Формализованное представление и анализ предметной области при проектировании муниципальных информационных систем тема диссертации по экономике, полный текст автореферата

Автореферат диссертации по теме "Формализованное представление и анализ предметной области при проектировании муниципальных информационных систем"

На правах рукописи

Тюшняков Виталий Николаевич

Формализованное представление и анализ предметной области при проектировании муниципальных информационных систем

(на примере Финансового управления муниципалитета)

Специальность 08.00.13 - математические и инструментальные методы

экономики

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата экономических наук

Ростов-на-Дону - 2004

Работа выполнена в ГОУВПО Таганрогский государственный радиотехнический университет «ТРТУ».

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Горелова Галина Викторовна

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Карелин Владимир Петрович

доктор экономических наук Тищенко Евгений Николаевич

Ведущая организация: Ростовский государственный университет

Защита состоится «27» декабря 2004 года в Ц час. на заседании диссертационного совета ДМ 212.209.03 в Ростовском государственном экономическом университете «РИНХ» по адресу: 344002, г. Ростов-на-Дону, ул. Б. Садовая, 69, ауд. 231.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Ростовского государственного экономического университета «РИНХ».

Автореферат разослан «26» ноября 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Шполянская И.Ю.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. Социально-экономическое развитие муниципального образования в настоящее время характеризуется увеличением объемов информационного ресурса в процессах управления финансами. Такие процессы сопряжены с исследованием сложных, многоуровневых финансовых потоков, анализом, прогнозированием и регулированием финансовых ситуаций. На современном этапе, когда интенсивность коммерческой деятельности многократно возросла, результативность исследований и принятия управленческих решений в финансовой области определяет временной фактор. Поэтому своевременность и полнота информационного отображения финансовых процессов, возможность их моделирования, анализа и прогнозирования в значительной степени зависят от внедрения информационных технологий в отделы финансового управления муниципального образования. Таким образом, органы местного самоуправления должны быть оснащены современными информационными системами поддержки принятия решений в сфере управления финансовыми ресурсами.

Весомый экономический эффект может достигаться в результате проектирования новых систем автоматизированного стратегического и оперативного управления финансами муниципального образования. При создании таких систем решение большого количества различных типовых проблем социально-экономического менеджмента становится стандартной процедурой. Автоматизация сферы муниципального управления и, в частности, управления муниципальными финансами позволит снизить затраты на обработку документов, повысить качество управленческих решений за счет ускорения процессов поиска, обработки и предоставления нужной пользователю информации, что, в результате, обеспечит рост

эффективности функционирования "Л"г1"г__мути ШПЯ1ПТТП ■

I РОС. национальная!

от

УВШ1

потребительского качества выбранной или спроектированной системы автоматизации информационных процессов.

Очевидно, что реализация процедуры оптимального выбора конкретной системы из множества сопоставимых или проектирования новой информационной системы предполагает исследование информационных потребностей пользователей. Необходимо также провести оценку времени выполнения функциональных операций в автоматизированном и неавтоматизированном вариантах.

Степень разработанности проблемы. Значительный вклад в исследование проблем управления финансовыми ресурсами муниципального образования внесли: В.В. Иванов, А.Н. Коробова, ПА. Ореховский, Н.Г. Иванова, В.Б. Зотов и др. Теоретико - методологические основы создания информационного обеспечения систем для муниципальных органов власти рассматривались в работах А.Ф. Сурнина, М.Я. Клепцова, П.П. Андрющенко, Г.А. Титоренко и др.

Вопросы и методы оценки качества программного обеспечения рассматривались в фундаментальных работах Д.С. Аглицкого, М.М. Безкоровайного, Л.Б. Богуславского, Б.У. Боэма, Б.И. Когана, В.В. Липаева, Г.Н. Хубаева и др. Методологии проектирования информационных систем нашли отражение в работах Буча Г., Рамбо Дж, Якобсона А., С.В. Черемных, Г.Н. Смирновой, Д.А. Марка, К. МакГоуна и др.

Несмотря на наличие во многих муниципалитетах опыта внедрения информационных систем, в основном присутствует так называемая «кусочная» автоматизация отделов (информационные системы частично выполняют задачи учреждения).

Анализ литературы показал, что отсутствует методика по созданию и внедрению комплексной информационной системы финансового управления, которая бы органически вписывалась в программу работ по информатизации муниципалитетов. Следует также отметить, что в настоящее время лишь небольшое количество фирм серьезно в направлении автоматизации отделов финансового

управления опыт внедрения своих разработок.

Кроме того, не изучены информационные потребности объекта автоматизации. В частности, в литературе отсутствуют сведения об объемных и временных характеристиках информационных потоков, о законах распределения и статистических характеристиках времени выполнения различных подмножеств функциональных операций в отделах финансового управления муниципального образования.

Перечисленные обстоятельства обусловили выбор темы диссертационной работы, предопределили ее цель, задачи и структуру.

Цель и задачи исследования. Целью диссертационного исследования является разработка информационного обеспечения для построения и выбора систем автоматизации информационных процессов финансового управления муниципалитета.

Для реализации цели потребовалось решить следующие задачи:

- выделить перечень наиболее трудоемких и часто выполняемых функциональных операций, характеризующих деятельность отдела финансового управления;

- исследовать объемные и временные характеристики информационных потоков в отделе финансового управления - оценить статистические характеристики и законы распределения числа запросов на выполнение функциональных операций и времени их выполнения;

- на основе данных о времени и частоте выполнения функциональных операций провести имитационное моделирование для нахождения статистических характеристик и законов распределения времени выполнения в течение рабочего дня основных операций и их различных подмножеств;

- разработать с использованием унифицированного языка моделирования UML объектно-ориентированную модель системы автоматизации информационных процессов финансового управления.

Объект и предмет исследования. Объектом исследования является финансовое управление города, отделы финансового управления.

