Архитектура предприятия агент-ориентированные решения. Учебное пособие

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙУНИВЕРСИТЕТПЕТРАВЕЛИКОГО

Институт промышленного менеджмента, экономики и торговли

Высшая школа бизнес-инжиниринга

АРХИТЕКТУРА ПРЕДПРИЯТИЯ: АГЕНТ-ОРИЕНТИРОВАННЫЕ РЕШЕНИЯ

Учебное пособие

Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого

Санкт-Петербург

2024

УДК 658(075.8) ББК 65.291.2я73 А87

Р е ц е н з е н т ы:

Доктор экономических наук, профессор, профессор кафедры экономики и управления предприятиями

и производственными комплексами Санкт-Петербургского государственного экономического университета Е. А. Яковлева Кандидат экономических наук, профессор кафедры информационных систем и технологий Санкт-Петербургского государственного экономического университета И. Л. Андреевский

А в т о р ы:

И. В. Ильин, А. И. Лёвина, К. В. Фролов, С. Е. Калязина, Н. В. Трифонова, О. С. Чемерис

Архитектура предприятия: агент-ориентированные решения : учеб. посо-

бие / И. В. Ильин [и др.]. – СПб. : ПОЛИТЕХ-ПРЕСС, 2024. – 83 с.

Соответствует содержанию раздела рабочей программы дисциплины «Архитектура предприятия», направление магистерской подготовки 38.04.05 «Бизнес-информатика».

Изложенматериал,необходимыйдляформированияустудентовком- петенцийвобластиархитектурыпредприятия,знакомствасагент-ориен- тированными решениями в контексте архитектуры предприятия, понимания преимуществ, проблем и возможностей, связанных с агентными решениями с учетом архитектуры предприятия.

Предназначено для студентов, обучающихся по направлению подготовки «Бизнес-информатика».

Табл. 1. Ил. 17. Библиогр.: 56 назв.

Печатается по решению Совета по издательской деятельности Ученого совета

Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого.

Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation

PETER THE GREAT ST. PETERSBURG

POLYTECHNIC UNIVERSITY

Institute of Industrial Management, Economics, and Trade

Graduate School of Business Engineering

ENTERPRISE ARCHITECTURE: AGENT-ORIENTED SOLUTIONS

Training manual

Peter the Great

St.Petersburg Polytechnic

University

Saint Petersburg

2024

ВВЕДЕНИЕ

Динамично меняющиеся условия современного рынка выдвигают особые требования к системе управления бизнесом: она должна быть эффективной, устойчивой и в то же время гибкой, оперативно реагирующей на вызовы окружающей среды. Задача управления современным предприятием – обеспечить эффективность и конкурентоспособность бизнеса. В условиях постоянно меняющейся среды реализация стратегических целей должна обеспечиваться гибкой и эффективной системой управления. Чем сложнее организовано предприятие, тем сложнее в нем протекает процесс внедрения изменений в структуру управления и тем больше элементов этой структуры вовлечено в процесс. Важнейшим условием создания эффективных экономических систем является их адаптивность. Традиционные подходы и решения к формированию систем управления не способны удовлетворить эту потребность, поскольку они опираются на единожды спроектированную модель реализации процессов, а не принимают идею оперативной модификацииэлементовсистемывзависимостиотлокальногозапроса к системе.

Мейнстримом современной бизнес-информатики в XXI веке можно смело считать концепцию архитектуры предприятия. Комплексные архитектурные решения позволяют проектировать эффективные системы управления бизнесом, охватывающие и увязывающиевединыйконтуртакиеразнородныеэлементыпредприятия, как бизнес-процессы, функциональные и организационные структуры, документооборот, информационные системы и цифровые решения, материальные инфраструктуру и потоки, экономическую эффективность и стратегическое целеполагание.

6

Архитектурапредприятиявтомчислеопределяетподходкреализации единого информационного пространства организации [1], позволяющего эффективно использовать данные для поддержки принятия решений, в частности в режиме реального времени. Реализация подобных комплексных адаптивных систем основывается на применении соответствующего математического аппарата. Таким образом, насущной представляется проблема описания актуальных информационных технологий (ИТ) и математических методов для реализации комплексных архитектурных решений по поддержке адаптивного управления современными предприятиями.

Области применения, требующие эффективной обработки сложных взаимодействий людей/организаций/иных объектов управления с различными, возможно конфликтующими, целями расширяются. Решением могут стать подходы имитационного моделирования, такие как агентное моделирование и основанные на нем мультиагентные системы.

Настоящее пособие знакомит с агент-ориентированными решениями в контексте архитектуры предприятия (АП), их преимуществами, проблемами и возможностями, связанными с внедрением агентных решений в ИТ-архитектуру предприятия.

Г л а в а 1

ОСНОВЫ АРХИТЕКТУРЫ ПРЕДПРИЯТИЯ

1.1.Архитектура предприятия как мейнстрим в управлении

вэпоху информационных и цифровых технологий

Междисциплинарным направлением, обеспечивающим исследования и обучение в области как бизнес-систем, так информационных систем и технологий, является бизнес-информатика [2].

Для решения задач по проектированию и созданию бизнеса в настоящее время во всем мире применяются современные организационные технологии, получившие название бизнес-инжи- ниринга (от англ. enterprise engineering), в которых использованы

7

достижения менеджмента, успешно применяемые в области проектирования и управления техническими объектами и позволяющие сделать его точным и эффективным.

