Дипломная работа по программированию на тему Разработка интеллектуального виртуального ассистента для обеспечения технической поддержки в банке

1. Анализ и исследование предметной области внутренней IT-поддержки
1.1. Анализ предметной области и требований: специфика IT-поддержки в банке, классификация инцидентов и запросов, требования к безопасности и интеграции

В качестве объекта исследования в рамках разработки интеллектуального виртуального ассистента с использованием систем выбрано АО «МСП Банк».
АО «МСП Банк» (Акционерное общество «Российский Банк поддержки малого и среднего предпринимательства») – специализированный финансовый институт, входящий в структуру государственной корпорации развития «ВЭБ.РФ». Основная миссия банка – стимулировать рост малого и среднего предпринимательства (МСП) в России в соответствии с национальными стратегиями экономического развития.
Его деятельность ориентирована на расширение доступности финансирования для малого и среднего бизнеса, создание и продвижение инструментов льготного кредитования, а также внедрение мероприятий, способствующих формированию в стране благоприятного делового климата.
АО «МСП Банк» был создан в 1999 году как специализированная кредитная организация, призванная решать проблему недостаточной доступности заемных средств для предпринимателей. На тот момент российский рынок кредитования малых предприятий находился в стадии зарождения, а средние компании сталкивались с отсутствием возможности получения долгосрочного финансирования.
Первоначально банк действовал в рамках узкой программы поддержки, предоставляя ресурсы через партнерские банки, лизинговые компании и микрофинансовые организации. Такой подход способствовал развитию инфраструктуры поддержки МСП на региональном уровне. Постепенно, в условиях модернизации финансового сектора и укрепления системы институтов развития, МСП Банк получил более широкий функционал.
С 2010-х годов он интегрирован в крупнейшую государственную корпорацию «ВЭБ.РФ», что позволило ему стать частью единой архитектуры предоставления льготных займов, субсидий и гарантий. Это интеграционное решение помогло расширить географию работы и масштаб поддержки.
АО «МСП Банк» имеет четко выстроенную модель работы, основанную на принципах партнерства и мультиканальности. Прямое кредитование конечных заемщиков происходит редко, основной акцент делается на взаимодействии с другими финансовыми организациями, которые транслируют льготные ресурсы конечным потребителям.
Банк выполняет несколько ключевых функций:
Финансовый посредник – передает льготные заемные средства коммерческим банкам и лизинговым компаниям для целевого кредитования бизнеса.
Институт развития – работает над созданием новых финансовых продуктов и механизмов поддержки, например, специальных гарантийных программ.
Аналитический центр – собирает и анализирует данные о состоянии МСП, формирует рекомендации для государственных органов по корректировке программ поддержки.
Четкая специализация банка позволяет ему избегать конкуренции с классическими коммерческими кредитными учреждениями, сосредоточившись на стимулировании сегмента, который традиционно не обладает высокими залоговыми возможностями и кредитной историей.
Миссия АО «МСП Банк»: содействие развитию малого и среднего предпринимательства через доступное финансирование, инструменты гарантий и сервисы, упрощающие ведение бизнеса.
Стратегические приоритеты включают:
 Расширение сети партнерских организаций, чтобы льготные средства попадали в максимально широкий круг предпринимателей.
 Запуск новых продуктов с длительным сроком кредитования и низкой процентной ставкой.
 Развитие цифровых сервисов для подачи заявок на финансирование и получения консультаций.
 Усиление работы в регионах, особенно в субъектах РФ с низким уровнем бюджетной поддержки бизнеса.
Эти направления согласованы с общей государственной стратегией поддержки МСП, заложенной в федеральных проектах и национальных программах.
Финансовая линейка банка включает льготное кредитование, лизинг, гарантийные механизмы и проектное финансирование.
Льготное кредитование осуществляется через уполномоченные банки-партнеры. Эти кредиты имеют ставку ниже рыночной, длительный срок погашения и упрощенные требования к залогу. В приоритете – проекты по модернизации производства, внедрению инноваций, экспорту и импортозамещению.
Гарантийные механизмы позволяют предпринимателям получать кредиты даже при недостаточности залогового обеспечения. МСП Банк предоставляет поручительства, которые снижают риски для кредиторов.
Лизинговые продукты ориентированы на обновление оборудования, транспорта и техники, что особенно актуально для производственных и логистических компаний.
Такой набор инструментов делает банк универсальным элементом инфраструктуры поддержки МСП, способным работать с бизнесом в разных стадиях развития – от стартапов до зрелых средних компаний.
В таблице 1 приведен SWOT-анализ деятельности Банка в части осуществления технической поддержки.
Таблица 1 – SWOT-анализ деятельности АО «МСП БАНК» в части осуществления технической поддержки

