Автоматизация в общем виде представляет собой комплекс действий и мероприятий технического, организационного и экономического характера, который позволяет снизить степень участие человека в осуществлении той или иной функции процесса управления. Современную ИС можно рассматривать как человеко-машинную систему с автоматизированной технологией получения результатной информации, необходимой для информационного обслуживания специалистов и оптимизации процесса управления в различных сферах человеческой деятельности.
Несмотря на разнообразие существующих автоматизированных информационных систем, в любой из них можно выделить одинаковые элементы, составляющие структуру ИС. При рассмотрении ИС используют функциональный, технологический и содержательный аспекты рассмотрения.
Функциональный аспект реализуют решение функциональных задач конкретной ИС. Состав, порядок и принципы взаимодействия функциональных подсистем и входящих в них комплексов задач устанавливаются с учетом достижения стоящей перед экономическим объектом цели функционирования. Основными принципами декомпозиции — выделения самостоятельных функциональных подсистем комплексов задач — являются: относительная самостоятельность каждой из них; наличие соответствующего набора функций и функциональных задач с четко выраженной локальной целью функционирования; минимизация состава включенных в подсистему элементов; наличие хотя бы одного локального критерия, способствующего оптимизации режима работы подсистемы и согласующихся с глобальным критерием оптимизации функционирования ИС в целом.
Технологический аспект рассмотрения описывают используемую в системе автоматизированную информационную технологию обработки данных (АИТ).
|
|
АИТ представляет собой информационную модель экономического объекта, формализующую процессы обработки данных в условиях новой технологии, и замыкает через себя прямые и обратные информационные связи между объектом управления (ОУ) и аппаратом управления (АУ), а также вводит в систему и выводит из нее потоки внешних информационных связей.
АИТ включает следующие процедуры: сбор и регистрацию данных; подготовку информационных массивов (входных данных); обработку, накопление и хранение данных; формирование результатной информации (выходных данных); передачу данных от источников возникновения к месту обработки, а результатов (расчетов) — к потребителям информации для принятия управленческих решений.
Как правило, экономическая информация подвергается всем процедурам преобразования, но в ряде случаев некоторые процедуры могут отсутствовать. Последовательность их выполнения также бывает различной, при этом некоторые процедуры могут повторяться. Состав процедур преобразования и особенности их выполнения во многом зависят от экономического объекта, ведущего автоматизированную обработку информации. Рассмотрим особенности выполнения основных процедур преобразования информации.
Сбор и регистрация информации происходят по-разному в различных экономических объектах. Наиболее сложна эта процедура в автоматизированных управленческих процессах промышленных предприятий, фирм, где производятся сбор и регистрация первичной учетной информации, отражающей производственно-хозяйственную деятельность объекта. Не менее сложна эта процедура и в финансовых органах, где происходит оформление движения денежных ресурсов. Первичные документы, в основном, заполняются вручную, поэтому процедура сбора остается пока наиболее трудоемкой. Сбор информации, как правило, сопровождается ее регистрацией, т.е. фиксацией информации на материальном носителе (документе, машинном носителе), вводом в память компьютера.
|
|
Передача информации осуществляется различными способами: с помощью курьера, пересылка по почте, доставка транспортными средствами, передача по каналам связи.
По каналам связи может передаваться как первичная информация с мест ее возникновения, так и результатная в обратном направлении
Запись информации на машинные носители осуществляется на компьютере как самостоятельная процедура или как результат обработки.
Хранение и накопление экономической информации вызвано многократным ее использованием, применением условно-постоянной, справочной и других видов информации, необходимостью комплектации первичных данных до их обработки. Хранение и накопление информации осуществляется в информационных базах на машинных носителях. С хранением и накоплением непосредственно связан поиск данных, т.е. выборка нужных данных из хранимой информации.
Обработка экономической информации производится на компьютере, как правило, децентрализованно, непосредственно на рабочих местах специалистов, однако, может производиться не только автономно, но и в вычислительных сетях, с использованием информационных массивов для решения других функциональных задач.
|
|
В результате решения задач формируются результатные документы (отчеты), которые печатаются на бумаге или отображаются на экране.
Печать может сопровождаться процедурой тиражирования, если документ с результатной информацией необходимо предоставить нескольким пользователям.
