close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

bd000101238

код для вставкиСкачать
На правах рукописи
Долженко Виктор Алексеевич
АНАЛИЗ И М О Д Е Л И Р О В А Н И Е И Н Ф О Р М А Ц И О Н Н О Й
С И С Т Е М Ы У Ч Е Т А П Р А В НА Ц Е Н Н Ы Е Б У М А Г И
Специальность 08.00.13 - математические и инструментальные
методы экономики
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
кандидата экономических наук
Ростов-на-Дону- 2005
Диссертация выполнена в ГОУВПО Южно-Российский государственный
технический университет (Новочеркасский политехнический институт)
Научный руководитель:
доктор экономических наук, доцент
Ефимов Евгений Николаевич
Официальные оппоненты:
доктор экономических наук, профессор
Дуканич Людмила Владимировна
кандидат экономических наук
Щербаков Сергей Михайлович
Ставропольский государственный
Ведущая организация:
университет
Защита состоится 20 июня 2005г. в
часов
на заседании
диссертационного совета ДМ 212.209.03 в Ростовском государственном
экономическом университете «РИНХ» по адресу: 344002, г. Ростов-на-Дону,
ул. Б. Садовая, 69, ауд. 231
С
диссертацией
можно
ознакомиться
в
научной
библиотеке
Ростовского государственного экономического университета «РИНХ»
Автореферат разослан 20 мая 2005г.
Ученый секретарь
диссертационного совета
^7^C^J==:^^
Тищенко Е.Н.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность
темы диссертационного исследования. Формирова­
ние эффективной инфраструктуры российского фондового рынка является
важной задачей, решение которой обеспечит повышение инвестиционной ак­
тивности как национальных, так и иностранных инвесторов. Неотъемлемой
частью инфраструктуры фондового рынка является учетная система, которая
обеспечивает учет прав на ценные бумаги ( У П Ц Б ) и объединяет организации,
осуществляющие депозитарную деятельность, и деятельность по ведению
реестра владельцев ценных бумаг. Решение задач, возложенных на инфра­
структуру невозможно без применения новых информационных технологий.
Как регистраторская, так и депозитарная деятельность характеризуется
сложными технологиями обработки информации, на которые накладываются
жесткие ограничения по времени выполнения основных функций, достовер­
ности преобразования информации, надежности функционирования системы.
Информационные системы, обеспечивающие учет прав на ценные бумаги
( У П Ц Б ) относятся к классу сложных экономических информационных сис­
тем. Эффективное функционирование таких систем определяется бизнеспроцессами предметной области, архитектурой системы, решениями, приня­
тыми при проектировании программного и технического обеспечения, экс­
плуатационными характеристиками системы. Для пользователей информа­
ционных систем У П Ц Б важными характеристиками является потребитель­
ское качество', которое обуславливает пригодность экономической инфор­
мационной системы ( Э И С ) удовлетворять потребности пользователей.
Вопросы, встающие перед разработчиками и пользователями информа­
ционных систем У П Ц Б , недостаточно освещены в отечественной и зарубеж­
ной литературе. Это касается аспектов объектно-ориентированного анализа и
проектирования, исследования и прогнозирования производительности сис­
тем (времени отклика системы, пропускной способности сервера, готовности
системы), масштабируемости, функциональной полноты, потребительского
качества.
Степень разработанности
проблемы. Вопросам развития инфра­
структуры фондового рынка посвящено значительное число теоретических и
методологических публикаций в отечественных и зарубежных литературных
источниках. Среди широкоизвестных следует отметить работы следующих
авторов: Шарп У., Александер Г., Бейли Дж., Эрлих А., Шаттелес Т., Рей
К.И., Фридман М., Алексеев М.Ю., Берзон Н.И., Петров B.C.
При изучении инфраструктуры фондового рынка основное внимание
уделяется организационным, административным, технологическим и юриди­
ческим вопросам, а аспекты информационного обеспечения У П Ц Б отражены
фрагментарно. Недостаточно изучены вопросы влияния различных параметСоциалыю-экономическая статистика Словарь / п п | р^цпящрй лл г Ha^iapn^Yi-М Финансы и статисти­
ка, 1981 с 444, 449,452
' " ^ ПЛЦИОЦЖЛВПКЯ ,
кММИвТЕМ
СП
•^
'fis^m
о»
ров информационных систем на потребительское качество их функциониро­
вания.
Вопросы построения и исследования качества экономических инфор­
мационных систем ( Э И С ) нашли отражение в работах Абрамова А.А, Благодатских В.А., Боэм Б., Волковой В.Н., Дика В.В., Долятовского В.А., Дубовец
Л.Е, Ефимова Е.Н., Ефимовой Е.В., Иванова А.П., Клейнрока Л., Латыпова
P.P., Липаева В.В., Майерс Г., Мишенина А.И., Олифера Н.А., Орлова С.А.,
Пятиной Е.Е., Синавиной В.Г., Силантьева П.Г., Юдина Д.Б., Хубаева Г.Н.,
Хашиевой Л.Н., Широбоковой С.Н., Щербакова С М . и других.
Однако нам неизвестны работы, в которых проведен объектноориентированный анализ информационных систем У П Ц Б , а также их моде­
лирование с целью исследования показателей качества функционирования,
важных для разработчиков и пользователей учетной системы фондового рын­
ка.
В настоящее время на рынке программных продуктов имеются ряд
информационных систем, ориентированных на использование в депозитари­
ях и регистраторах. В тоже время, по нашим сведениям, отсутствуют работы
посвященные анализу функционального состава информационных систем
У П Ц Б ; их сравнительной оценке по критерию функциональной полноты, не
рассматриваются модели для исследования и прогнозирования производи­
тельности таких систем (времени отклика системы, пропускной способности
сервера, готовности системы) и масштабируемости.
Цель и задачи исследования. Основной целью диссертационного ис­
следования является анализ, моделирование и прогнозирование характери­
стик потребительского качества информационных систем У П Ц Б , результаты
которого могут быть использованы при проектировании и выборе таких сис­
тем.
