Информационные системы

РЕФЕРАТ По дисциплине: Информационные ресурсы в экономике На тему: “ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ.” Введение ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ Основные процессы преобразования информации. Информационная деятельность как атрибут основной деятельности. Основные понятия информатики. Информационный обмен. Система информационного обмена.Сети информационного обмена 1. Термин «информация» происходит от латинского слова «informatio» - разъяснение, изложение, сведения. В качестве синонимов иногда используют такие понятия как «сообщение» и «данные». Вместе с тем, следует отметить отличительные особенности этих терминов.

Данные представляют собой набор символов или цифр, представляя соответственно текст или число. Сообщение включает в себя набор данных, объединенных общим контекстом или смыслом. Информация извлекается из сообщения и зависит от объекта воспринимающего (обрабатывающего) это сообщение. Результат зависит от свойств этого объекта.В зависимости от целей и интересов из одного и того же сообщения можно извлечь совершенно разную информацию.

Пример с самолетом. Информация может быть передана устно и письменно, с помощью электрических сигналов и электромагнитных волн и др. После обработки, преобразования, систематизации может быть получена новая информация, новые знания. В философском смысле информация есть отражение реального мира, сведения, которые один реальный объект содержит о другом реальном объекте.Таким образом, понятие информации связывается с определенным объектом, свойства которого она отражает.

Процессы преобразования информации связаны с информационными технологиями. Под технологией (techne – мастерство, искусство) понимают обычно либо совокупность методов обработки, изготовления, изменения состояния, свойств, формы сырья, материала или полуфабриката в процессе производства (например, технология металлов, химическая технология, технология строительства и др.), либо науку о способах воздействия на сырье, материалы или полуфабрикаты соответствующими орудиями производства.

Рассматривая технологию как науку о производстве материальных благ, в ней можно выделить три аспекта: информационный, инструментальный и социальный. Информационный аспект включает описание принципов и методов производства, инструментальный – орудия труда, с помощью которых реализуется производство, социальный – кадры и их организацию.Особенностью ИТ является то, что в ней и предметом и продуктом труда является информация, а орудиями труда – средства вычислительной техники и связи.

ИТ как наука о производстве информации (И) возникала именно потому, что информация стала рассматриваться как реальный производственный ресурс наряду с другими материальными ресурсами. Производство информации и ее верхнего уровня – знаний – оказывает решающее влияние на модификацию и создание новых промышленных технологий.Для реализации научно-технической идеи требуется выполнение, по крайней мере, трех основных условий: • Идея не должна противоречить известным законам науки; • В ее реализации должна быть остро заинтересована значительная часть общества; • Должен быть достигнут уровень технологии общественного производства, обеспечивающий эффективную реализацию заложенных в идею технических принципов.

Рассмотрим выполнение этих условий для реализации информационной машины.Одновременно с развитием процесса накопления знаний в обществе шел процесс формирования обособленной профессиональной группы, для которой сначала основным, а затем и единственным «служебным занятием» является работа с информацией.

Живой барьер к накопленным знаниям, хранимым жрецами, монахами, переписчиками и толкователями книг, начал разрушаться только после изобретения книгопечатания, которое повлекло развитие наук, а это, в свою очередь, ускорило темпы накопления профессиональных знаний. Знания стало возможно тиражировать и сделать их доступными для многих участников трудового процесса. Знания стали основой плодотворных научных направлений.Таким образом, книгопечатание создало информационные предпосылки ускоренного роста производительных сил. Появление простейших информационных технологий можно отнести к началу письменности.

Наступила эра бумажной ИТ. Потребность в передаче и обмене информацией человечество испытывало на ранних стадия своего развития.Для ускорения передачи информации использовались костры (факелы Полибия), курьеры, почта, семафорный телеграфии др. С изобретением электрического телеграфа и телефона изменились возможности передачи информации. Изобретение телефона, радио, телевидения, а затем ЭВМ, цифровых систем связи и вычислительных сетей, создание ПЭВМ и его невероятно быстрое распространение и развития именно в качестве инструментального средства накопления, преобразования, обработки и передачи информации позволили новым информационным технологиям внедриться практически во все области человеческой деятельности. Основу автоматизированных ИТ составляют следующие достижения: • Средства накопления больших объемов информации (магнитные и оптические диски); • Средства связи, позволяющие воспринимать, использовать и передавать информацию практически в любой точке земного шара; • Компьютер, позволяющий по определенным алгоритмом обрабатывать и отображать информацию, накапливать и генерировать знания.

ИТ направлены на увеличение степени автоматизации всех информационных операций, следовательно, на ускорение НТП общества.

Сама по себе И может быть отнесена к абстрактным понятиям типа «математические». Однако ряд особенностей приближает ее к материальному миру. Информацию можно записать, получить, стереть, передать.

Она не может возникнуть из ничего. Однако при передаче И из одной системы в другую, количество И в передающей системе не уменьшается, хотя в принимающей – обычно увеличивается.Наблюдается независимость И от ее носителя, так как возможны ее преобразование и передача по различным физическим средам с помощью разнообразных физических сигналов безотносительно к ее семантике.

И о любом материальном объекте может быть получена путем наблюдения, натурного или вычислительного эксперимента или путем логического вывода. В связи с этим И делят на априорную и апостериорную (полученную в результате эксперимента или наблюдения). Для того, чтобы в материальном мире происходили обмен И, ее преобразование и передача, должны быть использованы источник информации, передатчик, канал связи, приемник и получатель информации.Среда передачи объединяет источник и получателя информации в ИС. Рис.1. Информационная система Подобные ИС возникают не только среди людей, а в животном и растительном мире. Получатель И оценивает ее в зависимости от того, для какой задачи она будет использована.

Поэтому И обладает свойством относительности. Одна и та же И имеет для одного получателя глубокий смысл и обладает чрезвычайной ценностью, а для другого – является либо давно известной, либо – бесполезной.В зависимости от того, с каких позиций оценивается И, различают такие ее аспекты, как синтаксический, семантический и прагматический. Синтаксический аспект связан со способом представления информации вне зависимости от ее смысловых и потребительских качеств.