По итогам проведённого SWOT-анализа деятельности компании было показано, что в настоящее время в условиях АО «МСП БАНК» в рамках использования ИТ-инфраструктуры возникает множество проблем, обусловленных неэффективной организацией работы службы технической поддержки, что приводит к перегруженности специалистов, длительному ожиданию обслуживания и простою пользовательских рабочих мест.
Функционал ИТ-поддержки в условиях банковского сектора включает:
 консультирование пользователей по вопросам использования ИТ-активов;
 выявление и устранение инцидентов, связанных с эксплуатацией объектов банковской ИТ-инфраструктуры;
 ведение аналитической работы, связанной с функционалом службы ИТ-поддержки.
Специалисты службы ИТ-поддержки Банка входят в подразделения, курирующие вопросы приема заявок от пользователей, предварительный анализ проблемы, перенаправление поступившего обращения в соответствии с профилем. Вторая линия технической поддержки включает сотрудников, осуществляющих устранение проблем в соответствии с профилем обращения, что может включать:
 работу сервисной службы, осуществляющей ремонт, установку оборудования, замену аппаратной части, а также плановое обслуживание;
 работу администраторов, осуществляющих управление доступом, учетными записями, системными политиками, централизованную установку программных продуктов;
 функционирование службы сопровождения банковских программных комплексов в части выявления и устранения проблем в эксплуатации бизнес-приложений;
 функционирование отделов разработки в части отработки заданий на создание новых программных продуктов, эксплуатации приложений, разработанных специалистами ИТ-подразделения Банка;
 работу подразделения по защите информации, что может включать отработку обращений, связанных с работой специализированного программного обеспечения в области информационной безопасности, активностью вредоносного ПО, внешними атаками, эксплуатацией криптографических средств.
Специфика функционирования службы ИТ-поддержки в условиях банковских учреждений связана с необходимостью работы с инцидентами, характерными для компаний указанного типа, которые могут включать: нарушения в работе оборудования и программного обеспечения, используемого для поддержки процессов обслуживания клиентов (работу Банкоматов, мобильных приложений Банка, терминалов оплаты и др.). Также одним из характерных видов инцидентов являются нарушения в работе касс, расположенных в офисах Банков, что приводит к невозможности проведения операций с наличностью. Инциденты, связанные с необходимостью проведения операций дистанционного банковского обслуживания, могут быть связаны с функционированием системы защиты, технологий криптографии. Инциденты, связанные с работой банковских приложений, делают невозможной работу специалистов в части оперативной и аналитической работы. Инциденты, связанные с инфраструктурой безопасности, смогут приводить к нарушениям дистанционных сервисов Банка и информационных ресурсов, используемых специалистами.
Таким образом, функционирование службы ИТ-поддержки должно обеспечивать возможности учета специфики банковской ИТ-инфраструктуры при планировании работы специалистов. В рамках анализа предметной области проведено построение модели бизнес-процессов службы ИТ-поддержки Банка, выявлены недостатки существующей технологии работы специалистов, проведена постановка задач автоматизации.
В качестве объекта исследования выбрана технология работы службы работы с клиентскими заявками. Проведено построение диаграммы в нотации IDEF0. На рис.1 приведена контекстная диаграмма.

Рисунок 1 – Контекстная диаграмма

Как показано на рис.1, в технологии управления службой ИТ-поддержки Банка входящими данными являются: данные об обслуживаемых объектах, техническая документация на используемые программные и аппаратные системы банковской ИТ-инфраструктуры, обращения пользователей, содержащие описание проблемы, связанные с эксплуатацией ИТ-систем. Результатная информация содержит данные по итогам отработки пользовательских обращений, сформированные отчеты по процессу управления ИТ-инфраструктурой.
Далее проведена детализация бизнес-процессов управления ИТ-инфраструктурой. На рис. 2 приведена диаграмма декомпозиции изучаемого процесса.