Цели диссертационного исследования обусловили решение следующих
научных и практических задач:
-провести содержательный анализ известных информационных систем
У П Ц Б и составить перечень функций, реализуемых этими системами;
-провести количественный анализ функциональной полноты известных
информационных систем У П Ц Б ;
-разработать обобщенную объектно-ориентированную модель инфор­
мационной системы У П Ц Б и разработать шаблоны проектирования для
ЭИС;
-разработать методику формирования приоритетов прецедентов инфор­
мационной системы У П Ц Б , учитывающую характеристики качества
функционирования Э И С ;
-разработать имитационную модель для прогнозирования характери­
стик качества функционирования информационной системы У П Ц Б .
Объект и предмет исследования. Объектом исследования являются
организации и предприятия различных организацион1Ю-правовых форм, ко­
торые осуществляют деятельность как профессиональные участники рынка
ценных бумаг или выступают в роли эмитентов. Предмет исследования - ин­
формационное и программное обеспечение компаний, реализующих регист­
раторские и депозитарные функции на рынке ценных бумаг.
Теоретическая и методологическая
основа исследования. Теорети­
ческую основу исследования составили труды отечественных и зарубежных
ученых по теории экономических информационных систем, теории вероят­
ностей и математической статистики, проектированию и моделированию ин­
формационных систем, по оценке качества программных систем.
Диссертационное исследование также базировалось на современных
работах, посвященных анализу и проектированию информационных систем,
материалах конференций, статьях в сборниках научных трудов и в периоди­
ческой печати, информационных материалах, опубликованных в Интернет.
Инструментарно-методологический
аппарат исследования. В дис­
сертационном исследовании использовались методы математической стати­
стики, теории вероятностей, нечетких множеств, массового обслуживания,
теории множеств и графов, имитационное моделирование, универсальный
язык моделирования UML, программное обеспечение общего и специального
назначение: Microsoft Excel, Statistica, Delphi.
Информационно-эмпирической
базой исследования являются
- ста­
тистические данные об информационных потоках крупнейшего в Ю ж н о м
Федеральном округе регистратора «Регистратор Д о н Ф А О » , характеристики
программно-аппаратных средств вычислительной техники.
Работа проведена в рамках пункта 2.6 Паспорта специальности 08.00.13
- Математические и инструментальные методы экономики: «Развитие теоре­
тических основ, методологии и инструментария проектирования, разработки
и сопровождения информационных систем субъектов экономической дея­
тельности: методов формализованного представления предметной области,
программные средства, базы данных, корпоративные хранилища данных, ба­
зы знаний, коммуникационные технологии».
Научная новизна диссертационной работы. Поставлена и решена ак­
туальная задача анализа, моделирования и прогнозирования характеристик
потребительского качества информационных систем У П Ц Б . В процессе дис­
сертационного исследования получены следующие значимые научные ре­
зультаты:
- систематизированы сведения о составе и функциональной полноте ин­
формационных систем У П Ц Б , доступных на рынке программных про­
дуктов, и количественно оценена степень их соответствия требованиям
бизнес-процессов учетной системы, что позволяет выполнять обосно­
ванный выбор и сравнение систем;
разработана объектно-ориентированная модель информационной систе­
мы У П Ц Б , описывающая как статическое, так и динамическое поведе­
ние системы, и позволяющая проводить анализ потребительского каче­
ства программного обеспечения системы, эффективно управлять конфи­
гурацией и изменениями информационной системы;
разработаны концептуальная и имитационная модели информационной
системы УГТЦБ, позволяющие проводить анализ и прогнозирование
пропускной способности, времени отклика и загрузки ресурсов системы
для различных архитектур информационной системы при варьировании
входных нагрузок и законов распределения времени выполнения тран­
закций;
получены статистически значимые регрессионные уравнения связи ме­
жду показателями, характеризующими время отклика и использование
ресурсов информационной системы У П Ц Б в зависимости от внещней
нафузки - количества рабочих станций.
Полозкения, результаты
и рекомендации, выносимые на защиту:
систематизированные сведения о составе и функциональной полноте
существующих информационных систем У П Ц Б , дана количественная
оценка степени их соответствия требованиям бизнес-процессов учетной
системы. Сформированные группы информационных систем, имеющие
близкую функциональную полноту и проведено их ранжирование;
объектно-ориентированная модель информационной системы У П Ц Б ,
которая позволяет: обеспечить эффективное взаимодействие между раз­
работчиками и пользователями системы на всех этапах жизненного цик­
ла системы; осуществить проверку полноты и заверщенности системы;
произвести генерацию тестов; сделать предварительную оценку стоимо­
сти владения и эффективности на основе моделей прецедентов; прове­
рить соответствие стандартам, преобразовать спецификации в реализа­
цию;
методика формирования приоритетов прецедентов, которая базируется
на использовании нечетких множеств и лингвистических переменных,
позволяет выявить наиболее важные прецеденты для исследования по­
требительского качества программного обеспечения У П Ц Б ;
концептуальная модель информационной системы У П Ц Б , которая пред­
ставляет собой замкнутую сеть массового обслуживания и является ос­
новой для построения аналитических и имитационных моделей, обеспе­
чивающих учет аппаратной и программной архитектур системы и ори­
ентированных на оценку времени отклика, загрузки ресурсов системы
(коэффициенты загрузки сервера и локальной вычислительной сети),
числа транзакций различных типов, выполняемых в единицу времени
для конкретной архитектуры системы и законов распределения времени
выполнения транзакций;
имитационная модель информационной системы У П Ц Б , которая позво­
ляет проводить мащинные эксперименты с целью анализа и прогнозиро-
вания времени отклика, загрузки ресурсов и производительности систе­
мы;
- статистически значимые регрессионные уравнения связи между показа­
телями, характеризующими время отклика системы и использование ре­
сурсов системы, от внешней нагрузки - количества рабочих станций.
Теоретическая значимость результатов исследования. В диссерта­
ционной работе получены следующие теоретически значимые результаты:
- объектно-ориентированная модель информационной системы УПЦБ,
построенная с использованием унифицированного языка моделирования
UML, которая позволяет проводить анализ потребительского качества
системы, эффективно управлять конфигурацией и изменениями на всех
этапах жизненного цикла информационной системы;
- концептуальная и имитационная модели информационной системы
УПЦБ, позволяющие проводить оценки времени отклика, загрузки ре­
сурсов, производительности в отнощении транзакций различных типов,
которое может реализоваться в конкретной архитектуре системы и зако­
ны распределения времени выполнения транзакций.
