Оптимизация процесса разработки картотечных информационных систем, интегрированных с системой межведомственного электронного взаимодействия

В настоящее время во всех субъектах Российской Федерации осуществляется реализация программы по переходу к оказанию государственных и муниципальных услуг в электронном виде в соответствии с Федеральным законом Российской Федерации от 27 июля 2010 г. N 210-ФЗ "Об организации предоставления государственных и муниципальных услуг". Согласно стратегии развития информационного общества в РФ планируется перевести все государственные услуги в электронный вид к 2014 году. Основными элементами комплекса информационных систем (ИС) для предоставления государственных и муниципальных услуг являются:

1. Реестр государственных и муниципальных услуг (далее «реестр»), содержащий описание (общие сведения, регламенты, шаблоны документов) услуг, оказываемых органами государственной власти и органами местного самоуправления.

2. Единый портал государственных и муниципальных услуг (далее «портал») в сети Интернет, через который заявители могут узнать информацию по услуге, выполнить заявку на предоставление услуги, проконтролировать этапы оказания услуги и др.

3. Система межведомственного электронного взаимодействия (СМЭВ), которая включает в себя информационные базы данных, содержащие сведения об используемых в различных органах государственной и муниципальной власти программных и технических средствах, обеспечивающих возможность доступа к их информационным системам и электронным сервисам. Кроме этого СМЭВ обеспечивает процесс обмена сообщениями между информационными системами, подключёнными к СМЭВ.

4. Информационные системы и электронные сервисы, ведением которых занимаются органы и организации, участвующие в оказании услуг.

На рисунке 1 показана схема взаимодействия между перечисленными элементами. Так различные организации заполняют реестр, указывая какие услуги они предоставляют. Добавленные в реестр услуги публикуются на портале, и пользователи, зарегистрированные на портале, могут через свой личный кабинет создать заявку на получение той или иной услуги. Сформированная заявка передаётся организации, ответственной за оказание услуги. В случае, когда для оказания услуги требуется получение дополнительных данных, информационная система отправляет запрос в СМЭВ, которая переадресует запрос информационной системе, зарегистрированной в СМЭВ в качестве провайдера требующихся данных.

Рисунок 1. Организация предоставления услуг в электронном виде

Наиболее проблемным этапом создания единой системы является процесс интеграции СМЭВ с информационными системами организаций, оказывающих услуги. Программное обеспечение, использующееся для организации работы реестра, портала и СМЭВ, разрабатывалось непосредственно с учётом требования законодательства и принятой концепции проекта «Электронное правительство», однако большинство информационных систем, данные из которых непосредственно должны использоваться при оказании услуг, разрабатывались задолго до начала процесса перехода на электронное оказание услуг, и при их разработке не рассматривалась возможность взаимодействия с другими системами. Последнее в настоящее время приводит к значительным трудностями, с которыми сталкиваются специалисты, занимающиеся интеграцией подобных систем со СМЭВ. В то же самое время другой проблемой является то, что многие организации, которые должны принимать участие в межведомственном взаимодействии, попросту не имеют никаких информационных систем. Это приводит к необходимости в сжатые сроки разрабатывать информационные системы, производить ручной ввод данных, а затем осуществлять интеграцию со СМЭВ. Так как многие подобные информационные системы выполняют схожие функции, заключающиеся в хранении и редактировании картотечной информации, то актуальной является задача разработки шаблонных решений и механизмов, позволяющих в кратчайшие сроки создавать типовые системы для ведения картотечной информации, способные осуществлять взаимодействие со СМЭВ. Подход к разработке картотечных информационных систем, основанный на предметно-ориентированной модели метаданных

В работе [1] был рассмотрен подход к созданию картотечных информационных систем, основанный на предметно-ориентированной модели метаданных. Для того, чтобы уменьшить затраты на внедрение и разработку новых информационных систем было предложено создать программный комплекс, представляющий собой не только конечный программный продукт, готовый к использованию в конкретной предметной области, но и используемый как платформа для разработки новых систем [2]. В качестве инструмента, с помощью которого можно создавать однотипные ИС, предлагается использовать специально разработанный для таких целей предметно-ориентированный язык программирования (Domain-Specific Language, DSL) [3]. Процесс разработки ИС заключается в выполнении 3 последовательных шагов:

1. представления объектов предметной области в виде UML-диаграмм, описанных в соответствии со специально разработанным UML-профилем;

2. трансформации UML-диаграмм в XML-представление, пригодное для машинной обработки;

3. генерации на основе XML-представления структурных элементов базы данных, программного кода «картотечной» бизнес-логики («вставить», «сохранить», «удалить»), пользовательских меню, шаблонов отчетов, профилей пользователей и др.

Рисунок 2. Последовательность шагов моделирования и генерации ИС

Можно выделить 2 различных пути, по которым разработчики, имеющие в качестве инструмента подобное CASE-средство, могут пойти при создании картотечных систем:

1. ИС максимально подробно проектируется с помощью UML, и затем на основе созданной модели генерируется структура базы данных и прикладной программный код. При этом изменения, которые разработчикам понадобится вносить в сгенерированный код бизнес-логики, имеют незначительный характер.

2. Структура базы данных и код бизнес-логики разрабатываются программистами самостоятельно, а модели используются для описания пользовательского интерфейса ИС и разделения прав доступа.

Первый подход чаще всего выгодно применять, когда ИС разрабатывается «с нуля» и предметная область описывается тривиальными «картотечным» бизнес процессами. Последовательность разработки можно разбить на несколько итераций, на каждой из которых можно выполнить процесс генерации и получить работоспособный макет ИС. Достоинством данного подхода является ещё и то, что если в ходе эксплуатации системы появляется потребность в расширении структуры и функциональности ИС, то моделирование дополнительных компонентов и их интеграция с ранее сгенерированной базой данных и программным кодом в ряде случаев не потребует значительных дополнительных затрат.