На синтаксическом уровне рассматриваются формы представления И для ее передачи и хранения. Обычно И, предназначенная для передачи, называется сообщением.Сообщение м.б. представлено в виде знаков и символов, преобразовано в электрическую форму, закодировано и промодулировано для обеспечения возможности передачи по выбранному каналу связи. Характеристики процессов преобразования сообщения для его передачи определяют синтаксический аспект И при ее передаче.

При хранении синтаксический аспект определяется другими формами представления И, которые позволяют наилучшим образом осуществить поиск, запись, обновление, изменение И в информационной базе. Информацию, рассмотренную только относительно синтаксического аспекта, часто называют данными.Семантический аспект отражает смысловое содержание И и соотносит ее с ранее имевшейся И. Смысловые связи между словами или другими элементами языка отражает тезаурус.

Тезаурус состоит из двух частей: списка слов и устойчивых словосочетаний, сгруппированных по смыслу, и некоторого ключа, например алфавитного, позволяющего расположить слова в определенном порядке.При получении И тезаурус может изменяться, и степень этого изменения характеризует воспринятое количество И. Прагматический аспект определяет возможность достижения поставленной цели с учетом полученной И. Этот аспект отражает потребительские свойства И. Если И оказалась ценной, поведение ее потребителя меняется в нужном направлении.

Проявляется прагматический аспект И только при наличии единства И (объекта), потребителя и поставленной цели. Информация проходит три этапа, которые и отражают все указанные аспекты. Сначала наблюдается некоторый факт окружающей действительности, который отражается в сознании в виде определенного набора данных.Затем, после определенной структуризации этих данных в соответствии с конкретной предметной областью, формируется знание о наблюдаемом факте, что отражает семантический аспект полученной И. И в виде знаний имеет высокую степень структуризации, что позволяет выделять полную И об окружающей нас действительности и создавать информационные модели исследуемых объектов.

Полученные знания используются в практике для достижения поставленных целей, что отражает прагматический аспект И. И классифицируется по видам.

Научная информация – это И, наиболее полно отражающая объективные закономерности природы, общества и мышления. Ее подразделяют по областям получения, или пользования: на политическую, экономическую, техническую, биологическую, физическую и др.; по назначению: на массовую и специальную. ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ Тема 2. Определение информационной системы (ИС). Задачи и функции ИС. Состав и структура информационных систем, основные элементы, порядок функционирования.Классификация информационных систем, документальные и фактографические системы.

Предметная область ИС Определение 1. Информационная система - это совокупность взаимосвязанных элементов, представляющих собой информационные, кадровые и материальные ресурсы, процессы, которые обеспечивают сбор, обработку, преобразование, хранение и передачу информации в организации. В организациях существует большое количество различных типов ИС: от традиционных до сложных, работающих на базе локальных и глобальных компьютерных сетей.

Определение 2. Информационные технологии - это совокупность методов, процедур и средств, реализующих процессы сбора, обработки, преобразования, хранения и передачи информации. Использование ИС фирмами и организациями определяет степень современности подготовки их администрации к управлению организацией.Определение 3. Информационная система управления - это круг разнообразных ИС, обеспечивающих управленческому персоналу эффективное принятие решений по управляемому объекту.

Определение 3 а. Информационная система управления представляет собой коммуникационную систему по сбору, передаче, переработке информации об объекте, снабжающую работников различного ранга для реализации функции управления Принципиальным моментом определения информационной системы управления является обеспечение принятия решения с ее помощью. Информационные системы управления создаются на основе изучения технологии принятия решений с использованием методологии системного подхода.В качестве концептуальной базы может быть успешно использована модель принятия решений Г.Саймона.

По Г. Саймону процесс принятия решений имеет три стадии: информационную, проектную, а также стадию выбора. На информационной стадии исследуется среда, определяются события и условия, требующие принятия решений.На проектной стадии разрабатываются и оцениваются возможные направления деятельности (альтернативы). На стадии выбора обосновывают и отбирают определенную альтернативу, организуя мониторинг ее реализации.

Отдельные стадии процесса могут многократно повторяться, если менеджер не будет удовлетворен собранной информацией или результатами ее обработки. На информационной стадии обрабатываются и анализируются первичные данные, которые необходимо отыскать в базах данных и, после соответствующей обработки проанализировать. Поэтому менеджерам необходимо владеть умениями по составлению незапланированных, ситуационных запросов, отыскивая нужную информацию.В программном обеспечении (ПО) имеются соответствующие мощные средства систем управления базами данных (СУБД), а также необходимые пакеты прикладных программ для моделирования, математической обработки и анализа результатов.

На проектной стадии определяется возможность структурирования ситуации, требующей принятия решений. Для структурируемых (программируемых) решений возможна предварительная детализация, позволяющая алгоритмизировать процесс решения.При вероятностном характере процесса, решение определяется через вероятности возможных исходов.

Неструктурированные (непрограммируемые) решения возникают при невозможности предварительного описания большей части процедур принятия решения. Большинство реальных ситуаций зависит от случайных событий и неизвестных факторов. Некоторые процедуры могут быть предопределены, но этого недостаточно для автоматизированного получения конкретной рекомендации.В этом случае информационные технологии управления должны обеспечивать диалоговый режим работы, т.е. интерактивные системы поддержки принятия решений и экспертные системы, которые менеджер может использовать в зависимости от ситуации.

На стадии выбора ИС облегчают выбор правильного направления деятельности и обеспечивают обратную связь для контроля за выполнением решения. При этом предполагается, что на первых этапах собрана необходимая информация, разработан на ее основе ряд альтернативных вариантов.Обратная связь используется для корректировки получаемых результатов, поскольку оптимальное решение практически не может быть выбрано на первом шаге из-за реальных ограничений по времени и ресурсам.

