Lot Gagarina był spektakularnym sukcesem w dziejach badań kosmosu. O ile wiemy dużo o nim i jego naśladowcach, którym się udało, o tyle bardzo niewiele wiadomo o porażkach. Podobnie jest z historią rozwoju i wdrożeń Systemów Informacji Geograficznej (GIS). Po głośnym sukcesie Canadian Geographic Information System (CGIS) wiele innych systemów odeszło w zapomnienie. Dlaczego im się nie udało? Co należy zrobić, aby odnieść sukces? To pytania, które stawia sobie każdy menedżer myślący o wprowadzeniu GIS do rozwiązywania problemów w swojej firmie.

Dostępna literatura i czasopisma zajmujące się GIS (CADCAM Forum, GIS Europe, GIS World, Remote Sensing itd.) zawierają informacje oraz reklamy dotyczące wielu systemów. Ich dostępność waha się od kosztujących kilka czy kilkanaście tys. USD (za licencję) "systemów do wszystkiego" do pakietów rozpowszechnianych jako "public domain" (które mają często niewiele mniejsze możliwości - np. GRASS GIS). Natomiast bardzo niewiele wiadomo o porównaniach systemów podobnej klasy. Stąd przed każdym, kto chce zastosować w swej pracy GIS staje konieczność wielu niełatwych wyborów.

Proponowany w dalszej części artykułu schemat ma na celu ułatwienie tych wyborów. Następujące po sobie czynności powinny doprowadzić do ostatecznego sukcesu - uruchomienia naszego GIS. Po zrealizowaniu każdego etapu jego efekty, najlepiej zebrane w formie pisemnej dokumentacji, powinny zostać przedyskutowane przez zespół uczestniczący we wdrożeniu. Waga każdego z etapów zależy od danego projektu. Koszty działań przygotowawczych powinny być proporcjonalne do ostatecznego rozmiaru systemu. W przypadku przedsięwzięć o niewielkiej skali można zrezygnować z pewnych etapów (np. studium pilotażowe czy testy "benchmark"), niektóre mogą być zredukowane do koniecznego minimum.

W pierwszych etapach określa się wymagania użytkowników wobec wdrażanego systemu (aplikacji) i określa ogólne założenia wdrożenia. Starannie wykonane przeprowadzenie tych wstępnych działań, nie wymagających dużych nakładów czasu i pieniędzy, powinno ograniczyć niepotrzebne wydatki podczas dalszych faz realizacji projektu.

1. Określenie celów

Ten etap powinien obejmować zdefiniowanie zakresu i celu wprowadzenia w firmie Systemu Informacji Geograficznej (GIS). Ważne jest przekonanie użytkowników i kierownictwo o celowości naszych działań oraz uzyskanie ich wsparcia. Czynności tego etapu:

- analiza i ewentualna redefinicja kierunków działań firmy pod kątem planowanego projektu;

- określenie celów wdrożenia projektu GIS;

- rozmowy z użytkownikami i kierownictwem.

Wprowadzenie GIS musi być zgodne z ogólnymi kierunkami działania firmy, z jej business planem. Dokumenty te powinny tworzyć ramy dla szczegółowych założeń naszego projektu. Założenia powinny być wyartykułowane z perspektywy kierownictwa, skoncentrowane na efekcie końcowym i możliwe do zweryfikowania. Najważniejsze aspekty obejmują: koszty, czas, jakość, dokładność i wpływ na pracowników. Ogólniki typu "wprowadzenie nowej technologii" czy "polepszenie możliwości podejmowania decyzji" są niewystarczające. Także końcowi użytkownicy muszą mieć świadomość konkretnych korzyści z zastosowania GIS.

Wynikiem tego etapu powinien być dokument zakceptowany przez kierownictwo i przyszłych użytkowników, zawiera schemat działań przynajmniej do etapu analizy ekonomicznej planowanego wdrożenia.

2. Analiza wymagań użytkowników

Cele tego etapu to określenie przez końcowych użytkowników szczegółowych wymagań, wg których system ma być

zaprojektowany i testowany we wstępnych fazach wdrożenia.

Produktem dostarczanym przez GIS jest informacja uzyskiwana przez przetwarzanie danych geograficznych. Na podstawie ogólnej definicji GIS można więc mówić o grupach wymagań użytkowników, związanych z danymi, ich przetwarzaniem i informacją - końcowym produktem każdego systemu GIS. Czynności analityczne tego etapu obejmują:

- ocenę istniejącej informacji, przetwarzania i danych;

- zidentyfikowanie potencjalnych użytkowników;

- analizę wymaganych danych;

- przybliżone określenie nakładów pracy i wymaganej wydajności systemu.

