İş Dünyasında Otomatik Veri İşlemede Güvenilirlik
Herbert T. Glantz
John Diebold & Associates, Inc.
New York, N.Y.
(27 Şubat 1957 tarihinde Los Angeles, California’da düzenlenen Western Joint Computer Conference’ta sunulan bir konuşmaya dayanmaktadır)
Giriş
Son yıllarda, bilimsel ve ticari veri işleme sistemlerinin özelliklerini ve gereksinimlerini analiz etmeye yönelik kapsamlı çalışmalar yapılmıştır. Bu tür sistemlerin farklı olduğu konusunda başlangıçta bir görüş birliği mevcutken, bu farklılıkların tam niteliği açık biçimde tanımlanmamıştı. Üreticiler buna, iki ayrı bilgisayar hattı tasarlayarak karşılık verdiler; ancak uygulamada bu ayrımlar zaman zaman bulanıklaştı.
MIT Project Whirlwind’den Dr. Jay Forrester, elektronik hesaplamayı üç aşamadan geçerek evrilen bir süreç olarak tanımlamıştır: 1945’te başlayan başlangıç fizibilite araştırmaları; 1950’ye gelindiğinde mühendislik ve bilime uygulama; ve yaklaşık 1955’ten itibaren ticari problemlerin çözümüne doğru bir yönelim. Bu üçüncü aşama, elektronik hesaplamanın gelişiminde hayati bir evreyi temsil etmektedir.
Elektronikten yararlanma sorunu ele alındığında
Ticari Uygulamalar İçin Donanım
Ticari uygulamalar için donanıma yaklaşıldığında, bu yeni alanın gereksinimlerinde büyük farklılıklar bulunduğu açıkça görülmüştür.
Bu probleme adanmış ilk çalışmalar, görünürdeki belirgin işletimsel farklılıklara odaklanmıştır. Ticari problemler çok büyük miktarlarda giriş-çıkış verisi gerektirirken, bilimsel problemler uzun ve karmaşık iç hesaplamalar gerektirmekteydi. Böylece kısa sürede kullanışlı bir sınıflandırma ortaya çıkmıştır:
Mühendislik ve Bilimsel Uygulamalar:
Giriş-çıkış verisi az; karmaşık iç hesaplamalar çoktur.
Ticari Uygulamalar:
Giriş-çıkış verisi çoktur; basit iç hesaplamalar azdır.
Bu oldukça keyfi ve geniş kapsamlı sınıflandırma, endüstrinin ilk gereksinimleri için yeterli olmakla birlikte, bilgisayar kullanımındaki artan karmaşıklık bu ayrım çizgilerini giderek belirsizleştirmiştir. Bu tür işletimsel farklılıkların, iki farklı sistemi yeterince temsil etmediği giderek daha açık hale gelmiştir.
Bunun yerine bilimsel ve ticari sistemlerin işlevsel amaçları dikkate alındığında, çarpıcı bir karşıtlık gözlemlenebilir. Bilimsel veri işleme kurulumları, yalnızca ana organizasyonun buyruklarını ve gereksinimlerini karşılamak üzere işlev gören, kendi içinde kapalı sistemler olarak görülebilir. Bu nedenle geniş anlamda tüm giriş verileri sistemin kendi içinden kaynaklanır; tüm hesaplamalar organizasyonun genel gereksinimleri tarafından belirlenir; çıktı bilgisinin zamanlaması, miktarı ve kapsamı yine sistemin kendi gereksinimleri tarafından dikte edilir.
Ticari veri işleme sistemleri ise, kaçınılmaz olarak, iş dünyasının genel çevresiyle sürekli bir ilişki içinde var olmak ve işlevlerini yerine getirmek zorundadır. Hem ticari sistemlerin tasarımına hem de performansına egemen olan bu ilişki, özellikle üç şekilde kendini gösterir. Sisteme giren veri kitlesi dış kaynaklıdır ve biçim, zamanlama, içerik ve doğruluk açısından büyük ölçüde denetim dışıdır. Yapılan hesaplamalar çoğu zaman S.E.C., I.C.C. ve İç Gelirler Bürosu gibi dış kuruluşların kuralları tarafından düzenlenir. Son olarak, karşılanması gereken günlük son teslim tarihleri genellikle temelde kayıtsız bir çevre tarafından belirlenir ve çoğu zaman esnek olmayan ve gerçekçi görünmeyen niteliktedir.
