004.942+519.718
Управление процессом реинжиниринга информационной системы на основе комплексного мониторинга морального
старения
М. И. ЛОМАКИН, А. В. МУРАВЬЕВ
СТАНДАРТИНФОРМ, Москва, Россия, e-mail: lmi@gostinfo.ru
Обоснованы сроки и виды работ по реинжинирингу информационной системы с учетом результатов мониторинга процесса ее морального старения. Рассмотрены три вида морального старения: экономическое, функциональное и деградация ресурсной отказоустойчивости. Изложенные результаты могут быть полезны для развития методического обеспечения технического регулирования при оценке и подтверждении соответствия информационных систем на стадиях проектирования и эксплуатации.
Ключевые слова: техническое регулирование, информационные системы, моральное старение, технический ресурс, модернизация, реинжиниринг.
The periods and types of works on reengineering of information systems with taking into account the results of obsolescence monitoring process, have been proved. The three types of obsolescence: economic, functional and resource failure-resistance degradation, are considered. The results presented here could be useful for development of methodological support of technical regulation during estimation and confirmation of information systems compliance on design and operation stages.
Key words: technical regulation, information systems, obsolescence, technical life time, modernization, reengineering.
Любая сложная техническая система имеет срок службы, в течение которого ее параметры поддерживаются в пределах, заданных техническими условиями, и по истечении этого срока наступает предельное состояние (ПС). В общем случае под ПС понимают такое состояние системы, когда ее дальнейшая эксплуатация опасна либо восстановление работоспособного состояния невозможно (нецелесообразно) [1, 2]. Наступление ПС означает окончание жизненного цикла (ЖЦ) системы, который состоит из последовательности фаз ее развития с момента формирования облика до прекращения эксплуатации. Далее следует полное обновление системы или окончательное прекращение использования всего класса рассматриваемых систем. При капитальном ремонте система становится, по сути, новым объектом с теми же функциональными возможностями, а в случае списывания и утилизации заменяется на новую с такими же или, чаще всего, другими характеристиками [3].
Длительность ЖЦ — календарный интервал времени от начала работ над системой до момента завершения работ, сопровождающих наступление ПС (окончание утилизации, принятие решения о проведении капитального ремонта либо прекращении применения подобных систем при появлении принципиально нового класса с кардинально отличающимися свойствами).
Основные причины окончания ЖЦ системы можно разделить на два вида. Первый из них обусловлен физическим старением и износом элементов, которые могут проявляться в виде неустранимых отказов, снижения уровня надежности и безопасности, а также недопустимо высокого роста эксплуатационных затрат на поддержание работоспособного состояния. Второй — связан с отставанием системы от
возрастающих потребностей пользователей, т. е. моральным старением (МС) [4—7]. Необходимо отметить, что по мере ускорения научно-технического прогресса сильнее проявляется тенденция, когда МС сложных систем выходит на первый план по сравнению с физической деградацией их элементов. Преобладание темпов МС над физическим особенно характерно для информационных систем (ИС). В настоящее время в области развития информационных технологий скорость внедрения в практику достижений научно-технического прогресса сравнима с периодом разработки и внедрения ИС. Следствием этого часто является ситуация, когда разработка новой ИС или модернизация существующей начинается, как правило, в процессе эксплуатации. Указанная ситуация обусловливает важность учета фактора МС при обосновании сроков проведения и объемов работ по поддержанию требуемых характеристик ИС.
Традиционный подход к моделированию процессов прогнозирования долговечности сложных технических систем и их элементов предусматривает выделение двух видов МС — экономической формы (МС I рода) и функциональной деградации (МС II рода). Моральное старение I рода связано с появлением на рынке новых и более дешевых образцов техники, не уступающих по эффективности существующим, что делает производство устаревшей техники нерентабельным вследствие снижения спроса на нее. Расширенное толкование этого вида МС предполагает не только учет затрат на производство техники, но и эксплуатационных издержек, которые для большинства сложных территориально распределенных систем могут на порядок превосходить затраты на их создание. Моральное старение II рода, как правило, связано с тем, что возможности эксплуатируемого образца сис-
к
^ 5
I О
в) I-
о. о
(в 5
I- о
о*
Р Т
я ~
£1 3 I
ш
темы (определяемые уровнем технических решений, заложенных на стадии создания) со временем перестают соответствовать потребностям пользователей, которые начинают ориентироваться на более высокий уровень технических возможностей, предоставляемый новыми поколениями объектов сходного предназначения.