Предметом исследования являются информационные процессы в отделах финансового управления.

Теоретико-методологическую основу диссертационной работы составили фундаментальные труды отечественных и зарубежных авторов, посвященные исследованию проблем теории муниципального финансового менеджмента, вопросам автоматизации управления муниципальными финансами, методам математической статистики, имитационного моделирования, методам структурного и объектно-ориентированного анализа предметной области, а также нормативные документы по управлению финансовыми ресурсами муниципального образования.

Инструментарий исследования составили методы математической статистики, регрессионного анализа, имитационного моделирования, унифицированный язык моделирования UML, программное обеспечение общего и специального назначения: Microsoft Excel, STATISTICA, Mathcad и др.

Информационно-эмпирическую базу исследования составили статистические данные об информационных потоках в отелах финансового управления г. Таганрога.

Работа выполнена в рамках Паспорта специальности 08.00.13 -математические и инструментальные методы экономики, в соответствии с пунктом 2.6. «Развитие теоретических основ, методологии и инструментария проектирования, разработки и сопровождения информационных систем субъектов экономической деятельности: методы формализованного представления предметной области, программные средства, базы данных, корпоративные хранилища данных, базы знаний, коммуникационные технологии».

Основные положения и результаты, выносимые на защиту:

- вывод о стохастической природе большинства информационных процессов в отделе финансового управления;

- статистически значимые, оригинальные по структуре и составу факторов регрессионные модели, обладающие достаточно хорошими прогнозными свойствами и описывающие взаимосвязи между

показателями, характеризующими интенсивность деятельности отдела финансового управления;

- имитационные модели, позволившие получить оценки статистических характеристик и законов распределения времени выполнения наиболее трудоемких функциональных операций в течение рабочего дня и их различных подмножеств, оценить вероятность выполнения различных подмножеств функциональных операций за заданное время, определить время, за которое с заданной вероятностью будет выполнена выделенная подгруппа функциональных операций;

- объектно-ориентированная модель системы автоматизации информационных процессов финансового управления, позволяющая наглядно продемонстрировать желаемую структуру и поведение информационной системы и предоставляющая шаблон, на основе которого с помощью средств автоматической кодогенерации современных СЛ8Б-средств может быть получен исходный код для выбранного языка программирования.

Научная новизна результатов исследования. Элементы научной новизны содержат следующие основные результаты исследования:

- сформированный перечень наиболее трудоемких и часто выполняемых функциональных операций в отделе финансового управления, оценки статистических характеристик и законов распределения числа запросов на выполнение функциональных операций и времени их выполнения;

- статистически значимые, оригинальные по структуре и составу факторов, регрессионные уравнения связи между показателями, характеризующими интенсивность выполнения работ в отделе финансового управления; построенные уравнения позволяют оценить взаимосвязь между функциональными операциями и прогнозировать объемы выполняемых работ (число выполнений отдельных операций в единицу времени);

- имитационные модели, позволяющие получить оценки статистических характеристик и законов распределения времени

выполнения различных подмножеств функциональных операций;

- объектно-ориентированная модель системы автоматизации информационных процессов финансового управления, построенная с использованием унифицированного языка моделирования UML: диаграммы прецедентов для структуризации предметной области и спецификации функциональных требований пользователей к информационной системе, диаграммы классов для моделирования логической схемы информационной системы, диаграммы состояний, деятельности и последовательностей для отражения в модели динамических аспектов функционирования системы автоматизации информационных процессов финансового управления.

Теоретическая и практическая значимость исследования:

- данные об интенсивности информационных потоков в отделе финансового управления могут быть использованы для оценки необходимого количества и состава технических средств, планирования работы по загрузке со грудников отдела, анализа резервов снижения себестоимости выполняемых в отделе финансового управления работ;

- построенные статистически значимые уравнения регрессии позволяют прогнозировать интенсивность информационных потоков, что дает возможность повысить качество деятельности отделов финансового управления;

- имитационные модели, позволяющие получить оценки статистических характеристик и законов распределения времени выполнения функциональных операций и их различных подмножеств, могут быть использованы для корректных расчетов затрат на организацию деятельности в отделе финансового управления и себестоимости выполняемых работ, оценки уровня загрузки персонала и выявления резервов повышения эффективности функционирования отдела финансового управления;

- построенная объектно-ориентированная модель наглядно демонстрирует желаемую структуру и поведение системы автоматизации информационных процессов финансового управления и предоставляет шаблон, на основе которого с помощью средств автоматической

кодогенерации современных CASE - инструментариев, поддерживающих язык UML (например, Rational Rose), может быть получен исходный код для выбранного языка программирования. Построенная объектно-ориентированная модель может быть использована как при проектировании информационной системы финансового менеджмента для отделов финансового управления, так и для анализа существующих информационных систем данного класса.

В диссертации представлены документы, подтверждающие факт внедрения и прикладную полезность результатов исследования.

Апробация и внедрение результатов исследования.

Основные положения диссертации обсуждались на V Международной научно-практической конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы приборостроения, информатики, экономики и права» (Москва, 2002); на VI Международной научно-практической конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы приборостроения, информатики, экономики и права» (Москва, 2003); на VI Всероссийской научной конференции с международным участием молодых ученых и аспирантов «Новые информационные технологии. Разработка и аспекты применения», (Таганрог, 2003); на XLIX научно-технической и научно-методической конференции «Новые информационные технологии» (Таганрог, 2004).

По результатам диссертационного исследования опубликовано 10 печатных работ общим объемом 16,8 п.л. (лично автора 9,05 п.л.)

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, трёх глав, заключения, списка использованной литературы и 5 приложений. Основной текст занимает 130 страниц и содержит 27 таолиц и 44 рисунка. Список использованной литературы состоит из 112 источников.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы исследования, определены цель, объект, предмет, методы исследования, приведены положения и результаты, выносимые на защиту, элементы научной новизны.