Buna göre, bilimsel bir veri işleme sistemi kendi gereksinimlerini karşılamak üzere var olup çalışırken, ticari sistemler büyük ölçüde sistem dışından dayatılan gereksinimleri karşılamak zorundadır.
Ticari Sistemlerin Tasarımı
İş sistemleri, uygulama alanlarının daha talepkâr ve daha karmaşık alanları kapsayacak biçimde genişlemesiyle giderek daha karmaşık hale gelmektedir. İşlevsel bir ticari veri işleme sistemi, genel bir iletişim ağıyla birbirine bağlanan—insan, mekanik ve elektronik—çeşitli bilgi işleme bileşenlerini içerir. Entegre veri işleme terimi, bu tür sistemlerin işleyişinin genel bir tanımı olarak zamanla kabul görmüştür.
Bu sistemlerin tasarımı iş dünyası için çarpıcı bir fırsat ortaya çıkarmıştır. Artık bir şirketin tüm rutin günlük faaliyetlerinin otomatik bir sistem tarafından kontrol edilip yönlendirildiğini tasavvur edebiliyoruz. Otomatik süreç kontrolü kimya ve petrol endüstrilerinde zaten bilinen bir uygulamadır. Benzer kavramları çok sayıda ticari işletmeye uygulamanın eşiğindeyiz. Bu tür sistemlerdeki temel tema, hataların düzeltilmesi için bir geri besleme döngüsü de içeren iş operasyonlarının otomatik kontrolüdür. Aynı zamanda, üst düzey yöneticiye güvenilir ve zamanında verilere dayanarak tüm şirket politikasını kontrol etmesine olanak tanıyacak bilgiler sağlanacaktır.
Bununla birlikte, başarılı ofis otomasyonuna ilişkin bu tabloyu çizerken açıkça tehlikeli olan bir dizi tuzağı gözden kaçırmış bulunuyoruz. Otomatik sistemler daha fazla kontrol ve yönlendirme uyguladıkça, bunların işletim güvenilirliğine de orantılı olarak daha fazla önem verilmelidir. Bu tür sistemlerdeki aralıklı veya dönemsel arızalar, uzun güvenilir çalışma aralıklarından elde edilecek kazanımlardan çok daha büyük yıkımlara yol açabilir. Bu sistemlerin artan karmaşıklığı, arızaya yatkın daha fazla bileşen ortaya çıkarır ve bunların değişken karşılıklı ilişkileri nedeniyle hatalı öğelerin yalıtılması ve değiştirilmesi daha zor hale gelir. Pek çok sistem mühendisi, olası başarıların cazibesine kapılarak sistem güvenilirliği sorununu ve bileşen arızalarının sonuçlarını göz ardı etme eğilimindedir.
Örnek İş Sistemleri
İş veri işleme sistemlerinin işletilmesine içkin sorunlara bir örnek olarak, ticari kuruluşlar için tasarlanmış iki sistem kısaca ele alınmaktadır. Her iki durumda da ilgili şirketlerin veri işleme operasyonları tamamen yeniden yapılandırılmıştır. Her iki durumda da önemli parasal tasarruflar sağlanmış olmakla birlikte, temel amaç veri işleme sisteminin satış organizasyonuna ve üst yönetime daha etkili destek sağlamasıydı. Her iki durumda da bu, veri işleme öğelerinin merkezileştirilmesi ve kapsamlı iletişim ağlarının kullanılmasıyla gerçekleştirilmiştir.
Bir Menkul Kıymetler Aracı Kurumu
"X", ülkedeki en büyük menkul kıymetler aracı kurumlarından biridir. İş hacminin ana bölümü, çok sayıda şube ofisi bulundurdukları Batı Kıyısı’ndan kaynaklanmaktadır. Aracılık alanında rekabetçi bir varlığın temel gereksinimlerinden biri, müşterilerin emirlerinin ve örnek fiyat taleplerinin ya da kotasyonların hızlı biçimde yerine getirilmesidir. Müşterilerin işlemlerinin çoğu New York Menkul Kıymetler Borsası’nın işlem salonunda yapıldığından, şirket şubeleri Doğu’daki işlem merkeziyle bağlamak için kapsamlı bir özel hat sistemi kullanır. Bir emrin Los Angeles’ta başlayıp New York’a iletilmesi, Borsa’da gerçekleştirilmesi ve iki ya da üç dakika içinde Los Angeles’a teyit edilmesi alışılmadık bir durum değildir.