Содержательный аспект рассмотрения позволяет выявить виды обеспечения системы (обеспечивающие подсистемы). Обязательными элементами обеспечения являются информационное, лингвистическое, техническое, программное, математическое, правовое, организационное и эргономическое.
Информационное обеспечение (ИО) представляет собой совокупность проектных решений по объемам, размещению, формам организации информации, циркулирующей в системе. Оно включает в себя совокупность показателей, справочных данных, классификаторов и кодификаторов информации, унифицированные системы документации, специально организованные для автоматического обслуживания, массивы информации на соответствующих носителях, а также персонал, обеспечивающий надежность хранения, своевременность и качество технологии обработки информации. Проще говоря, это вся информация, которая циркулирует в системе. По форме представления ИО делят на информацию во внемашинном представлении (документы на бумаге), и информацию во внутримашинном представлении (базы данных, информация, непосредственно в памяти компьютера).
Лингвистическое обеспечение (ЛО) объединяет совокупность средств для формализации общения персонала со средствами вычислительной техники, т.е. осуществляется общение человека с машиной (меню, панели управления, справочная информация, сообщения об ошибках и др.).
Техническое обеспечение (ТО) представляет собой комплекс технических средств. Центральное место среди всех технических средств занимает компьютер. Элементами технического обеспечения наряду с техническими средствами являются также методические и руководящие материалы, техническая документация и обслуживающий эти технические средства персонал.
Программное обеспечение (ПО) включает совокупность программ, реализующих функции и задачи ИС и обеспечивающих устойчивую работу комплексов технических средств. В состав программного обеспечения входят общесистемные и специальные программы, а также инструктивно-методические материалы по применению программного обеспечения, а также персонал, занимающийся его разработкой и сопровождением на весь период жизненного цикла системы.
К общесистемному программному обеспечению относятся программы, предназначенные для организации вычислительного процесса и решений часто встречающихся задач обработки информации (операционные системы, сетевое ПО т.д.). Специальное программное обеспечение представляет собой совокупность программ конкретного функционального назначения, разрабатываемых при создании ИС.
Математическое обеспечение (МО) — это совокупность
математических методов, моделей и алгоритмов обработки информации,
используемых при решении функциональных задач ИС, техническую документацию и персонал.
Математическое обеспечение включает средства моделирования процессов управления, методы и средства решения типовых задач управления, оптимизации исследуемых управленческих процессов и принятия решений (методы многокритериальной оптимизации, теории массового обслуживания математического программирования, математической статистики, и т.д.). Техническая документация по этому виду обеспечения ИТ содержит описание задач, задания по алгоритмизации, экономико-математические модели задач, текстовые и контрольные примеры их решения. Персонал составляют специалисты по организации управления объектом, постановщики задач, специалисты по вычислительным методам, проектировщики ИС.
Организационное обеспечение (ОО) представляет собой комплекс документов, регламентирующих деятельность персонала в условиях функционирования ИС. Организационное обеспечение реализуется в различных методических и руководящих материалах. В первую очередь это «Руководство пользователя».
Правовое обеспечение (ПрО) представляет собой совокупность правовых норм, регламентирующих правоотношения поставщика и пользователя ИС. Правовое обеспечение включает нормативные акты, связанные с договорными отношениями разработчика и заказчика в процессе создания ИС, с правовым регулированием различных отклонений в ходе этого процесса и реализуется в рамках законодательной базы.
Эргономическое обеспечение (ЭО) как совокупность методов и средств, используемых на разных этапах разработки и функционирования ИТ, предназначено для создания оптимальных условий высокоэффективной и безошибочной деятельности человека в условиях автоматизированной системы. В состав эргономического обеспечения входят: комплекс различной документации, содержащей эргономические требования к рабочим местам, информационным моделям, условиям деятельности персонала. Эргономичность непосредственно ИС представляет подбор используемых цветов, наличие звукового сигнала при ошибочных действиях, привычное расположение объектов на экране (меню — в верхней части экрана, обрабатываемая информация — основная часть в центре экрана, строка состояния — в нижней части и т.д.)