Mają one umożliwić stwierdzenie jak i przez kogo informacja jest używana, w jaki sposób dane źródłowe są zbierane, przetwarzane i przechowywane. Ten model dotychczasowego działania firmy będziemy mogli następnie porównać z alternatywą wprowadzenia GIS w celu usprawnienia wykonywania tych samych (lub nowych, dodatkowych) czynności. Informacje te mogą być gromadzone podczas rozmów, przeglądania dokumentacji lub zebrań dyskusyjnych. W raporcie należy w sposób jasny określić elementy "starego" modelu związane z danymi przestrzennymi (geograficznymi) oraz charakteryzować je pod kątem ich źródła, dokładności, formatu i ilości (objętości). Należy także określić koszty tych elementów systemu działania firmy, które mogą być zastąpione przez proponowany GIS, aby móc wykorzystać je w analizie ekonomicznej.

3. Wstępny projekt

Informacje zebrane w poprzednim etapie umożliwiają stworzenie wstępnego projektu systemu GIS, który ma być wdrożony. Ten projekt będzie podstawą analizy ekonomicznej proponowanego wdrożenia i umożliwi przygotowanie studium pilotażowego. Czynności tego etapu to:

- wstępny projekt bazy danych;

- wstępna specyfikacja funkcjonalna;

- wstępne modele systemowe;

- poszukiwanie potencjalnych systemów (producentów, dostawców) na rynku.

Klasyfikacje, dokładność i częstotliwość odświeżania bazy danych zostały określone podczas poprzedniego etapu. Wstępny projekt bazy danych musi także zawierać źródła, objętość (wielkość) oraz struktury danych przestrzennych i opisowych (atrybutów) gromadzonych w systemie. Należy wstępnie rozważyć wybór modelu rastrowego lub wektorowego (ewentualnie ich mieszanki) do prezentacji obiektów i zjawisk. Istotne jest też czy zamierzamy używać bazy w pełni relacyjne czy innego typu bazy danych opisowych.

Wymagania funkcjonalne również wynikają wprost z ustaleń poprzedniego etapu i wstępnego projektu bazy danych. Określają one funkcje i procesy potrzebne do tworzenia oraz rozwijania bazy i uzyskania wymaganych produktów końcowych (informacji). Wstępny projekt powinien też zawierać wymagania dotyczące trybów przetwarzania danych: bezpośredniego i wsadowego (batch) dla poszczególnych funkcji systemu.

Należy przygotować i udokumentować modele opisujące projektowany system pod względem logicznym (idee) i fizycznym (konkretna implementacja). Konieczne do uwzględnienia aspekty to: sprzęt, oprogramowanie, komunikacja, procesy, użytkownicy i wymagane zmiany organizacyjne. Na tym etapie można rozważyć alternatywne modele architektury sprzętowej i komunikacyjnej. W zależności od rozmiarów i geograficznego rozmieszczenia oddziałów firmy, istotny jest wybór przetwarzania rozproszonego (architektura klient/serwer) lub skoncentrowanego (architektura typu mainframe).

Kolejny element tego etapu to wstępne rozpoznanie rynku pod kątem systemów spełniających nasze wymagania. Obejmie on na pewno kontakty z firmami - producentami bądź dostawcami systemów oraz z użytkownikami już wdrożonych aplikacji i systemów. Jeśli na rynku nie ma produktu odpowiadającego wstępnemu projektowi, należy albo obniżyć wymagania funkcjonalne i dotyczące wydajności, albo zaakceptować konieczność włączenia do procesu wdrożenia systemu elementu stworzenia własnej aplikacji wewnątrz firmy.

Nieformalne badanie rynku może być prowadzone równolegle do działań opisanych w poprzednich etapach. Natomiast po opracowaniu wstępnego projektu systemu należy oficjalnie skontaktować się z wybranymi dostawcami i producentami systemów i poinformować ich o naszych planach związanych z pozyskaniem GIS. Cały ten etap pozwala na dalsze modyfikacje wstępnej specyfikacji naszego systemu i jego modeli. Potencjalni dostawcy dzięki temu będą mogli przygotować odpowiedzi na zapytania ofertowe (jeden z dalszych punktów planu).