Рисунок 2 – Диаграмма декомпозиции процесса «Управление клиентскими заявками»

Как показано на рис.2, в рамках организации контроля исполнения клиентских заявок определены следующие этапы:
 учёт данных по используемым объектам ИТ-инфраструктуры Банка;
 организация проведения работ, связанных с устранением проблем в эксплуатации объектов ИТ-инфраструктуры;
 расчет затрат на выполнение работ по ремонту и обслуживанию;
 формирование отчётных документов выполненным работам.
На рис.3 приведена диаграмма декомпозиции процесса организации исполнения заявок на работы с программным обеспечением, который включает: работу с планами разработки и сопровождения ПО, работу с заявками от клиентов, организацию выполнения работ и тестирование результатов.

Рисунок 3 – Диаграмма организации исполнения заявок


По итогам проведённого анализа бизнес-процессов работы службы ИТ-поддержки в банковском учреждении были выявлены проблемы, включающие:
 невозможность автоматизации определения типа проблемы, её решения без привлечения ИТ-специалистов;
 отсутствие возможности получения сопроводительных документов по факту выполнения работ по обращению;
 отсутствие инструментов мониторинга сроков выполнения работ с клиентскими заявками.
Принято решение о разработке виртуального ассистента для автоматизации работы службы ИТ-поддержки, возможности которой включают:
 прием обращений пользователей, их отправку по профилю работы специалиста;
 возможности использования виртуального ассистента с функциями консультирования пользователей, анализа профиля проблем и поиска их решения, позволяющего снизить нагрузку на специалистов первой линии технической поддержки;
 формирование отчётности по процессу работы службы ИТ-поддержки.
Внедрение виртуального ассистента для работы службы ИТ-поддержки обеспечит возможности повышения эффективности работы специалистов, сократит время простоев рабочих мест, сократит управленческие издержки сотрудников.

1.2. Исследование существующих решений и обоснование выбора архитектуры: сравнительный анализ платформ для виртуальных ассистентов и технологического стека для реализации

Далее приведен обзор программных решений для автоматизации работы сервисных отделов. Рассмотрены программные продукты, в которых реализованы возможности ведения учетных операций в сервисных отделах, а также присутствуют модули взаимодействия с пользователями в рамках отработки их обращений. В программных продуктах, выбранных для анализа, должны присутствовать функции приема обращений, их отправки на исполнение и ведения учета данных по выполненным работам, элементы интеграции интеллектуальных сервисов.
1. Инфра-менеджер
Данный сервис включает возможности учета данных по обслуживаемым устройствам, регистрации поступающих обращений, ведение картотеки обслуживаемых объектов, управление пользователями, складом запасных частей. Также ведется учет затрат, связанных с обслуживанием объектов программного и аппаратного комплекса компаний [1].
Также реализованы возможности управления нагрузкой на специалистов ИТ-отдела, составление календарей выполнения работ, используются графические сервисы для отображения хода отработки обращений. На рис.4 приведен режим учета данных по нагрузке на специалистов ИТ-отдела в системе «Инфра-менеджер».
2. Comindware
Данный сервис позволяет автоматизировать бизнес-процессы ИТ-отдела, включающие обслуживание пользователей, работу поддержки в части первой, второй линий, работу сервисного центра. В систему встроен функционал графического моделирования бизнес-процессов, что позволяет отслеживать состояния работы с заявками, корректировать маршруты их отработки.

Рисунок 4 – Режим учета данных по нагрузке на специалистов ИТ-отдела в системе «Инфра-менеджер»
На рис.5 приведен режим управления маршрутизацией отработки заявок в сервисный отдел.