Практическая значимость результатов исследования. Системати­
зированные сведения о составе и функциональной полноте информационных
систем УПЦБ позволяют выполнить более обоснованный их выбор по крите­
рию функциональной полноты.
Разработанные объектно-ориентированная модель информационной
системы УПЦБ и щаблоны могут быть использованы для анализа и проекти­
рования ЭИС в других сферах применения: банковских, страховых, стати­
стических.
Использование концептуальной и имитационной моделей не ограничи­
вается рамками бизнес-процессов учета прав на ценные бумаги. Модели мо­
гут быть применены и для анализа и проектирования различных ЭИС при
задании соответствующих параметров случайных потоков, присущих кон­
кретным бизнес-процессам.
Методика формирования приоритетов прецедентов может быть приме­
нена для различных ЭИС при объектно-ориентированном подходе к анализу
и проектированию информационных систем.
Полученные в результате имитационного эксперимента регрессионные
зависимости позволяют проводить оценку масштабируемости ЭИС, что це­
лесообразно осуществлять в практической деятельности информационных
отделов организаций при разработке новых систем, их эксплуатации и моди­
фикации (функциональном расширении).
Апробация и внедрение результатов исследования. Основные резуль­
таты и выводы диссертационной работы обсуждались на Международных
научно-практических конференциях «Компьютерные технологии в науке,
производстве, социальных и экономических процессах» (г.Новочеркасск, 15
ноября 2002г., 12 ноября 2004г.), на VII Международной научно-
практической конференции «Экономико-организационные проблемы проек­
тирования и применения информационных систем» (г.Ростов-на-Дону, 11-12
ноября 2003 г.), Международных научно-практических конференциях «Тео­
рия, методы проектирования, программно-техническая платформа корпора­
тивных информационных систем» (г.Новочеркасск, 16 мая 2003 г., 12 мая
2004г.), I I I научно-практической конференции «Совершенствование методов
управления социально-экономическими процессами и их правовое регулиро­
вание» (г.Ставрополь, 20 декабря 2002 г.), I региональной научнопрактической конференции «Экономика Северо-Кавказского региона на пу­
ти к устойчивому развитию в рыночных условиях» (г. Краснодар, 28 февраля
2003г.), Международных научно-практических конференциях «Методы и
алгоритмы прикладной математики в технике, медицине и экономике»
(г.Новочеркасск, 17 января 2003г, 17 января 2005г.), I I Всесоюзной научнопрактической конференции «Социально-экономические аспекты современ­
ного развития России» (г.Пенза, 24-25 февраля 2005 г)
Разработан программный комплекс Э М И Р , предназначенный для авто­
матизации деятельности по ведению реестра эмитентом, на который получе­
но «Свидетельство Об официальной регистрации программы для Э В М » , за­
регистрированное в Р О С П А Т Е Н Т под номером 2003611793. Программный
комплекс Э М И Р установлен и эксплуатируется более, чем в ста пятидесяти
акционерных обществах Южного и Центрального Федеральных округов. А к ­
ты внедрения комплекса Э М И Р в О А О «Виктория», г. Ростов-на-Дону, О А О
«Новочеркасский молокозавод», г. Новочеркасск Ростовской области, О А О
«Очистные сооружения канализации», г. Усть-Лабинск Краснодарского края,
О А О «Гражданпроект» г. Пятигорск Ставропольского края, О А О «Компания
«Резерв-Партнер» г. Воронеж прилагаются к диссертации. Программный
комплекс Э М И Р способствует повышению качества корпоративного управ­
ления акционерным обществом
Публикации. Основные положения диссертационного исследования
опубликованы в 10 печатных работах объемом 2,02 п.л. (лично автора
1,65 п.л.).
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения,
трех глав, заключения, списка использованной литературы и 8 приложений.
Основной текст занимает 120 страниц и содержит 17 таблиц и 31 рисунок.
Список использованной литературы состоит из 145 источников.
ОСНОВНОЕ С О Д Е Р Ж А Н И Е Р А Б О Т Ы
Во введении обоснована актуальность темы диссертационного иссле­
дования, сформулированы цель и задачи, определены объект, предмет и ме­
тодология исследования, сформулированы научная новизна, положения и ре­
зультаты, выносимые на защиту, теоретическая и практическая значимость, а
также апробация работы.
в первой главе «Содерзкательиый
анализ современного
состояния
информатизации учета прав на ценные бумаги» выполнен анализ пред­
метной области, рассмотрены параметры потребительского качества инфор­
мационных систем.
Проведенный анализ показал, что исследования систем учета ценных
бумаг, в основном, касаются вопросов инфраструктуры, методологии по­
строения, юридических аспектов, а потребительское качество информацион­
ной системы У П Ц Б рассматривается фрагментарно и недостаточно полно. В
то же время эффективность функционирования информационных систем
У П Ц Б , с учетом сложности информационных потоков системы, во многом
определяется потребительским качеством информационной системы. На в ы ­
бор программного обеспечения (ПО) информационных систем для регистра­
торской и депозитарной деятельности влияют ряд параметров потребитель­
ского качества: требуемая функциональность; производительность; масшта­
бируемость; надежность; общая стоимость владения; переносимость П О на
новые платформы; интеграция с унаследованными системами; наличие ме­
тодологии, которую применяет разработчик П О (уровень зрелости предпри­
ятия-разработчика). Данные обстоятельства обуславливают актуальность
разработки моделей для анализа и прогнозирования характеристик системы
для повышения эффективности разработки и выбора информационных сис­
тем У П Ц Б .
В процессе содержательного анализа существующих информационных
систем
УПЦБ
рассмотрены
двадцать
одна
программная
система
( S = {iS',},! = l,/i), где S, — код системы. Для исследуемых систем сформирован
перечень из 326 функций {F = {Fj},j
= \,т , т = 326), где Fj - код функции.
