OLAP и XML в управлении бизнесом

Корпоративные информационные технологии сейчас все чаще рассматриваются в аспекте их адаптивности. То, насколько быстро и какой ценой корпоративная информационная система может воспринять изменения во внешних и внутренних процессах, становится одним из определяющих факторов успеха бизнеса. Скорость же и ресурсоемкость адаптации системы к изменениям в контексте ее функционирования во многом определяются архитектурой системы и тем, какие технологии в ней используются.

В данной статье мы рассмотрим подход к построению информационной системы, автоматизирующей хозяйственную деятельность предприятия с помощью выделенной в отдельный архитектурный слой внутренней модели этой деятельности. Практически этот подход реализован, в частности, в конструкторе корпоративных приложений — “Системе Алеф”, с опытом практического применения в различных отраслях.

В рамках данного подхода внутренняя модель и бизнес-логика находятся в разных архитектурных слоях, но функционируют совместно в рамках единого семантического поля, составляющего каркас этой архитектуры. В такой структуре при оперативном отображении бизнес-процессов во внутренней модели хозяйственной деятельности требуется выполнять преобразования, которые переводят информацию в терминах бизнес-логики в форму параметров модели.

Психологи, исследовавшие адаптивные системы в рамках деятельностного подхода (Узнадзе, Леонтьев, Лурия и др.), также особо выделяют активную роль внутренней модели мира, которая способна не только наполнять смыслом воспринимаемые факты, но и определять структуру предпринимаемых действий. При этом они особо выделяют посредник-интерпретатор воспринимаемой информации в терминах единой семантики этой модели (“установка”).

• внешний процессно-ориентированный слой, поддерживающий бизнес-логику;
• слой внутреннего представления, содержащий модель хозяйственной деятельности;
• слой интерпретатора, преобразующего информацию о событиях предметной области в изменения параметров хозяйственной модели предприятия.

Примером подобной интерпретации может быть выставление счета, когда событие слоя бизнес-логики “Выписана накладная на отгрузку товара” порождает соответствующие события внутренней модели — “Товар отгружен” и “Возникла задолженность”.

Остановившись на однонаправленной схеме “бизнес-логика —> интерпретатор -- > внутренняя модель”, мы получим усеченную схему, которая часто реализуется сегодня в информационных системах управления бизнесом: слой бизнес-логики, обеспечивающий поддержку оперативной деятельности на основании собственной внутренней модели процесса, время от времени сгружает данные в хранилище данных, представляющее собой внутреннюю модель хозяйственной деятельности. Здесь в выработке реакции участвуют элементы внутренней модели оперативного процесса. Адаптивные же системы характеризуются тем, что при формировании структуры деятельности может использоваться элемент любой области общего семантического поля. Причем не всегда заранее известно, доступ к какой именно области этого корпоративного семантического пространства потребуется для выработки адекватной реакции.

Поэтому в описываемом нами подходе параметры внутренней модели не только оперативно отображают хозяйственную деятельность (здесь в расшифровке аббревиатуры OLAP — On-Line Analytical Processing — слово оnline действительно точно описывает ситуацию), но и участвуют в управлении бизнес-процессом. В этом случае состояние параметров модели не только отражает состояние процесса, но и определяет его развитие, являясь основой для определения реакции системы в слое бизнес-логики.

Такой подход позволяет асинхронно управлять развитием хозяйственной модели, сосредоточившись на ее достоверности, полноте и непротиворечивости — на тех факторах, которые с возрастанием размерности и сложности хозяйственной деятельности приобретают все большее значение.

Модель хозяйственной деятельности и OLAP

Параметры внутренней модели хозяйственной деятельности с точки зрения структуры данных представляют собой многомерный вектор, размерностями которого служат характеристики, описывающие этот параметр. Например, параметр, описывающий задолженность, представляет собой следующий вектор: Задолженность = Задолженность (Контрагент, Документ об отгрузке, Номенклатура, Ставка НДС, ….).

На практике при хранении и обработке параметров, хранящихся в виде многомерных векторов, встречаются проблемы оптимизации запросов типа “снежинка” или “звезда”, хранения разреженных аналитических данных, агрегация оборотов по периодам и др. Подобного рода проблемы успешно решаются в рамках технологии многомерных аналитических хранилищ данных.

При проектировании аналитических хранилищ данных разрабатываются многомерные структуры — кубы, в которые затем перегружается информация из различных источников. Концептуальные подходы к построению аналитических хранилищ данных редко предполагают всеобъемлющую согласованность представленных в хранилище аналитических кубов. В то же время, чтобы обеспечить достоверность, согласованность и непротиворечивость параметров внутренней модели хозяйственной деятельности, необходимо строить согласованную технологию интерпретации входящей информации, каких бы кубов эти изменения ни касались, и накладывать ограничения на изменения одних кубов относительно изменения других.

