ASPEKTY INTEGRACJI SYSTEMÓW INFORMATYCZNYCH WSPOMAGAJ CYCH PODEJMOWANIE DECYZJI Z ELEMENTAMI ZARZ DZANIA WIEDZ

Transkrypt

1 ASPEKTY INTEGRACJI SYSTEMÓW INFORMATYCZNYCH WSPOMAGAJ CYCH PODEJMOWANIE DECYZJI Z ELEMENTAMI ZARZ DZANIA WIEDZ WITOLD CHMIELARZ Wydział Zarz dzania Uniwersytetu Warszawskiego Streszczenie Zasadniczym celem niniejszego artykułu jest analiza mo liwo ci migracji systemu opartego o baz danych w kierunku systemu optymalizuj cego sterowanie produkcj, a nast pnie systemu zarz dzania wiedz. Na pocz tku pracy przedstawiono zało enia budowy systemu bazodanowego, budow modelu konceptualnego oraz rzeczywistego. Nast pnie ukazano model optymalizacji sterowania produkcj oraz jego miejsce i rol w systemie wraz z mechanizmami integracji. W ko cowej cz ci referatu zaprezentowano koncepcj mechanizmu transformacji informacji zawartych w modelu na wiedz przechowywan w systemie oraz mechanizm porówna rzeczywistych wariantów rozwoju z przechowywanymi wzorcami. Summary The main goal of the article is analysis of possibility step by step integration of the data-based system and optimization system in management-knowledge information system. The first step here was generating system construction serving all basic processes in the firm. Then from the other side logic of mathematic optimization model is builded. The third step was conceptualization of the way of integration of two parts of the system. In the end of the paper conception of the knowledgemanagement architecture for described system is introduced. 1. Wprowadzenie Podstawowym celem niniejszego referatu jest analiza mo liwo ci stopniowej integracji systemów zarz dzania produkcj systemu opartego o baz danych oraz systemu optymalizacyjnego z wbudowan baz modeli i procedur w docelowo - zintegrowany system zarz dzania wiedz. Ide wiod c jest stworzenie systemu wspomagaj cego zarz dzanie pozwalaj cego jednocze nie na automatyczne wybieranie wariantów rozwoju produkcji. W zamierzeniach system miał obj wszystkie sfery zarz dzania przedsi biorstwem: zaopatrzenie, produkcj, zbyt i ksi gowo. W pracy skoncentrowano si na sferze produkcyjnej, najdokładniej rozpoznanej, przeanalizowanej i odwzorowanej w postaci trzech, komplementarnych wobec siebie systemów. Ogólnie rzecz bior c mo na je okre li jako system bie cego zarz dzania produkcj, system analiz i prognozowania optymalnej struktury zaopatrzenia, produkcji i zbytu oraz system wyboru optymalnego wariantu rozwojowego. Pierwszy z tych systemów jest tak skonstruowany, e posiada udokumentowane pó niejszymi zastosowaniami walory uniwersalne, pozwalaj ce na zastosowanie go w wielu sferach gospodarki. W drugim zostaje niejako odzwierciedlona wiedza ekspertów na temat okre- lonej, w skiej, specyficznej bran y gospodarowania. Trzecia funkcjonuje w chwili obecnej jedynie jako koncepcja badawcza. Kolejne kroki konstruowania systemu polegaj wi c na: - skonstruowaniu ogólnego oprogramowania generacyjnego obsługuj cego podstawowe procesy zachodz ce w przedsi biorstwie,

2 14 POLSKIE STOWARZYSZENIE ZARZ DZANIA WIEDZ Seria: Studia i Materiały, nr4, dostosowaniu go w warstwie aplikacji do bran owego modelu informacyjnego (hipotetycznego, a pó niej rzeczywistego), - zbudowaniu na strukturze informacyjnej modelu matematycznego, odzwierciedlaj cego procesy sterowania produkcj wraz z mechanizmem rozwi zywania go, - budowie oprogramowania interfejsu u ytkownika - pozwalaj cego na manipulowanie poszczególnymi składowymi funkcji celu modelu matematycznego i cz ci parametrów wej- ciowych, - zaprojektowaniu i wykonaniu bazy danych przej ciowo pozwalaj cej obsłu y przebiegi testowe modelu, - poł czeniu obydwu systemów w jeden system zintegrowany, ze wspóln baz danych, z mo liwo ci zewn trznego wprowadzania parametrów niezb dnych dla obliczania wska ników efektywno ci produkcji o dowolnej strukturze, - budowie mechanizmu transformacji informacji zawartych w modelu na wiedz przechowywan w systemie, - konstrukcji mechanizmu porówna rzeczywistych wariantów rozwoju z przechowywanymi wzorcami, - wdro eniu systemu zintegrowanego. Najtrudniejsze etapy budowy modelu logicznego i problemy informacyjne, które wi zały si z jego uruchomieniem opisano poni ej. 2. Oprogramowanie generacyjne bie cego sterowania produkcj Przedstawiony system 1 generacyjny jest przeznaczony dla organizacji gospodarczej, głównie przedsi biorstwa prowadz cego działalno produkcyjn. Zgodnie z tym zało eniem starano si skonstruowa w miar uniwersalny i elastyczny system wspomagaj cy zarz dzanie jednostk gospodarcz. Fakt skoncentrowania si na sferze produkcyjnej nie ograniczał mo liwo ci implementacyjnych projektu. Przeciwnie, wyzwanie polegaj ce na stworzeniu i realizacji takiego projektu polegało na przyj ciu za podstaw analiz sfery o relacjach najbardziej skomplikowanych. Zastosowanie go w innych dziedzinach polegało tylko na specyfikacji i systematyzacji uproszcze oraz dodaniu potencjalnych ró nic funkcyjnych. Budowa modelu konceptualnego i logicznego została poprzedzona odpowiednimi badaniami analityczno-projektowymi opisuj cymi warunki, jakie winien spełnia uniwersalny system informatyczny, aby jego opracowanie i wdro enie zaspokoiło oczekiwania u ytkowników z jednej strony, z drugiej za, aby techniczne i ekonomiczne wymagania rozwi za informatycznych odpowiadały bie cym trendom i mo liwo ciom. Analiza potrzeb informacyjnych u ytkowników systemu wspomagania produkcji oraz wst pne rozpoznanie jego zakresu informacyjnego, mo liwych zasile informacyjnych i wyj doprowadziły do istotnych spostrze e, które rzutowały na sposób i metod prowadzenia prac projektowych oraz na konstrukcj samego modelu konceptualnego i logicznego przedsi biorstwa. Po pierwsze - poszczególne wdro enia systemu powinny by realizowane w istotnie zró nicowanych warunkach organizacyjnych i poddawane konfrontacji ze zró nicowanymi oczekiwaniami u ytkowników. Oznacza to, e ka da konkretna edycja systemu - w zakresie jego zewn trznych funkcji informacyjnych - musi by dedykowana ostatecznemu odbiorcy i powinna zaspokaja jego 1 Chmielarz W.: Informacyjne aspekty integracji systemów wspomagaj cych zarz dzanie produkcj cz. I, w: Zarz dzanie Przedsi biorstwem, nr 1-2, Kwartalnik Naukowo-Techniczny, pod red. R. Knosali, Opole, 2001, str