Второй подход следует применять в том случае, когда в работе создаваемой ИС будут использоваться базы данных, спроектированные для предыдущих версий системы. Положительным моментом в данном подходе является то, что разработчики могут создавать более оптимизированные структуры баз данных, чем те, которые получаются в результате автоматической генерации. Однако итеративный процесс разработки, применяемый в первом подходе, в данном случае потребует значительно большего объема ручного труда разработчика. Процесс создания адаптера для интеграции картотечной информационной системы со СМЭВ

Для того чтобы информационная система была подключена к СМЭВ, она должна быть зарегистрирована в Минкомсвязи России и соответствовать требованиям методических рекомендаций [4], описывающих правила создания электронных сервисов и механизмов применения электронной цифровой подписи. Для того чтобы из информационной системы можно было отправлять сообщения другим участникам межведомственного электронного взаимодействия, разработчики системы должны реализовать набор специальных адаптеров СМЭВ. Адаптер СМЭВ – это программный модуль, позволяющий отправлять сообщения веб-сервисам сторонних ведомственных систем и обрабатывать полученные результаты. В общем виде адаптер состоит из 4 частей:

1. Программный код, отвечающий за отправку и прием сообщений от веб-сервиса, а так же сохранение истории взаимодействия в базе данных. Данная часть адаптера разрабатывается программистом и не может быть сгенерирована автоматически в виду того, что формат передаваемых данных для каждого веб-сервиса сторонних ведомственных систем является уникальным.

2. Пользовательский интерфейс. Согласно методическим рекомендациям электронные сообщения в системе межведомственного электронного взаимодействия передаются в формате XML, т.е. атрибутивный формат этих сообщений может быть представлен в виде набора объектов картотечной информационной системы. Поэтому данная часть адаптера может быть описана в процессе моделирования основных блоков информационной системы.

3. Объекты базы данных, которые используются для хранения истории взаимодействия с веб-сервисом: состав отправленных запросов и полученных ответов. Данная часть может быть как сгенерирована автоматически из описания модели, так и разработана программистами.

4. Компонент подписания отправляемых сообщений электронной цифровой подписью.

В качестве примера рассмотрим основные шаги и шаблоны по созданию типового адаптера.

Рисунок 3. Объектно-атрибутивный состав запроса

На первом шаге изучается структура веб-сервиса, для которого создается адаптер. Для каждого метода веб-сервиса разрабатывает структура пользовательского интерфейса, описывающая атрибутивный состав вызываемого метода. Также должны быть описаны объекты предметной области, отвечающие за ведение истории взаимодействия с сервисом. Пример UML-представления и программной реализации пользовательского интерфейса представлены на рисунках 3 и 4.

Рисунок 4. Пример пользовательского интерфейса карточки запроса

Далее формируется структура базы данных. Для каждой карточки пользовательского интерфейса создается таблица, в которой будет храниться актуальная на данный момент информация по выполняемому запросу: значения отправленных веб-сервису атрибутов и информация о полученных результатах. Также для каждой карточки создается специальная таблица, в которой хранится вся история изменений значений атрибутов карточки запроса. Пример данных таблиц приведен на рисунке 5.

Рисунок 5. Структура таблиц для хранения информации по выполняемому запросу

Следующим шагом является написание программного кода, отвечающий за отправку и прием сообщений от веб-сервиса, а так же сохранение истории взаимодействия в базе данных. Данный этап разработки можно автоматизировать с помощью специальных библиотек по генерации клиентов для веб-сервисов, используемых в различных языках программирования. Например, для систем, разрабатываемых на Java или C++, можно воспользоваться фреймворком Apache Axis.

Большинство адаптеров, используемых для работы через СМЭВ, имеют сходную структуру, чаще всего отличающуюся друг от друга только атрибутивным составом карточки запроса. Поэтому в процессе создания новых адаптеров взаимодействия через СМЭВ для картотечных ИС можно применять шаблонный алгоритм, приведенный выше, и включающий в себя частичную генерацию программного кода и структуры базы данных, что увеличивает скорость разработки новых ИС. Литература:

1. Григоров А.С. Подход к разработке картотечных информационных систем, основанный на предметно-ориентированной модели метаданных [Текст] / А.С. Григоров // Научно-технические ведомости СПбГПУ Сер. Информатика. Телекоммуникации. Управление. – 2011. – №6 (том 2). – С. 59–63.

2. Григоров Ант.С. Создание информационных систем для муниципальных образований [Текст] / Ант.С. Григоров, Анд.С. Григоров // Информатизация процессов формирования открытых систем на основе СУБД, САПР, АСНИ и систем искусственного интеллекта (ИНФОС-2009): Материалы 5-й межд. научно-техн. конф. – Вологда: ВоГТУ, – 2009. – С. 85–88.

3. Григоров А.С. Предметно-ориентированный язык программирования для разработки информационных систем для муниципальных образований [Текст] / А.С. Григоров // Объектные системы – 2010 (Зимняя сессия): Материалы II Международной научно-практической конференции. Россия, Ростов-на-Дону, 10-12 ноября 2010 г / под общ.ред. П.П. Олейника. – Ростов-н/Д, – 2010. – С. 55–59.

4. Методические рекомендации по разработке электронных сервисов и применению технологии электронной подписи при межведомственном электронном взаимодействии. Версия 2.4.4 URL: http://smev.gosuslugi.ru/portal/api/files/get/942 (дата обращения: 30.03.2012).