Подход, реализованный в конструкторе “Система Алеф”, объединяет все кубы, включаемые во внутреннюю модель, в балансовые пространства, в которых суммарное изменение всех кубов всегда равно нулю. Это означает, что позитивное изменение на каком-либо кубе обязательно вызовет аналогичное негативное изменение другого куба этого же балансового пространства. Этот закон — одно из проявлений общего закона сохранения — со времен Луки Пачиолли используется в бухгалтерском учете. Однако в рамках описываемого подхода он управляет не изменениями учетных регистров, а кумулятивными изменениями аналитических кубов.

Контроль баланса обеспечивает непротиворечивость параметров — кубов, входящих в модель. Полнота и достоверность модели требуют корпоративной парадигмы построения внутренней модели хозяйственной деятельности, в рамках которой будет производиться формирование и постоянный аудит структуры параметров — кубов модели и технологии представления события слоя бизнес-логики. Внутренняя модель может изменяться при том, что бизнес-процессы остаются неизменными. В то же время изменения бизнес-процессов могут не затрагивать внутреннюю модель.

К сожалению, пока не удалось на практике с помощью современных средств поддержки многомерных баз данных и при разумных вычислительных ресурсах добиться удовлетворительных результатов по обеспечению оперативных двунаправленных потоков данных — из слоя бизнес-логики во внутреннюю модель и из модели — в слой бизнес-логики для нагруженных логистических процессов. Поэтому в настоящее время в “Системе Алеф” используется внутреннее хранилище аналитических данных, структура которого позволяет значительно ускорить загрузку и выгрузку данных по запросам слоя бизнес-логики. Однако в перспективе конструктор сохранит лишь централизованное управление структурой кубов, а функция их хранения и обработки будет передана специализированным многомерным базам данных.

Тезаурус системы и XML

Практика использования аналитических хранилищ показывает, что ситуации, в которых из различных источников в хранилище поступают согласованные потоки данных, встречаются крайне редко, если данные порождены в семантически не связанных подсистемах.

В отсутствие единого семантического пространства достаточно часто из двух источников в хранилище поступает информация о различных аспектах единого первичного события, причем каждый источник в процессе обработки информации уже произвел определенные необратимые действия. Попадая в хранилище в “обработанном” виде, информация из различных источников искусственно согласуется на основании определенных принципов. Процедура согласования при этом может быть достаточно сложной. Все это затрудняет оценку достоверности процедуры трансформации и поступающих на ее вход данных.

Чтобы избежать искажения картины хозяйственной деятельности, необходимо при каждом сеансе перегрузки данных выполнять предварительное их согласование. Надежная же технология согласования может существовать лишь при условии семантической связанности подсистем-источников данных в рамках единого тезауруса. Действительно, тезаурус —это сердце любой системы, это то “сокровище”, которое во многом определяет возможности системы и потенциал ее адаптации.

В рамках описываемого подхода семантическая связность подсистем, которые могут быть не связаны технологически, обеспечивается тезаурусом, описывающим предметную область как единое целое. Кроме того, элементы тезауруса — это те характеристики, с помощью которых определяется многомерная структура параметров внутренней модели хозяйственной деятельности.

Другими словами, тезаурус пронизывает и слой бизнес-логики, и внутреннюю модель хозяйственной деятельности, обеспечивая согласованность и способность адекватного восприятия данных как при передаче из слоя бизнес-логики во внутреннюю модель, так и обратно, при управлении бизнес-процессом с помощью параметров внутренней модели.

С появлением языка XML технологическая платформа для формирования тезауруса системы получила новый потенциал развития. Сравнительно низкая ресурсоемкость и высокая технологичность построения открытых семантических пространств, обладающих возможностью активного восприятия контента не только в рамках одной системы или корпорации, но и в рамках различных бизнес-сообществ, быстро вывела XML и базирующиеся на нем технологии на передовой уровень.

Наличие и поддержка отраслевого или корпоративного стандарта XML, представленного в виде файлов-описателей семантической разметки (DTD, XDR, XSD...), позволяет реализовать описываемый подход, несмотря на технологическую разобщенность подсистем. При этом в качестве первого шага выявляются элементы стандарта XML, их иерархия и атрибутика. Затем проектируется внутренняя модель: определяются параметры модели и их описатели, причем в качестве описателей используются исключительно элементы стандарта.

Однако возможности XML не ограничиваются обеспечением семантической связанности подсистем. Технология XML может использоваться также для представления и хранения документов.

Кроме того, сложно переоценить вклад единого тезауруса в корпоративную культуру предприятия. Модульный принцип построения информационных систем часто возводит своего рода перегородки не только в семантике системы, но и между специалистами предприятия, стимулируя эффект “островного мышления”, который внешне может выражаться в несогласованности значений показателей в отчетах, а по сути всегда вытекает из невозможности понять друг друга. Необходимость договариваться о терминах при формировании корпоративного стандарта заставляет специалистов преодолевать барьеры непонимания.

Таким образом, современные технологии дополнили друг друга — технологии XML оказались удивительно удобны для определения тезауруса системы и построения процессно-ориентированной части приложения, а технология OLAP — хорошее средство для построения внутренней модели хозяйственной деятельности.

Евгений Аксенов — генеральный директор компании "Алеф Консалтинг & Софт" (http://www.alef.ru). С ним можно связаться по e-mail: evgeny@alef.ru.