Bu firma için tasarlanan sistem, Batı Kıyısı’nda otomatik bir teleks anahtarlama merkezi ve New York’ta bir Veri İşleme Merkezi içerir. Veri işleme merkezi, tüm bilgi işleme faaliyetlerinin çekirdeği olarak orta ölçekli, genel amaçlı bir dijital bilgisayar kullanır. Tüm şube emirleri Batı Kıyısı mesaj merkezinde alınır ve otomatik olarak New York’a yönlendirilir; burada eşzamanlı olarak Borsa’ya ve veri işleme merkezine gönderilir. Borsa’dan gelen gerçekleştirme raporları doğrudan emrin çıktığı şubeye ve veri işleme merkezine iletilir. Bu emirler ve gerçekleştirme raporları, doğrudan bilgisayara beslenen beş kanallı teleks bandı üzerinde alınır. Beş buçuk saatlik işlem günü boyunca ele alınan iş hacmi ve genel hız gereksinimleri, dakikada on iki adet böyle emir–gerçekleştirme çifti kapasitesini gerekli kılar.
Sisteme temel girdi, ayrıca şubelerden ve New York ofisinden gelen günlük nakit ve menkul kıymet tahsilat ve ödemelerine ilişkin raporlarla sağlanır. Bu kapsamlı girdi verileri, her gün katı bir zaman çizelgesine göre işlenmelidir. Genel olarak, bir günün tüm iş faaliyetleri bir sonraki işlem gününün başlangıcından önce tamamen kaydedilmeli ve işlenmelidir. Tüm bu çalışmalar, çeşitli Borsaların, S.E.C.’nin ve denetçilerin ayrıntılı incelemesine tabidir.
Kapsamlı özel hat sisteminin kullanılması sayesinde, New York’taki veri işleme merkezi bu şirketin karmaşık günlük operasyonel faaliyetlerini yönlendirebilmektedir. Ayrıca, şirketin üst yönetimi veri işleme merkezinden 3.000 mil uzakta olmasına rağmen, merkez onlara normal bir rapor akışı sağlarken aynı zamanda özel analiz taleplerini de hızla karşılayabilmektedir.
Bir Taşımacılık Şirketi
"Y", taşımacılık sektöründe orta ölçekli bir şirkettir. İş hacminin ana bölümü, demiryolu yük vagonlarının ülke çapında taşınmasıyla ilgilidir. Bu tür taşımaların çoğu Doğu Kıyısı limanlarından başlar ve Batı şehirlerine yöneliktir. Bununla birlikte, hacmin önemli bir kısmı Chicago, St. Louis ve Cincinnati gibi Ortabatı şehirlerine yapılan gecelik taşımaları içerir. Baltimore ve Boston sevkiyatlarının Los Angeles’a gitmeden önce St. Louis’te birleştirilmesi gibi durumlarda sıkça gerekli olan aktarma işlemleri ek bir karmaşıklık oluşturur.
Her sevkiyatla birlikte müşteri tarafından bir Sevkiyat Emri hazırlanır ve şirkete teslim edilir. Bu Sevkiyat Emirleri sistemin temel girdisidir ve Navlun Faturaları, Demiryolu Manifestoları, Alacak Kayıtları vb. belgelerin hazırlanmasında kullanılır. Tamamlanmış bir Navlun Faturası her sevkiyattan önce varış noktasına gönderilmeli ve çeşitli yük vagonlarının varışından önce uygun aktarma noktalarında hazır bulunmalıdır. Tüm günlük işleme faaliyetleri I.C.C. düzenlemelerine tabidir ve taşıyıcı demiryolları tarafından kendi hesaplamalarıyla sürekli olarak karşılaştırılır. Müşteri, her iş gününde ortalama 10.000 Sevkiyat Emri işler.