В первой главе «Совершенствование деятельности органов местного самоуправления на основе использования информационных технологий» проведен подробный анализ проблем управления финансовыми ресурсами муниципального образования в современных условиях. Исследованы структура, задачи и функции субъектов управления муниципальными финансами. Показана необходимость внедрения информационных технологий как средства совершенствования деятельности органов местного самоуправления.

Проведен анализ методик построения систем автоматизации информационных процессов финансового управления муниципалитета. Приведена сравнительная оценка подходов применения готовых («коробочных») решений, самостоятельной разработки и внедрения новых систем автоматизации информационных процессов.

Рассмотрены экономические аспекты качества систем автоматизации информационных процессов финансового управления. Показана актуальность и значимость проблемы рационального выбора таких систем для субъектов управления муниципальными финансами.

Во второй главе «Экономико-математический анализ временных и объемных характеристик информационных потоков в отделах муниципальных органов власти и управления» выделен перечень наиболее трудоемких и часто выполняемых функциональных операций (ФО). На основе собранных в отделах муниципальных органов власти и управления данных определены статистические характеристики и законы распределения количества запросов на выполнение данных операций сотрудниками муниципалитета в течение недели. Построены регрессионные модели для прогнозирования таких показателей,

характеризующих функционирование финансового управления муниципалитета, как количество операций «Формирование кассового плана», число операций «Формирование аналитических таблиц по исполнению бюджета». Построены имитационные модели для оценки трудозатрат на выполнение основных ФО и их различных подмножеств. Получены оценки законов распределения и статистических характеристик времени выполнения ФО и их различных подмножеств, проведена проверка погрешности полученных результатов имитационного моделирования с помощью аналитических расчетов.

Для рационального выбора из множества предлагаемых рынком программных продуктов или при проектировании новой информационной системы необходимо предварительно оценить объемные и временные характеристики информационных потоков, протекающих в конкретной предметной области, а затем соотнести информационные потребности пользователей с функциональными возможностями существующих или проектируемых информационных систем. В то же время в такой предметной области, как финансовое управление муниципалитета, несмотря на достаточно широкое применение компьютерной техники, информационные потоки и их характеристики, насколько нам известно, вообще не исследовались. Поэтому в рамках диссертационного исследования была проведена оценка информационных потребностей отделов финансового управления муниципалитета.

В качестве исходной информации при проведении анализа использовались данные, собранные на действующем объекте (отдел финансирования отраслей ЖКХ, транспорта, связи, капитальных вложений и промышленности финансового управления г. Таганрога) в процессе его нормального ф>нкционирования в течение года. Данный объект является типичным для отделов муниципалитета среднего города (численность населения 300 тыс. чел.) по выполняемым операциям, численности персонала, используемым в процессе своей деятельности документам. В таблице 1 приведен фрагмент перечня функциональных операций.

Таблица 1 - Фрагмент перечня функциональных операций, выполняемых отделом финансирования отраслей ЖКХ, транспорта, связи, капитальных вложений и промышленности финансового управления г. Таганрога

Обозначение Наименование операции

Ф01 Формирование сводной заявки по направлениям ЖКХ, кап. вложений, транспорта, промышленности

Ф02 Составление бюджетной росписи по направлению ЖКХ

ФОЗ Составление бюджетной росписи по направлению капитальные вложения

Ф04 Формирование пакета бюджетной росписи (лимитов)

Ф05 Учет (ввод) заявок для включения в кассовый план

•««

ФОН Учет распоряжений

Ф015 Проверка смет

Ф016 Формирование реестра выполненных проверок смет

В таблице 2 приведены статистические характеристики числа запросов на выполнение ФО (математическое ожидание М \г ,

среднеквадратическое отклонение , дисперсия выборки . ,

количество значений X п„ коэффициент вариации к, и отношение полученные для отдела финансирования отраслей ЖКХ,

транспорта, связи, капитальных вложений и промышленности финансового управления г. Таганрога.

Таблица 2 - Статистические характеристики числа выполнения неавтоматизированных операций, осуществляемых в финансовом управлении

ФО м», 1«,

Ф01 6,21 • 6,21 2,49 175 0,40 1,00

Ф02 3,38 3,38 1,84 110 0,54 1,00

ФОЗ 3,04 3,04 1,74 112 0,57 1,00

Ф04 2,13 2,13 1,46 94 0,69 1,00

...

ФОМ 3,94 4,3 2,07 102 0,53 1,09

Ф015 20,32 93,'77 9,68 607 0,48 4,61

Ф016 12,20 22,03 4,69 252 0,38 1,81

... ...

Анализ приведенных данных свидетельствует о стохастической природе информационных процессов в отделе финансирования отраслей ЖКХ. Из таблиц 1 - 2 видно, что у исследованных операций значение коэффициента вариации числа выполнения операций в единицу времени достаточно высокое.

Процесс анализа и прогнозирования объемных характеристик информационных потоков включает построение регрессионных моделей. Были построены регрессионные модели для оценки числа запросов на выполнение операции ФО7 в зависимости от ФО2, ФОЗ, ФО4 и операции ФО12 в зависимости от ФО10, ФОН. Для оценки общего количества операций «Формирование кассового плана» (переменная ФО7), выполняемых в течение квартала сотрудниками финансового управления, была построена регрессионная модель следующего вида: ФО7= 1,28+ 0,23 Х2 + 0,36 ХЗ+0,94 Х4 где XI - факторная переменная, обозначающая число запросов на выполнение 1-й ФО.

Включение в уравнение этих факторов можно объяснить содержательно. При формировании кассового плана (ФО 7) первоначально составляются бюджетные росписи по направлениям ЖКХ, капитальным вложениям и т.д. Построенное уравнение регрессии статистически значимо (расчетное значение F-критерия существенно превышает табличное).

Стандартные ошибки полученных коэффициентов регрессии

равны соответственно.