Для принятия решения в групповом режиме используется компьютерная поддержка, т.е. специальные информационные технологии типа ИС поддержки групповых решений, электронные совещания и т.д. Определение 4. Системы поддержки принятия решений (СППР) - особые интерактивные информационные системы управления (менеджмента), использующие оборудование, программное обеспечение, данные, базу моделей и труд менеджеров с целью поддержки всех стадий принятия полуструктурируемых и неструктурируемых решений непосредственно пользователями менеджерами в процессе аналитического моделирования на основе предоставленного набора технологий.

Определение 5. Модели – упрощенные абстракции реальных основных элементов системы и их отношений, существенных для принятия решения.Информационные требования на различных уровнях управления Информационные требования непосредственно зависят от конкретного уровня управления - стратегического, тактического, оперативного в соответствии с функциями высшего, среднего и оперативного персонала. Структурированные решения обычно принимаются на оперативном уровне, на тактическом - полуструктурированные, на стратегическом - неструктурированные.

Чем выше уровень управления, тем больше неструктурированных решений, поэтому средства и методы формирования информации не одинаковы для всех уровней.На стратегическом уровне требуются итоговые нерегламентированные отчеты, прогнозы и внешняя информация для разработки генеральной стратегии.

На оперативном уровне требуются регулярные внутренние отчеты с детальным сравнением базисных и текущих показателей, помогающих отслеживать текущие операции. Таким образом, информационные системы должны отвечать требованиям соответствующих уровней и предоставлять им любую нужную информацию.Информационные требования различных функций управления Менеджмент (управление) традиционно описывается как процесс руководства, включающий управленческие функции: планирование, организацию, управление персоналом, руководство (мотивацию) и контроль. ИС обеспечивают менеджера данными для выполнения всех функций управления.

Для планирования ИС предоставляют данные и модели планирования, информацию о внутреннем состоянии и внешнем окружении.Для поддержки функции планирования необходимо наличие телекоммуникаций, специальных проблемно-ориентированных пакетов прикладных программ или универсальных модулей офисных систем с электронными таблицами и СУБД. Программные средства должны обеспечивать методы анализа “что, если”, корреляционный и регрессионный анализ, обработку статистических данных, средства анализа и прогнозирования на основе трендов, средства оптимизации.

В управлении персоналом, наиболее эффективными являются информационные системы (модули ИС) на основе СУБД, которые должны иметь соответствующую информационно-логическую структуру и позволять мониторинг карьеры и профессионального роста отдельных сотрудников, позволяя обрабатывать результаты тестирования при периодической аттестации кадрового состава организации. Для руководства организацией, кроме электронной почты, имеются различные пакеты для поддержки документооборота и самоменеджмента, а также мультимедийные средства коллективного общения.

При осуществлении контроля без ИС практически невозможно разработать адекватную реакцию на отклонение от прогнозируемых результатов и вносить коррективы в деятельность организации, поэтому при внедрении ИС организации обеспечение функций контроля производится в первую очередь. Необходимый уровень знаний пользователей ИС Конечным пользователям нет смысла постоянно отслеживать в деталях обновление и реорганизацию информационно-технологических особенностей ИС. В настоящее время это трудно даже для специалистов по обработке данных.

Следует выделить два главных аспекта: теоретически менеджер должен понимать столько. чтобы не ощущать недостатка квалификации при оценке возможностей ИС, обсуждения планов их развития и обоснования своего мнения по этому поводу.

Кроме того, менеджер должен хорошо владеть основными методами анализа и прогноза для разработки альтернативных решений, хотя бы в электронных таблицах. Роль ЭТ в повседневной работе специалистов очень велика.Методы анализа чувствительности, “что, если”, корреляционного и регрессионного анализа, моделирования и анализа трендов, поиска оптимального решения реализуются в электронных таблицах практически без применения дополнительного программирования, т.е. на пользовательском уровне.

Поскольку реальный круг конечных пользователей весьма разнообразен по деловым обязанностям и сферам деятельности и в каждом конкретном случае могут существовать особые требования, выделяется универсальное ядро среди всех методов, которое практически всегда может помочь менеджерам решить их проблемы.Имея дело с одним объектом, работающие в ПК программы используют и формируют систему данных об этом объекте, называемую обычно информационной моделью.

Сначала использовался позадачный подход, при котором приходилось повторять ввод и вывод одних и тех же данных. Целесообразно ввести данные один раз, а затем использовать в различных задачах.При этом достигается независимость процесса сбора и обновления (актуализации) данных от процесса их использования ПП. Создается независимость ПП от физической организации БД, достигаемая с помощью специального (системного) ПО, которое интерпретирует язык манипулирования данными (процедурно ориентированный, а не машинно-ориентированный). Фактографические АИС, у которых БД составляются из формализованных записей.

Документальные АИС, у которых записями могут быть неформализованные документы. Среди атрибутов форматированных записей существует атрибут, однозначно идентифицирующий запись. Этот атрибут называется первичным или основным ключом. По нему определяется адрес записи во внешней памяти.Одной из важнейших задач АИС является быстрый подбор записей, обладающих определенными свойствами.

Атрибуты. Задающие эти свойства. Идентифицируют не одну, а некоторое множество записей. Они называются дополнительными (вторичными) ключами. Поиск нужных записей по дополнительному ключу разбивается на два этапа: сначала определяют значения основного ключа, отвечающие записям с заданным значением дополнительного ключа. На втором этапе по найденным значениям основного ключа находят адреса записей, а затем и сами записи.Для быстрого выполнения первого этапа (без просмотра всех записей подряд) используют инвертированные списки.

Каждый список состоит из пар значений дополнительного и соответствующего им множества значений основного ключа, упорядоченных по дополнительному ключу. Объединение инвертированных списков по всем дополнительным ключам составляет инвертированный файл, по которому легко найти записи с данными атрибутами.Основной задачей, решаемой в документальных АИС, является поиск документов по их содержанию.

Полное решение задачи поиска требует понимания системой смысла запросов. Дескрипторы представляют собой некоторое фиксированное множество слов, в том числе профессиональных терминов, которые по мнению разработчика конкретной АИС, в наибольшей степени характеризуют содержание ее документального фонда. АИС просматривает текст запроса на неформализованном языке и фиксирует встречающиеся в тексте дескрипторы.После этого система просматривает полные тексты всех документов и отбирает те, которые содержат все найденные в запросе дескрипторы.