3 Witold Chmielarz Aspekty integracji systemów informatycznych wspomagaj cych podejmowanie decyzji z elementami zarz dzania wiedz 15 specyficzne wymagania. Po drugie - wst pne prace projektowe w przypadku adnego systemu nie pozwoliły jeszcze na ustalenie i pełn kategoryzacj zamkni tej listy da u ytkowników w zakresie zewn trznych funkcji u ytkowych systemu. Oznaczało to, e system musi uwzgl dnia stał ewolucj oczekiwa z nim zwi zanych, a zatem powinien u ytkownikowi umo liwia samodzielne definiowanie coraz to nowych funkcji przetwarzania (nowych zapyta, nowych wydruków). System przedstawia wi c konstrukcj na tyle sparametryzowan i modularn, by jego ka dorazowe wdro enie lub modyfikacja funkcji u ytkowych nie wi zały z konieczno ci przeprogramowania modułów przetwarzania. Podstawow przesłank niniejszego modelu stanowi prze wiadczenie, e uzyskanie uniwersalno ci systemu i jego u ytkowej otwarto ci jest mo liwe, gdy przedmiotem modelowania w nim b dzie proces przetwarzania (np. produkcyjny). Sposób odwzorowania tego procesu powinien by za taki, by nie powodował sam z siebie strat informacyjnych, jednocze nie metoda odwzorowania nie mo e by zale na od - indywidualnej w przypadku ka dego wdro enia - decyzji o szczegółowo ci obserwacji procesu przetwarzania w danej jednostce. Zasadnicze elementy strukturalne systemu - w jego aspektach technologicznych - stanowi : - baza danych systemu wraz z systemem zarz dzania baz danych, - podsystem wej cia (komunikacji z u ytkownikiem), - podsystem zapyta i edycji wydruków, - podsystem generacji aplikacji. W stosunku do ka dego z wymienionych elementów okre lono zasady specyfikacji, a nie ostateczn posta implementacyjn. Oznacza to, e poszczególne wdro enia systemu poprzedza proces szczegółowego definiowania struktur i funkcji u ytkowych systemu oraz proces generowania aplikacji. Zatem przedmiotem projektu nie jest wersja wdro eniowa systemu, lecz ogólniejsza jego wersja generacyjna. Struktur organizacyjn systemu przedstawia rysunek 1. Powy sze zało enia odnosz si do dwóch mo liwych kierunków rozszerzenia systemu i jednej z mo liwo ci jego pogł bienia. Zacznijmy od rozszerze : - naturalnym rozszerzeniem systemu wspomagaj cego zarz dzanie w organizacjach gospodarczych jest rozbudowa systemu o te funkcje, które s odpowiednie dla całej bran y, obj cie informatyzacj procesu kierowania i nadzoru na szczeblu powy ej organizacji, np.: wsparcie komputerowe problematyki przerzutów surowca i produktów, handlu zagranicznego i przechowalnictwa długoterminowego, a tak e kontraktacji i skupu w skali kraju, - drugim kierunkiem rozszerzania projektowanego systemu jest obj cie informatyzacj funkcji obsługowych w przedsi biorstwie (zakładzie czy równie w skali bran y). Funkcji obsługowych takich jak: finanse i ksi gowo, szeroko rozumiana problematyka osobowopłacowo-sojalna, techniczno-remontowe i transportowe działanie zaplecza.

