Леонид Отоцкий
кафедра СИМ МФТИ
О новых поколенияхкорпоративных информационных систем в XXI веке
Введение
Ранее я уже отмечал несовершенства современных ERP (Систем планирования ресурсов предприятия ) [1], особенно модулей “Производство” (Manufacturing) и “Запасы” (Inventory). В данной статье детализируется отмеченные недостатки, а также вводятся некоторые еще неиспользуемые в ERP фундаментальные идеи, в частности, Теория Классификации (ТК) и Теория Измерений (ТИ). Кратко они упоминались в [3].
Проблема “жесткости” базы данных запасов (Inventory) ERP
Исторически основой нынешних ERP был тот фундамент MRP 70х годов XX века, которые появились как необходимость решения сложной задачи “разузлования” для машиностроительного производства и планирования потребности в материалах на ее основе. Если управление такими ресурсами, как персонал, финансы, оборудование, а так же управление процессами снабжения и сбыта были мало связаны с типом производства, то для производственных модулей это не так. Поэтому не случайно, если остальные модули коммерческих ERP были пригодны для любых типов производств, то ориентированные на машиностроительные предприятия производственные модули были неудобны для других типов производств [1]. Например, для металлургического производства используются специализированные разработки третьих фирм. Так на одной из крупнейших металлургических мировых компаний POSCO (Корея) для модуля “Производство” используются и OEBS, и i2, и собственные средства. Аналогичное сочетание использует и UnitedStatesSteel (http://www.uectech.com/customers/steel.htm), крупнейшая металлургическая компания США.
В [1] говорилось, что такое “неудобство” для металлургов имеет фундаментальные причины, сформулированные еще в биологии: при линейном росте числа признаков объекта количество их запрещенных сочетаний растет экспоненциально, и поэтому свободные сочетания признаков очень скоро заменяются жесткими иерархиями. Объекты машиностроительного производства, с которого начинались системы MRP, есть именно такие жесткие иерархии, в которых запрещены произвольные сочетания признаков (узлов и деталей). На производствах же металлургического типа допускается заказ широких диапазонов размеров, марок вещества, технических характеристик. Например, для плоского проката, имеющего два измерения (толщина и ширина) количество возможных заказываемых сочетаний размеров очень большое, а если еще учесть практически независимые комбинации заказываемых в данном случае марок стали, то количество допустимых сочетаний существенно увеличится. В то же время для гнутого профиля, имеющего четыре и более измерений, допустимо весьма ограниченное количество сочетаний размеров.
Используемый в существующих ERP подход к организации базы данных основного каталога материалов, деталей. узлов, агрегатов (Inventory) ориентирован на сложные изделия и поэтому организован жестко. Для производств с “простой” продукцией (типа металлургической) это ведет к неоправданному росту количества хранимых инвентарных позиций, когда имеющиеся программные средства требуют хранения всех разрешенных сочетаний параметров заказываемой продукции. Особенно такая жесткость неудобна для электронного взаимодействия между предприятиями при организации поставок продукции (Supply ChangeManagementи Customer Relationship Management), когда требуется хранить описания продукции на электронных торговых площадках и организовывать электронное взаимодействие между прикладными системами разных предприятий с минимальным участием медленного и склонного к ошибкам человеческого звена. Именно здесь фундамент Теории Классификации (ТК) (см. ниже) может принципиально усовершенствовать новые поколения ERP-систем. Именно использование ТК позволяет определять любые классы продукции и их иерархии через гибкие возможности логических выражений от заказываемых базовых характеристик продукции. В OEBS элементы такой гибкости используются только в разделе ценообразования модуля Order Management, в то время как требуется гораздо большая гибкость, универсальность и ориентация на специалистов предприятия, а не только на ИТ- специалистов.
Основные идеи Теории Классификации (ТК)
Основополагающей работой ТК была статья С.Мейена и Ю.Шрейдера “Методологические аспекты теории классификации “ [4], где они сформулировали Принцип Двойственности ТК в развитие идеи Заварзина – Старка о “вырождении” свободных комбинаций в жесткие иерархии [5]. В [6,7] были детально проанализированы знаковая природа классификаций и Принцип Двойственности (ПД). Прежде, чем говорить об использовании ПД в КИС полезно явно перечислить его основные положения.
- Согласно ПД любая Классификационная Система (КС) имеет две стороны: Таксономию и Мерономию, которые двойственны по отношению друг к другу.
· Таксономия – учение о любых классификациях с точки зрения структуры выделяемых подмножеств [4]. Таксономия является “внешней стороной” классификации, которая описывается стандартными теоретико-множественными отношениями (объединение, пересечение, класс-подкласс итп). Согласно [7] выделение подмножеств и установление между ними теоретико-множественных отношений относится к “экстенсиональному” описанию классификации .