Bu şirketin veri işleme operasyonları; büyük bir girdi veri kütlesi, acele taşımaların dönemsel kesintilerine olanak tanıyan esnek işleme çizelgeleri gereksinimi ve doğrudan teleks iletimine uygun, orta miktarda delikli kâğıt bant çıktısı eşliğinde yüksek hacimli basılı çıktı ile karakterize edilir.
Bu şirket için sistem tasarımı, Chicago’da bulunan bir Veri İşleme Merkezi’ne kurulu orta ölçekli, genel amaçlı bir dijital bilgisayar kullanır. Veri iletim zaman çizelgelerinin dalgalı yapısı nedeniyle, genel sistem tasarımı doğrudan teleks girdi ve çıktısının birleşik kullanımı ile kapsamlı hava postası iletişimine dayanır. Orijinal Sevkiyat Emirleri ile diğer operasyonel veriler, tüm şirket için kontrol edici öğe olarak işlev gören veri işleme merkezine gönderilir. Bilgisayar, rutin günlük operasyonel verilerin işlenmesine ek olarak, en uygun yük vagonu güzergâhlarının ve taşıyıcı-tarife kombinasyonlarının seçimine ilişkin stratejik kararların oluşturulmasında kullanılır.
Operasyonel Özellikler
X Aracı Kurumu ile Y Taşımacılık Şirketi, son derece farklı iş alanlarındadır. Buna karşın, bu şirketler için tasarlanan veri işleme sistemlerinin gereksinimleri ve özellikleri çarpıcı biçimde benzerdir. Bu benzerlikler, bu tür iş sistemlerinin doğası hakkında çok şey ortaya koyar:
- Her iki şirket de geniş bir coğrafi alanda faaliyet gösterir ve merkezi bir veri işleme tesisinde kapsamlı bir iletişim ağı ile orta ölçekli bir bilgisayar kullanır.
- Her iki durumda da temel girdi verileri, sistemin dışında kalan ve sistemin işleyişi ile yanlış verilerin yol açtığı zorluklarla esasen ilgilenmeyen faaliyetler tarafından sağlanır.
- Her iki durumda da girdi verileri oldukça rastgele bir biçimde gelir; ancak tüm operasyonlar oldukça katı zaman son tarihlerine karşı yürütüldüğünden, veriler alındığı anda işlenmelidir.
- Her iki durumda da normal operasyonel çizelgeler, acele işlerin aralıklı kesintilerini karşılayacak kadar esnek olmalıdır.
- Her iki durumda da iç sistem işleme faaliyetleri, çeşitli dış düzenleyici kurumların kararlarına uymak zorundadır.
"Gerçek Zamanlı" İş Sistemleri
Bununla birlikte, her iki sistemin de en önemli özelliği, gerçek zamanlı iş sistemleri olmalarıdır. Gerçek zamanlı bir veri işleme sisteminin standart tanımı, "eylemleri alınmakta olan girdi verilerini etkileyen" bir sistemdir. İş veri işleme sistemleri dünyasında bu tanım şu şekilde değiştirilebilir: Gerçek zamanlı bir iş sistemi, girdi verileriyle çevrimiçi olarak çalışır. Bu tür otomatik gerçek zamanlı iş sistemlerinden biri, yolcuların koltuk taleplerinin neredeyse hiç işlem gecikmesi olmaksızın alındığı anda karşılandığı American Airlines Reservisor sistemidir.
Güvenilirlik
Yakın zamana kadar, genel amaçlı bilgisayar sistemlerinin neredeyse tüm ticari kurulumları gerçek zamanlı olmayan durumlarda kullanılmış ve büyük ölçüde toplu işleme tekniklerine dayanmıştır. Bu tür tekniklere elverişli alanlara örnekler, iş sistemleri tarafından ilk ele alınan problemlerin bir onur listesini oluşturur: bordro, alacak muhasebesi, stok muhasebesi, sigorta ve kamu hizmetleri faturalandırması vb.
