В процессе функционирования информационных систем для учета, планирования и управления применяют разнообразную технико- экономическую информацию. Для удобства пользования и создания усло-вий эффективной обработки данных на ЭВМ информацию классифициру- ют и кодируют.
Один из важных вопросов при разработке информационного обес- печения АСУ – выбор оптимальных систем классификации и кодирования информации, наиболее полно отвечающих удобству и эффективности ре- шения задач в АСУ. Под термином «классификация» понимают результат упорядоченного распределения каких-либо объектов заданного множества информации. Системой классификации называют совокупность правил распределений заданного множества на подмножества в соответствии с установленными признаками сходства или различия объектов.
Процесс распределения за- данного множества объектов на подмножества согласно принятой системе классификации называют классифицированием. Чтобы распределить дан-ное множество объектов на подмножества, выделяют признаки классифи- кации, т.е. свойства (характеристики) объекта классификации, позволяю- щие установить его сходство или различие с другими объектами. Получа-емые в результате классификации подмножества, объединяющие часть объектов классификации по одному или нескольким признакам, преду- смотренным системой классификации, называют классификационными группировками. В разных системах классификации классификационным группировкам присваивают различные наименования, например классы, подклассы, группы, подгруппы, виды, подвиды, типы и т.д. Признак, по которому множества делят на классификационные группировки при клас-сифицировании, называют основанием деления, результат очередного рас- пределения объектов одной классификационной группировки по выбран- ному основанию деления – ступенью классификации.
В ходе развития информационных систем при увеличении числа функ-ционирующих подсистем, усилении информационных связей между под- системами и в ряде других случаев возникает необходимость внесения изменений в принятую ранее классификацию объектов. Процесс перерас- 50 пределения объектов классификации по классификационным группиров-кам и изменение последних в связи с перестройкой системы классифика- ции называют реклассифицированием.
Выбранная система классификации служит базой для кодирования тех-нико-экономической информации. Под системой кодирования информа-ции понимают совокупность правил, определяющих систему знаков и по- рядок их использования для обозначения объектов классификации и клас- сификационных группировок. Обозначение объекта знаком или группой их по правилам, установленным данной системой кодирования, называют кодом объекта, а процесс присвоения кодового обозначения объекту – кодированием. Цель кодирования состоит в том, чтобы представить техни- ко-экономическую информацию в более компактном и удобном виде при записи данных на документе, машинном носителе, при передаче информа- ции по каналам связи и ее обработке на ЭВМ. Знаки, используемые для формирования кодового обозначения, называют алфавитом кода. В каче-стве его чаще всего используют цифры, буквы, цвета. При этом говорят о цифровом, буквенном, цветовом алфавите кода. Если алфавит кода объек- та состоит из разнородных знаков, алфавит называют смешанным. Приме- ром смешанного алфавита кода является буквенно-цифровой.
Число знаков алфавита кода называют основанием кода, а число знаков в кодовом обозначении – длиной кодового обозначения (длиной кода). По- рядок расположении знаков в кодовом обозначении данной системы коди- рования определяет структуру кодового обозначения. Однозначное опре- деление объекта с помощью кодового обозначения называют идентифика- цией объекта. Разрядом кода называют место знака в кодовом обозначе-нии. Старший разряд кода – это место знака в кодовом обозначении, соот-ветствующее наивысшей классификационной группировке или первому слева разряду кода. При проверке правильности записи кодового обозна-чения используют разряд кода, который называют контрольным.
На основании классификации и кодирования информации получают систематизированный свод наименований группировок, объектов, призна- ков и их кодовых обозначений, называемый классификатором (кодифика- тором). Процесс поддержания классификатора в рабочем состоянии, отра-жающем его изменение на данный период времени, называют ведением классификатора. Для его ведения создают систему ведения – организаци-онную структуру взаимодействия соответствующих органов и служб.
Использование ЭВМ в АСУ было бы невозможным без единой системы кодирования (нумерации) подвижного состава, станций, отделений, дорог, грузов, диспетчерских участков, поездов, грузоотправителей и грузополуча-телей. Система кодирования имеет принципиальное значение для широкого использования ЭВМ на всех уровнях управления перевозочным процессом. Работа по идентификации объектов транспорта (однозначному определе- 51 нию, распознаванию в АСУ) направлена на дальнейшую унификацию, по-вышение надежности однозначного распознавания и защиту в процессе пе- редачи и переработки машинно-ориентированных кодов от помех докумен- тов и реквизитов на эти документы, создание в перспективе бездокумент- ной технологии перевозочного процесса.
К системам классификации технико-экономической информации предъявляют следующие основные требования:
· обеспечение решения всего комплекса задач, реализуемых в АСУ;
· достижение информационной совместимости подсистем разных уровней управления;
· достаточная емкость классификатора и экономически оправданная глубина классификации; гибкость, позволяющая увеличивать множество классифицируемых объектов, группировок и признаков, а также вносить необходимые изме- нения без существенного нарушения структуры классификации;
· возможность сопряжения с другими классификациями однородных объектов;
· согласованность с алгоритмами переработки информации средства- ми вычислительной техники;
· простота ведения классификатора и возможность автоматизации процесса ведения.
При разработке информационного обеспечения транспортных систем ис- пользуют иерархическую, фасетную и смешанную системы классификации.