Идентификация дескрипторов должна производиться с точностью до окончаний. Проблема: временные затраты. Решением ее является использование поискового образа документа (перечень входящих в него дескрипторов0. Хранится отдельно и имеет ссылку на документ. Аналогичным образом составляется поисковый образ запроса.В процессе поиска происходит сравнение поисковых образов запроса и документа на основе критерия смыслового соответствия, фиксированного для системы.

Документальная АИС с простыми дескрипторными поисковыми образами может рассматриваться как фактографическая система с булевыми атрибутами, число которых равно полному числу используемых дескрипторов. Такое представление экономично лишь при небольшом числе дескрипторов. Организация последовательных файлов. Индексный метод адресации использует специальную таблицу, называемую индексом, которая соотносит различным значениям ключа адреса соответствующих записей.Общие требования к языкам описания данных Тема 4. Фактографические системы: предметная область(ПО), концептуальные средства описания, модель сущность-связь.

Модели данных. Представление данных в памяти ЭВМ. Программные средства реализации фактографических ИС. 1. Общие сведения о моделировании предметной области Концептуальное проектирование является ядром всего процесса проектирования БД. Подходы к концептуальному проектированию.Реализованные в разнообразных CASE-системах, отличаются друг от друга.

Процессы концептуального моделирования чаще всего реализуются в среде DESIGN/IDEF и ERWin. Уточнение понятия концептуальной модели. Часть реального мира, представляющая интерес для данного исследования, называется предметной областью. Для того, чтобы БД адекватно отражала предметную область, проектировщик должен хорошо представлять себе все нюансы и уметь отобразить их в БД. Предметная область должна быть предварительно описана.Чаще используют искусственные формализованные языковые средства.

Формализованное описание предметной области называется ее концептуальной моделью. Моделирование ПредОб выполняется с различными целями (реинжиниринг, прогнозирование, при проектировании БД и ПО). Подходы к проектированию БД различных классов будет существенно отличаться.Особый интерес представляют структурированные БД. Изучение ПредОб складывается из непосредственного наблюдения процессов, изучения документов, циркулирующих в системе, а также интервьюирования участников этих процессов. Т.к. описание инфологической модели выполняется на специализированном языке, необходимо владение этим языком.

Построение концептуальной модели может выполняться вручную или с использованием автоматизированных средств проектирования.Средства автоматизации проектирования отличаются как нотациями, так и алгоритмами преобразования концептуальной модели в модели БД. Основные компоненты концептуальной модели: • Описание объектов ПО и связей между ними • Описание информационных потребностей пользователей • Описание существующей ИС (документы, документооборот, при наличии АИС – ее описание) • Описание алгоритмических зависимостей показателей • Описание ограничений целостности • Описание функциональной структуры системы, для которой создаетсяАИС • Требования к ИС и существующие ограничения • Лингвистические отношения Чаще всего описание объектов По и связей между ними представляется в виде так называемых или ERDiagramm.

Эти модели представляют собой графические описания предметных областей в терминах «объект-свойство-связь» и являются элементами концептуальных моделей, имея целый ряд преимуществ, главными из которых является отсутствие привязки к конкретной СУБД. Существует большое число нотаций и методик построения . ER—моделей.

В предметной области существует множество разнообразных объектов, под которыми понимают некие сущности, о которых собирается информация.Классом объектов называется совокупность объектов, обладающих одинаковым набором свойств.

Объекты могут быть реальными и абстрактными. ER—модель строится на уровне классов объектов, а не экземпляров объектов. Каждому классу объектов присваивается уникальное имя. Именем класса объектов является грамматический оборот существительного. Если в предметной области имеет место синонимия, все имена следует зафиксировать и лишь одно выбрать за основное. Помимо имени классов может использоваться кодовое обозначение. Желательно дать интерпретацию каждой сущности.Уникальное имя экземпляра объекта будем называть идентификатором (ИО). Рис.1. Компоненты концептуальной модели.

Разновидности объектов Объект называется простым, если он рассматривается в данном исследовании как неделимый. Сложный объект представляет собой объединение других объектов, простых и сложных, также объединяемых в ИС. Сложные объекты включают составные объекты, обобщенные объекты (наличие связи «род-вид» между объектами предметной области) Объекты, составляющие обобщенный объект называются категориями.

Определение родовидовых связей означает классификацию объектов.Агрегированные объекты соответствуют какому-либо процессу, в который оказываются вовлечены другие объекты. Логическая структура экономической информации Экономическая информация носит дискретный характер и может быть структурирована.Важнейшие виды структурных единиц информации: Реквизит – простейшая неделимая на смысловом уровне единица информации, отражающая количественную или качественную характеристику сущностей предметной области Составная единица информации – логически взаимосвязанная совокупность реквизитов Показатель – минимальная СЕИ, сохраняющая информативность Документ – СЕИ, представленная на бумажном носителе, имеющая самостоятельное значение.

Реквизит-признак – содержит качественную характеристику сущности, позволяющую идентифицировать объект Реквизит-основание содержит количественную характеристику объекта, определяющую его состояние.Экономический показатель – это СЕИ, включающая один реквизит- основание и несколько реквизитов-признаков. Поскольку экономический показатель является минимальной по составу информационной совокупностью, сохраняющей информативность, он является достаточным для образования самостоятельного документа.

Семантический анализ позволяет выявить функциональную зависимость реквизитов и выполнить на этой основе структурирование экономической информации.Такое структурирование позволяет построить информационно-логическую модель предметной области и осуществить проектирование БД Лекции 1-4 Предмет и метод курса "Проектирование информационных систем". Понятие экономической информационной системы.

Классы ИС. Структура однопользовательской и многопользовательской, малой и корпоративной ИС, локальной и распределенной ИС, состав и назначение подсистем.Основные особенности современных проектов ИС. Этапы создания ИС: формирование требований, концептуальное проектирование, спецификация приложений, разработка моделей, интеграция и тестирование информационной системы.