Однако перечисленные виды МС не единственные. В частности, применительно к классу ИС предложено рассматривать МС III рода [8]. Данная форма МС в основном связана с деградацией возможностей восстановления работоспособности элементов технической и технологической структур ИС из-за исчерпания запасов элементов, невозможностью их пополнения в результате снятия комплектующих с производства, необходимостью применения устаревших технологий ремонта, отсутствием специалистов по ремонту оборудования и прочих факторов. При МС III рода возрастает вероятность перехода ИС в предельное состояние, связанное с невозможностью дальнейшей эксплуатации системы вследствие появления неустранимых отказов ее составных частей. Учитывая, что ИС не может эффективно функционировать в условиях появления ресурсных отказов, такой вид МС можно назвать деградацией ресурсной отказоустойчивости.
Виды МС ИС приведены на рис. 1. Процесс управления ЖЦ состоит из подпроцессов управления его стадиями. Основной стадией ЖЦ, на которой реализуются, поддерживаются и восстанавливаются параметры системы, является стадия эксплуатации [3]. На этой стадии необходимо реализовать процессы сервисного технического обслуживания и ремонта оборудования, сопровождения, модернизации (реинжиниринга) ИС. Во время сервисного технического обслуживания и ремонта устраняются отказы и неисправности оборудования, а также поддерживаются оптимальные условия эксплуатации, что позволяет сохранять технические характеристики ИС на уровне, заданном на стадии создания. В процессе сопровождения ИС производятся доработки технического оборудования и программного обеспечения, цель которых — устранение причин, не позволяющих полностью реализовать на стадии эксплуатации возможности ИС, заявленные при проектировании. При модернизации ИС устраняют появившиеся в процессе эксплуатации несоответствия первоначальных возможностей ИС изменившимся требованиям пользователя. При реализации процесса реинжиниринга ИС необходимо комплексно учитывать все три вида МС, что обусловливает применение полимодельного подхода к управлению процессом реинжиниринга ИС [9].
Рассмотрим особенности реализации процесса реинжиниринга ИС более подробно. Пусть т0 — момент начала стадии эксплуатации ИС. Если по каким-либо причинам длительность стадии эксплуатации ИС директивно ограничена, например, из-за прекращения функционирования надсис-
темы в известные сроки, то обозначим как 7пжЦ планируемую длительность стадии эксплуатации. Введем в рассмотрение интервал времени фиксированной длительности
А7жЦ <<7пжЦ , т. е. зададим элементарный интервал стадии эксплуатации ИС. Допустим, что в момент т0 известны следу-
I рода
Экономическое МС -
относительное удорожание изготовления
и (или) эксплуатации ИС и их компонентов
рода
Функциональное МС- отставание функциональных возможностей от изменившихся требований потребителя технологий
рода
Деградация ресурсной отказоустойчивости -устойчивое снижение возможностей восстановления работоспособности элементов технической и технологической структур
Рис. 1. Виды морального старения информационных систем
ющие величины: С уЦ (т0) — начальная (проектная) оценка средних удельных затрат на реализацию, поддержание и восстановление качества ИС; Спр — предельно допустимое значение средних удельных затрат на поддержание жизненного цикла ИС. Тогда процесс управления реинжинирингом ИС можно описать в виде алгоритма, представленного на рис. 2. Согласно данному алгоритму процесс управления начинается в момент т0 прогнозирования безусловного морального остаточного ресурса II рода 7"и(т0) с интервалом упреждения А7ЖЦ. Оценку 7и(то) в общем случае можно получить как нижнюю границу временного интервала, когда функциональные и (или) технические характеристики ИС не удовлетворяют изменившимся требованиям:
н(т0) = П?3(^(*) N({),
(1)
где 3,М %(Г) — вектор, характеризующий реализованные к моменту Г функциональные возможности ИС; ^(Г) — область значений вектора функциональных возможностей, удовлетворяющих на момент г требованиям потребителя информа-ц и о нн ы х усл уг.
Если количественно определить границы допусков для частных показателей вектора 3^ ^(Г), например, найти проекции на оси параметров вектора 3^^ граней М-мерного гипербруса, вписанного в область ^(Г), то задача (1) позволяет сформулировать задачу поиска момента первого достижения границ поля допуска, по крайней мере, одним из частных параметров вектора 3^. Иным подходом к решению данной задачи является описанный в [5] способ рассмотрения свертки в виде обобщенной меры близости значений вектора 3^(Г) к границам области ЦМ^(Г). Данный параметр трактуется как скалярная оценка степени МС II рода, на значения которой сверху налагается скалярное ограничение. В [5] предложен способ решения такой задачи с использованием нечетких экспертных оценок обобщенного параметра МС.
Полученный тем или иным способом результат прогнозирования 7"и(то) сравнивае
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.