В соответствии с методикой^ проведен анализ функциональной полноты про­
граммных систем. Для этого построены матрицы поглощения /7,^. =|F, О / ^ | ,
превосходства
р]к =\Р,'^Fk\'>
объединенной
попарной
функциональности
Pik ~\^^i'^^к\- Степень поглощения системой S^ системы S, оценивалась с
помощью матрицы
^ik ~
Я = /г,^ , где элементы матрицы вычисляются
и
,
ч
11
10'Г - Кк - Ч' ^ степень подобия систем S^ и S„
Ptk+Pik
как
оценивалась по
матрице G = \g,A, элементы которой g,t представляют собой оценку подобия
систем - меру подобия Жаккарда и вычисляются по следующей формуле:
^'к ~
11
/
ч
Qu'V - Sik - ' )• На основе матриц Н и G
Рл
построены логические мат-
^ Хубаев Г Н Сравнение сложных программных систем по критерию функциональной полноты
//Программные продукты и системы (Software&System), №2, 1998 - С 6 - 9
10
рицы подобия GQ =\giic\ и поглощения (включения) HQ =\hA для пороговых
значений с^=0,б; ^^=0,8; £/,=0,7; £/,=0,95, а также соответствующие им
графы.
Для ранжирования информационных систем У П Ц Б по критерию функ­
циональной полноты построена матрицы /'" = Ipfl и А=(Р'')^ + Р° для поро­
гового значения Sp=lO. В табл. 1 приведен фрагмент ранжирования инфор­
мационных систем.
Таблица 1 - Ранжирование информационных систем У П Ц Б
Код
системы
Наименование системы
55
«DepoNet Pro» - фирма Рикко,
S,
«ДепоМир» -Депозитарий Ринако, фирма А Л Г И З
S,
Система Учета - фирма Миком
SIS
«Signator/2000» - компания СервоКомп
5л
«Депо» - фирма К В О Р У М
5,.
« Д Е П О » - фирма П Ф П «Квантэкс»
Ранг
48
26
19
1
1
0
При рассмотрении вопросов обеспечения качества информационных
систем проведен анализ стандартов и методических материалов. Рассмотрен­
ные стандарты (ISO 9001, I S O 9003, С М М , 1S0/IEC 15504) представляют со­
бой наиболее развитые модели качества программных систем, прошедшие
испытания на практике, однако они не в полной мере отражают потребитель­
ское качество информационных систем.
Усложнение информационных систем требует повышения их экономи­
ческой эффективности, обеспечения заданного уровня качества эксплуата­
ции. Анализ методов организации технологий информационных систем
(библиотека IT Infrastructure Library - I T I L ) , которые обеспечивают управле­
ние предоставлением информационных услуг (IT Service Management I T S M ) , показывает, что для конечного пользователя наиболее актуальными
являются параметры обслуживания, которые фиксируются в Соглашении об
уровне обслуживания (Service Level Agreement), описывающем параметры пре­
доставления ИТ-услуг: взаимодействие с заказчиками, выработка и поддержа­
ние соглашений, контроль и коррекция уровня обслуживания. Методология
I T I L определяет общие, стратегические подходы к систематизации и управ­
лению качеством эксплуатации систем, что определяет актуальность разра­
ботки для конкретных предметных областей моделей анализа и прогнозиро­
вания потребительского качества информационных систем с учетом эконо­
мических факторов.
Известно, что ошибки в определении требований к качеству разрабаты­
ваемого и приобретаемого программного обеспечения информационных сис­
тем могут иметь ряд негативных последствий: потеря прибыли; дополни­
тельные затраты на проектирование или адаптацию системы; снижение кон­
курентоспособности. Для информационных системы учета прав на ценные
бумаги при нерациональном выборе программного обеспечения, увеличива­
ется риск: недополучения прибыли с той части вложенных в программное
обеспечение средств, которая задействована неэффективно (приобретена
система с излишней функциональностью); потери клиентов из-за невозмож­
ности предоставить достаточный уровень услуг; эффективного проведения
расчетов по сделкам клиентов.
Проведенный анализ обосновывает актуальность проблемы разработки
моделей и методик для выбора информационной системы У П Ц Б , анализа и
прогнозирования их характеристик.
Во второй главе «Объектно-ориентированная
модель учетной сис­
темы» на основе анализа подходов к моделированию экономических ин­
формационных систем выявлены сильные и слабые стороны структурной и
объектно-ориентированной методологий и обоснована целесообразность ис­
пользования объектно-ориентированных моделей для анализа и проектиро­
вания систем. Для системы учета прав на ценные бумаги разработана модель
предметной области (диаграмма классов приведена на рисунке 1), которая
определяет наиболее важные типы объектов (классов) контекста системы.
Передает
Поручение
h
Иницирует
Заключает
1 •
Договор
1
Ж1_
I Операция
Отчет ' Подготавливает
-
Соответствует
План счетов 1
=zU'
Типовая
проводка
IET
1 "N
h
\1
.Характеризует
^
Олределяет\
/о 1
1 Y^.
Применяет
, Использует
Проводка
\ Счет депо
/ Содержит
Включает
1
Лицевой счет
ГП
Рис. 1 -Диаграмма бизнес-классов учетной системы
12
Классы предметной области отображают бизнес-объекты, описываю­
щие сущности, используемые в бизнесе; а также объекты и понятия реально­
го мира, которые учетная системы должна отслеживать. В процессе исследо­
ваний бизнес-процессов системы У П Ц Б , изучения регламентирующих доку­
ментов Федеральной комиссии по рынку ценных бумаг России ( Ф К Ц Б ) , про­
фессиональной ассоциации регистраторов, трансфер-агентов и депозитариев
( П А Р Т А Д ) и национальной ассоциации участников фондового рынка
( Н А У Ф О Р ) выявлены следующие классы предметной области: Клиент, По­
ручение, Журнал поручений. Договор, Отчет, Ценная бумага. Операция,
Проводка, Типовая проводка. План счетов. Счет депо, Раздел счета депо. Л и ­
цевой счет. Представленные классы и взаимосвязи между ними определяют
модель предметной области учета прав на ценные бумаги на верхнем уровне
абстракции, которая используется на этапах формирования требований и
анализа информационной системы.