Отношения значений коэффициентов к их стандартным ошибкам

соответственно

ЬА/а,.

При сравнении полученных значений с табличным значением ^критерия, равным 1,96 (при уровне значимости 0,05), видно, что расчетное значение ^критерия превышает табличное, что говорит о значимости полученных коэффициентов. Распределение остатков приближается к нормальному распределению.

Для приведенного выше уравнения коэффициент множественной корреляции R=0,93, скорректированный коэффициент детерминации И2 =0,86. Так как И2 > 0,8 можно говорить, что построенная модель обладает достаточно хорошими прогнозными свойствами: она на 86% объясняет общий разброс значений ФО7.

Для оценки общего числа операций «Формирование аналитических таблиц по исполнению бюджета» (переменная ФО12) регрессионное уравнение имеет вид:

ФО12=2,5 +0,32 Х10 +1,04 XII

Построенное уравнение регрессии статистически значимо (расчетное значение F-критерия существенно превышает табличное) Стандартные ошибки полученных коэффициентов регрессии равны

=2,24; °*1О=0,18; <"Гж =0,08 соответственно.

Отношения значений коэффициентов к их стандартным ошибкам

соответственно равны

При сравнении полученных значений с табличным значением ^ критерия,

равным 1,90 (при уровне значимости 0,05), видно, что расчетное значение ^критерия превышает табличное, что говорит о значимости полученных коэффициентов. Распределение остатков приближается к нормальному распределению.

Коэффициент множественной корреляции R=0,97, скорректированный коэффициент детерминации R2=0,96, поэтому можно говорить о достаточной точности аппроксимации (модель хорошо описывает явление). Построенная модель на 96 % объясняет общий разброс значений ФО12.

Таким образом, построены регрессионные модели, устанавливающие связь между такими показателями, как общее число операций ФО12 («Формирование аналитических таблиц по исполнению бюджета»), ФО7 («Формирование кассового плана») и различными факторами. Модели оригинальны по структуре и объясняют общий разброс значений интегральных показателей более чем на 85 %.

Для исследования временных характеристик выполнения функциональных операций был использован метод хронометража на рабочем месте. В работе приведены найденные статистические характеристики и законы распределения времени выполнения функциональных операций.

Для исследования законов распределения -кратного

выполнения каждой ФО и их различных подмножеств использовались инструменты имитационного моделирования. Построенные имитационные модели позволили оценить статистические характеристики и законы распределения трудозатрат на выполнение различных подмножеств функциональных операций финансового управления муниципалитета.

В результате имитационного моделирования суммарных затрат времени на выполнение подгруппы «Учет заявок на финансирование» (ФО5, ФО6, ФО7) были получены следующие значения:

Выполнив перевод

секунд в часы, получим трудоемкость выполнения множества

рассматриваемых операций: =6,21 человеко-часов.

Аналитический расчет времени выполнения подгруппы «Учет заявок на финансирование» приведен в таблице 3.

Таблица 3 - Аналитический расчет времени выполнения подгруппы неавтоматизированных операций «Учет заявок на финансирование»

Код операции М, Е>1, Мп, Бп,

Ф05 885,6 100926,9 20,38 63,94 18050,1 1225,8

Ф06 206,6 5195,5 3,63 3,96 749,9 433,4

Ф07 1006,2 106282,5 3,71 4,31 3732,9 2181,2

Сумма: 22532,9 9840,4

Таким образом, ™Гс5 67 =22532,9сек, О"05 67 =9840,41 сек.

Значения, полученные аналитическим методом, незначительно отличаются от значений, полученных с помощью имитационного моделирования, что говорит о высоком качестве имитационной модели.

Аналогичным образом были получены оценки времени выполнения подгруппы автоматизированных операций «Учет заявок на финансирование». В результате моделирования были получены средние суммарные затраты времени на выполнение подгруппы

автоматизированных операций ФО5 - ФО7: ^ ^ =9802,2 сек;

4117,7 сек; к„ = 0,42. Таким образом, трудоемкость выполнения множества автоматизированных операций ФО5, ФО6 и ФО7: 6 7 = 2,72 человеко-

часов.

Полученные результаты позволяют оценить время, за которое с заданной вероятностью будет выполнено выделенное подмножество

операций, или, наоборот, вероятность выполнения подмножества ФО за заданное время. Кроме того, появляется возможность корректно рассчитывать затраты на организацию деятельности в отделах финансового управления муниципалитета и себестоимость выполняемых работ, оценить уровень загрузки персонала и выявить резервы повышения эффективности функционирования финансового управления.

Сопоставление результатов имитационного моделирования времени выполнения подмножеств автоматизированных и неавтоматизированных функциональных операций позволяет сделать вывод о том, что применение систем автоматизации информационных процессов Финансового управления приводит к сокращению временных трудозатрат более чем в два раза.

В третьей главе «Объектно-ориентированная модель муниципальной информационной системы финансового управления» проведен анализ существующих подходов к построению моделей информационных систем, разработана с использованием унифицированного языка моделирования иМЬ объектно-ориентированная модель системы автоматизации информационных процессов финансового управления муниципалитета.

Современным подходом к построению моделей информационных систем является объектно-ориентированный подход, в основу которого положена парадигма представления окружающего нас мира в виде объектов, являющихся экземплярами соответствующих классов. Данный подход является сейчас преобладающим и продемонстрировал свою эффективность при построении систем в различных предметных областях. Большинство инструментальных средств, операционных систем и современных языков программирования в той или иной мере являются объектно-ориентированными.

Для построения модели системы автоматизации информационных процессов финансового управления муниципалитета был использован унифицированный язык моделирования иМЬ. Выбор данного языка обусловлен тем, что в настоящее время иМЬ является

промышленным объектно-ориентированным стандартом языка моделирования бизнес-процессов и систем с ориентацией на их дальнейшую реализацию в виде программного обеспечения.

