Archi tect, METIS);
• мета-модели и языки мета-моделирования (например, UML Profile for Business Process Definition, UEML).

Первая проблема

Следует отметить, что моделирование архитектуры предприятий является инженерной дисциплиной, требующей комбинированного использования программных сред, языков и методологий моделирования. Однако большинство из перечисленных инструментов фактически являются фрагментарными подходами, покрывающими лишь различные части описанных требований к среде моделирования EA, в том числе:

• поддерживают лишь отдельные компоненты среды моделирования;
• поддерживают лишь отдельные фазы и этапы процесса моделирования архитектуры;
• не являются универсальными в части применимости к предприятиям любого вида;
• поддерживают лишь отдельные виды моделирования.

Универсальные интегрирующие среды. Эти среды являются наиболее продвинутыми в части покрытия обозначенных требований.

Например, Zachman Framework отличается гармоничным и комплексным учетом всех архитектурно-существенных факторов, позволяя концентрироваться на отдельных аспектах архитектуры, но не теряя при этом взгляда на предприятие как на единое целое. Эта среда легка для понимания, логически полна и согласована, нейтральна по отношению к инструментарию, является, пожалуй, самой распространенной. С другой стороны, Zachman Framework не поддерживает представление динамики развития предприятия и его информационных систем (отсутствие оси времени) , является достаточно поверхностной референсной моделью (в смысле степени детализации), относительно бедна с технических позиций.

Конкурирующая среда GERAM (Generalised Enterprise Reference Architecture and Methodology) определяет комплекс концепций, методов и моделей, необходимых для проектирования и сопровождения современного предприятия любого типа в течении всего времени его существования. Обеспечивается поддержка всех представленных элементов среды моделирования архитектуры на базе концепций, которые:

• ориентированы на человека (описание ролей, поддержка осуществляемых ролями процессов);
• ориентированы на процессы (для описания бизнес-процессов);
• ориентированы на технологии (для описания технологический поддержки процессов — моделирования и использования моделей).

Одно из главных преимуществ GERAM — его мощность в решении задач, связанных с изменениями (реинжиниринг, CPI/TQM). Один из главных недостатков — концептуальный характер, среда снабжает методологическими руководствами, но не обеспечивает ни языком моделирования, ни соответствующими инструментальными средствами.

В настоящее время прослеживается тенденция к обогащению подходов в части покрытия среды моделирования. Например, одна из последних разработок университета г. Бордо GRAI-GIM (GRAI Integrated Methodology) обеспечивает референсную модель с концепцией, языком, графическим формализмом и инженерным методом реализации методологии.

Инициация планирования

Этап включает в себя семь шагов, цели, задачи и основные результаты которых описаны далее.

Назначение первого шага состоит в формальном определении области и целей планирования архитектуры для понимания участниками проекта того, что будет достигнуто. К его результатам относятся перечень согласованных и утвержденных целей, а также список причастных к проекту подразделений предприятия.

Основными задачами шага являются:

• обзор предприятия и определение его контекста (системных входов/выходов);
• оценка благоприятствующих и неблагоприятствующих проекту характеристик предприятия (например, существующие информационные системы не отвечают требованиям и дороги в сопровождении, существует необходимость в интеграции и распределении данных, имеются в наличии неуспешные ИТ-проекты по причинам ограничения менеджмента по времени и бюджету и т. п.);
• формирование перечня и определений целей и их достижимости;
• формирование перечня подразделений, затрагиваемых грядущими изменениями ИТ-стратегии и корпоративной культуры.

Целью второго шага является исследование предприятия, системных входов/выходов и вариантов на основании встреч с менеджментом. Результатами являются согласованное и утвержденное видение предприятия, а также политическая поддержка менеджмента.

Основными задачами шага являются:

• изучение всех исходных материалов по бизнесу (заказчики, продукты, сотрудники, цели и т. д.);
• определение влиятельных персон, для которых необходима архитектура;
• анализ предприятий, успешно выстроивших свои архитектуры;
• формирование видения предприятия, демонстрирующего ИТ-среду,
• обеспечивающую достижение целей.

Целью третьего шага является адаптация методологии планирования и создание руководства по методологии. Основными задачами шага являются:

• формулирование принципов и требований к методологии;
• оценка существующих на предприятии методов и стандартов;
• изучение имеющихся на рынке подходов;
• принятие решения об исполнителе (внутренние ресурсы или внешний консультант);
• создание методологии, отвечающей нуждам данного предприятия;
• разработка содержания каждого из отчетов, создаваемого на каждом из последующих этапов.