Методы программной инженерии в проектировании ИС. Информация в современном мире превратилась в один из наиболее важных ресурсов, а информационные системы (ИС) стали необходимым инструментом практически во всех сферах деятельности. Разнообразие задач, решаемых с помощью ИС, привело к появлению множества разнотипных систем, отличающихся принципами построения и заложенными в них правилами обработки информации.Информационные системы можно классифицировать по целому ряду различных признаков.

В основу рассматриваемой классификации положены наиболее существенные признаки, определяющие функциональные возможности и особенности построения современных систем. В зависимости от объема решаемых задач, используемых технических средств, организации функционирования, информационные системы делятся на ряд групп (классов) По типу хранимых данных ИС делятся на фактографические и документальные.Фактографические системы предназначены для хранения и обработки структурированных данных в виде чисел и текстов.

Над такими данными можно выполнять различные операции. В документальных системах информация представлена в виде документов, состоящих из наименований, описаний, рефератов и текстов. Поиск по неструктурированным данным осуществляется с использованием семантических признаков. Отобранные документы предоставляются пользователю, а обработка данных в таких системах практически не производится.Основываясь на степени автоматизации информационных процессов в системе управления фирмой, информационные системы делятся на ручные, автоматические и автоматизированные.

Рис.1. Класcификация информационных систем Ручные ИС характеризуются отсутствием современных технических средств переработки информации и выполнением всех операций человеком. В автоматических ИС все операции по переработке информации выполняются без участия человека.Автоматизированные ИС предполагают участие в процессе обработки информации и человека, и технических средств, причем главная роль в выполнении рутинных операций обработки данных отводится компьютеру.

Именно этот класс систем соответствует современному представлению понятия "информационная система". В зависимости от характера обработки данных ИС делятся на информационно-поисковые и информационно-решающие Информационно-поисковые системы производят ввод, систематизацию, хранение, выдачу информации по запросу пользователя без сложных преобразований данных. (Например, ИС библиотечного обслуживания, резервирования и продажи билетов на транспорте, бронирования мест в гостиницах и пр.) Информационно-решающие системы осуществляют, кроме того, операции переработки информации по определенному алгоритму.

По характеру использования выходной информации такие системы принято делить на управляющие и советующие принимаемые человеком решения.Для этих систем характерны задачи расчетного характера и обработка больших объемов данных. (Например, ИС планирования производства или заказов, бухгалтерского учета.). Советующие ИС вырабатывают информацию, которая принимается человеком к сведению и учитывается при формировании управленческих решений, а не инициирует конкретные действия.

Эти системы имитируют интеллектуальные процессы обработки знаний, а не данных. (Например, экспертные системы.) В зависимости от сферы применения различают следующие классы ИС. Информационные системы организационного управления - предназначены для автоматизации функций управленческого персонала как промышленных предприятий, так и непромышленных объектов (гостиниц, банков, магазинов и пр.). Основными функциями подобных систем являются: оперативный контроль и регулирование, оперативный учет и анализ, перспективное и оперативное планирование, бухгалтерский учет, управление сбытом, снабжением и другие экономические и организационные задачи.

ИС управления технологическими процессами (ТП) - служат для автоматизации функций производственного персонала по контролю и управлению производственными операциями. В таких системах обычно предусматривается наличие развитых средств измерения параметров технологических процессов (температуры, давления, химического состава и т.п.), процедур контроля допустимости значений параметров и регулирования технологических процессов.

ИС автоматизированного проектирования (САПР) - предназначены для автоматизации функций инженеров-проектировщиков, конструкторов, архитекторов, дизайнеров при создании новой техники или технологии. Основными функциями подобных систем являются: инженерные расчеты, создание графической документации (чертежей, схем, планов), создание проектной документации, моделирование проектируемых объектов.

Интегрированные (корпоративные) ИС - используются для автоматизации всех функций фирмы и охватывают весь цикл работ от планирования деятельности до сбыта продукции.Они включают в себя ряд модулей (подсистем), работающих в едином информационном пространстве и выполняющих функции поддержки соответствующих направлений деятельности.

Типовые задачи, решаемые модулями корпоративной системы, приведены в таблице 1. Таблица 1. Таблица 1. Функциональное назначение модулей корпоративной ИС. Подсистема маркетинга Производственные подсистемы Финансовые и учетные подсистемы Подсистема кадров (человеческих ресурсов) Прочие подсистемы (например, ИС руководства) Исследование рынка и прогнозирование продаж Планирование объемов работ и разработка календарных планов Управление портфелем заказов Анализ и прогнозирование потребности в трудовых ресурсах Контроль за деятельностью фирмы Управление продажами Оперативный контроль и управление производством Управление кредитной политикой Ведение архивов записей о персонале Выявление оперативных проблем Рекомендации по производству новой продукции Анализ работы оборудования Разработка финансового плана Анализ и планирование подготовки кадров Анализ управленческих и стратегических ситуаций Анализ и установление цены Участие в формировании заказов поставщикам Финансовый анализ и прогнозирование Обеспечение процесса выработки стратегических решений Учет заказов Управление запасами Контроль бюджета, бухгалтерский учет и расчет зарплаты Анализ современного состояния рынка ИС показывает устойчивую тенденцию роста спроса на информационные системы организационного управления.

Причем спрос продолжает расти именно на интегрированные системы управления.

Автоматизация отдельной функции, например, бухгалтерского учета или сбыта готовой продукции, считается уже пройденным этапом для многих предприятий.

В таблице 2 приведен перечень наиболее популярных в настоящее время программных продуктов для реализации ИС организационного управления различных классов.Таблица 2 Таблица 2. Классификация рынка информационных систем Локальные системы Малые интегрированные системы Средние интегрированные системы Крупные интегрированные системы (IC) • БЭСТ • Инотек • Инфософт • Супер-Менеджер • Турбо-Бухгалтер • Инфо-Бухгалтер • Concorde XAL Exact • NS-2000 Platinum PRO/MIS • Scala SunSystems • БЭСТ-ПРО • 1C-Предприятие • БОСС-Корпорация • Галактика • Парус • Ресурс • Эталон • Microsoft-Business Solutions - Navision, • Axapta D Edwards (Robertson & Blums) • MFG-Pro (QAD/BMS) • SyteLine (COKAП/SYMIX) • SAP/R3 (SAP AG) • Baan (Baan) • BPCS (ITS/SSA) • Oracle Applications (oracle) Существует классификация ИС в зависимости от уровня управления, на котором система используется. Информационная система оперативного уровня - поддерживает исполнителей, обрабатывая данные о сделках и событиях (счета, накладные, зарплата, кредиты, поток сырья и материалов). Информационная система оперативного уровня является связующим звеном между фирмой и внешней средой.