Для структуризации предметной области и спецификации функциональных требований пользователей к системе автоматизации информационных процессов отделов финансового управления были использованы диаграммы прецедентов. Например, на рисунке 1 представлена диаграмма прецедентов для информационного процесса (ИП) «Формирование кассового плана».

Рисунок 1 - Диаграмма прецедентов для ИП «Формирование

кассового плана»

В качестве пользователей, взаимодействующих с информационной системой и использующих ее функциональные возможности для реализации данного процесса, были выделены следующие. «Главный распорядитель», «Ведущий специалист», «Начальник отдела отраслей ЖКХ», «Начальник отдела исполнения», «Начальник финансового управления», «Глава самоуправления». Основные сервисы, предоставляемые САИП при • реализации рассматриваемого процесса, представлены на диаграмме прецедентами: «Сформировать заявку для включения в кассовый план», «Сформировать сводную заявку», «Рассмотреть заявку», «Передать заявку в отдел исполнения», «Сформировать заявку по всем отраслям», «Утвердить сводную заявку» и «Получить утвержденный кассовый план». Прецедент «Рассмотреть заявку» детализирован с помощью прецедента «Корректировать заявку», который связан с исходным прецедентом отношением включения («include»).

Для отражения в модели динамических аспектов функционирования СЛИП финансового управления были использованы диаграммы состояний, деятельности и последовательностей.

Для описания поведения объекта «Сметы» была использована диаграмма состояний (рисунок 2).

Рисунок 2 - Диаграмма состояний объекта класса «Сметы»

При построении этой диаграммы, были выделены устойчивые состояния объекта «Сметы» и допустимые переходы из состояний.

При моделировании последовательности действий при реализации информационных процессов отдела финансового управления были использованы диаграммы деятельностей. На рисунке 3 приведена диаграмма деятельности процесса «Формирование инвестиционной программы».

Рисунок 3 - Диаграмма деятельности для ИП «Формирование инвестиционной программы»

Для разграничения ответственности подразделений за реализацию отдельных действий в соответствующих процессах были использованы специальные конструкции языка UML - дорожки. Например, при построении диаграммы процесса «Формирование инвестиционной программы» были выделены следующие участники, влияющие на реализацию данного процесса: бюджетополучатели, ведущий специалист,

начальник финансового управления, глава самоуправления, городская дума. Информационный процесс представлен на диаграмме в виде переходов действий от одного участника к другому.

Построенные модели наглядно демонстрируют желаемую структуру системы автоматизации информационных процессов финансового управления, «поведение» данной системы и предоставляют шаблон, на основе которого с помощью средств автоматической кодогенерации современных CASE-инструментариев, поддерживающих язык UML (Rational Rose, Rose RealTime, AllFusion ERwin Data Modeler, Arena), может быть получен исходный код для определенного языка программирования (C++, Visual C++, Visual Basic, Java, Delphi, Smalltalk, Ada, PowerBuilder, COBRA/IDL и Oracle).

Модели могут быть использованы при разработке систем автоматизации информационных процессов для финансового управления муниципалитета, а также для анализа существующих информационных систем данного класса (например, по функциональной полноте), т.к. они отражают требования к сервисам, желаемую структуру и поведение системы.

В заключении сформулированы основные выводы проведенного в рамках диссертации исследования.

Основные положения диссертации нашли отражение в следующих публикациях:

1. Тюшняков В.Н., Принципы построения и функционирования корпоративных информационных систем // Третья всероссийская научная конференция молодых ученых и аспирантов. «Новые информационные технологии. Разработка и аспекты применения». -Таганрог: Изд-во ТРТУ, - 2000. - с. 96-98. - 0,3 п.л.

2. Тюшняков В.Н. Подходы к моделированию систем документационного обеспечения управления в муниципальных структурах // Сороковая Международная научная студенческая

конференция «Студент и научно-технический прогресс». -Новосибирск: Изд-во НГУ.- 2002. - с. 55-56. - 0,1 п.л.

3. Тюшняков В Н. Проектирование корпоративных муниципальных информационных систем // Известия ТРТУ «Актуальные проблемы экономики, менеджмента и права». - Таганрог: Изд-во ТРТУ.- 2002. -№4(27). - с. 62-68. - 0,4 п.л.

4. Тюшняков В.Н. Анализ документопотоков при проектировании муниципальной информационной системы // 5 Международная научно-практическая конференция «Фундаментальные и прикладные проблемы приборостроения, информатики, экономики и права». «Информатика». - Москва: НИЧ МГАПИ.- 2002. - с. 194-198. - 0,6 п.л.

5. Тюшняков В.Н., Горелова Г.В. Применение когнитивных технологий при проектировании муниципальных информационных систем // Модели экономических систем и информационные технологии. Сборник научных трудов VII. Финансовая академия при Правительстве Российской Федерации. - Москва.- 2002. - с 53-57. -0,3 п.л. (лично автора 0,2 п.л.)

6. Тюшняков В.Н., Саак А.Э., Ткаченко А.Е. Автоматизированные информационные системы в муниципальном управлении // VI Всероссийская научная конференция студентов и аспирантов «Техническая кибернетика, Радиоэлектроника и системы управления». - Таганрог: Изд-во ТРТУ.- 2002. - с. 337. - 0,1 п.л. (лично автора 0,05 п.л.)

7. Тюшняков В.Н. Применение UML моделей в процессе проектирования муниципальных информационных систем // Труды VI Всероссийской научной конференции с международным участием. «Новые информационные технологии. Разработка и аспекты применения». - Таганрог: ООО Антон.- 2003. - с. 245-251. -0,3 п.л.

8. Саак А.Э., Пахомов Е.В., Тюшняков В.Н. Информационные

технологии управления: Учебное пособие. - Таганрог: ТРТУ.- 2003. - 264 с. - 16,5 п.л. (лично автора 6,6 п.л.)

