Проєкт інформаційної системи обліку особового складу в Силах оборони України

Abstract

Магістерська кваліфікаційна робота присвячена проєктуванню архітектури та практичних артефактів інформаційної системи обліку особового складу для Сил оборони України. Робота спрямована на розробку комплексного рішення, яке забезпечить цілісність даних, оперативність операцій та прозорість управління персоналом у військових частинах. Поточна система обліку на базі електронних таблиць (ЕЖООС) демонструє критичні обмеження: ручне введення однієї інформації в кілька місць, дублювання даних без синхронізації, дефрагментацію інформації між діловодами, помилки при переносі даних, тривалість обробки масових операцій та затримку актуалізації інформації. Ці проблеми особливо загострилися під час дії воєнного стану, коли обсяг змін особового складу зріс на порядки. Мета роботи. Розробити архітектуру та практичні артефакти системи обліку особового складу, яка вирішує критичні операційні проблеми в управлінні військовим персоналом через застосування передових архітектурних принципів Domain-Driven Design, Hexagonal Architecture та Event-Driven паттернів, з чітким планом поетапної реалізації від мінімально життєздатного продукту до національного масштабування. Об'єкт роботи. Інформаційна система управління особовим складом у Силах оборони України, розрахована на облік, реєстрацію, переведення та адміністрування військовослужбовців у розподіленій архітектурі з окремими серверами для кожної військової частини. У першому розділі проведено детальний аналіз предметної області через призму нормативної бази (Інструкція 40, накази МОУ), виявлено шість критичних проблем у поточній практиці управління персоналом, проаналізовано системи-аналоги армій НАТО (IPPS-A, JPA, SASPF) та сформульовано функціональні та нефункціональні вимоги до системи з урахуванням специфіки військового контексту. У другому розділі побудовано логічну модель системи на засадах Domain-Driven Design: визначено три ключові агрегати (Військовослужбовець, Посада, Рапорт) з їхніми бізнес-інваріантами, Value Objects та правилами взаємодії; встановлено Bounded Contexts для ізоляції відповідальності модулів; проведено моделювання бізнес-процесів та життєвих циклів агрегатів. У третьому розділі спроектовано архітектуру системи за принципами Hexagonal Architecture з чітким розділенням Core Domain та адаптерів (API Gateway, Event Bus, Report Module, Sync Module), обґрунтовано вибір технологічного стека (PHP 8.2+ / Symfony для бекенду, PostgreSQL для гарантій ACID, Vue.js / Vuetify для фронтенду, Docker для контейнеризації), описано топологію розгортання як розподілену архітектуру з локальними інстансами та механізмом differential sync між вузлами. У четвертому розділі визначено методологічний підхід до розробки на основі Scrum з двотижневими спринтами, встановлено стандарти кодування (PSR-12, PHPDoc, ESLint) та документації (OpenAPI/Swagger для API), розроблено матрицю управління ризиками, описано стратегію тестування на чотирьох рівнях (модульне, інтеграційне, приймальне, регресійне) та деталізовано п'ять етапів виконання проєкту: MVP (6-8 місяців), імпорт архівних даних (1-1.5 місяця), пілотне розгортання (2-3 місяці), синхронізація між вузлами (2-3 місяці) та Post-MVP розширення. У п'ятому розділі представлено практичні артефакти проєктування: три матриці валідації архітектури (відповідність компонентів функціональним вимогам, якість нефункціональних характеристик, дотримання стандартів), вайрфрейми основних інтерфейсів користувача (форми створення військовослужбовця, табель особового складу, форма внутрішнього переміщення), ERD діаграму з чотирма основними сутностями та їхніми зв'язками, API матрицю CRUD операцій для REST endpoints та детальне проєктування модуля синхронізації для розподіленої архітектури. У шостому розділі проведено верифікацію того, що запропонована архітектура системно вирішує всі шість критичних проблем поточної системи через конкретні архітектурні рішення (єдине джерело істини через DDD агрегати, автоматична синхронізація через Eventbus, централізована база даних, валідація на рівні UI та бізнес-логіки, batch операції для масових змін, real-time оновлення), проаналізовано архітектурні компроміси з обґрунтуванням вибору між альтернативними підходами (DDD vs Procedural, PostgreSQL vs NoSQL, REST vs GraphQL) та надано рекомендації щодо подальшого розвитку системи з акцентом на моніторинг Sync Module та можливість переходу до мікросервісної архітектури при національному масштабуванні. Результати роботи можуть слугувати основою для розробки технічного завдання на реальну систему управління персоналом у Силах оборони України та бути адаптовані для інших державних структур, що потребують надійного обліку персоналу з гарантіями консистентності даних.

