Формализованное представление и анализ предметной области при проектировании муниципальных информационных систем: На примере Финансового управления муниципалитета

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 управленияоценить 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 операцийобъектно-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 управленияпостроенные 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.

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 CASEинструментариев, 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.