Целью четвертого шага является наведение порядка с компьютерными ресурсами и оценка инструментария создания ЕА. Основными задачами шага являются:

• определение требований к инструментарию;
• определение требований к аппаратуре;
• оценка альтернатив для репозитария проекта;
• выбор и приобретение подходящего программного инструментария;
• разработка регламентов и процедур, обеспечивающих надлежащее использование продуктов;
• разработка проектов отчетов, экранных форм и т. п.;
• оценка трудозатрат на «канцелярскую» поддержку большого объема документации по ЕА;
• доведение решений по инструментарию до всех подразделений — потенциальных пользователей ЕА.

Цель пятого шага — создание проектной команды. Основными задачами шага являются:

• определение квалификационных требований по каждой из фаз создания ЕА;
• оценка трудозатрат по каждой фазе создания ЕА;
• определение необходимого числа участников;
• спецификация ролей и областей ответственности членов команды;
• подбор персонала;
• обучение персонала (методологии и инструментарий);
• выбор внешних консультантов, включая определение направлений их использования.

Цели шестого и седьмого шагов — подготовка рабочего плана и его презентация и утверждение. Основные задачи этих шагов традиционны, а их рассмотрение выходит за рамки статьи. В результате должен быть сформирован рабочий план и утвержден бюджет выполнения работ.

Предварительное бизнес-моделирование

Целью бизнес-моделирования является обеспечение полной и исчерпывающей базой знаний всех участников проекта для ее использования при определении архитектуры и плана ее реализации.

Бизнес-моделирование осуществляется в два этапа-построение предварительной бизнес-модели, за которым следует построение полной бизнес-модели.

Предварительная бизнес-модель идентифицирует функции, дает их описания и идентифицирует организационные единицы — исполнителей функций. По оценкам ряда экспертов этап требует 25-30% всех трудозатрат на моделирование, он осуществляется в три шага.

Первый шаг — документирование организационной структуры предприятия — в качестве результатов получают обновленные организационные схемы, перечень ролей и мест их выполнения, оценку количества сотрудников по ролям.

Основными задачами шага являются:

• формирование (редактирование) организационных схем и фиксация их в инструментарии;
• идентификация деятельностей в разрезе организационных единиц;
• формирование отчетов по полученным результатам.

Второй шаг — определение структуры бизнес-модели (идентификации и определения бизнес-функций) — в качестве результатов получают определенные функции, каждая из которых: имеет имя, имеет краткое описание или декомпозирована на подфункции, является результатом работы, по крайней мере, одной организационной единицы.

Основными задачами шага являются:

• определение основных деятельностей и бизнес-процессов;
• функциональная декомпозиция процессов;
• развитие функциональной декомпозиции до уровня бизнес-операций;
• построение функционального иерархического дерева;
• оценка качества декомпозиции и ее улучшение;
• сопоставление функций и исполняющих их организационных единиц, построение соответствующей матрицы.

Целью третьего шага является документирование бизнес-модели и ее распространение для верификации. Основными задачами шага являются:

• формирование отчетов по бизнес-модели;
• распространение отчетов и проведение презентации;
• сбор замечаний и предложений.

Формирование снимка предприятия

Этап включает в себя следующие три шага:

• планирование, подготовка и проведение интервью;
• построение бизнес-модели;
• распространение и анализ бизнес-модели.

При планировании интервью осуществляется формирование списка интервьюируемых (с датами и временем проведения) и его согласование, распределение интервьюирующих по деятельностям и бизнес-процессам (функциональным направлениям), подготовка инструкции для конкретных участников (задачи и цели, кто, когда, где, какие вопросы и т. д.), а также, при необходимости, корректировка плана создания ЕА. Подготовка интервью включает разработку форм для управления процессом интервьюирования и фиксации результатов (прежде всего, для определения функций и информационных источников). Главной целью собственно интервьюирования является выявление необходимых данных по бизнес-модели.

На следующих шагах осуществляется обработка результатов интервью, построение детальной модели, ее анализ, формирование пакета отчетов и проведение презентации.