Задачи, цели, источники информации и алгоритмы обработки на оперативном уровне заранее определены и в высокой степени структурированы.

Информационные системы специалистов - поддерживают работу с данными и знаниями, повышают продуктивность и производительность работы инженеров и проектировщиков.

Задача подобных информационных систем - интеграция новых сведений в организацию и помощь в обработке бумажных документов. Информационные системы уровня менеджмента - используются работниками среднего управленческого звена для мониторинга, контроля, принятия решений и администрирования.Основные функции этих информационных систем: • сравнение текущих показателей с прошлыми; • составление периодических отчетов за определенное время, а не выдача отчетов по текущим событиям, как на оперативном уровне; • обеспечение доступа к архивной информации и т.д. Стратегическая информационная система - компьютерная информационная система, обеспечивающая поддержку принятия решений по реализации стратегических перспективных целей развития организации.

Информационные системы стратегического уровня помогают высшему звену управленцев решать неструктурированные задачи, осуществлять долгосрочное планирование.Основная задача - сравнение происходящих во внешнем окружении изменений с существующим потенциалом фирмы.

Они призваны создать общую среду компьютерной телекоммуникационной поддержки решений в неожиданно возникающих ситуациях. Используя самые совершенные программы, эти системы способны в любой момент предоставить информацию из многих источников.Некоторые стратегические системы обладают ограниченными аналитическими возможностями. С точки зрения программно-аппаратной реализации можно выделить ряд типовых архитектур ИС. Традиционные архитектурные решения основаны на использовании выделенных файл-серверов или серверов баз данных.

Существуют также варианты архитектур корпоративных информационных систем, базирующихся на технологии Internet (Intranet-приложения). Следующая разновидность архитектуры информационной системы основывается на концепции "хранилища данных" (DataWarehouse) - интегрированной информационной среды, включающей разнородные информационные ресурсы.И, наконец, для построения глобальных распределенных информационных приложений используется архитектура интеграции информационно-вычислительных компонентов на основе объектно-ориентированного подхода.

Индустрия разработки автоматизированных информационных систем управления зародилась в 1950-х - 1960-х годах и к концу века приобрела вполне законченные формы. На первом этапе основным подходом в проектировании ИС был метод "снизу-вверх", когда система создавалась как набор приложений, наиболее важных в данный момент для поддержки деятельности предприятия.

Основной целью этих проектов было не создание тиражируемых продуктов, а обслуживание текущих потребностей конкретного учреждения. Такой подход отчасти сохраняется и сегодня. В рамках "лоскутной автоматизации" достаточно хорошо обеспечивается поддержка отдельных функций, но практически полностью отсутствует стратегия развития комплексной системы автоматизации, а объединение функциональных подсистем превращается в самостоятельную и достаточно сложную проблему.Создавая свои отделы и управления автоматизации, предприятия пытались "обустроиться" своими силами.

Однако периодические изменения технологий работы и должностных инструкций, сложности, связанные с разными представлениями пользователей об одних и тех же данных, приводили к непрерывным доработкам программных продуктов для удовлетворения все новых и новых пожеланий отдельных работников. Как следствие - и работа программистов, и создаваемые ИС вызывали недовольство руководителей и пользователей системы.Следующий этап связан с осознанием того факта, что существует потребность в достаточно стандартных программных средствах автоматизации деятельности различных учреждений и предприятий.

Из всего спектра проблем разработчики выделили наиболее заметные: автоматизацию ведения бухгалтерского аналитического учета и технологических процессов. Системы начали проектироваться "сверху-вниз", т.е. в предположении, что одна программа должна удовлетворять потребности многих пользователей.Сама идея использования универсальной программы накладывает существенные ограничения на возможности разработчиков по формированию структуры базы данных, экранных форм, по выбору алгоритмов расчета.

Заложенные "сверху" жесткие рамки не дают возможности гибко адаптировать систему к специфике деятельности конкретного предприятия: учесть необходимую глубину аналитического и производственно-технологического учета, включить необходимые процедуры обработки данных, обеспечить интерфейс каждого рабочего места с учетом функций и технологии работы конкретного пользователя. Решение этих задач требует серьезных доработок системы.

Таким образом, материальные и временные затраты на внедрение системы и ее доводку под требования заказчика обычно значительно превышают запланированные показатели. Согласно статистическим данным, собранным Standish Group (США), из 8380 проектов, обследованных в США в 1994 году, неудачными оказались более 30% проектов, общая стоимость которых превышала 80 миллиардов долларов.При этом оказались выполненными в срок лишь 16% от общего числа проектов, а перерасход средств составил 189% от запланированного бюджета.

В то же время, заказчики ИС стали выдвигать все больше требований, направленных на обеспечение возможности комплексного использования корпоративных данных в управлении и планировании своей деятельности. Таким образом, возникла насущная необходимость формирования новой методологии построения информационных систем.Цель такой методологии заключается в регламентации процесса проектирования ИС и обеспечении управления этим процессом с тем, чтобы гарантировать выполнение требований как к самой ИС, так и к характеристикам процесса разработки.

Основными задачами, решению которых должна способствовать методология проектирования корпоративных ИС, являются следующие: • обеспечивать создание корпоративных ИС, отвечающих целям и задачам организации, а также предъявляемым требованиям по автоматизации деловых процессов заказчика; • гарантировать создание системы с заданным качеством в заданные сроки и в рамках установленного бюджета проекта; • поддерживать удобную дисциплину сопровождения, модификации и наращивания системы; • обеспечивать преемственность разработки, т.е. использование в разрабатываемой ИС существующей информационной инфраструктуры организации (задела в области информационных технологий). Внедрение методологии должно приводить к снижению сложности процесса создания ИС за счет полного и точного описания этого процесса, а также применения современных методов и технологий создания ИС на всем жизненном цикле ИС - от замысла до реализации.