Потребительское качество информационной системы, с точки зрения её
функциональности, представляется моделью вариантов использования (мо­
делью прецедентов). Данная модель определяет для пользователя получение
значимого, ощутимого и измеримого результата. Модели прецедентов сгруп­
пированы в пакеты. Пакеты служат для разделения (группировки) логиче­
ской модели информационной системы на подсистемы, модули и т.д. Основ­
ной пакет «Обслуживание в учетной системе» на втором уровне декомпози­
ции представляется пакетами двух подсистем: «Договора» и «Операции». На
рисунке 2 приведена модель пакетов прецедентов, которые соответствуют
третьему уровню логической декомпозиции системы на модули для подсис­
темы «Операции». Каждый пакет включает прецеденты определенного моду­
ля: Поручение, Административные, Инвентарные, Информационные, Гло­
бальные, Комплексные операции.
:
I
I
Г
«Модуль»
«Модуль»
Подсистема
|
Инвентарные операции |
j ^V^MHHMCTpaTHBHbie
'
операции
«Модуль»
Поручение
Д
'
<<Модуль»
I Информационные
I
операф1и
V
<<Модуль»
Глобальные
операции
' <<Модуль»
I Комплексные
I
операции
Рис.2- Модель пакетов прецедентов подсистемы «Операции»
13
Для каждого пакета разработаны диаграммы бизнес-прецедентов. Па­
кет «Договора» включает диаграмму бизнес-прецедентов «Договор», приве­
денную на рис. 3.
у^
Заключить договор
ведения реес^йи
Депозитарий места «ранения
Операционист клиентского '
отдела
Заклю'4ить договор с
попечителей счета
Рис. 3 - Модель бизнес-прецедентов учетной системы «Договор»
На диафамме представлены следующие актанты (существенные для
модели действующие лица и внещние системы): Депонент, Эмитент, Опера­
ционист клиентского отдела. Руководитель учетного института, Попечитель
счета. Депозитарий места хранения и Депозитарий депонент. Данные актан­
ты взаимодействуют с системой У П Ц Б при реализации ею следующих биз­
нес-прецедентов: Заключить договор счета депо, Заключить договор ведения
реестра. Заключить междепозитарный договор и Заключить договор с попе­
чителем счета.
Каждый прецедент описан с помощью документально зафиксированно­
го потока событий, определяющего что должна делать система, когда актант
инициирует прецедент. На основе потока событий для всех бизнеспрецедентов разработаны диаграммы активностей, диаграммы последова­
тельностей, кооперации и состояний.
В результате проведенных исследований разработана UML - модель
У П Ц Б , которая описывает как статическое, так и динамическое поведение
системы, а также позволяет проводить анализ потребительского качества
программного обеспечения системы, эффективно управлять конфигурацией и
изменениями информационной системы.
В процессе моделирования системы У П Ц Б разработан инструментарий
для проектирования экономических информационных систем, который пред-
ставляет собой набор оригинальных шаблонов-моделей на языке UML, опи­
сывающих определенные бизнес-домены (Персона, Договор, Ценная бумага.
Реестр учета) и позволяющих повысить эффективность процесса создания
систем. Повышение эффективности достигается путем сокращения времени
и затрат на проектирование, а также улучшения качества создаваемых сис­
тем.
В третьей главе «Анализ характеристик
информационной
систе­
мы УПЦБ» систематизированы прецеденты вариантов использования У П Ц Б .
Для ранжирования прецедентов, с учетом риска не обеспечить заданную
производительность информационной системы, из общего списка были в ы ­
браны прецеденты, влияние которых на производительность может оказаться
существенным.
При исследовании проводился опрос мнения девяти экспертов в три
этапа с использованием дельфийской процедуры. Оценки согласованности
мнений экспертов проводилась на основе метрики - расстояние Кемени. Ре­
зультаты ранжирования приведены в таблице 2.
Таблица 2 - Результат экспертной оценки прецедентов
Прецедент
Индекс
Номер ' Обознаважности
' чение
1
1
1 2
2
3
4
3
1
4
5
8
6
7
8
9
6
1
2
5
9
7
3
Наименование прецедента
Ср. ранг
5
4
Перевести ценные бумаги с одного
1,33
счета на другой;
'UC2203 Изменить анкетные данные;
2,33
UC2201 Открыть счет;
2,67
UC2301 Принять ценные бумаги на хране­
4,5
ние;
4,бУ~
UC2401 Формировать выписку по счету рее­
стра;
UC2202 Закрыть счет;
ij,83 1
иС2302^ Снять ценные бумаги с хранения;
7,0
7,83
UC2402 Формировать список операций за­
регистрированных лиц.
UC2304 Переместить ценные бумаги с одно­
8,83
го места хранения на другое;
UC2303
1
В процессе анализа рисков проектирования и выбора информационной
системы необходимо задать приоритеты требований (прецедентов). При
формировании приоритетов прецедентов использован лингвистический под­
ход, который позволяет при назначении приоритетов требований экономиче­
ской информационной системы использовать субъективные оценки экспер­
тов, выраженные нечеткими понятиями, формализовать нечеткие описания с
помощью нечетких множеств, лингвистических переменных и нечетких сви-
15
детельств, а также представлять результаты решения задачи в виде четких
рекомендаций.
Для задания приоритетов прецедентов системы У П Ц Б эксперты ис­
пользовали следующие понятия: «высокий», «средний» и «низкий». Приори­
тет задается на основе ранга прецедента, который находится в диапазоне от 1
до 10. Для формализации поставленной задачи использована следующая лин­
гвистическая переменная:
< «Приоритет», Т, [1, 10]>,
где Т = {uj, а2, аз} = { «высокий», «средний», «низкий» }.
Для нечетких переменных а/, а^, аз нечеткие множества С/, Q и Сз
описывают семантику базовых значений переменной р -наименование лин­
гвистической переменной. Функции принадлежности нечетких множеств Q,
С2 и Сз построены, основываясь на прямом групповом методе экспертных
оценок при опросе 9 экспертов. На рисунке 4 представлены полученные
графики функций принадлежности HA(U) нечетких множеств.
Г1>.ф1<«фун<чийл1».1(»д™жноста
Нз
ОСНОВС
фуНКЦИЙ
принадлежности HA(U) С
Р---Ч
достаточной
степенью
1
1
'
jT Функция 1
уверенности можно ут­
д/
1
верждать, что высокий
\
1
Функция 3
приоритет имеют преце­
Функция 2
\
/
\
/
денты UC2303, UC2203,
\д
UC2201; средний приори­
\
.—
' ^
тет - UC2301, UC2401,
. ^
V^\А1
/^4-1
у
UC2202; низкий - UC2302,
/ ^\^
^
\
,^
\
UC2402, UC2304.