9. Саак А.Э., Пахомов Е.В., Тюшняков В.Н. Муниципальные информационные системы как основа повышения эффективности органов власти и управления // Известия ТРТУ. Материалы XLIX научно-технической и научно-методической конференции. -Таганрог: ТРТУ.- 2004. - №1. - с. 179-183. - 0,3 п.л. (лично автора 0,2 п.л.)

10. Тюшняков В.Н. Оценка статистических характеристик и законов распределения числа выполнений основных операций в отделе отраслей жилищно-коммунального хозяйства // Известия ТРТУ. Тематический выпуск. «Актуальные проблемы экономики менеджмента и права». - Таганрог: ТРТУ.- 2004. - №4. - с. 164-168. -0,3 п.л.

»26486

Подписано к печати 25.11.04 Объем 1,0 уч.-изд.л. Печать офсетная. Бумага офсетная. Формат 60x84/16. Гарнитура «Тайме» Заказ З^^Гираж 120 экз. «С»

Издательство Таганрогского государственного радиотехнического университета ГСП 17А, Таганрог, 28, Некрасовский, 44 Типография Таганрогского государственного радиотехнического университета ГСП 17А, Таганрог, 28, Энгельса, 1

Диссертация: содержание автор диссертационного исследования: кандидата экономических наук, Тюшняков, Виталий Николаевич

ВВЕДЕНИЕ

1. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ОРГАНОВ МЕСТНОГО САМОУПРАВЛЕНИЯ НА ОСНОВЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

1.1. Управление финансовыми ресурсами муниципального образования в современных условиях

1.2 Анализ методик построения систем автоматизации информационных процессов финансового управления муниципалитета

1.3 Экономические аспекты качества систем автоматизации информационных процессов финансового управления муниципалитета

2. ЭКОНОМИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ВРЕМЕННЫХ И ОБЪЕМНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ИНФОРМАЦИОННЫХ ПОТОКОВ В ОТДЕЛАХ МУНИЦИПАЛЬНЫХ ОРГАНОВ

ВЛАСТИ И УПРАВЛЕНИЯ

2.1 Оценка статистических характеристик и законов распределения числа выполнений функциональных операций

2.2. Регрессионные модели для анализа и прогнозирования объемных характеристик информационных потоков

2.3. Оценка статистических характеристик и законов распределения времени выполнения функциональных операций

2.4. Имитационное моделирование для оценки трудозатрат на выполнение функциональных операций

3. ОБЪЕКТНО-ОРИЕНТИРОВАННАЯ МОДЕЛЬ МУНИЦИПАЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ФИНАНСОВОГО УПРАВЛЕНИЯ

3.1 Анализ подходов к моделированию информационных систем

3.2 Разработка статических моделей муниципальной информационной 106 системы для отдела финансового управления

3.3 Моделирование динамических аспектов функционирования информационной системы

Диссертация: введение по экономике, на тему "Формализованное представление и анализ предметной области при проектировании муниципальных информационных систем"

Социально-экономическое развитие муниципального образования в настоящее время характеризуется увеличением объемов информационного ресурса в процессах управления финансами. Такие процессы сопряжены с исследованием сложных, многоуровневых финансовых потоков, анализом, прогнозированием и регулированием финансовых ситуаций. На современном этапе, когда интенсивность коммерческой деятельности многократно возросла, результативность исследований и принятия управленческих решений в финансовой области определяет временной фактор. Поэтому своевременность и полнота информационного отображения финансовых процессов, возможность их моделирования, анализа и прогнозирования в значительной степени зависят от внедрения информационных технологий в отделы финансового управления муниципального образования. Таким образом, органы местного самоуправления должны быть оснащены современными информационными системами поддержки принятия решений в сфере управления финансовыми ресурсами.

Весомый экономический эффект может достигаться в результате проектирования новых систем автоматизированного стратегического и оперативного управления финансами муниципального образования. При создании таких систем решение большого количества различных типовых проблем социально-экономического менеджмента становится стандартной процедурой. Автоматизация сферы муниципального управления и, в частности, управления муниципальными финансами позволит снизить затраты на обработку документов, повысить качество управленческих решений за счет ускорения процессов поиска, обработки и предоставления нужной пользователю информации, что, в результате, обеспечит рост эффективности функционирования отделов муниципалитета. Следует учитывать, что величина экономического эффекта напрямую зависит от потребительского качества выбранной или спроектированной системы автоматизации информационных процессов.

Очевидно, что реализация процедуры оптимального выбора конкретной системы из множества сопоставимых или проектирования новой информационной системы предполагает исследование информационных потребностей пользователей. Необходимо также провести оценку времени выполнения функциональных операций в автоматизированном и неавтоматизированном вариантах.

Степень разработанности проблемы. Значительный вклад в исследование проблем управления финансовыми ресурсами муниципального образования внесли: В.В. Иванов, А.Н. Коробова, П.А. Ореховский, Н.Г. Иванова, В.Б. Зотов и др. Теоретико - методологические основы создания информационного обеспечения систем для муниципальных органов власти рассматривались в работах А.Ф. Сурнина, М.Я. Клепцова, П.П. Андрющенко, Г. А. Титоренко и др.

Вопросы и методы оценки качества программного обеспечения рассматривались в фундаментальных работах Д.С. Аглицкого, М.М. Безкоровайного, Л.Б. Богуславского, Б.У. Боэма, Б.И. Когана, В.В. Липаева, Г.Н. Хубаева и др. Методологии проектирования информационных систем нашли отражение в работах Буча Г., Рамбо Дж, Якобсона А., C.B. Черемных, Г.Н. Смирновой, Д.А. Марка, К. МакГоуна и др.

Несмотря на наличие во многих муниципалитетах опыта внедрения информационных систем, в основном присутствует так называемая «кусочная» автоматизация отделов (информационные системы частично выполняют задачи учреждения).