Проектирование ИС охватывает три основные области: • проектирование объектов данных, которые будут реализованы в базе данных; • проектирование программ, экранных форм, отчетов, которые будут обеспечивать выполнение запросов к данным; • учет конкретной среды или технологии, а именно: топологии сети, конфигурации аппаратных средств, используемой архитектуры (файл-сервер или клиент-сервер), параллельной обработки, распределенной обработки данных и т.п. Проектирование информационных систем всегда начинается с определения цели проекта.

В общем виде цель проекта можно определить как решение ряда взаимосвязанных задач, включающих в себя обеспечение на момент запуска системы и в течение всего времени ее эксплуатации: • требуемой функциональности системы и уровня ее адаптивности к изменяющимся условиям функционирования; • требуемой пропускной способности системы; • требуемого времени реакции системы на запрос; • безотказной работы системы; • необходимого уровня безопасности; • простоты эксплуатации и поддержки системы.

Согласно современной методологии, процесс создания ИС представляет собой процесс построения и последовательного преобразования ряда согласованных моделей на всех этапах жизненного цикла (ЖЦ) ИС. На каждом этапе ЖЦ создаются специфичные для него модели - организации, требований к ИС, проекта ИС, требований к приложениям и т.д. Модели формируются рабочими группами команды проекта, сохраняются и накапливаются в репозитарии проекта.

Создание моделей, их контроль, преобразование и предоставление в коллективное пользование осуществляется с использованием специальных программных инструментов - CASE-средств.

Процесс создания ИС делится на ряд этапов (стадий), ограниченных некоторыми временными рамками и заканчивающихся выпуском конкретного продукта (моделей, программных продуктов, документации и пр.). Обычно выделяют следующие этапы создания ИС: формирование требований к системе, проектирование, реализация, тестирование, ввод в действие, эксплуатация и сопровождение. Начальным этапом процесса создания ИС является моделирование бизнес-процессов, протекающих в организации и реализующих ее цели и задачи.

Модель организации, описанная в терминах бизнес-процессов и бизнес-функций, позволяет сформулировать основные требования к ИС. Это фундаментальное положение методологии обеспечивает объективность в выработке требований к проектированию системы.

Множество моделей описания требований к ИС затем преобразуется в систему моделей, описывающих концептуальный проект ИС. Формируются модели архитектуры ИС, требований к программному обеспечению (ПО) и информационному обеспечению (ИО). Затем формируется архитектура ПО и ИО, выделяются корпоративные БД и отдельные приложения, формируются модели требований к приложениям и проводится их разработка, тестирование и интеграция.Целью начальных этапов создания ИС, выполняемых на стадии анализа деятельности организации, является формирование требований к ИС, корректно и точно отражающих цели и задачи организации-заказчика.

Чтобы специфицировать процесс создания ИС, отвечающей потребностям организации, нужно выяснить и четко сформулировать, в чем заключаются эти потребности.Для этого необходимо определить требования заказчиков к ИС и отобразить их на языке моделей в требования к разработке проекта ИС так, чтобы обеспечить соответствие целям и задачам организации.

Задача формирования требований к ИС является одной из наиболее ответственных, трудно формализуемых и наиболее дорогих и тяжелых для исправления в случае ошибки. Современные инструментальные средства и программные продукты позволяют достаточно быстро создавать ИС по готовым требованиям.Но зачастую эти системы не удовлетворяют заказчиков, требуют многочисленных доработок, что приводит к резкому удорожанию фактической стоимости ИС. Основной причиной такого положения является неправильное, неточное или неполное определение требований к ИС на этапе анализа.

На этапе проектирования прежде всего формируются модели данных. Проектировщики в качестве исходной информации получают результаты анализа. Построение логической и физической моделей данных является основной частью проектирования базы данных. Полученная в процессе анализа информационная модель сначала преобразуется в логическую, а затем в физическую модель данных.Параллельно с проектированием схемы базы данных выполняется проектирование процессов, чтобы получить спецификации (описания) всех модулей ИС. Оба эти процесса проектирования тесно связаны, поскольку часть бизнес-логики обычно реализуется в базе данных (ограничения, триггеры, хранимые процедуры). Главная цель проектирования процессов заключается в отображении функций, полученных на этапе анализа, в модули информационной системы.

При проектировании модулей определяют интерфейсы программ: разметку меню, вид окон, горячие клавиши и связанные с ними вызовы.

Конечными продуктами этапа проектирования являются: • схема базы данных (на основании ER-модели, разработанной на этапе анализа); • набор спецификаций модулей системы (они строятся на базе моделей функций). Кроме того, на этапе проектирования осуществляется также разработка архитектуры ИС, включающая в себя выбор платформы (платформ) и операционной системы (операционных систем). В неоднородной ИС могут работать несколько компьютеров на разных аппаратных платформах и под управлением различных операционных систем.

Кроме выбора платформы, на этапе проектирования определяются следующие характеристики архитектуры: • будет ли это архитектура "файл-сервер" или "клиент-сервер" ; • будет ли это 3-уровневая архитектура со следующими слоями: сервер, ПО промежуточного слоя (сервер приложений), клиентское ПО; • будет ли база данных централизованной или распределенной.Если база данных будет распределенной, то какие механизмы поддержки согласованности и актуальности данных будут использоваться; • будет ли база данных однородной, то есть, будут ли все серверы баз данных продуктами одного и того же производителя (например, все серверы только Oracle или все серверы только DB2 UDB). Если база данных не будет однородной, то какое ПО будет использовано для обмена данными между СУБД разных производителей (уже существующее или разработанное специально как часть проекта);. • будут ли для достижения должной производительности использоваться параллельные серверы баз данных (например, Oracle Parallel Server, DB2 UDB и т.п.). Этап проектирования завершается разработкой технического проекта ИС. На этапе реализации осуществляется создание программного обеспечения системы, установка технических средств, разработка эксплуатационной документации.