4 16 POLSKIE STOWARZYSZENIE ZARZ DZANIA WIEDZ Seria: Studia i Materiały, nr4, 2005 Podsystem k omunik acji z u ytk ownik ie m Podsystem zapyta i edycji wydruków Podsystem zarz dzania baz danych Podsystem generacji aplikacji u ytkowych Baza danych Aplikacje Rys.1. Struktura projektowanego systemu ródło: opracowanie własne Niniejsze zasady informatycznego systemu wspomagania zarz dzania procesami produkcyjnymi, cho nie zawieraj eksplicite okre lonych poł cze do wymienionych wy ej rozszerze, zawieraj jednak takie konstrukcje - w szczególno ci bazy danych s tak budowane - aby ewentualnie potrzebne poł czenia były mo liwe do wykonania i to w naturalny i niekosztowny sposób. Przez pogł bienie systemu wspomagania zarz dzania produkcj rozumie nale y jego zej cie na stanowisko pracy - w szczególno ci przez zastosowanie automatyki rejestruj cej zaszło ci produkcyjne stanowiska pracy (mo e to by równie rejestracja przej cia surowca lub produktu z/do magazynu). W takiej sytuacji poj cie w zła produkcyjnego (i przetwarzania) przenosi si na ni szy szczebel agregacji, nie wprowadza za adnych dodatkowych zakłóce koncepcji czy nowych wymaga. Ostatecznym wynikiem prac stało si stworzenie systemu generacyjnego rozbudowanego w kierunku modułów u ytkowych tzn. takich, w których nast puje generacja struktur aplikacyjnych bazy danych oraz definiowanie standardowych wydawnictw systemu. Integracja systemu bie cego sterowania produkcj jest przedstawiona w niej przez pryzmat odwzorowania u ytkowego i wynika z optyki jego widzenia. Stworzenie takiego oprogramowania drog rozszerzenia wcze niej istniej cego było mo liwe po zaimplementowaniu generacyjnej wersji oprogramowania zrealizowanej w wyniku referowanych bada oraz uwzgl dnieniu potrzeb konkretnego ju u ytkownika. Tym niemniej generacyjna struktura zbudowanego systemu umo liwia jego zastosowanie w dowolnym rodzaju przedsi biorstwa przemysłowego. Zasadnicze ró nice wyst puj tylko w jego warstwie bezpo rednio aplikacyjnej. Skonstruowany system ma charakter generacyjny tzn. potencjalny u ytkownik ma mo liwo automatycznego tworzenia aplikacji programu za pomoc programów z biblioteki modułów narz dziowych i u ytkowych. Umo liwia on okre lenie kolejnych etapów postaci menu ekranowego w iteracyjnym procesie konwersacji z u ytkownikiem. W zasadzie jest on narz dziem projektanta systemu przygotowuj cego kolejne zastosowania u ytkowe, a tak e dla administratora systemu, przy czym niektóre funkcje integracyjne s wł czone w zakres uprawnie tego ostatniego. Teoretycznie wyró nia si w nim jeszcze ponadto podsystem steruj cy i podsystem generowania wydawnictw.

5 Witold Chmielarz Aspekty integracji systemów informatycznych wspomagaj cych podejmowanie decyzji z elementami zarz dzania wiedz 17 Podsystem steruj cy zarz dza przetwarzaniem w kolejnych sesjach u ytkowych pracy z systemem i jest ci le zwi zany z podsystemem generacyjnym poprzez moduły oprogramowanie warstwy u ytkowej. Jest on w pełni niezale ny od ka dej kolejnej aplikacji. Spójno systemu jest zagwarantowana zapisami w zbiorach steruj cych systemu (tworzonych pod kontrol systemu generacyjnego). Podsystem ten odpowiednio dla okre lonego identyfikatora u ytkownika ustala zakres i ka dy kolejny krok przetwarzania, automatycznie wł czaj c kolejne funkcje u ytkowe. Jednocze nie zapami tywana jest cie ka przetwarzania realizowana dotychczas przez u ytkownika. cie ka ta w postaci listy globalnych zmiennych jest automatycznie aktualizowana i skracana w miar kolejnych powrotów. Podsystem generowania wydawnictw mo e by wykorzystywany do definiowania i uzyskiwania dowolnej postaci wydruku otrzymywanego jako rezultat ostatecznego działania systemu. Ka de z wydawnictw stanowi jednocze nie logiczn i spójn cało strukturalnie zwi zan ze struktur logiczn danych zawartych w systemie. Z drugiej strony u ytkownik ma zawsze mo liwo okre lenia postaci graficznej ci le dostosowanej do swoich potrzeb. U ytkowa praca z systemem polega na aktywizacji kolejnych funkcji przetwarzania. Procesem tym steruje moduł obsługi menus systemu sterowania. Podstawow grup globalnych parametrów systemu w odniesieniu do omawianej warstwy stanowi informacje o dokonanych dotychczas w trakcie sesji nadal aktywnych wyborach u ytkownika. Poszczególne funkcje przetwarzania mog by równie wywoływane automatycznie przez inne funkcje, dla wspomo enia generalnych działa zleconych przez u ytkownika. Ze wzgl du na odr bno ci technologiczne i funkcjonalne, cało oprogramowania odpowiedzialna za bezpo redni współprac z u ytkownikiem podzielona jest na moduły: obsługi menus, uzgadniania parametrów przetwarzania i funkcji przetwarzania, ekranowej prezentacji wyników i manipulacji ekranem, interfejsu z warstw logiczn dost pu do bazy danych, obsługi zlece zewn trznych oraz po rednio generacji wydawnictw. Współzale no ci pomi dzy modułami pokazuje rysunek.2. Otoczenie O bsługa transakcji ze wn trznych O bsługa menus Funkc je przetwar zaj ce Ekranowa edyc ja wyników Uzgadnianie par ametrów Inter fejs z logiczn warstw baz y danyc h Gener ator wydruków Rys. 2. Współpraca modułów oprogramowania warstwy u ytkowej ródło: opracowanie własne