Рисунок 5 – Режим управления маршрутизацией отработки заявок в сервисный отдел

3. Freshservice
В системе поддерживается учет данных по заявкам пользователей, работу с мобильными приложениями, позволяющими оперативно информировать сервисный отдел по выявленных проблемах в эксплуатации разработанного программного обеспечения. В систему встроены сервисы искусственного интеллекта, которые позволяют устранять некоторые типы проблем, данные по которым введены в соответствующую базу знаний. Также поддерживается инвентаризация ИТ-активов, учет данных по их стоимости, складским запасам и др.
4. Сбер CRM
В системе реализован учет операций, связанных с организацией оказанием банковских услуг для клиентов, планирования приема для заключения договоров, реализована интеграция с системами учета операций по счетам. Также реализованы возможности работы с юридическими лицами, предпринимателями и самозанятыми, реализованы сервисы работы с тендерами в рамках работы с электронными площадками, на которых осуществляется закупочная деятельность.
Программный продукт позволяет планировать процессы оказания услуг, вести журналы заключенных договоров, учет данных по работе с клиентами. Также осуществляется планирование выполнения работ, предоставления документов, проведения оплат, а также встреч, связанных с процессом обслуживания клиентов. Система позволяет формировать отчетность различного вида, в т.ч. включающую графические элементы. Система позволяет использовать интеграцию с социальными сетями и мессенджерами [6].
На рисунке 6 приведён режим учета данных по планированию работ по проектам, связанных с организацией взаимодействия с клиентами в рамках работы с тендерами.

Рисунок 6 – Режим учета данных по взаимодействию с клиентами в рамках работы с тендерами

5. 1С: CRM для банков
В системе реализованы сервисы для организации работы с клиентами в рамках оказания банковских услуг. Платформа содержит модули, позволяющие вести учет контактов, работы в рамках системы обратной связи с клиентами, автоматизировать организационную часть в рамках планирования работы с клиентами.
В системе автоматизированы возможности получения информации в части работы с банковскими операциями, создания цифрового профиля клиента.
На рис.7 приведен режим отображения списка используемого ПО в режиме мобильного приложения.


Рисунок 7 – Режим отображения списка используемого ПО

В таблице 2 приведена сравнительная характеристика рассмотренных программных решений. Критерии были выбраны в соответствии с задачами автоматизации, связанными с необходимостью разработки виртуального ассистента.
Таблица 2 – Сравнительная характеристика программных решений для автоматизации учета заявок сотрудников в ИТ-отдел
По итогам проведённого анализа рассмотренных сервисов показано их неполное соответствие задачам автоматизации в условиях банковского учреждения, невозможность использования интеллектуальных ассистентов, также отмечено наличие блоков функционала, которые не предполагаются к использованию. Также в рассмотренных программных продуктах отсутствуют возможности работы с виртуальным ассистентом, что потенциально снижает эффект, связанный со снижением нагрузки на специалистов первой линии технической поддержки.
Выбор оптимального способа приобретения программного обеспечения для нужд компании требует анализа нескольких возможных стратегий. В целом можно выделить три основных подхода.
Наиболее распространенный подход связан с внедрением готового программного продукта, представленного на рынке. Такой путь дает возможность быстро запустить систему в работу, заключить договор на техническое сопровождение и получение обновлений. При этом в рамках использования указанного способа необходимо учитывать наличие следующих ограничений: невозможно существенно изменить функционал, провести адаптацию внутренних процессов ИТ-поддержки Банка под существующие модули, при этом необходимо учитывать наличие угроз утечки данных при взаимодействии с внешними подрядчиками. Кроме того, компания может оплачивать функционал, который фактически не используется, и зависеть от поставщика, сталкиваясь с риском роста цен или прекращения его деятельности. Этот подход особенно применим, когда автоматизируемые процессы типичны, связаны с обработкой формализованных документов и формированием отчётности для государственных органов, где часто происходят регуляторные изменения.
Второй подход основан на использовании готового программного решения, но с последующей адаптацией под специфику компании. Он позволяет сохранить базовый функционал существующей системы и дополнить его необходимыми модулями, создавая более индивидуализированное решение. Вместе с тем, такая стратегия требует дополнительной подготовки или переподготовки ИТ-персонала для работы с новой платформой. При этом сохраняются риски, связанные с зависимостью от разработчика, включая возможное прекращение его деятельности, изменение тарифов или угрозу утечки конфиденциальной информации.
В некоторых случаях возможно использование подхода, предполагающего разработку программного продукта с нуля, собственными силами или с привлечением сторонних специалистов. Данный путь требует больше времени на реализацию, но в результате компания получает полностью адаптированное под свои потребности решение, свободное от ограничений типовых систем. Этот метод оправдан, когда бизнес-процессы носят уникальный характер и на рынке отсутствуют подходящие программные продукты. Недостатками являются возможные технические ошибки на этапе внедрения, неоптимальное использование ресурсов и необходимость тщательной настройки защиты данных. При этом исчезает зависимость от внешних поставщиков, что особенно ценно для долгосрочной стабильности.
В рамках рассматриваемой работы предполагается выбран способ, связанных с созданием собственной системы для автоматизации функционирования ИТ-сервисов. Это решение будет реализовано с использованием внутренних ресурсов компании, собственных инструментов программирования и специально разработанной базы данных, без опоры на уже существующие коммерческие программные продукты.
В рамках программной реализации приложения для автоматизации технологии работы с пользовательскими обращениями необходимо провести выбор языка программирования, посредством которого возможно реализовать алгоритмы обработки информации в части ведения операций в рамках изучаемой технологии. Возможности языка программирования должны быть достаточными для всего объёма поставленных задач.
В таблице 3 приведено обоснование выбора языка программирования для разработки приложения.