· Мерономия - учение о рациональном единнообразном мысленном расчленении объектов соответственно их структуре на основе их рассечения на мероны/признаки (гомологизация)[4]. Мерономия описывет “внутреннюю сторону” классификации (архетип ). Согласно [7] архетип – это структура частей и внешних связей (меронов) , присущая всем объектам данного таксона.То есть, таксону можно поставить в соответствие некоторый архетип – структуру обнауруживаемую во всех объектах таксона и только в них. Весь круг вопросов, связанный с описанием структуры архетипа и составляющих его (морфологических и экологических) частей – меронов и относится к мерономии и связывается с “содержанием” (интенсионалом) класификации.
Согласно [7] увеличение “содержания” понятия (переход к архетипу с увеличением количества меронов) соответствует уменьшению “объема” понятия. В необходимости учитывать обе стороны классификации и заключается основной смысл Принципа Двойственности, который устанавливает основные черты “хорошей классификации”, например, периодической системы элементов Менделеева. В практике же КИС это далеко не так. Сейчас в ERP используется только таксономия, как “внешнее” задание всевозможных классификаций, в то время как мерономия, задающая “внутренне содержание классификаций”, скрыта в головах специалистов. В явном виде мерономия используется, например, в биологии в так называемых определителях, например, “определитель птичьих гнезд”, однако для перспективных информационных технологий требуется гораздо большая формализация взаимодействия таксономии и мерономии.
Именно элементы мерономического универсального описания “затратных классов продукции”, “классов планирования” и “ценовых классов” через логические выражения от “базовых признаков” (заказываемых характеристик продукции) мы использовали еще в сетевой СУБД на EC- ЭВМ, однако детальное описание такого гибкого определения различных классов требует специальной статьи.
Дальнейшее развитие этого направления на ММК было приостановлено, так как во-первых, переход на Oracle совпал по времени с переходом от пакетной обработки к диалоговым технологиям [8], которые требовали значительной переделки всей работы службы АСУ и Управления комбината, а во-вторых, при переходе на OEBS прежде всего нужно было осваивать новые возможности, которые давали средства Oracle .
Это касалось как технологических возможностей (например, использование метамодели всех приложений Oracle - Applications Object Library (Technical Reference Manual- TRM), которая является дальнейшим развитием средств CASE Oracle и используется для удобства “настройки” прикладных систем собственными силами) , так и новой функциональности . Например, возможности “навешивания” любого количества видов характеристик к таким сущностям , как “личность” или “штатная позиция” при необходимости, возможности работы с “объектами во времени” (http://www.oracle.com/global/ru/oramag/april2003/mpeople_april.html ) , возможности “навешивания” любых классификаций на инвентарные позиции (inventoryitems) и многих других (http:// www. oracle.com/ global/ru/ oramag/ april2003/ mpeople_april.html).
Однако, перспективы развития КИС требуют дальнейшего освоения использования возможностей Теории Классификации и не только.
Инеграция Теории Классификации с Теорией Измерения
Важным дополнением к ТК является Теория Измерения (ТИ) - дисциплина, изучающая проблемы измерения в тех случаях, когда результаты последнего не являются действительными числами (http://www.ecsocman.edu.ru/db/msg/54934). Причем, поскольку ТИ создавалась для психологических измерений, то количественные и неколичественные измерения были представлены с единой позиции разных типов шкал измерения и их допустимых преобразований. При этом выделялись такие базовые типы шкал, как “шкала наименований” (классификационная шкала), “порядковые шкалы” и “количественные шкалы”.
В этой статье подробно рассмотривается только шкала наименований, где значениями являются названия других типов объектов. Это соответствует очень активно обсуждаемому сейчас фундаменту нового поколения Web (Semantic Web), так называемых “Triples” (http://triple.semanticweb.org/), включающих иерархию Subject-Property-Object, где под Subject имеется в виду прежде всего какой-то объект, под Property – какое-то Свойство (Признак), а под Object – значение этого признака (Value), измеренное по шкале наименований. С точки зрения ТК и ТИ [10] этому значению соответствует какой-то другой Subject, что позволяет создавать семантические сети. Сейчас Семантическая Паутина (Semantic Web - http://ru.wikipedia.org/wiki/Semantic_Web) и ее Triples являются очень горячей точкой обсуждения общемировым ИТ сообществом и уже начинают “браться на вооружение” ведущими IT вендорами (прежде всего Oracle - http://www.oracle.com/technology/tech/semantic_technologies/index.html). Однако сама идеология RDF-Triples требует совершенствования с учетом ТК и ТИ. В своей системе “Штатные расписания” еще до перехода на OEBS (http://www.oracle.com/global/ru/oramag/january2002/russia_mmkplan.html) мы использовали элементы такого подхода в метамодели (SPV), реализованной средствами Oracle CASE, использующей иерархию Subjects-Properties-Values и много дополнительных связей. В отличие от RDFсистему triples можно назвать SPV-triples.Хотя это была только прототипная модель, но многие ее черты выходили за рамки существующего подхода RDF.