Ключевой концепцией бизнес-инжиниринга является термин АП. Само понятие «архитектура» изначально апеллирует к определению взаимоотношений между пользователями какой-либо системы и собственно самой системой. Понимание этих взаимоотношений, а следовательно, и требований к системе, позволяет задать суть системы, т. е. структуру, поведение и другие свойства [3]. Эта «суть», часто называемая архитектурой системы, является основой для анализа, оценки и оптимизации и служит отправной точкой для проектирования, создания и внедрения системы. Модель архитектуры предприятия призвана соединить технологии управления различными аспектами бизнеса в целях создания комплексной системы управления.

Архитектура предприятия в ее нынешнем понимании возникла вответназапроссогласованиятребованийбизнесаинабирающих роль в управлении информационных систем и технологий [4–6]. Внедрение информационных систем без должной координации с требованиями системы управления не эффективно: требования бизнеса к ИТ-поддержке его процессов являются драйвером внедрения ИТ-систем на предприятиях. Как следствие, возникла потребность в подходах к формированию комплексной системы управления предприятиями, включающими в себя информаци- онно-коммуникационные технологии (ИКТ) как неотъемлемую часть. Ответом на проблемы выравнивания требований бизнеса и возможностей ИКТ стала концепция архитектуры предпри- ятияиболееширокаяеготрактовка–корпоративнаяархитектура. Философия АП была быстро воспринята крупнейшими игроками мирового ИТ-рынка (SAP, Microsoft, Oracle) и легла в основу их подхода к разработке и реинжинирингу информационных систем. Таким образом, в практике внедрения систем класса ERP утвердиласьметодология,подразумевающаяпроектированиефункционала информационных систем в соответствии с требованиями автоматизируемых бизнес-процессов.

8

Вусловиях перехода к цифровой экономике и реализации концепции «Индустрия 4.0» при формировании системы управления экономическими системами (предприятиями, комплексами предприятий, отраслями, регионами) целесообразно говорить об интеграции технологий управления, операционных и информационных технологий в рамках единой модели системы управления, какой и является модель архитектуры предприятия.

Концепция архитектуры предприятия впервые была введена Дж. Захманом в 1987 году в публикации «Структура архитектуры информационныхсистем»[7].ПредложеннуюЗахманоммодельнекорректно будет назвать методологией, поскольку она не содержит процедурных алгоритмов реализации АП. Модель Захмана представляет собой онтологию предприятия, состоящую из двумерного набора перспектив для описания корпоративных систем [8]. Применение модели позволяет описать каждый отдельный аспект системыотобщегопредставлениядоопределеннойстепенидетализации, причем в координации с остальными элементами. Онтология предприятия по Захману представляется в виде таблицы размерностью 5×6: в ячейках располагается описание элементов на различных уровнях детализации. В результате использования модели у специалистаестьцелостноепредставлениепредприятия,независящее от инструментов ее проектирования и понятное специалистам различных профилей.

Внастоящее время существует ряд подходов, методологий

имоделей проектирования, моделирования, описания, развития

иоценки АП:

– TOGAF (The Open Group Architectural Framework) [6];

– методики проектирования архитектуры государствен-

ных компаний FEAF (Federal Enterprise Architecture Framework), DoDAF (Department of Defense Architecture Framework);

–методики аналитических компаний: Gartner, META и др.;

–модели описания архитектур с учетом цифровых технологий

(RAMI 4.0, IIRA) и др.

Упомянутые подходы определяют классификацию основных областей архитектуры, описание используемых правил (политик), стандартов, процессов и моделей.

9

В настоящее время АП широко применяют как системный управленческий подход, понимая под этим термином совокупность различных элементов структуры управления и взаимосвязи между ними. Согласно одному из определений, АП есть единое целое принципов,методовимоделей,которыеиспользуютсядляпроекти- рованияиформированияорганизационнойструктуры,бизнес-про- цессов, информационной системы и инфраструктуры [9]. Важной характеристикой АП является то, что это единое целое: отдельные компонентыархитектурымогутбытьлокальнооптимизированы,но это не означает, что оптимальной будет система, из них состоящая.

Важной составляющей эффективности внедрения организационных изменений является так называемое выравнивание (согласование) различных архитектурных компонент, в частности бизнес- и ИТ-компонент. Под выравниванием здесь подразумевается обеспечение соответствия взаимным требованиям различных компонентдругкдругу.Выравниваниекомпонентпозволяетсформировать сбалансированную АП [10; 11], которая обеспечивает не только эффективное функционирование компании в настоящем, но и закладывает предпосылки будущего устойчивого развития.

Слои архитектуры предприятия и их элементы взаимосвязаны и взаимозависимы: одни определяют требования к другим и предоставляют обратную связь. Многоуровневая структура модели архитектуры предприятия определяет отношения между основнымикомпонентамисистемы.Слоиархитектурыпредприятия объединяют однородные по своей природе элементы. Число и названия слоев, а также отнесение того или иного элемента к определенному слою варьируются в различных источниках, но подход кэлементномусоставуАПуведущихисследователейсхож.Например, в [12] выделены следующие слои:

–корпоративные миссия и видение, стратегические цели и задачи;

–бизнес-архитектура (бизнес-процессы, организационная структура и штатное расписание, рабочие потоки);

–архитектура системы (ИТ-архитектура: приложения, данные, «железо»).

10