Анализ литературы показал, что отсутствует методика по созданию и внедрению комплексной информационной системы финансового управления, которая бы органически вписывалась в программу работ по информатизации муниципалитетов. Следует также отметить, что в настоящее время лишь небольшое количество фирм серьезно работают в направлении автоматизации отделов финансового управления и имеют опыт внедрения своих разработок.

Кроме того, не изучены информационные потребности объекта автоматизации. В частности, в литературе отсутствуют сведения об объемных и временных характеристиках информационных потоков, о законах распределения и статистических характеристиках времени выполнения различных подмножеств функциональных операций в отделах финансового управления муниципального образования.

Перечисленные обстоятельства обусловили выбор темы диссертационной работы, предопределили ее цель, задачи и структуру.

Цель и задачи исследования. Целью диссертационного исследования является разработка информационного обеспечения для построения и выбора систем автоматизации информационных процессов финансового управления муниципалитета.

Для реализации цели потребовалось решить следующие задачи:

- выделить перечень наиболее трудоемких и часто выполняемых функциональных операций, характеризующих деятельность отдела финансового управления;

- исследовать объемные и временные характеристики информационных потоков в отделе финансового управления -оценить статистические характеристики и законы распределения числа запросов на выполнение функциональных операций и времени их выполнения;

- на основе данных о времени и частоте выполнения функциональных операций провести имитационное моделирование для нахождения статистических характеристик и законов распределения времени выполнения в течение рабочего дня основных операций и их различных подмножеств;

- разработать с использованием унифицированного языка моделирования ЦМЬ объектно-ориентированную модель системы автоматизации информационных процессов финансового управления.

Объект и предмет исследования. Объектом исследования является финансовое управление города, отделы финансового управления. Предметом исследования являются информационные процессы в отделах финансового управления.

Теоретико-методологическую основу диссертационной работы составили фундаментальные труды отечественных и зарубежных авторов, посвященные исследованию проблем теории муниципального финансового менеджмента, вопросам автоматизации управления муниципальными финансами, методам математической статистики, имитационного моделирования, методам структурного и объектно-ориентированного анализа предметной области, а также нормативные документы по управлению финансовыми ресурсами муниципального образования.

Инструментарий исследования составили методы математической статистики, регрессионного анализа, имитационного моделирования, унифицированный язык моделирования UML, программное обеспечение общего и специального назначения: Microsoft Excel, STATISTICA, Mathcad и др.

Информационно-эмпирическую базу исследования составили статистические данные об информационных потоках в отелах финансового управления г. Таганрога.

Работа выполнена в рамках Паспорта специальности 08.00.13 -математические и инструментальные методы экономики, в соответствии с пунктом 2.6. «Развитие теоретических основ, методологии и инструментария проектирования, разработки и сопровождения информационных систем субъектов экономической деятельности: методы формализованного представления предметной области, программные средства, базы данных, корпоративные хранилища данных, базы знаний, коммуникационные технологии».

Основные положения и результаты, выносимые на защиту:

- вывод о стохастической природе большинства информационных процессов в отделе финансового управления;

- статистически значимые, оригинальные по структуре и составу факторов регрессионные модели, обладающие достаточно хорошими прогнозными свойствами и описывающие взаимосвязи между показателями, характеризующими интенсивность деятельности отдела финансового управления;

- имитационные модели, позволившие получить оценки статистических характеристик и законов распределения времени выполнения наиболее трудоемких функциональных операций в течение рабочего дня и их различных подмножеств, оценить вероятность выполнения различных подмножеств функциональных операций за заданное время, определить время, за которое с заданной вероятностью будет выполнена выделенная подгруппа функциональных операций; объектно-ориентированная модель системы автоматизации информационных процессов финансового управления, позволяющая наглядно продемонстрировать желаемую структуру и поведение информационной системы и предоставляющая шаблон, на основе которого с помощью средств автоматической кодогенерации современных САБЕ-средств может быть получен исходный код для выбранного языка программирования.

Научная новизна результатов исследования. Элементы научной новизны содержат следующие основные результаты исследования:

- сформированный перечень наиболее трудоемких и часто выполняемых функциональных операций в отделе финансового управления, оценки статистических характеристик и законов распределения числа запросов на выполнение функциональных операций и времени их выполнения;

- статистически значимые, оригинальные по структуре и составу факторов, регрессионные уравнения связи между показателями, характеризующими интенсивность выполнения работ в отделе финансового управления; построенные уравнения позволяют оценить взаимосвязь между функциональными операциями и прогнозировать объемы выполняемых работ (число выполнений отдельных операций в единицу времени);

- имитационные модели, позволяющие получить оценки статистических характеристик и законов распределения времени выполнения различных подмножеств функциональных операций;

- объектно-ориентированная модель системы автоматизации информационных процессов финансового управления, построенная с использованием унифицированного языка моделирования UML: диаграммы прецедентов для структуризации предметной области и спецификации функциональных требований пользователей к информационной системе, диаграммы классов для моделирования логической схемы информационной системы, диаграммы состояний, деятельности и последовательностей для отражения в модели динамических аспектов функционирования системы автоматизации информационных процессов финансового управления.

Теоретическая и практическая значимость исследования:

- данные об интенсивности информационных потоков в отделе финансового управления могут быть использованы для оценки необходимого количества и состава технических средств, планирования работы по загрузке сотрудников отдела, анализа резервов снижения себестоимости выполняемых в отделе финансового управления работ;

- построенные статистически значимые уравнения регрессии позволяют прогнозировать интенсивность информационных потоков, что дает возможность повысить качество деятельности отделов финансового управления;

- имитационные модели, позволяющие получить оценки статистических характеристик и законов распределения времени выполнения функциональных операций и их различных подмножеств, могут быть использованы для корректных расчетов затрат на организацию деятельности в отделе финансового управления и себестоимости выполняемых работ, оценки уровня загрузки персонала и выявления резервов повышения эффективности функционирования отдела финансового управления;

- построенная объектно-ориентированная модель наглядно демонстрирует желаемую структуру и поведение системы автоматизации информационных процессов финансового управления и предоставляет шаблон, на основе которого с помощью средств автоматической кодогенерации современных CASE - инструментариев, поддерживающих язык UML (например, Rational Rose), может быть получен исходный код для выбранного языка программирования. Построенная объектноориентированная модель может быть использована как при проектировании информационной системы финансового менеджмента для отделов финансового управления, так и для анализа существующих информационных систем данного класса.