6 18 POLSKIE STOWARZYSZENIE ZARZ DZANIA WIEDZ Seria: Studia i Materiały, nr4, 2005 Kluczow w całej warstwie rol, jako koordynator całego procesu u ytkowego wykorzystania systemu, odgrywa moduł obsługi menus. Rozwi zania technologiczne, strukturalne i funkcjonalne przyj te dla tego modułu rzutuj w sposób zasadniczy na realizacj pozostałych modułów i zarazem funkcjonowanie całego systemu bie cego sterowania produkcj. 3. Implementacja systemu bie cego sterowania produkcj w bran y System wspomagaj cy zarz dzanie, po oprogramowaniu mo e zosta wdro ony w organizacji bran owej 2. Wdro enie to powinno by poprzedzone pełn analiz organizacyjno-informacyjn organizacji przeprowadzon pod k tem wdro enia systemu generacyjnego, zało eniami wdro enia systemu i zebraniem danych niezb dnych dla realizacji kolejnych aplikacji. Na tej podstawie mo na dopiero skonstruowa i rozwija na tej bazie system optymalizacyjny wspomagania decyzji. Podstawowa struktura informacyjna, uzyskana dzi ki pocz tkowym analizom staje si podstaw zarówno do stworzenia systemu bie cego sterowania produkcj, jak te systemu podejmowania decyzji przedstawiona jest na rysunku 3. Stworzony dzi ki rozpoznaniu system programów aplikacyjnych obejmuje trzy zasadnicze sfery zarz dzania organizacj bran ow : zaopatrzenie, produkcj oraz zbyt. System od pocz tku nastawiony jest na rejestracj faktów, nie za dokumentów. Podej cie takie zapewnia jego u yteczno nawet przy zmieniaj cej si strukturze organizacyjnej jednostki, opisywanie za jego pomoc nowych zjawisk oraz bezkonfliktowe dodawanie dodatkowych funkcji u ytkowych. Spowodowane to było faktem, e składał si on z trzech niezale nych, lecz powi zanych ze sob programów u ytkowych: - programu głównego (steruj cego) - pozwalaj cego na wykorzystanie przez uprawnione osoby dost pnych im funkcji u ytkowych, - programu generacyjnego - przeznaczonego wył cznie dla administratora systemu - zapewniaj cego spójno i koherentno struktur organizacyjnych programu, - generatora wydruków - pozwalaj cego samodzielnie skonstruowa dowolny wydruk oparty na istniej cych zasobach. W odniesieniu do organizacji bran owej program główny realizował, po przeprowad zeniu rozpoznania organizacyjno-informacyjnego, zebraniu w jego trakcie danych wej ciowych i wygenerowaniu przy jego pomocy odpowiednich aplikacji - w tym symulacyjnych planów krótkoterminowych produkcji - nast puj ce zasadnicze funkcje u ytkowe: - Zakładanie i weryfikacj kartotek danych, a w szczególno ci: Katalogów: słowników surowców podstawowych, słowników surowców - w podziale na fazy przetwórstwa i przyporz dkowane im elementy, słowników asortymentów, słowników materiałów pomocniczych, klasyfikatorów agreguj cych, słowników dostawców, słowników odbiorców. Cenników: cennik surowców podstawowych, cennik elementów produkcyjnych, materiałów pomocniczych oraz asortymentów - dla ka dego rodzaju mo na wprowadzi co najmniej cztery rodzaje cen np.: ewidencyjna, zaopatrzeniowa, hurtowa, detaliczna, minimalna, skupu. Norm produkcyjnych wyrobów. - Funkcje zarz dzania zakładem produkcyjnym: Chmielarz W.: Systemy informatyczne wspomagaj ce zarz dzanie. Aspekt modelowy w budowie systemów, Oficyna Wydawnicza Elipsa, Warszawa, 1996