В локальных ИС (системах, охватывающих сравнительно небольшое количество функций и используемых на сравнительно небольших предприятиях) часто технологический и функциональный аспекты рассмотрения включают в обеспечивающие подсистемы, как виды обеспечения. В этом случае структура ИС описывается как совокупность следующих обеспечивающих подсистем:
информационное обеспечение,
лингвистическое обеспечение,
техническое обеспечение,
технологическое обеспечение,
программное обеспечение,
математическое обеспечение,
правовое обеспечение,
организационное обеспечение,
эргономическое обеспечение,
функциональное обеспечение
Принципы построения ИС
Массовое проектирование АИС потребовало разработки единых теоретических положений, методических подходов к их созданию и функционированию.
Первоначально научно-методические положения и практические рекомендации по проектированию автоматизированных систем были сформулированы академиком В.М.Глушковым. В настоящее время на их основе разработаны основополагающие принципы создания АИС. К ним относятся:
– Принцип системности,
– Принцип развития,
– Принцип совместимости,
– Принцип стандартизации и унификации,
– Принцип эффективности.
Принцип системности позволяет подойти к исследуемому объекту как единому целому; выявить на этой основе многообразные типы связей между структурными элементами, обеспечивающими целостность системы; установить направления производственно-хозяйственной деятельности системы и реализуемые ею конкретные функции. Системный подход предполагает проведение двухаспектного анализа, получившего название макро и микроанализа.
При макроанализе система или ее элемент рассматриваются как часть системы более высокого порядка. Особое внимание уделяется информационным связям: устанавливается их число, выделяются и анализируются те связи, которые обусловлены целью изучения системы, а затем из них выбираются наиболее предпочтительные, реализующие заданную целевую функцию. При микроанализе изучается структура объекта, анализируются ее составляющие элементы с точки зрения их функциональных характеристик, проявляющихся через связи с другими элементами и внешней средой. В процессе проектирования АИС системный подход позволяет использовать математическое описание функционирования, исследование различных свойств отдельных элементов и системы в целом, моделировать изучаемые процессы для анализа работы вновь создаваемых систем.
Для ИС управления характерна многоуровневая иерархия с вертикально соподчиненными элементами (подсистемами). Преимущества иерархических структур способствовали их широкому распространению в системах управления. Иерархическая структура создает относительную свободу действий над отдельными элементами для каждого уровня системы; возможность различных сочетаний локальных критериев оптимальности с глобальным критерием оптимальности функционирования системы в целом; обеспечивает относительную гибкость системы управления, возможность приспосабливаться к изменяющимся условиям; повышает надежность за счет возможности введения элементной избыточности и упорядочения направлений потоков информации.
Практическое значение системного подхода и моделирования состоит в том, что они позволяют в доступной для анализа форме не только отразить все существенное, интересующее создателя системы, но и использовать вычислительную технику для исследования поведения системы в конкретных, заданных экспериментатором условиях.
Принцип развития заключается в том, что ИС создается с учетом возможности постоянного пополнения и обновления функций системы. Предусматривается, что автоматизированная система должна быть способной постоянно расширять и обновлять круг задач и информационный фонд в виде системы баз данных.
Принцип совместимости заключается в обеспечении способности взаимодействия ИС различных видов, уровней в процессе их совместного функционирования. Реализация принципа совместимости позволяет обеспечить нормальное функционирование экономических объектов, повысить эффективность управления народным хозяйством и его звеньями.
Принцип стандартизации и унификации заключается в необходимости применения типовых, унифицированных и стандартизированных элементов в процессе создания и функционирования ИС. Внедрение в практику создания и развития ИС этого принципа позволяет сократить временные, трудовые и стоимостные затраты на создание ИС при максимально возможном использовании накопленного опыта в формировании проектных решений и внедрении автоматизации проектировочных работ. Современный уровень разработки и внедрения систем позволяет широко использовать типизацию проектных решений, унификацию методов и средств при подготовке проектных материалов, стандартизацию подходов при проектировании отдельных элементов систем и подсистем.
Принцип эффективности заключается в достижении рационального соотношения между затратами на создание ИС и целевым эффектом, получаемым при ее функционировании.
Как правило, кроме основополагающих принципов для эффективного осуществления управления выделяют также ряд частных принципов, детализирующих общие:
принцип декомпозиции,
принцип первого руководителя,
принцип новых задач,
принцип автоматизации документооборота и информационных потоков.