Gerçek zamanlı bir iş sisteminin işlevsel doğası, işin temel kontrol ve yönlendirmesinin veri işleme sisteminin kendisine verilmesini gerektirir. Yukarıda tanımlanan her iki sistem de işin çevresi ya da uyarıcıları hakkında bilgi alır. Bir durumda bunlar menkul kıymet işlemleri için verilen emirlerdir; diğerinde ise Sevkiyat Emirleridir. Otomatik sistem, bu ilk mesajlarda yer alan bilgileri işler ve ardışık uygun önlemlerin alınabilmesi için talimatlar yayınlar. Son olarak, veri işleme merkezi bu eylemlerin sonuçları hakkında bilgilendirilir ve ya düzeltmeler ya da ek önlemler için talimatlar yayınlamak üzere harekete geçer. Tüm operasyonel veriler işleme sistemine akar ve tüm rutin operasyonel yönlendirmeler sistemden çıkar. Ayrıca, şirket yönetiminin oluşturduğu yaklaşımlar, sistem kayıtlarında yer alan bilgilerden veri işleme sistemi tarafından hazırlanan analizlere dayanır.
Bu tür bir operasyon, büyük ölçüde insan unsurunun rutin işlevlerden çıkarılmış olması nedeniyle sistem mühendisine son derece cazip gelir. Otomatik sistem günlük operasyonları yönlendirir ve kontrol ederken, sonuçları kullanarak yönetime uzun vadeli politika kararlarını dayandırabilecekleri zamanında raporlar sunar.
Buna karşılık, pratik iş insanı böyle bir sistemi tamamen farklı bir açıdan görür. Sistem doğrudan işletme maliyetlerini azaltacaktır; mevcut manuel sisteme kıyasla daha fazla esneklik ve verimlilik sağlayacaktır; yönetim, şirketin gelecekteki operasyonlarını yönlendiren önemli kararları oluşturmak için bilgileri zamanında alacaktır. Ancak, bu avantajların geçerliliğini kabul ederken, yönetici aynı zamanda bu güzel sistemin arızalanması durumunda şirketinin faaliyet dışı kalacağını da fark eder.
Son tahlilde, bu güvenilirlik faktörü gerçek zamanlı iş sistemlerinin en önemli özelliğidir ve çevrimiçi sistemler ile toplu işleme sistemleri arasındaki en büyük tek işlevsel farkı sağlar.
Bordro gecikirse mutsuz bir iş gücü ortaya çıkar ve kamu hizmetleri faturaları gecikirse şirket gelirini buna bağlı olarak geç alır. Ancak çevrimiçi bir sistem arızalanırsa, tüm şirket operasyonları durur.
Gerçek Zamanlı Sistemlerde Güvenilirlik
Aynı zamanda, otomatik gerçek zamanlı iş sistemlerinin kullanımından elde edilebilecek içsel faydalar, önceki sistemlerin sağladıklarından belirgin biçimde daha büyüktür. Çevrimiçi sistemlerin cazibesini sağlayan tam da bu rutin operasyonların otomatik kontrolü unsurudur. Çünkü bir günün faaliyetlerinin etkisi, yöneticinin aynı operasyonlar üzerinde etkin bir etki uygulayabilmesi için yeterince erken raporlara yansıtılacaktır. Bu tür gerçek zamanlı veri işleme sistemleri, istisnalarla yönetim kuramını fiilî günlük operasyonlarda uygulayabilecek kapasitededir.
Böylece, bir iş organizasyonuna kapsamlı ve değerli faydalar sağlayabilen ve arıza durumunda telafisi mümkün olmayan zararlar verebilen bir sistem kavramına sahibiz. Buna göre, azami faydaları korurken arızaya karşı güvenilir biçimde güvence sağlayacak bir sistem tasarımı sunmalıyız. Ancak bu şekilde otomatik veri işlemenin uygulanmasında bu önemli ileri adımı hayata geçirmeyi umabiliriz.
Gerçek zamanlı iş sistemlerinin tasarımında, bir sistemin tüm bileşenlerinin arızaya yatkın olduğu, ancak genel operasyonların başarısız olmaması gerektiği varsayımına dayanan bir kavram benimsenmiştir. Sistem güvenilirliğini sağlamanın en basit ve en etkili yollarından biri yedeklilik kullanımındadır. Bu teknik insan beyni ve sinir sistemi tarafından kullanılır ve veri işleme sisteminin iş organizması için benzer bir biçimde işlev görmesi nedeniyle bu benzetme doğaldır. Bununla birlikte, ticari yaşamın ekonomik gerçekleri göz önüne alındığında, soruna biraz farklı bir yaklaşımla yaklaşmak daha uygulanabilir görünmektedir.