V
,
/
°~^-^-:Ц -W - - й Для
прецедентов,
имеющих ВЫСОКИЙ при­
Ранг прач1Д*кта
оритет, проведен анализ
Рис. 4 — Графическое представление функций
статистических
данных
принадлежности щМполученных в течение 6
месяцев в крупнейшем в
Южном Федеральном округе регистраторе «Регистратор ДонФАО» (табл. 3).
"Средний"
'Высокий*
"Ниисий"
л
Таблица 3 -Статистические характеристики числа реализаций прецедентов
Обозначение МО
прецедента
UC2201
25.7
Медиана
ско
МИН.
10
184.8
0
251
МАКС.
UC2203
279.0
170
323.9
0
1770
UC2303
330
125
791.1
0
742
16
На основе статистических данных получены законы распределения
числа реализаций прецедентов в течение дня. По эмпирическим данным по­
строены теоретические функции распределения случайных величин - числа
реализаций прецедентов. Проверка гипотез о законах распределения случай­
ных величин, характеризующих реализацию прецедентов, выполняемых в
УПЦБ показала, что эмпирические законы распределения могут быть ап­
проксимированы экспоненциальным законам распределения при уровне зна­
чимости 5% и числе степеней свободы равном 6 в соответствии с критерием
X - квадрат:
для прецедента UC2201 Храсч
10,02; х'табл = 12,6;
для прецедента UC2203
'^'"■^'Хтабл
Храсч
l-^,".
для прецедента UC2303 - х^асч = 12,48; Хтабл " 12,6.
Для решения задачи анализа и планирования производительности рас­
смотрена обобщенная архитектура информационной системы УПЦБ и разра­
ботана концептуальная модель, которая представляет собой замкнутую сеть
массового обслуживания (рисунок 5).
--@s
-<ь)^т^
№,.(' = !,")
^^L
><„,('=1,'')
^ л н
-К5)Ц
и.,.0 = 1,")
Рис. 5 - Концептуальная модель информационной системы
В модели имеются источники заявок /,^ Ц = 1,я , j = \,in), которые рас­
сматриваются как конечные и характеризуются временем обдумывания поль­
зователем при формировании запроса на выполнение i-ou транзакции.
Входные потоки заявок поступают в соответствующие очереди Oj \J = \,т)
перед приборами Pj {j = \,m). Приборы Pj моделируют клиентские рабочие
станции. Прибор Pj обслуживает заявку в течение случайного времени с ин-
тенсивностью обслуживания /i ,,(У = l,w,/= 1,«). В результате обслуживания
заявки прибором с вероятностью pj, формируется выходная заявка, которая
поступает на вход соответствующего источника. С вероятностью р^, в ре­
зультате обслуживания заявки прибором Pj формируется выходная заявка,
моделирующая заявку рабочей станции на передачу запроса по локальной се­
ти. Данная заявка поступает в очередь О/ на предоставление ресурсов сети.
Передача заявки по сети моделируется прибором Р^. Интенсивность обслу­
живания заявки прибором Р/ характеризуется случайным процессом с интен­
сивностью Я/ .
Заявка, обслуженная прибором Pj,, с вероятностью pi поступает в оче­
редь Os прибора P J и с вероятностью р/ на вход соответствующего прибора
PJ
для продолжения обслуживания. Прибор Р,
и очередь О^ моделируют
функционирование сервера баз данных. Прибор Р^ обслуживает заявку в те­
чение случайного времени с интенсивностью обслуживания /j^,,(/= 1,и). Об­
служенная заявка поступает на вход очереди Oi прибора Рц для передачи
информации от сервера базы данных к рабочей станции.
На основе концептуальной модели разработана имитационная модель
для исследования производительности системы при реализации основных
транзакций (прецедентов), критичных к уровню качества предоставления ус­
луг пользователям. Имитационная модель разработана на языке G P S S и по­
зволяет оценить производительность конечного пользователя, работающего с
системой; количество одновременно работающих пользователей, необходи­
мое для выполнения рабочей нагрузки системы; характеристики времени от­
клика системы на запросы; уровень использования системных ресурсов. На
первом этапе моделирования исследовалась архитектура информационной
системы У П Ц Б с соединенным источником, две рабочие станции Pj (J = 1,2).,
на которые поступают запросы на выполнение транзакций двух типов
Iij (i = 1,2; j = 1,2): тип 1 - (/' = /) соответствует выполнению прецедента
UC2303 (перевести ценные бумаги с одного счета на другой); тип 2 - (/ = 2)
соответствует выполнению прецедента UC2203 (изменить анкетные данные).
По результатам моделирования построена гистограмма оценки времени от­
клика транзакций и аппроксимация экспериментальных данных гаммараспределением (рисунок 6,7).
Проверка гипотезы о близости теоретического и эмпирического рас­
пределений времени отклика транзакций проведена с использованием крите­
рия соответствия Пирсона х^- Для транзакции типа 1 , 2 при q-5%
и 19-ю
степенями свободы xl ~ 30,1, что превосходит значение х^ ~ 22,0 (для тран­
закции типа I ) и х^ = 26,28 (для транзакции типа 2), полученное при оценке
данных имитационного моделирования для времени отклика транзакций.
IS
МО
2J00
3200
4000
4001
Х1Л
MOO
720O
OOOO
о
Интервал времени отклика д л я транзакции тила 1 мс
BOO
1В00
2Т0О
ЗеОО
4S00
5400
вЭОО
7200
аЮО
S0OO
Интервал времени отклика по транзакции 2
Рис. 6 - Гистограмма времени
отклика транзакции 1
Рис. 7 - Гистограмма времени
отклика транзакции 2
Распределение времени отклика транзакций аппроксимировано гамма
(х-Х)
распределением: fy,
Г{а)
3866 (транзакция 2); /? = 1; Я - 0; Г(а)
х> X ,а = 3229 (транзакция 1) и
- гамма функция Эйлера.