Соблюдение каждого из частных принципов позволяет получить дополнительный экономический эффект.
Принцип декомпозиции – используется при изучении особенностей, свойств элементов и системы в целом. Он основан на разделении системы на части, выделении отдельных комплексов работ, создает условия для более эффективного ее анализа и проектирования.
Принцип первого руководителя предполагает закрепление ответственности при создании системы за заказчиком – руководителем предприятия, организации, отрасли, т.е. будущим пользователем, который отвечает за ввод в действие и функционирование АИС.
Принцип новых задач предполагаетпоиск постоянного расширения возможностей системы, совершенствование процесса управления, получение дополнительных результатных показателей с целью оптимизировать управленческие решения. Это может сопровождаться постановкой и реализацией новых задач управления.
Принцип автоматизации информационных потоков и документооборота предусматривает комплексное использование технических средств на всех стадиях прохождения информации от момента ее регистрации до получения результатных показателей и формирования управленческих решений.
Принцип автоматизации проектирования имеет целью повысить эффективность самого процесса проектирования и создания АИС, обеспечивая при этом сокращение временных, трудовых и стоимостных затрат. Современный уровень разработки широко использует методы ведения проектных работ, организованных на базе автоматизированных рабочих мест проектировщика.
Проблемы проектирования автоматизированных информационных систем в экономике связаны, с одной стороны, с общими теоретическими основами развития экономики и конкретного экономического объекта (предприятия, фирмы, организации, органа регионального управления, банка, налоговой службы и т.п.), а с другой – со спецификой технологии компьютерной обработки данных. Поэтому рассмотренные принципы дополняются также не менее важными организационно-технологическими. Перечислим наиболее применяемые организационно-технологические принципы создания ИС.
Принцип абстрагирования заключается в выделении существенных (с конкретной позиции рассмотрения) аспектов системы и отвлечении от несущественных с целью представления проблемы в более простом общем виде, удобном для анализа и проектирования.
Принцип формализации заключается в использовании формализованных методов описания и моделирования проектируемых процессов, включая бизнес-процессы и процессы функционирования системы.
Принцип концептуальной общности заключается в неукоснительном следовании единой методологии на всех этапах проектирования автоматизированной системы и всех ее составляющих.
Принцип непротиворечивости и полноты заключается в наличии всех необходимых элементов во вновь создаваемой системе и согласованном их взаимодействии.
Принцип независимости данных предполагает, что модели данных должны быть проанализированы и спроектированы независимо от процессов их обработки, а также от их физической структуры и распределения в технической среде.
Принцип структурирования данных предусматривает необходимость структурирования и иерархической организации элементов информационной базы системы.
Принцип доступа конечного пользователя заключается в том, что пользователь должен иметь средства доступа к базе данных, которые он может использовать непосредственно (без программирования).
Соблюдение приведенных принципов необходимо при выполнении работ на всех стадиях создания и функционирования АИС и АИТ, т.е. в течение всего их жизненного цикла.
Жизненный цикл АИС
Жизненный цикл (ЖЦ) – период создания и использования АИС, охватывающий ее различные состояния, начиная с момента возникновения необходимости в данной автоматизированной системе и заканчивая моментом ее полного выхода из употребления у пользователей.
Жизненный цикл ИС позволяет выделить четыре основные стадии:
· предпроектную,
· проектную,
· внедрение
· функционирование.
Каждая стадия проектирования разделяется на ряд этапов и предусматривает составление документации, отражающей результаты работы.
Перечислим основные этапы проектирования на каждой стадии.
Стадия предпроектного обследования включает:
1-й этап – сбор материалов для проектирования, формирование требований, изучение объекта проектирования, разработку и выбор варианта концепции системы;
2-й этап – анализ материалов и формирование документации, создание и утверждение технико-экономического обоснования и технического задания на проектирование системы на основе анализа материалов обследования, собранных на первом этапе.