7 Witold Chmielarz Aspekty integracji systemów informatycznych wspomagaj cych podejmowanie decyzji z elementami zarz dzania wiedz 19 Rozliczanie i analiza faz produkcyjnych Planowanie i ewidencja zaopatrzenia surowcowego - ewidencja dziennych dostaw elementów produkcyjnych wg dostawców, - automatyczne wyliczenie globalnych stanów surowców na dany dzie, - sporz dzanie bilansów stanów, przychodów i rozchodów surowców, - drukowanie stosownych do tego dokumentów i rozlicze. Planowanie i ewidencja zbytu wyrobów gotowych W ramach systemu, na dany dzie oraz godzin w stosunku do okre lonego punktu odbiorczego (np. sklepu) mo liwa jest ewidencja sprzeda y w podziale na asortymenty oraz wydruk towarzysz cych temu dokumentów. Ewidencja dowolnych stanów i przepływów w zakładzie Wyszczególnione w punktach poprzednich funkcje u ytkowe s rozwini tymi przykładami obsługi dowolnych stanów i przepływów w zakładzie. W analogiczny sposób mo na rozwin dowolne stany zdefiniowane (i obsługiwane przez t funkcj ). Proces ten przebiega w dwóch etapach: Definiowanie typów stanów surowców i produktów w ró nych fazach produkcji: fazy produkcji: obrót surowcowy, dystrybucja do handlu, produkcja asortymentów. Jest to funkcja pomocnicza słu ca kombinacji ze sob odpowiednich elementów produkcyjnych. Do zmian w ten sposób ustalonych stanów słu y nast pna funkcja. Aktualizacja warto ci stanów surowców i produktów - przeznaczona do bie cej rejestracji dowolnego stanu w organizacji zakładzie np. Sprzeda produktów na dany dzie wg: asortymentu, podstawienia, zamówienia, planu, realizacji, a z drugiej strony: odbiorcy, zamówienia, planu, realizacji. Poszczególne elementy tego stanu s wypełniane przy okazji aktualizacji innych stanów - asortymentu, dostaw surowca, składania zamówie, planowania oraz realizacji. Generacja wydruków: system umo liwia sporz dzenie na ró nych poziomach nast puj cych wydruków: bilansu stanów, przychodów i rozchodów surowców, bilansu dostaw zamówie i planów sprzeda y, bilansu dostaw, planu i realizacji sprzeda y, wydruku dokumentów wydania w obrocie detalicznym, wydruku dziennego zestawienia sprzeda y oraz wydruków fizycznych dokumentów wydania i zestawienia sprzeda y. Administrator systemu - ma mo liwo dokonania: operacji na li cie u ytkowników, wy wietlania/wydruku pełnej listy, wy wietlania wydruku listy nazwisk, aktualizacji, operacji na strukturach steruj cych (przegl dania cie ek przetwarzania u ytkowników, przegl dania funkcji u ytkowych, diagnozy spójno ci i zupełno ci struktur steruj cych, wydruku funkcji steruj cych, wydruku funkcji u ytkowych, wydruku wyników testów diagnostycznych, zmiany własnego hasła). Program integracyjny oraz generator wydruków s przeznaczone w zasadzie dla administratora systemu lub osoby stricte przyuczonej do ich obsługiwania. Zarówno jeden jak i drugi wymaga bowiem znajomo ci elementów struktury technicznej systemu w sensie np. struktur baz danych czy funkcji u ytkowych. Program integruj cy stanowi nieodł czn cz systemu (niemo liwe s bez niego dodawanie jakichkolwiek nowych funkcji czy przyporz dkowanie nowemu u ytkownikowi), za generator wydruków mo e działa zupełnie samodzielnie i nie jest niezb dny dla prawidłowego funkcjonowania cało ci systemu. Za jego pomoc mo na natomiast stworzy dowolny w gruncie rzeczy wydruk i stosuj c program integracyjny realizacj tego wydruku podczepi " do programu głównego.

8 20 POLSKIE STOWARZYSZENIE ZARZ DZANIA WIEDZ Seria: Studia i Materiały, nr4, Zało enia systemu optymalizacyjnego wspomagania decyzji organizacji bran owej Niniejszy rozdział identyfikuje miejsce podsystemu optymalizacji w systemie sterowania produkcj zakładów, zało enia programistyczne jego poszczególnych modułów oraz mo liwo ci rozwi za komunikacji oprogramowania podsystemu z oprogramowaniem narz dziowym systemu. Najistotniejszym wymogiem, jaki tu musi zosta spełniony jest zachowanie integracji całego systemu. Ten punkt widzenia implikuje wszelkie działania zwi zane z konstruowaniem podsystemu optymalizacji i wymaga rozstrzygni, co do zasad budowy interfejsu pomi dzy podsystemem a cało ci systemu oraz poziomu wbudowania podsytemu w struktury cało ci systemu, okre lenia spójnych zasad ogranicze podsystemu ze wzgl du na system, w jakim działa. Struktur systemu obrazuje rysunek 3. System bie cego sterowania produkcj System interakcji z u ytkownikiem - menu podsystemu Baza danych Transmisja z/do systemu System generacji i modyfikacji modeli Solwer Baza modeli Rys. 3. Struktura podsystemu optymalizacji ródło: opracowanie własne Wykorzystanie podsystemu w sposób u ytkowy polega na interakcyjnej generacji kolejnych modeli i ich przetworzeniu. Proces ten jest kierowany przez moduł menu podsystemu, wspólny dla modułu obliczeniowego (solwera) i modułu generacji i modyfikacji modeli. Po zako czeniu kreacji postaci obliczeniowej modelu nast puje powrót do modułu menu i wykonanie dalszych czynno ci. Posta obliczeniowa modelu powstaje poprzez operowanie systemem menu na: wzgl dnie stałej strukturze ogólnej modelu (wn trze tablicy simpleksowej), przez okre lanie wierszy/kolumn aktywnych w danym przetworzeniu w sesji obliczeniowej, wariantowych lub zmiennych ograniczeniach (ograniczenia górne/dolne, stany normatywne itp.), postaci funkcji celu, z okre lonego repertuaru funkcji celu i/lub ich bie cej kombinacji. Przetworzenie mo e by dokonywane wielokrotnie dla tej samej postaci wn trza tablicy simpleksowej z ró nymi warto ciami ogranicze b d funkcji celu lub te jednokrotnie dla zafiksowanej lub zmienionej postaci obliczeniowej modelu. Kolejne formy postaci modelu s