Под иерархической понимают такую систему классификации, между классификационными группировками которой установлено отношение подчинения (иерархии). Ее строят по такому принципу. Исходное множе-ство объектов классификации делят вначале по некоторому выбранному признаку на крупные группировки; затем каждую группировку согласно выбранному основанию деления расчленяют на ряд последующих мелких группировок с большей конкретизацией признаков и свойств объектов (рисунок 3.1). При иерархической системе классификации исходное мно-жество объектов классификации М вначале (на I ступени) делят на классы М1, М2,..., Мк. Эти классы на II ступени делят соответственно на подклас- сы М11, М12, …, М1r, …, Мk1, …, Мkr которые, в свою очередь, на III ступе- ни – на группы и т.д.
Под ступенью классификации понимают результат очередного распре- деления объектов одной классификационной группировки. Количество ступеней классификации устанавливают в зависимости от числа призна- ков, которые следует выделить у множества объектов, и степени необхо- димой конкретизации свойств объектов, чтобы обеспечить решение соот- ветствующих задач АСУ.
Совокупность классификационных группировок, расположенных на одних и тех же ступенях, определяет уровень классификации, число обра-зованных уровней классификации – глубину системы классификации, а наибольшее число возможных классификационных группировок – ее ем- кость. Таким образом, емкость системы классификации зависит от глуби-ны классификации и числа образованных на каждой ступени классифика- ционных группировок. Как правило, наибольшее число последующих группировок, на которое можно делить предыдущую группировку на каж-дой ступени классификации, устанавливают постоянным либо для всей классификации, либо для данного уровня.
При использовании иерархической системы классификации для отне-сения конкретного объекта классификации на каждой ступени только к одной классификационной группировке нужно соблюдать следующие ос- новные правила:
· каждую группировку делить только по одному основанию; получаемые на каждой ступени классификации группировки не должны повторяться;
· множество на группировки расчленять так, чтобы на каждой ступе- ни сумма подмножеств составляла делимое множество.
Необходимо уделять внимание выбору системы признаков, при- меняемых в качестве основания деления, и порядку следования признаков. Состав и последовательность признаков выбирают в зависимости от ха-рактера технико-экономической информации и набора конкретных техни- ко-экономических задач, для которых создают данную систему классифи- Емкость системы классификации Глубина системы классифика 1-й уровень ции М11… М12… М22… М22… М111... М12m М221.. М22m М311… М31m М11… М1r М21… М2r М31… М3r М1 М2 М3 Классифицируемое множество М 2-й уровень 3-й уровень n-й уровень 53 кации. Например, в информации об органах управления, территориально- административном делении и т.п. последовательность определяющих при- знаков классификации соответствует иерархической подчиненности объ- ектов. В информации с независимыми классификационными признаками (технологическая и снабженческая информация, данные о продукции, кад-рах и т.п.) рекомендуется присваивать высшие уровни классификации тем признакам объектов, к которым наиболее часто обращаются при обработке информации в АСУ.
Преимущества иерархической системы классификации – наглядность, привычность, хорошая приспособленность для ручной обработки, большая информативность кодового обозначения. Основной недостаток ее – жест- кость структуры, обусловленная фиксированностью признаков и порядком их следования, из-за чего изменение хотя бы одного признака ведет к пе- рераспределению классификационных группировок. Поэтому в классифи-каторах, построенных по иерархической системе, надо предусматривать значительные резервы емкости. Кроме того, иерархическая система клас-сификации не позволяет агрегировать объекты по любому, заранее не намеченному произвольному сочетанию признаков. При ней затрудняется машинная обработка информации из-за нестандартного распределения и следования признаков.
Некоторые из перечисленных недостатков устраняются при фасетной системе классификации. При ее использовании классифицируемое множе-ство объектов делят на независимые группировки по определенным при- знакам или их совокупностям. Под фасетом понимают аспект (признак) классификации, употребляемый при образовании независимых классифи-кационных группировок. У исходного множества объектов классификации М при фасетной системе классификации выделяют набор признаков, кото-рые являются существенными и необходимыми для решения данного набора задач в АСУ. Выделенные признаки формируются в параллельные независимые фасеты (рисунок 3.2). Очередность следования фасетов опре-деляется либо в иерархической последовательности, либо в порядке про- стого перечисления, что обусловливает структурную формулу классифи- кации. Группа объектов, имеющая конкретной набор признаков (фасетов), образует соответствующую классификационную группировку. Показанное на рисунке 3.2 исходное множество объектов классификации М может по определенному сочетанию фасетов образовать независимые группировки.
При построении фасетной системы классификации соблюдаются сле- дующие основные правила: признаки, используемые в различных фасетах, не должны повторяться; из всевозможных признаков, характеризующих множество объектов классификации, отбирают и фиксируют только нуж- ные для решения конкретных технико-экономических задач.
Для фасетной системы классификации характерны: четкость выделения существенных признаков объектов, наглядность получения классификаци-онных группировок, большая информативность кодов. Она хорошо при-способлена к машинной обработке информации, позволяет выбирать и сортировать информацию по определенным значениям фасетов, агрегиро- вать объекты по любому произвольному сочетанию фасетов. Недостатки фасетной системы – необычность восприятия кодовых обозначений, боль-шая трудоемкость написания кодов вручную и сложность ее обработки при этом.
Иерархическую и фасетную системы классификации отдельно приме-няют редко. Наиболее эффективны смешанные системы классификации, когда одна часть структурной формулы объектов классификации форми-руется по фасетной системе, другая – по иерархической. При этом в наибольшей степени удается реализовать взаимные преимущества обеих систем.ах, построенных по иерархической системе, надо предусматривать