Стадия проектирования включает:
1-й этап – техническое проектирование, в процессе которого ведется поиск наиболее рациональных проектных решений по всем аспектам разработки, создаются и описываются все компоненты системы, а результаты работы отражаются в техническом проекте;
2-й этап – рабочее проектирование, в процессе которого осуществляется разработка и отладка программ, корректировка структур баз данных, создание документации на поставку, установку технических средств, разработка инструкций по эксплуатации технических средств, подготовка руководства пользователя системы. Технический и рабочий проекты могут объединяться в единый документ – технорабочий проект.
Стадия ввода системы в действие включает:
1-й этап – подготовка к внедрению — установка и ввод в эксплуатацию технических средств, загрузка баз данных и опытная эксплуатация программ, обучение персонала;
2-й этап – проведение опытных испытаний всех компонентов системы перед передачей в промышленную эксплуатацию, обучение персонала;
3-й этап (завершающая стадия создания ИС– ввод системы в промышленную эксплуатацию; оформляется актами приема-сдачи работ.
Стадия промышленной эксплуатации кроме повседневного функционирования включает сопровождение программных средств и всего проекта, оперативное обслуживание и администрирование баз данных.
Жизненный цикл (ЖЦ) образуется в соответствии с принципом нисходящего проектирования и, как правило, носит итерационный характер: реализованные этапы, начиная с самых ранних, циклически повторяются в соответствии с изменениями требований и внешних условий, введением ограничений и т.п. На каждом этапе ЖЦ формируется определенный набор документов и технических решений, при этом для каждого этапа исходными являются документы и решения, полученные на предыдущем этапе. Этап завершается проверкой предложенных решений и документов на их соответствие сформулированным требованиям и начальным условиям.
Существующие варианты ЖЦ определяют, порядок исполнения этапов в ходе разработки АИС и технологий, а также критерии перехода от этапа к этапу. Наибольшее распространение получили три следующие модели ЖЦ:
1. Каскадная модель предполагает переход на следующий этап после полного окончания работ по предыдущему этапу.
2. Поэтапная модель с промежуточным контролем – итерационная модель разработки ИС с циклами обратной связи между этапами. Преимущество такой модели заключается в том, что межэтапные корректировки обеспечивают меньшую трудоемкость разработки по сравнению с каскадной моделью; однако время жизни каждого из этапов растягивается на весь период разработки.
3. Спиральная модель делает упор на начальные этапы ЖЦ: анализ требований, проектирование спецификаций, предварительное и детальное проектирование. На этих этапах проверяется и обосновывается реализуемость технических решений путем создания прототипов. Каждый виток спирали соответствует поэтапной модели создания фрагмента или версии ИС. На нем уточняются цели и характеристики проекта, определяется его качество, планируются работы следующего витка спирали. Таким образом, углубляются и последовательно конкретизируются детали проекта; в результате выбирается обоснованный вариант, который доводится до реализации.
Наиболее перспективна – спиральная модель ЖЦ. Специалистами фирм, занимающихся проектированием и созданием программных продуктов, отмечаются следующие преимущества спиральной модели:
• накопление и повторное использование проектных решений, средств проектирования, моделей и прототипов ИС;
• ориентация на развитие и модификацию системы и технологии в процессе их проектирования;
• анализ риска и издержек в процессе проектирования систем и технологий.
Вопросы для проверки
1Дайте определение информационной системы
2 В чем отличие и что общего между информационными системами и информационными технологиями?
3 Приведите классификацию информационных систем по наиболее общим признакам
4 Назовите наиболее часто используемые в ИС информационные технологии
5 Перечислите компоненты ИС, дайте определение каждому компоненту и приведите примеры
6 Перечислите и дайте определение свойствам ИС
7 Перечислите элементы технологического аспекта рассмотрения структуры ИС
8 Перечислите элементы содержательного аспекта рассмотрения структуры информационной системы
9 Что описывает функциональный аспект рассмотрения ИС?
10 В каком случае объединяют содержательный, технологический и функциональный аспекты?
11 Перечислите основополагающие принципы создания АИС. В чем их сущность?
12 Перечислите частные принципы, детализирующие общие. В чем их сущность?
13 Дайте определение жизненного цикла информационной системы и перечислите основные стадии жизненного цикла (ЖЦ)
14 Назовите модели жизненного цикла, охарактеризуйте каждую из них.
15 Какая из моделей ЖЦ ИС является наиболее перспективной и почему?