4. Analiza ekonomiczna

Jej celem jest powiązanie planowanego projektu z budżetem firmy. Koszty, zyski, korzyści i zagrożenia wynikające z wprowadzenia GIS powinny być odniesione do alternatywy dalszej pracy bez zmian wynikających z jego wprowadzenia. Jeśli wstępny projekt obejmuje znacząco różne modele systemów, np. przetwarzanie rozproszone i scentralizowane dla firmy z oddziałami regionalnymi, może zaistnieć potrzeba porównania kosztów tych alternatyw. Działania tego etapu to:

- oszacowanie całości kosztów;

- zidentyfikowanie wszystkich korzyści;

- oszacowanie ekonomicznej wartości mierzalnych korzyści;

- ustalenie wpływu na strukturę organizacyjną;

- oszacowanie zagrożeń;

- analiza rezultatów.

Na koszty wdrożenia GIS składają się: koszty nabycia i utrzymania (użytkowania) sprzętu i oprogramowania, koszty pozyskiwania danych oraz ich utrzymywania (przechowywania, aktualizacji, archiwizowania itp.), szkolenia personelu, zatrudnienie dodatkowych pracowników o odpowiednich kwalifikacjach (wymagane do administrowania systemem, programowania, pomocy użytkownikom i obsługi aplikacji), przygotowanie pomieszczeń i inne koszty towarzyszące. Można tu też włączyć koszty poszukiwania i wyboru odpowiedniego systemu.

Przybliżone koszty sprzętu, oprogramowania, obsługi i szkoleń powinny zostać uzyskane od 2-3 producentów wybranych w poprzednim etapie. W miarę możliwości wskazana jest weryfikacja w firmach lub organizacjach używających wybranych systemów. Koszt pozyskiwania danych może mieścić się w przedziale 10-1000 razy więcej niż koszt sprzętu i oprogramowania.

Możemy wyróżnić 3 kategorie korzyści płynących z używania GIS: wydajność, efektywność (skuteczność) i korzyści niemierzalne. Poprawa wydajności wiąże się z oszczędnością czasu i kosztów przez szybsze przetwarzanie danych oraz redukcję dublujących się działań. Podniesienie efektywności polega na ulepszeniach procesu podejmowania decyzji przez nową lub będącą bardziej "na czasie" informację. Korzyści niemierzalne mogą być różnorodne: poprawa wizerunku firmy, zmniejszenie zamieszania spowodowanego sprzecznymi danymi, polepszenie współpracy między użytkownikami przez używanie wspólnych danych, podniesienie profesjonalizmu pracowników, nabycie umiejętności stawiania czoła nieprzewidzianym przeciwnościom, nowe spojrzenie na pewne zagadnienia dzięki poszerzeniu możliwości analizy danych itp.

Podczas gdy korzyści ekonomiczne mogą być łatwo zmierzone (i wycenione) w przypadku poprawy wydajności, dwie pozostałe grupy wymykają się takim próbom. Można jednak w przybliżeniu je oszacować lub po zidentyfikowaniu pozostawić do oceny osób podejmujących decyzje w kierownictwie firmy.

Wpływ wdrażanego GIS na organizację pracy i pracowników firmy jest z reguły duży i stanowi ważny element rezultatu analizy ekonomicznej. Wpływ na sposób gromadzenia i przetwarzania danych oraz podejmowania decyzji może być oceniony już wcześniej, podczas analizy wymagań użytkowników. Może zaistnieć konieczność zmian struktury organizacyjnej i sposobu zarządzania w związku z wprowadzeniem nowej technologii, nowych funkcji i procedur, nowych wymagań w dziedzinie konsultacji i kooperacji. Te instytucjonalne elementy mają większe znaczenie w ostatecznym sukcesie naszego wdrożenia niż nowoczesna technika i technologia. Możliwie wczesne, dokładne przedyskutowanie koniecznych zmian z użytkownikami pozwoli uniknąć niedomówień na dalszych etapach wdrożenia. Możemy także mieć do czynienia ze skutkami prawnymi i politycznymi wprowadzenia systemu takimi jak: odpowiedzialność, uprawnienia, moc prawna czy gwarancje dla końcowych odbiorców, związane z gromadzeniem i przetwarzaniem danych czy dystrybucją produktów informacyjnych wytwarzanych w systemie.