Таблица 3 – Сравнение языков разработки

По итогам анализа указанных платформ выбран язык программирования Python. В рамках программной реализации программного продукта необходимо провести обоснование выбора платформы, используемой для создания компонентов разрабатываемого ПО в серверной и клиентской частях.
Далее в рамках разработки системы автоматизации бизнес-процесса необходимо провести выбор среды реализации приложения на основе соответствия поставленным задачам в части возможности создания необходимого функционала, подключения библиотек, позволяющих реализовывать работу с пользовательскими интерфейсами, проводить обработку информации, связанной с данными по работе с пользовательскими обращениями. Также среда разработки должна соответствовать требованиям в части работы с информационными базами различных форматов. Также необходимо учитывать условия лицензирования, показатели быстродействия разрабатываемых приложений.
Сравнительная характеристика платформ реализации приложений показана в таблице 4. Рассмотрены критерии, определяющие эффективность проведения разработки, обеспечения защищенности разрабатываемой системы, показатели ее быстродействия, совместимость с программными продуктами, используемыми в компании. По итогам анализа сделан выбор оптимальной платформы. По итогам проведенных экспертных оценок выставлены баллы от 0 до 10, где наивысший балл соответствует оптимальному состоянию объекта, минимальный – наиболее проблемному.

Таблица 4 – Сравнение платформ разработки приложений

В данной работе для разработки виртуального помощника для службы ИТ-поддержки использована среда "PyCharm", по большинству критериев соответствующая требованиям к разработке системы автоматизации.
В рамках реализации приложения для автоматизации бизнес-процесса работы с внутренними заявками необходимо выбрать формат СУБД, позволяющий обеспечить исполнение требований в части функционала разработанной системы и обеспечения производительности приложения при условиях обработки информации объемах, соответствующих технологии учета обращений пользователей в условиях Банка. Также необходимо учитывать показатели защищенности в рамках работы с информационной базой.
Далее проведено определение формата хранения баз данных. Выбранная СУБД должна поддерживать необходимый уровень производительности и безопасности, достаточность использования для решения поставленных задач. Выбранная СУБД должна обеспечивать инструментарий разработчика, позволяющий на уровне хранилища данных разрабатывать компоненты, позволяющие проводить проверку данных на соответствие бизнес-логике предметной области. В таблице 5 приведено сравнение характеристик форматов баз данных, которые могут быть использованы при разработке информационной системы.
Таблица 5 – Сравнение характеристик форматов баз данных, которые могут быть использованы при разработке информационной системы

Как показано в таблице 5, каждая из рассмотренных СУБД может использоваться для проектирования информационной системы в рамках поставленных задач в данной работе. При этом оптимальными характеристиками и возможностями управления доступами пользователей, управление системой резервного копирования обладает СУБД PostgreSQL.