9 Witold Chmielarz Aspekty integracji systemów informatycznych wspomagaj cych podejmowanie decyzji z elementami zarz dzania wiedz 21 zapami tywane, tak, aby nie nast powało w jednej sesji powtórne obliczanie tej samej postaci modelu. Wszelkie operacje dokonywane s na bie cej postaci modelu. Dokonanie jednego przetworzenia w jednej sesji obliczeniowej jest procesem zamkni tym i do momentu jej zako czenia u ytkownik nie ma mo liwo ci ingerencji w proces obliczeniowy, za wyj tkiem funkcji przerwania i powrotu do głównego menu. Ró nice technologiczne i proceduralne sprawiaj, e oprogramowanie powoduj ce przetworzenie w podsystemie optymalizacji dzieli si na nast puj ce moduły: - moduł menu (katalogów opcji), - moduł generacji i aktualizacji modeli, - moduł obliczeniowy (solwer), - moduł transmisji z/do podsystemu. W zale no ci od przyj tego rozwi zania ten ostatni mo e by lub nie integraln cz ci modułu obliczeniowego (sprowadzaj c go do odpowiednich procedur). Najistotniejszym elementem budowanego podsystemu jest moduł menu jako steruj cy całym procesem generowania i przetwarzania modeli. Jego konstrukcja z jednej strony rzutuje na wszelkie rozwi zania technologiczne, strukturalne i funkcjonalne przyjmowane w podsystemie, z drugiej za sama jest pochodn rozwi za przyj tych w relacji z otoczeniem. Procedura działania podsystemu optymalizacji w zale no ci od przyj tej ostatecznie szczegółowej postaci technicznej realizacji całego systemu została poni ej przedstawiona w postaci wariantów mo liwych rozwi za zbudowanych na bazie zało e oprogramowania narz dziowego i przedstawia si w sposób nast puj cy: Podsystemu wzgl dnie niezale nego Krok 1 - moduł obsługi menus systemu na podstawie przedstawionego u ytkownikowi zlecenia wykonania zaktywizuje w module funkcji przetwarzania funkcj wywołuj c działanie menu podsystemu. Po rednim skutkiem tego faktu b dzie oddanie do dyspozycji podsystemowi ekranu, co umo liwia bie c komunikacj z u ytkownikiem. Moduł ustrukturalizowanych menu podsytem uzgadnia w interakcji z u ytkownikiem parametry bie cej postaci obliczeniowej modelu, a mianowicie: - okre laj ce zakres danych, które trzeba wyeksportowa z bazy danych systemu, - okre laj ce zakres danych, które wynikaj z oblicze wewn trznych podsystemu i b d zasilały baz danych, - własne parametry modułu obliczeniowego. Zako czenie procesu okre lania zakresu przetwarzania (czyli de facto bie cego modelu) powoduje powrót do modułu funkcji przetwarzania. Krok 2 - moduł funkcji przetwarzania wywołuje z modułu obsługi zlece zewn trznych program dotycz cy aktualizacji opisu modułu obliczeniowego podsystemu optymalizacji, w którym to na podstawie przekazanych mu parametrów dokonuje wypełnienia odpowiednich pól zbiorów eksportu i importu z bazy danych (aktualizacja biblioteki). Krok 3 - moduł obsługi transakcji zewn trznych aktywizuje z modułu funkcji przetwarzania procedur eksportu dla modułu obliczeniowego podsystemu optymalizacji. Eksportowany zbiór zasilaj cy macierz simpleksow i pozostałe zapotrzebowanie modułu obliczeniowego na wej ciu do solwera ma posta okre lonego wymaganiami modułu zbioru sekwencyjnego. Ekran jest nadal udost pniony dla wykonania działa podsystemu optymalizacji. W podsystemie optymalizacji

10 22 POLSKIE STOWARZYSZENIE ZARZ DZANIA WIEDZ Seria: Studia i Materiały, nr4, 2005 odbywaj si obliczenia bie cej postaci modelu i po ich zako czeniu aktywizowany jest moduł menu w celu uzgodnienia postaci przedstawienia wyników ko cowych. Na podstawie wyspecyfikowanego wcze niej zlecenia transakcyjnego uruchamiane s jednocze nie w module funkcji przetwarzania procedury importuj ce zbiór z solwera. Moduł menu aktywizuje procedury przekazania u ytkownikowi bie cych wyników oblicze i artykułuje zapytanie o zapotrzebowanie na dalszy ci g oblicze. W przypadku odpowiedzi pozytywnej procedura powraca do kroku 1, tzn. nast puje inicjacja generacji (aktualizacji) nowej postaci bie cej, w przypadku przeciwnym jest przekazywana do modułu obsługi menus i dla podsystemu optymalizacji ko czy swe działanie do chwili ponownego wywołania. Nadbudowy nad modułem obsługi zlece zewn trznych W wersji poprzedniej wymagana była nadmierna rozbudowa opisu transakcji o transakcje, które przy wielokrotnym przetworzeniu wygenerowanych postaci modelu b d si powtarzały. Aby unikn zarówno rozbudowy opisu jak i potrzeby powtarzania tych samych transakcji i wielokrotnego tym samym komunikowania si z modułem interfejsu dost pu do warstwy logicznej bazy danych systemu, mo na w bibliotece transakcji zdefiniowa wszystkie transakcje o charakterze stałym. Wówczas wst pne uzgodnienie w zakresie cz ci zlece z modułem solwera b dzie si odbywało pomi dzy nim a modułem obsługi zlece zewn trznych (zlecenia typu: eksportuj nazwy artykułów). Cz mniej u ywana powodowałaby konieczno si gania do bazy danych. Zej cia na ni szy poziom ogólno ci Dot d zakładano wzgl dn niezale no podsystemu optymalizacji (pozostawienie mu funkcji edycji ekranowych i generacji wydawnictw) manipuluj c w kolejnych wariantach warstw dost pu do bazy danych systemu. Obecny wariant opiera si na pozostawieniu w gestii podsystemu optymalizacji jedynie procedur generacji modeli i procedur przetwarzaj cych w odpowiednich modułach, za poprzez system odwoła korzystanie z zasobów pozostałych modułów otoczenia takich jak : moduł uzgadniania, parametrów przetwarzania oraz ekranowej prezentacji wyników, moduł narz dziowych procedur manipulacji ekranem i moduł generacji wydawnictw. Zapewnia to co prawda całkowit integralno systemu, lecz w istotny sposób zwi ksza liczb odwoła. Zachodzi w tym wypadku obawa, e ilo odwoła mogłaby przewy szy ilo procedur przetwarzaj cych i generuj cych oraz przedłu y re im czasowy wykonania oblicze. Oszcz dno ci powstaj natomiast w sferze tworzenia odpowiednich procedur wizualizacji i fizycznej generacji w podsystemie optymalizacji. Wariant ten powoduje tak e konieczno rozbudowy wi kszo ci modułów o funkcje wykonywane do tej pory przez odpowiednie procedury podsystemu (np. moduł obsługi menus o menu solwera). Procedura przetworzenia w podsystemie optymalizacji wygl da w takim układzie nast puj co: Krok 1 - jako kolejne menu w module obsługi menus zostaje wywołane menu obsługuj ce w zeł generacji i obliczeniowy. Bez po rednictwa modułów podsystemu optymalizacji komunikuje si ono z modułem obsługi zewn trznych transakcji, gdzie dokonywana jest aktualizacja opisu solwera. Krok 2 - nast puje wywołanie procedury eksportu dla solwera i powrót do modułu obsługi menus po zako czeniu procedury przetworzenia bie cej postaci modelu. Krok 3 - w wypadku zaakceptowania odpowiedniej opcji po zako czeniu oblicze nast puje odwołanie do modułu narz dziowych manipulacji ekranem lub w wypadku konieczno ci gene-