Этап тестирования обычно оказывается распределенным во времени.

После завершения разработки отдельного модуля системы выполняют автономный тест, который преследует две основные цели: • обнаружение отказов модуля (жестких сбоев); • соответствие модуля спецификации (наличие всех необходимых функций, отсутствие лишних функций). После того как автономный тест успешно пройдет, модуль включается в состав разработанной части системы и группа сгенерированных модулей проходит тесты связей, которые должны отследить их взаимное влияние.

Далее группа модулей тестируется на надежность работы, то есть проходят, во-первых, тесты имитации отказов системы, а во-вторых, тесты наработки на отказ.

Первая группа тестов показывает, насколько хорошо система восстанавливается после сбоев программного обеспечения, отказов аппаратного обеспечения. Вторая группа тестов определяет степень устойчивости системы при штатной работе и позволяет оценить время безотказной работы системы.В комплект тестов устойчивости должны входить тесты, имитирующие пиковую нагрузку на систему. Затем весь комплект модулей проходит системный тест - тест внутренней приемки продукта, показывающий уровень его качества.

Сюда входят тесты функциональности и тесты надежности системы. Последний тест информационной системы - приемо-сдаточные испытания.Такой тест предусматривает показ информационной системы заказчику и должен содержать группу тестов, моделирующих реальные бизнес-процессы, чтобы показать соответствие реализации требованиям заказчика. Необходимость контролировать процесс создания ИС, гарантировать достижение целей разработки и соблюдение различных ограничений (бюджетных, временных и пр.) привело к широкому использованию в этой сфере методов и средств программной инженерии: структурного анализа, объектно-ориентированного моделирования, CASE-систем.

Основные термины: информационная система, экономическая информационная система, информационные технологии, проект, проектирование, объекты и субъекты проектирования, технология проектирования, технологический процесс, средства проектирования, CASE – средства, жизненный цикл, системный анализ, системный синтез.Обобщенная схема жизненного цикла ЭИС 1. Системный анализа (до направления совершенствования объекта) К основным целям процесса относится следующее: • сформулировать потребность в новой ЭИС (идентифицировать все недостатки существующей ЭИС) • выбрать направление и определить экономическую целесообразность проектирования ЭИС. СА начинается с описания и анализа функционирования рассматриваемого экономического объекта в соответствии с требованиями (целями), которые к нему предъявляются (блок 1). В результате выявляются основные недостатки существующей ЭИС, на основе которых формулируется потребность в совершенствовании системы управления этим объектом, И ставится задача определения экономически обоснованной необходимости автоматизации определенных функций управления (блок 2), т.е. создается технико-экономическое обоснование проекта. После определения этой потребности возникает проблема выбора направлений совершенствования объекта на основе выбора программно-технических средств (блок 3). Результаты оформляются в виде технического задания на проект, в котором отражаются технические условия и требования к ЭИС, а также ограничения на ресурсы проектирования.

Требования определяются в терминах функций, реализуемых системой. И предоставляемой ею информацией. 2. Системный синтез (от ФА до проекта системы) Процесс предполагает • Разработать функциональную архитектуру ЭИС, которая отражает структуру выполняемых функций • Разработать системную архитектуру, выбранного варианта ЭИС, т.е. состав обеспечивающих подсистем • Выполнить реализацию проекта Этап по составлению функциональной архитектуры (ФА) представляющей собой совокупность функциональных подсистем и связей между ними (блок 4) является наиболее ответственным с точки зрения качества всей последующей разработки Построение системной архитектуры (СА) на основе ФА (блок 5) предполагает выделение элементов и модулей информационного, технического, программного обеспечения и других обеспечивающих подсистем, определение связей по информации и управлению между выделенными элементами и разработку технологии обработки информации.

Этап конструирования (физического проектирования системы) включает разработку инструкций пользователя и программиста, создание информационного обеспечения, включая наполнение баз данных (блок 6). 3. Внедрение разработанного проекта (блоки 7-10). Процесс предполагает выполнение этапов опытного и промышленного внедрения.

Опытное внедрение заключается в проверке работоспособности элементов и модулей проекта, устранения ошибок на уровне элементов и связей между ними. Этап сдачи в промышленную эксплуатацию предполагает организацию проверки проекта на уровне функций и контроля соответствия его требованиям, сформулированным на стадии системного анализа. 4. Эксплуатация и сопровождение проекта.

На этой стадии (блоки 11-12) выполняются этапы: эксплуатация проекта системы и модернизация проекта ЭИС. Рассмотренная схема включает в свой состав только основные процессы, реальный набор которых и их разбиение на этапы и технологические операции в значительной степени зависят от выбираемой технологии проектирования, о чем более подробно будет сказано в последующих разделах данной работы.

Важной чертой жизненного цикла ЭИС является его повторяемость.

Это соответствует представлению о ней как о развивающейся динамической системе.

Другой характерной чертой ЖЦ является наличие нескольких циклов внутри схемы: Первый цикл (1-12) цикл первичного проектирования Второй цикл (7-8, 6-7) – цикл, который возникает после опытного внерения, в результате которого выявляются частные ошибки в элементах проекта, исправляемые, начиная с 6-го блока Третий цикл (9-10, 4-9) возникает после сдачи в промышленную эксплуатацию.

Когда выявляются ошибки в функциональной архитектуре системы, связанные с несоответствием проекта требованиям заказчика по составу функциональных подсистем.Составу задач и связям между ними Четвертый цикл (блоки12, 5-12) возникает если требуется модификация системной архитектуры в связи с необходимостью адаптации проекта к новым условиям функционирования системы Пятый цикл (блоки 12, 1-120 возникает, если проект системы совершенно не соответствует требованиям, предъявляемым к организационно-экономической системе ввиду того, что осуществляется моральное его старение и требуется полное перепроектирование системы.

Чтобы исключить пятый цикл и максимально уменьшить необхо.