В диссертации представлены документы, подтверждающие факт внедрения и прикладную полезность результатов исследования.

Апробация и внедрение результатов исследования.

Основные положения диссертации обсуждались на V Международной научно-практической конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы приборостроения, информатики, экономики и права» (Москва, 2002); на VI Международной научно-практической конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы приборостроения, информатики, экономики и права» (Москва, 2003); на VI Всероссийской научной конференции с международным участием молодых ученых и аспирантов «Новые информационные технологии. Разработка и аспекты применения», (Таганрог, 2003); на ХЫХ научно-технической и научно-методической конференции «Новые информационные технологии» (Таганрог, 2004).

По результатам диссертационного исследования опубликовано 10 печатных работ общим объемом 16,8 п.л. (лично автора 9,05 п.л.).

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, трёх глав, заключения, списка использованной литературы и 5 приложений. Основной текст занимает 130 страниц и содержит 27 таблиц и 44 рисунка. Список использованной литературы состоит из 112 источников.

Диссертация: заключение по теме "Математические и инструментальные методы экономики", Тюшняков, Виталий Николаевич

Основные выводы и практические результаты заключаются в следующем:

1. На базе достоверного фактического материала количественно обоснован вывод о том, что процессы, описывающие деятельность финансового управления города, носят явно выраженный стохастический характер.

2. Результаты анализа интенсивности информационных потоков в отделе финансового управления могут быть использованы для оценки необходимого количества и состава технических средств, планирования работы по загрузке сотрудников отдела, анализа резервов снижения себестоимости выполняемых в отделе финансового управления работ.

3. Построены статистически значимые уравнения регрессии, позволяющие оценить взаимосвязь между функциональными операциями и прогнозировать интенсивность информационных потоков, что дает возможность повысить качество деятельности отделов финансового управления.

4. Получены имитационные модели, позволяющие получить оценки статистических характеристик и законов распределения времени выполнения функциональных операций и их различных подмножеств. Результаты имитационного моделирования позволяют оценить время, за которое с заданной вероятностью будет выполнено выделенное подмножество операций, или, наоборот, вероятность выполнения подмножества функциональных операций за заданное время, а также могут быть использованы для корректных расчетов затрат на организацию деятельности в отделе финансового управления, себестоимости выполняемых работ, оценки уровня загрузки персонала и выявления резервов повышения эффективности функционирования отдела финансового управления.

5. Разработана объектно-ориентированная модель системы автоматизации информационных процессов финансового управления, построенная с использованием унифицированного языка моделирования UML:

- диаграммы прецедентов - для идентифицикации пользователей, взаимодействующих с системой, описания семантики их ролей и спецификации их требований к функциональному наполнению информационной системы;

- диаграммы классов - для описания взаимосвязи между отдельными сущностями предметной области, их внутренней структуры и типов отношений;

- диаграммы состояний, деятельностей и последовательностей - для спецификации динамики функционирования информационной системы бухгалтерского учета для бюджетных организаций.

Построенные модели наглядно демонстрируют желаемую структуру, поведение САИП финансового управления и представляют шаблон, на основе которого с помощью средств автоматической кодогенерации современных CASE- инструментариев, поддерживающих язык UML (например, Rational Rose), может быть получен исходный код для выбранного языка программирования (например, С++, Visual С++, Visual Basic, Java, Delphi, Ada, а также для PowerBuilder, COBRA/IDL и Oracle).

Модели могут быть использованы при разработке САИП финансового управления, а также для анализа существующих информационных систем данного класса, т.к. они отражают требования к сервисам, желаемую структуру и поведение системы.

В целом диссертационная работа представляет собой информационное обеспечение, позволяющее муниципальным органам власти и управления осуществить рациональное построение и выбор системы автоматизации информационных процессов управления финансовыми ресурсами.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе диссертационного исследования проведен подробный анализ проблем управления финансовыми ресурсами муниципального образования в современных условиях. Исследованы структура, задачи и функции субъектов управления муниципальными финансами. Показана необходимость внедрения информационных технологий как средства совершенствования деятельности органов местного самоуправления.

Проведен анализ методик построения систем автоматизации информационных процессов финансового управления муниципалитета. Дана сравнительная оценка подходов внедрения готовых программных продуктов и самостоятельной разработки и внедрения новых систем автоматизации информационных процессов управления финансовыми ресурсами муниципального образования. Рассмотрены экономические аспекты качества систем автоматизации информационных процессов финансового управления. Показана актуальность и значимость проблемы рационального выбора таких систем для субъектов управления муниципальными финансами.

Выделено подмножество наиболее трудоемких и часто выполняемых операций финансового управления. На основе собранных статистических данных, для каждой функциональной операции, были получены оценки статистических характеристик и законов распределения количества запросов и времени выполнения операции (для автоматизированного и неавтоматизированного вариантов). Построены регрессионные модели, устанавливающие связь между различными показателями. Построены имитационные модели, позволившие оценить статистические характеристики и законы распределения трудозатрат на выполнение различных подмножеств функциональных операций, выполняемых в финансовом управлении города.

Построены оригинальные статические и динамические информационные модели САИП отдела финансового управления муниципального образования с помощью унифицированного языка моделирования ЦМЬ.