11 Witold Chmielarz Aspekty integracji systemów informatycznych wspomagaj cych podejmowanie decyzji z elementami zarz dzania wiedz 23 rowania wydruków, do modułu generacji wydawnictw, lub w przypadku wyra onej ch ci powtórzenia oblicze powrót do menu rozpoczynaj cego cykl działa. Wariant szósty wyczerpuje w zasadzie mo liwo ci usytuowania podsystemu optymalizacji w systemie sterowania produkcj zakładów przemysłu mi snego. Kwesti konstruktorów systemu był wybór z zarysowanych wariantów wariantu realizacyjnego. Trudno jest jednoznacznie okre- li, który z nich najbardziej odpowiada modelowanej rzeczywisto ci. S dzi nale ało wi c, e do głosu dojd w tym przypadku wzgl dy utylitarne. Najwi ksze szanse realizacyjne ma w tym układzie wariant pierwszy ze wzgl du na skupienie funkcji w jednym podsystemie funkcjonalnym i mo liwo wzgl dnie niezale nej od reszty systemu realizacji. Z kolei wzgl dy integracyjne przemawiały za wykonaniem ostatniego wariantu. Mo liwe te było stworzenie pewnych kompromisowych rozwi za hybrydowych polegaj ce na np. generowaniu pewnych wydruków o po danym zunifikowanym standardzie poprzez moduł generowania wydawnictw, a nie za bezpo rednio z procedur podsystemu optymalizacji. Sposób komunikacji z baz danych i innymi modułami systemu zale y od wyboru wariantu realizacji współpracy podsystemu optymalizacyjnego. 5. Podsumowanie - koncepcja uzupełnienia systemu przez mechanizmy zarz dzania wiedz Transformacja danych w wiedz w istocie potrzebna do podejmowania decyzji mo e si odbywa bardzo ró nymi drogami. Pocz tkowo dane s gromadzone w bazie danych. Nast pnie po wst pnym przetworzeniu umieszcza si je w hurtowniach danych. W celu umo liwienia wykorzystania wiedzy w nich zawartej do celów zarz dzania dane te przechodz przez proces transformacji, przygotowuj cy je do analizy szczegółowej. Analiza ta dokonywana jest narz dziami automatycznego wyszukiwania danych (Data-Mining). Ostatecznym krokiem przetworzenia jest porównanie wyszukanych danych z wzorcami (zachowa, reakcji) przechowywanymi w inteligentnych systemach, pozwalaj cych na interpretacj uzyskanych porówna. Rezultatem ostatecznym tych porówna jest uzyskanie oceny przydatno ci uogólnionej informacji dla celów zarz dzania oraz jej zgromadzenie, razem z danymi, w bazie wiedzy. Proces wydobywania u ytecznej wiedzy z danych masowych nazywa si zarz dzaniem wiedz. Zarz dzanie wiedz to efektywne wykorzystanie przez u ytkownika mechanizmów manipulacji informacj w celu usprawnienia procesów kierowania organizacj. Najbardziej efektywnym narz dziem zarz dzania wiedz jest automatyczne wyszukiwanie informacji (Data-Mining). Data-Mining jest to proces automatycznej ekstrakcji u ytecznej, warto ciowej i uprzednio nieznanej wiedzy z du ych baz danych. Ujawnione w ten sposób ukryte trendy, korelacje i wzorce w danych wspomaga mog procesy decyzyjne w przedsi biorstwie. Podstawa zarz dzania wiedz w bazach danych wymaga gromadzenia masowych danych, pot nych mocy przetworzeniowych i skutecznych algorytmów wyszukiwawczych. Data-Mining polega głównie na automatycznym przewidywaniu trendów na podstawie danych uzyskanych z baz przemysłowych oraz automatycznym odkrywaniu nieznanych uprzednio wzorców zale no ci i zachowa. Spowodowane jest to faktem, e w wielkich bazach danych niezb dne dla zarz dzania dane s gł boko ukryte, oraz faktem, e dane dotycz ce organizacji mog by konsolidowane lub trzymane na serwerach intranetowych lub internetowych. Skutkiem działania poszukiwacza danych u ytkownika ko cowego - jest wyabstrahowanie niezb dnej informacji z baz danych. Proces transformacji informacji w wiedz przebiega w sposób nast puj cy: - zebranie danych w bazie danych systemu,