Sistemimizin ilk gereksinimi, her bir bireysel öğede yüksek tasarım ve performans kalitesidir. Pratikte bu, sisteme yalnızca kanıtlanmış bileşenlerin dahil edilebileceği anlamına gelir. Daha yeni bilgisayarlar geliştirildikçe, bunlar toplu işleme problemleri üzerinde "alıştırılmalıdır". Bu mümkün değilse, bu tür ekipmanları kabul etmeden önce uzun bir sıkı test dönemi talep edilmelidir.
Tüm ekipman için sürekli önleyici bakım gereklidir. Orta ölçekli bilgisayarların bulunduğu bazı mühendislik kurulumları, önleyici bakım dönemlerini ortadan kaldırma uygulamasını benimsemiştir. Bu kuruluşlar
(s. 23’ten devam)
…mühendisleri çağırmadan önce bilgisayarı bozulana kadar çalıştırmanın daha ekonomik olduğunu bulmuşlardır. Ancak bu uygulamanın bizim sistemimizde tolere edilemeyeceği açıktır.
“Yedek” ya da rezerv donanımın salt mevcudiyeti güvence sağlamaz. Sistemimizdeki bilgisayar, karmaşık bir iletişim ağının sinir merkezi olarak işlev gördüğünden, işlemleri uzak bir konumdaki başka bir makineye aktarmak, bilgi akışını ciddi biçimde bozmak anlamına gelecektir. Bununla birlikte, ticari teleks hatları ve komşu yazıcı birimleri, belirli sistem bileşenleri için geçici ikameler olarak kullanılabilir.
Sistem tasarımımızda temel bir gereksinim, insan müdahalesine olanak sağlayacak araçların sağlanmasıdır. Sistem bileşenlerinde aralıklı arızalar beklenmelidir; mekanik hataların düzeltilmesi ve değiştirilmesi için gereken süre boyunca bu işlevlerin yerine getirilmesi gerekir. Günümüzde, akıllı bir insan, ortaya çıkabilecek değişken ve karmaşık zorluklara karşı en güvenilir ikame ve en güvenli önlemdir. Buna göre, mekanik sistemin yetkin ve eğitimli bir işletme kadrosu ile donatılması gereklidir. Bu kadro, sistemin tam olarak neyi başardığının tamamen farkında olmalıdır ki, arıza durumunda doğru düzeltici adımları derhal uygulayabilsin. Çeşitli arızaların benzetildiği ve uygun karşı önlemlerin hızla başlatıldığı periyodik “alarm” uygulamalarını yürütmenin akıllıca olduğunu gördük.
Otomatik kontrol ilkelerinin iş organizasyonlarının işletilmesine uygulanması heyecan verici bir fırsat sunmaktadır. Bu tekniklerden yararlanacak şekilde tasarlanan ticari veri işleme sistemleri, günlük rutin işlevlerin tümünün yönlendirilmesi ve denetiminden sorumluluk alacaktır. Kapsamlı iletişim ağlarının kullanımı, merkezi bir veri işleme biriminin tüm organizasyonun operasyonları üzerinde etkili bir gözetim uygulamasını mümkün kılacaktır. Sisteme geri besleme döngülerinin dâhil edilmesi, veri işleme merkezini önceki faaliyetlerin sonuçları hakkında bilgilendirecek bir araç sağlayacaktır. Yönetim raporları, günlük bilgi akışından soyutlanacak ve böylece yöneticilere mevcut durumun doğru bir analizini sunacaktır.
Bu tür gerçek zamanlı iş sistemleri daha fazla genel sorumluluk ve kontrol üstlendikçe, işletimlerinin güvenilirliğine çok daha büyük bir vurgu yapılmalıdır. Çünkü bu sistemlerdeki bir arıza, yalnızca gecikme ve rahatsızlık değil, faaliyetlerin neredeyse tamamen felç olması anlamına gelir. Tüm bileşen arızalarına karşı önlem alındığından emin olmak için çevrim içi sistemlerin tasarımında ve işletilmesinde son derece dikkatli olunması zorunludur. Ancak bu şekilde, toplam başarısızlık olasılığının ortadan kaldırıldığına ve operasyonların güvenle sisteme emanet edilebileceğine yeterince emin olabiliriz.