Описание текущих систем и технологий

Целью этапа является документирование всех используемых на предприятии системных и технологических платформ, т. е. создание так называемого каталога информационных ресурсов IRC (Information Resource Catalog), по-другому — системной энциклопедии, являющейся высокоуровневым объектом, а не детальным словарем данных.

Целью первого шага является определение видов данных для IRC и проектирование форм для сбора данных.

Основные задачи шага включают:

• определение видов данных по приложениям;
• определение видов данных по входам, выходам, файлам и БД приложений;
• идентификация технологических платформ и определение их декомпозиции по видам (например, принтеры — матричные, лазерные; языки и т. п.);
• проектирование форм для сбора данных;
• подготовка детальных инструкций по заполнению форм.

Целью второго шага является сбор данных для IRC и их ввод (заполнение форм), а также сопоставление приложений и функций. Основные задачи шага включают:

• сбор системной документации;
• сопоставление приложений и бизнес-функций и формирование соответствующей матрицы;
• сопоставление приложений и технологических платформ и формирование соответствующей матрицы;
• ввод информации в инструментарий.

Цель третьего шага состоит в интегрировании и верификации информации по текущим приложениям и технологическим платформам, разработке потоковых диаграмм по каждой системе. Основными его результатами являются верифицированный IRC и пакет отчетов по IRC, а также предложения по его улучшению на основе проведенных обсуждений.

На четвертом шаге осуществляется подготовка к администрированию и сопровождению IRC для его поддержки в актуальном состоянии. Здесь разрабатывается регламент поддержки, политики и процедуры сопровождения IRC, назначается ответственный по его сопровождению.

Формирование архитектуры данных

На этом этапе идентифицируются и определяются основные разновидности данных, поддерживающих бизнес-функции. Архитектура данных представляется с помощью ER-модели и состоит из сущностей данных, каждая из которых имеет атрибуты и отношения с другими сущностями.

Этап содержит четыре шага:

• формирование списка кандидатов в сущности (трудозатраты — 10%);
• определение сущностей, атрибутов и отношений (трудозатраты — 60%);
• сопоставление сущностей и бизнес-функций (трудозатраты — 20%);
• анализ результатов (трудозатраты — 10%).

Целью первого шага является идентификация всех потенциальных сущностей, необходимых для поддержки бизнеса. Здесь осуществляется распределение бизнес-модели по членам команды (в разрезе деятельностей и бизнес-процессов), подготовка каждым из участников списка кандидатов в сущности, формирование общего списка кандидатов.

Целью второго шага является создание стандартного определения и описания каждой сущности, обеспечение графической иллюстрации их взаимодействий. Здесь сущности определяются и документируются, осуществляется построение ER-модели, производится сопоставление файлов и БД из IRC с сущностями.

Целью третьего шага является сопоставление сущностей с бизнес-функциями и приложениями, результатами которого являются матрица сущности-функции и матрица сущности-приложения. При этом для каждой функции нижнего уровня детализации идентифицируется вид каждой из затрагиваемых ей сущностей (создается, изменяется, используется), а приложения сопоставляются с сущностями по входам, выходам, файлам и БД.

Целью четвертого шага является подготовка, распространение и анализ отчета по архитектуре данных.

Формирование архитектуры приложений

На этом этапе определяются основные виды приложений, необходимых для управления данными и поддержки бизнес-функций. Архитектура приложений не является ни системным проектом, ни детальными требованиями к системам. Она только определяет, какие приложения будут управлять данными, и снабжает соответствующей информацией исполнителей бизнес-функций.

Основными шагами этапа являются:

• формирование списка кандидатов в приложения (трудозатраты — 10%);
• определение приложений (трудозатраты — 50%);
• сопоставление приложений и функций (трудозатраты — 15%);
• анализ применимости существующих приложений (трудозатраты — 15%);
• анализ результатов (трудозатраты — 10%).

Целью первого шага является идентификация каждого из возможных приложений и формирование их списка, при этом особое внимание уделяется приложениям, которые могут улучшить бизнес или обеспечить конкурентные преимущества.

Цель второго шага — снабдить каждое приложение стандартным описанием (определением) и построить графическую схему архитектуры приложений. Основными задачами шага являются:

• распределение приложений между членами команды;
• определение каждого приложения (включая имя, номер, цель, общее описание и возможности, бизнес-преимущества);
• упрощение сложных приложений и ликвидация избыточности;
• выработка предварительных предложений по применимости имеющегося на рынке ПО и технологических платформ;
• построение схемы архитектуры приложений;
• оценка качества архитектуры приложений (понимаемость, полнота и состоятельность, прочность-устойчивость).