12 24 POLSKIE STOWARZYSZENIE ZARZ DZANIA WIEDZ Seria: Studia i Materiały, nr4, wst pne przetworzenie danych i gromadzenie ich w hurtowniach danych, - transformacja danych w elementy modelu w celu przygotowania ich do tworzenia wariantów rozwoju organizacji, - dalsza analiza przygotowana z u yciem narz dzi automatycznych, - porównanie stworzonego modelu z modelami zgromadzonymi w bazie modeli, - w przypadku powstania nowego wariantu rozwoju, okre lenie jego efektywno ci i zapami tanie w bazie wiedzy, słu cej ostatecznemu podj ciu decyzji. Tabela zidentyfikowanych wariantów rozwoju Tabela elementów modeli do tworzenia wariantów rozwoju i informacji Macierz transformacji Narz dzia I-CASE Tabela metod przekształcenia elementów modeli Podejmowanie decyzji Rys. 4. Transformacja danych w modele do podejmowania decyzji ródło: opracowanie własne W powy szym uj ciu koncepcja architektury systemu wygl dałaby w sposób nast puj cy: - Moduł pytaj cy - interakcyjny mechanizm zapyta (j zyk u ytkownika), - Identyfikator - zebranie danych. Opis problemu za pomoc atrybutów, funkcji i procesów, - Selektor - kategoryzacja danych i elementów modeli (wyszczególnienie nowych), - Identyfikator - mechanizm porównania z baz modeli (dodanie nowych), - Ewaluator - powi zanie problemu z wła ciw metod jego rozwi zania, - Baza rozwi za zbiór metod rozwi zywania problemów, - Solwer - automatyczne rozwi zanie problemu lub przeł czenia na wła ciwe narz dzie wspomagaj ce typu I-CASE tool (gdy brak jest gotowego rozwi zania), - Modyfikacja modelu lub stworzenie nowego, na podstawie wzorców przechowywanych w bazie wiedzy. Jest to jednak nadal jedynie koncepcja, b d ca w stanie konstrukcji. Jak dot d zrealizowano dokładne rozpracowanie systemu aplikacji opartego na bazie danych oraz poł czonego z nim systemu podejmowania decyzji wspomaganego przez baz modeli. Dalszy jej rozwój b dzie polegał na skonstruowaniu automatycznego narz dzia wybieraj cego najlepsze rozwi zanie spo ród dost pnych lub w przypadku braku takiego b dzie współpracował z u ytkownikiem w stworzeniu takiego, które b dzie akceptowalne dla u ytkownika ko cowego. W przytoczonym przykładzie rozwa ano mo liwo u ycia jako takiego narz dzia systemu klasy I-CASE.

13 Witold Chmielarz Aspekty integracji systemów informatycznych wspomagaj cych podejmowanie decyzji z elementami zarz dzania wiedz 25 Moduł pytaj cy U ytkownik Identyfikator Hurtownia Danych Baza modeli Selektor Ewaluator I-CASE Solwer Baza Rozwi za Stop Rys. 5. Koncepcja architektury systemu zarz dzania wiedz ródło: opracowanie własne W powy szym artykule przedstawiono najwa niejsze problemy zwi zane z informacyjnymi aspektami integracji systemów opartych na bazie danych, bazie modeli oraz bazie wiedzy na przykładzie organizacji bran owej. liczba problemów, które pojawiły si w trakcie praktycznej implementacji modeli przekracza pocz tkowe wyobra enia i intuicje twórcy systemu. Pozostaje mie nadziej, e problemy te i praktyczne sposoby ich rozwi zania zaprezentowane w niniejszym artykule przyczyni si do zmniejszenia trudno ci, jakie czekaj nast pców na drodze tworzenia zintegrowanych systemów zarz dzania. Bibliografia 1. Budzy ski R.: Komputerowy system przetwarzania danych ekonomiczno-finansowych w przedsi biorstwie, Wydawnictwo Naukowe Uniwersytetu Szczeci skiego, Szczecin, 2000, 2. Chmielarz W.: Systemy informatyczne wspomagaj ce zarz dzanie. Aspekt modelowy budowy systemów, Oficyna Wydawnicza Elipsa, Warszawa, Chmielarz W.: Informacyjne aspekty integracji systemów wspomagaj cych zarz dzanie produkcj cz. I, w: Zarz dzanie Przedsi biorstwem, nr 1-2, Kwartalnik Naukowo-Techniczny, pod red. R. Knosali, Opole, 2001, str Chmielarz W.: Modelowanie systemów wspomagaj cych zarz dzanie produkcj, w: Komputerowo Zintegrowane Zarz dzanie, tom I, zbiór prac pod red. R. Knosali, WNT, Warszawa, 2003, str Chmielarz W.: Tendencje rozwoju narz dzi automatycznego wyszukiwania danych (datamining), w materiałach konferencji naukowej "Systemy Wspomagania Organizacji", praca naukowa pod red. J. Gołuchowskiego i H. Sroki, wydawnictwa Akademii Ekonomicznej w Katowicach, Katowice, 2001, str

14 26 POLSKIE STOWARZYSZENIE ZARZ DZANIA WIEDZ Seria: Studia i Materiały, nr4, Chmielarz W.: Aspekty zarz dzania wiedz w systemach wspomagaj cych organizacj, w materiałach konferencji naukowej "Systemy Wspomagania Organizacji" SWO 2000, pod red. J. Gołuchowskiego i H. Sroki, wydawnictwa Akademii Ekonomicznej w Katowicach, Katowice, 2000, str