Исследование адекватности имитационной модели моделируемому
объекту проведено путем оценки статистической надежности результатов
моделирования и оценки достоверности функционирования модели. Оценка
математического ожидания времени отклика системы при выполнении тран­
закций типа ] и 2 с точностью оценки Е определялась по следующей форму­
ле е = /д ,
, где для достоверности а = 0,95 значение ta = 1,96; ст - сред-4N -\
нее квадратическое отклонение исследуемой случайной величины; Л'^- коли­
чество реализаций. Для транзакции типа 1 получено С] = 88,18, а для тран­
закции типа 2 - £2 = 95,78, что соответствует 2,7% - ой погрешности при
оценке времени выполнения транзакции типа 1 и 2,5% - транзакции типа 2.
Анализ достоверности функционирования модели проведен путем ста­
тистического анализа данных натурного и имитационного экспериментов
при реализации информационной системой транзакций типа 1 и 2. Экспери­
мент проводился с использованием программной системы ДепоМир и кли­
ентской базой, содержащей данные по 300000 лицевых счетов. В качестве
сервера использовался компьютер со следующими характеристиками: про­
цессор - C P U S478 Intel P4-2400/533MHz/512K; R A M - 512 Mb; H D D - 80Gb;
Ethernet Adapter P C I R L T 8139 - 100 Mb; Windows Server 2003. Рабочие стан­
ции имели следующие характеристики: процессор - C P U Celeron 566 Intel
128К; R A M - 256 Mb; H D D - 20Gb; Ethernet Adapter P C I R L T 8139-100 Mb;
Windows 2000.
Для проверки гипотезы о том, что результаты натурного и имитацион­
ного экспериментов принадлежат одной и той же генеральной совокупности
19
применен инверсный критерий Уилкоксона. Результаты расчетов критерия
Уилкоксона U^ и допустимой нижней границы критерия Unj^ для транзакций
типа 1 и 2 , уровня значимости Д= 0,05 показали, что для всех А: = 1,2 спра­
ведливо соотношение t/* <
Upk
^Вк
(для первой транзакции -Uk = 4356272,
= 4397969; для второй транзакции - U* = 3250723, « д ^ = 3378385),
следовательно, гипотеза о том, что результаты натурного и имитационного
экспериментов по определению времени отклика транзакций в информаци­
онной системе принадлежат одной и той же генеральной совокупности, вер­
на.
Моделирование с целью оценки предельных значений рабочей нагруз­
ки системы, позволило определить максимальное количество рабочих стан­
ций (и), которое может быть подключено к серверу при выполнении требова­
ний к качеству функционирования системы (допустимое время отклика TJ9<10c, загрузка линии связи - А",„^ < 8 5 % и сервера - Кс< 85%).
График использования ресурсов
На рисунке 8 приведе­
линии связи и сервера
ны результаты имита­
ционного эксперимента,
отражающие
коэффи­
циенты загрузки линии
связи и сервера инфор­
мационной
системы
У П Ц Б в зависимости от
количества
рабочих
станций.
Из графика видно,
что при подключении к
серверу 28-ми рабочих
2
4
S
12
ie
20
24
станций загрузка серве­
Количество рабочих станций
ра достигает
макси­
Рис. 8 - Коэффициент использования ресурсов
мально допустимой, т.е.
85%. Данные имитаци­
онного эксперимента позволяют аппроксимировать зависимости коэффици­
ентов использования ресурсов информационной системы от количества ра­
бочих станций в виде экспоненциальной функции. Для оценки неизвестных
параметров использован метод наименьших квадратов, реализация которого
выполнялась с помощью численной процедуры квазиньтоновского метода.
Для коэффициента загрузки сервера информационной системы У П Ц Б полу­
чено следующее аналитическое выражение:
К=\
-(0,26+0,07п)
(1)
а для коэффициента загрузки линии связи К
- О 5 - e-C.'s+o.o'")
(2)
20
При оценке параметров функциональных зависимостей для коэффици­
ентов загрузки линии связи и сервера были получены коэффициенты корре­
ляции Re = 0,97, RjiBc = 0>92 и вариация - 94,30% , 94,04% соответственно.
Данные статистических исследований обосновывают корректность использо­
вания выражений (1) и (2) для аналитического описания функций загрузки
ресурсов информационной системы.
Результаты модельного исследования времени отклика для транзакций
типа 1 и 2 в зависимости от количества рабочих станций, приведенные на ри­
сунке 9, показывают, что при подключении к серверу 30 и более рабочих
станций нарушаются ограничения по допустимому времени отклика для
транзакции 2 (Юс). Для времени отклика транзакций 1 и 2 получены сле­
дующие аналитические выражения:
12000
11000
7>1 = 3744,9+ е*''^"''"',
(3)
7>2 = 3090,5+ е"''*°''"'.
(4)
Время отклика для транзакции
'
■
Транзакция 2
- п - Транзакция 1
10000
9000
8000
/
/
F
1
/
При оценке парамет­
ров функциональных
зависимостей
для
времени
отклика
транзакций получены
коэффициенты кор­
реляции
RTPI = 0,996 и RTP2 =
0,995, а также ва­
риация - 99,22% и
вооо
99,18%. Анализ ко­
эффициентов корре­
— о
5000
Р
— а '
[> ^ — » —
ляции и графиков ос­
4000
татков на нормаль­
2
4
в
12
16
20
24
26
Количество рабочих станций
ной вероятностной
бумаге обосновыва­
Рис. 9 - Время отклика для транзакции
ют корректность ис­
пользования выражений (3) и (4) для аналитического описания функций вре­
мени отклика для транзакций.
В результате имитационного моделирования получены законы распре­
деления времени отклика для наиболее критичных, в части производительно­
сти информационной системы, транзакций информационной системы
УПЦБ,; получены аналитические зависимости для коэффициентов использо­
вание ресурсов информационной системы (сервера и локальной сети),; про­
ведена оценка масштабируемости системы, что позволило оценить макси­
мальное количество рабочих станций, которое может быть подключено к
серверу при заданных параметрах процесса формирования запросов на вы­
полнение транзакций, пропускной способности линии связи и быстродейст­
вия сервера.
7000
•
21
На основе проведенных исследований и специфических требований,
предъявляемых к информационной системе ведения реестра эмитентом, по­
ставлена и решена задача выбора программного средства, которое в полной
мере реализовывает задачи, выполняемые регистратором-эмитентом, функ­
циональная избыточность которого минимальна, а объем инвестирования в
информационную систему ведения реестра должен окупаться в течение года.