Целью третьего шага является идентификация бизнес-функций, поддерживаемых или выполняемых приложениями. Здесь для каждого приложения формируется матрица приложения-функции, а также перечень функций, не поддерживаемых ни одним приложением (с объяснением причин), а также матрица приложения-организационные единицы.

Целью четвертого шага является определение соответствия архитектуры приложений и существующими на предприятии приложениями. Здесь осуществляется сопоставление каждого приложения из архитектуры приложений и существующих систем, определенных в IRC, а также контроль полноты сопоставления (каждое существующее приложение из IRC должно быть соотнесено по крайней мере с одним из архитектурных приложений), строится таблица соответствий архитектуры приложений и существующих приложений.

На пятом шаге производится подготовка, распространение и анализ отчета по архитектуре приложений.

Формирование технической архитектуры

Этот этап определяет основные виды технологий, необходимых для обеспечения окружения приложений, управляющих данными. Техническая архитектура не является ни проектом сетевого оборудования и ПО, ни детальными требованиями к ним. Она только определяет виды технических платформ, поддерживающих бизнес.

Основными шагами этапа являются:

• идентификация технических принципов и платформ (трудозатраты — 15%);
• определение платформ и их распределение (трудозатраты — 50%);
• сопоставление платформ с приложениями и бизнес-функциями (трудозатраты — 20%);
• анализ результатов (трудозатраты — 15%).

Целью первого шага является формулирование общих принципов для технических платформ и идентификация потенциальных кандидатов в платформы.

Цель второго шага — на основании сформулированных выше принципов определить стратегию распределения приложений и данных, технические платформы. Его основными результатами является распределение данных и приложений, конфигурация технических платформ, оценка концептуальной архитектуры.

Основными задачами шага являются:

• определение мест размещения бизнес-функций;
• распределение данных и приложений;
• определение конфигурации технических платформ (рабочие станции, сеть, архитектура бизнес-систем);
• оценка концептуальной технический архитектуры.

Цель третьего шага — обоснование технологических платформ путем их соотнесения с использующими бизнес-функциями, формирование таблицы платформы-приложения, таблицы платформы-бизнес-функции.

На четвертом шаге производится подготовка, распространение и анализ отчета по технической архитектуре.

Разработка плана реализации

Этап включает следующие основные шаги:

• формирование последовательности реализации приложений;
• оценка трудозатрат и ресурсов, построение плана;
• оценка стоимости и достоинств плана;
• определение факторов успеха и рекомендаций по их достижению.

Целью первого шага является установка приоритетов и формирование последовательности реализации приложений (например, приложения, порождающие данные, должны быть реализованы перед реализацией приложений, использующих эти данные). Его основными результатами служат: матрица приложение-сущности данных, список упорядоченных по приоритетам приложений, план модификации и/или замены существующих систем, группировка приложений в проекты, последовательность реализации технологии. Основными задачами этого шага являются:

• сопоставление приложений и сущностей (на основе бизнес-функций);
• преобразование матрицы приложения-сущности к виду, позволяющему определить последовательность реализации, управляемую данными с помощью соответствующей оптимизационной процедуры (установление зависимости данных);
• формирование критериев (количественных и качественных) к последовательности реализации;
• формирование последовательности модификации существующих систем и приобретения технологий.

Остальные шаги этапа традиционны для задачи планирования и здесь не рассматриваются.

Заключительное планирование

На этом этапе осуществляется подготовка окончательного отчета по ЕА, подготовка и проведение презентации.

Переход к реализации

Основными шагами этапа являются:

• планирование перехода (спецификация целей перехода, формирование плана перехода, назначение ответственности за переход, определение руководителя-лидера);
• адаптация подхода (методологии, инструменты);
• наведение порядка с компьютерными ресурсами (приобретение необходимого, обеспечение надежности хранилища);
• чистка архитектуры (ревизия, добавление деталей и обновление);
• изменение организационно-штатной структуры;
• рекрутинг персонала;
• проведение обучения;
• введение стандартов на программирование;
• введение процедурных стандартов;
• разработка детальных планов по приложениям;
• определение и утверждение даты завершения перехода.

Все эти шаги являются достаточно традиционными и не представляют интереса в рамках настоящей статьи.