Analiza ekonomiczna powinna uwzględniać też możliwość fiaska projektu w sensie niespełnienia wymogów dotyczących czasu, kosztów, wymagań czy planowanych korzyści. Ekonomiczne ryzyko może być oszacowane przez określenie najbardziej pesymistycznych i optymistycznych wartości mierzalnych kosztów i zysków. Inne czynniki ryzyka to: kompleksowość danych i systemów branych pod uwagę, doświadczenie i skład zespołu pracującego nad wdrożeniem oraz wreszcie przewidywany wpływ na organizację i pracowników. Określenie tych wszystkich elementów we wczesnej fazie pozwala podjąć działania dla zminimalizowania zagrożeń bądź dla dokładnego ich śledzenia podczas wdrażania projektu.

Rachunek ekonomiczny GIS

Koszty, zyski, wpływy i zagrożenia mogą być analizowane i prezentowane na wiele sposobów. Produktem tych analiz powinno być co najmniej zestawienie typu business plan obejmujące jak najwięcej (i jak najważniejszych) wymienionych elementów oraz prezentujące czynniki nie uwzględnione w analizie. Możemy posłużyć się ogólnym

równaniem:

koszty operacyjne systemu, który ma zostać zastąpiony

- koszty operacyjne i kapitałowe proponowanego GIS mierzalne korzyści z wprowadzenia GIS

= zysk netto z wprowadzenia GIS

- ewentualne odchylenia od założeń

Rezultat zestawienia wymiernych korzyści z wprowadzenia GIS wraz z korzyściami niemierzalnymi, zagrożeniami oraz wpływem na organizację i na zakończenie tego etapu personel musi zostać dokładnie przeanalizowany przez kierownictwo firmy i projektu.

Ta analiza jest bardzo istotnym elementem naszych działań. Może z niej wynikać konieczność odłożenia wdrożenia na później, innego sformułowania celów, wymagań czy wstępnego projektu, a wreszcie (oby!) opłacalność kontynuowania działań.

5. Studium pilotażowe

Główny cel tego etapu to sprawdzenie wstępnego projektu systemu przed ostatecznym sprecyzowaniem wymagań i zainwestowaniem pieniędzy. Dodatkowe cele to rozwinięcie zrozumienia i zaufania użytkowników dla wdrażanej przez nas technologii przez ademonstrowanie im przykładowych aplikacji i danych oraz uzyskanie doświadczenia przydatnego przy projektowaniu testów systemów wybranych do dalszych analiz. Czynności tego etapu obejmują:

- zaprojektowanie studium pilotażowego;

- wybór systemu pilotażowego;

- zgromadzenie danych pilotażowych;

- uzyskanie pilotażowych produktów;

- analiza rezultatów.

Dokument będący projektem studium pilotażowego musi zawierać określenie jego celów, odnosić się do wyboru systemu, danych i produktów oraz identyfikować wymagane zasoby i proponowany terminarz działań. Ważnym elementem jest akceptacja zakresu i celów studium pilotażowego przez przyszłych użytkowników systemu.

We wstępnej fazie projektu należy wybrać kilka systemów. Wybór jednego z nich do przeprowadzenia studium powinien opierać się na jak najlepszym dopasowaniu możliwości systemu do naszych wymagań i kosztów projektu pilotażowego. Sprzęt i oprogramowanie mogą być wypożyczone na czas trwania pilotażu lub udostępnione w siedzibie dostawcy (producenta). Stanowczo należy jednak poinformować wszystkich zainteresowanych, że wybór systemu dla studium pilotażowego nie wpływa na ostateczną decyzję o wyborze systemu dla całego projektu. Także użytkownicy muszą unikać zbytniego związania się z systemem użytym w pilotażu.

Dane studium pilotażowego powinny obejmować przykłady wszystkich typów danych wyszczególnionych we wstępnym projekcie. Zwykle wybiera się mały, ale reprezentatywny obszar i gromadzi wszystkie dane na jego temat. Produkty studium pilotażowego powinny także być reprezentatywne dla ostatecznie wdrożonego systemu, a w zczególności obejmować to, co ma kluczowe znaczenie w udanym, w pełni działającym systemie. Jeśli rozważany jest wybór między danymi rastrowymi a wektorowymi, studium pilotażowe powinno pomóc rozwiązać ten dylemat. Efektem tego etapu będą cenne doświadczenia i opinie użytkowników. Mogą one znów prowadzić do zmiany założeń bazy danych i systemu oraz służyć weryfikacji wyników analizy ekonomicznej.