This Master's thesis is dedicated to the design of architecture and practical artifacts for a personnel management information system for the Armed Forces of Ukraine. The work aims to develop a comprehensive solution that ensures data integrity, operational efficiency, and transparency in personnel management within military units. The current accounting system based on spreadsheets (EZOOS) demonstrates critical limitations: manual entry of the same information in multiple locations, data duplication without synchronization, information fragmentation across clerks, data transfer errors, lengthy processing of bulk operations, and delays in information updates. These problems have been particularly exacerbated during martial law, when the volume of personnel changes has increased by orders of magnitude. Objective. To develop the architecture and practical artifacts of a personnel accounting system that addresses critical operational challenges in military personnel management through the application of advanced architectural principles including Domain-Driven Design, Hexagonal Architecture, and Event-Driven patterns, with a clear phased implementation plan from minimum viable product to national-scale deployment. Subject. An information system for personnel management in the Armed Forces of Ukraine, designed for accounting, registration, transfer, and administration of military personnel in a distributed architecture with separate servers for each military unit. In the first chapter, a detailed analysis of the subject domain is conducted through the lens of the regulatory framework (Instruction 40, Ministry of Defense orders), six critical problems in current personnel management practices are identified, analog systems from NATO armies (IPPS-A, JPA, SASPF) are analyzed, and functional and non-functional system requirements are formulated considering the specifics of the military context. In the second chapter, a logical system model is constructed based on Domain-Driven Design principles: three key aggregates are defined (Servicemember, Position, Report) with their business invariants, Value Objects, and interaction rules; Bounded Contexts are established to isolate module responsibilities; business process modeling and aggregate lifecycle modeling are performed. In the third chapter, the system architecture is designed following Hexagonal Architecture principles with clear separation of the Core Domain and adapters (API Gateway, Event Bus, Report Module, Sync Module), the choice of technology stack is justified (PHP 8.2+ / Symfony for backend, PostgreSQL for ACID guarantees, Vue.js / Vuetify for frontend, Docker for containerization), and the deployment topology is described as a distributed architecture with local instances and a differential sync mechanism between nodes. In the fourth chapter, a methodological approach to development based on Scrum with two-week sprints is defined, coding standards (PSR-12, PHPDoc, ESLint) and documentation standards (OpenAPI/Swagger for API) are established, a risk management matrix is developed, a four-level testing strategy is described (unit, integration, acceptance, regression), and five project execution phases are detailed: MVP (6-8 months), archival data import (1-1.5 months), pilot deployment (2-3 months), inter-node synchronization (2-3 months), and Post-MVP expansion. In the fifth chapter, practical design artifacts are presented: three architecture validation matrices (component compliance with functional requirements, non-functional characteristics quality, standards compliance), wireframes of main user interfaces (servicemember creation form, personnel roster, internal transfer form), an ERD diagram with four main entities and their relationships, a CRUD operations API matrix for REST endpoints, and detailed design of the synchronization module for distributed architecture. In the sixth chapter, verification is conducted that the proposed architecture systematically addresses all six critical problems of the current system through specific architectural solutions (single source of truth via DDD aggregates, automatic synchronization via Event Bus, centralized database, validation at UI and business logic levels, batch operations for bulk changes, real-time updates), architectural trade-offs are analyzed with justification for choices between alternative approaches (DDD vs Procedural, PostgreSQL vs NoSQL, REST vs GraphQL), and recommendations are provided for further system development with emphasis on Sync Module monitoring and the possibility of transitioning to microservices architecture during national-scale deployment. The results of this work can serve as a foundation for developing technical specifications for an actual personnel management system in the Armed Forces of Ukraine and can be adapted for other government agencies requiring reliable personnel accounting with data consistency guarantees.