Проведенные исследования функциональной полноты информационных сис­
тем У П Ц Б показали, что программные средства, представленные на рынке,
имеют большую функциональную избыточность (значения элементов столб­
ца ^21,/1 находятся в диапазоне от 12 до 224) и, как следствие этого - высо­
кую стоимость. С другой стороны, ни одно программное средство полностью
не удовлетворяет потребностей пользователей - эмитентов для решения за­
дач ведения реестра акционеров, т.к. все элементы строки b . 2 i | > 0 . Для
эффективного удовлетворения требований эмитентов разработан программ­
ный комплекс Э М И Р . Разработка программы велась в соответствии с Поло­
жением «О ведении реестра владельцев именных ценных бумаг», утвержден­
ным постановлением Ф К Ц Б №27 от 2 октября 1997 года. Программный ком­
плекс Э М И Р разработан в инструментальной среде Delphi 6.0. Для работы
программы требуется операционная система Windows 95/98/NT/2000.
В заключении диссертационной работы приведены основные выводы и
практические результаты исследования.
По теме диссертационного исследования опубликованы следующие
работы:
1.
Долженко В.А. Концептуальная модель web-архитектуры инфор­
мационной системы. // Теория, методы проектирования, программнотехническая платформа корпоративных информационных систем: Материа­
лы Меяодунар. науч.-практ. конф г.Новочеркасск, 21 мая 2004г. / Юж.-Рос.
гос.техн. ун - т. ( Н И И ) . - Новочеркасск: Ю Р Г Т У , 2004. - С.210 - 217. -
0,41 п.л.
2.
Долженко В.А. Имитационное моделирование учетной системы
фондового рынка. // Компьютерные технологии в науке, производстве, соци­
альных и экономических процессах: Материалы V Междунар. науч.-практ.
конф. г.Новочеркасск, 12 ноября 2004г.: В 3 ч. / Юж.-Рос. гос.техн. ун - т.
(НИИ). - Новочеркасск: ООО НПО «Темп», 2001. - 43 - С. 42-49. - 0,45 п.л.
3.
Долженко А.И., Долженко В.А., Паршуков С В . Информационная
система для автоматизации корпоративных мероприятий акционерного об­
щества. // Компьютерные технологии в науке, производстве, социальных и
экономических процессах: : Материалы I I Междунар. науч.-практ. конф.
г.Новочеркасск, 25 ноября 2001г. / Юж.-Рос. гос.техн. ун - т. (НПИ). - Ново­
черкасск: ООО Н П О «Темп», 2001. - Ч.2 - С. 31-32. - 0,13 п.л. (лично автора
0,05 П.Л.).
22
4.
Долженко А.И., Долженко В.А. Модели для анализа и проектиро­
вания информационных систем. // Методы и алгоритмы прикладной матема­
тики в технике, медицине и экономике: Материалы I I I Междунар. науч.практ. конф. г.Новочеркасск, 17 янв. 2003г. / Юж.-Рос. гос.техн. ун - т.
(НПИ). - Новочеркасск: Ю Р Г Т У , 2003. - Ч.З - С. 32-36. - - 0,27 п.л. (лично
автора 0,17 п.л.).
5. Долженко А.И., Долженко В.А. Объектное моделирование ин­
формационных систем. // Экономика Северо-Кавказского региона на пути к
устойчивому развитию в рыночных условиях: Сб. мат. I регион, науч. практ.
конф. г. Краснодар, 28 февр. 2003г. -Краснодар: И М С И Т , 2003. - С.350 353. -0,22 п.л. (лично автора 0,12 п.л.).
6.
Долженко А.И., Долженко В.А. Архитектура и программная реа­
лизация корпоративной информационной системы депозитария. // Материа­
лы Междунар. науч.-практ. конф. «Теория, методы проектирования, про­
граммно-техническая платформа корпоративных информационных систем
г.Новочеркасск, 16 мая 2003г. / Юж.-Рос. гос.техн. ун - т. (НПИ). - Новочер­
касск: Ю Р Г Т У , 2003. - Ч.З - С. 32-36. - 0,19 п.л. (лично автора 0,1 п.л.).
7.
Долженко В.А. Исследование предельных значений рабочей на­
грузки информационной системы депозитария. // Компьютерные технологии
в науке, производстве, социальных и экономических процессах: Материалы
V Междунар. науч.-практ. конф. г.Новочеркасск, 12 ноября 2004г.: В 3 ч. /
Юж.-Рос. гос.техн. ун - т. (НПИ). - Новочеркасск: ООО Н П О «Темп», 2001. Ч . З - С . 49-52.-0,19 п.л.
8.
Долженко В.А. Объектно-ориентированный анализ информаци­
онной системы депозитария. // Социально-экономические аспекты современ­
ного развития России: Сборник статей I I Всероссийской науч.-практ. конф.
г.Пенза, 24-25 февраля 2005г.: - Пенза: Приволжский дом знаний, 2005. - С.
167-169.-0,16 п.л.
9.
Долженко В.А. Формирование приоритетов требований учетной
системы фондового рынка // Методы и алгоритмы прикладной математики в
технике, медицине и экономике: Материалы V Междунар. науч.-практ. конф.
г.Новочеркасск, 21 янв. 2005г.: В 3 ч. / Юж.-Рос. гос.техн. ун - т. ( Н П И ) . Новочеркасск: Ю Р Г Т У , 2005. - Ч.З - С. 34-36. - 0,18 п.л.
10. Долженко А.И., Долженко В.А., Паршуков С В . Информационная
система ведения реестра именных ценных бумаг ЭмиР // Свидетельство Об
официальной регистрации программы для Э В М , №2003611793 по заявке №
2003611299 от 16.06.2003. - М.: Р О С П А Т Е Н Т . - 2003.
Печать цифровая. Бумага офсетная Гарнитура «Тайме».
Формат 60x84/16. Объем 1,0 уч.-изд.-л.
Заказ № 538. Тираж 120 экз
Отпечатано в КМЦ «КОПИЦЕНТР»
344006, г. Ростов-на-Дону, ул Суворова, 19, тел. 247-34-88
114160
Р И Ь Рхсский фонд
2006-4
20192
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
1 038 Кб
Теги
bd000101238
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа