Информационные технологии управления. 3

1. Информационная система и ее виды

Современное понимание информационной системы предусматривает использование  компьютера, как основного технического средства обработки информации. Компьютеры, оснащенные специализированными программными средствами, являются технической базой  и инструментом информационной системы.

Информационной  системой называется программно-аппаратный комплекс, функционирование которого состоит в надежном хранении информации в памяти компьютера, выполнении специфических для конкретной предметной области преобразований информации и вычислений, предоставлении пользователю удобного и легко осваиваемого интерфейса.

Информационные системы  есть во всех основных сферах современного общества: органы государственного управления, финансово-кредитная сфера, информационное обслуживание предпринимательской  деятельности, производственная сфера, наука, образование и т. д.

При создании или классификации  информационных систем возникают проблемы, связанные с формальным - математическим и алгоритмическим описанием  решаемых задач. От качества создания системы зависят эффективность  работы всей системы, а также уровень  автоматизации, определяемый степенью участия человека при принятии решения  на основе получаемой информации.

Чем точнее математическое описание задачи, тем выше возможности  компьютерной обработки данных и  тем меньше степень участия человека в процессе ее решения. Это и определяет степень автоматизации задачи.

Рассмотрим несколько  видов информационных систем:

Структурированная система - задача, где известны все ее элементы и взаимосвязи между ними.

В структурированной задаче удается выразить ее содержание в  форме математической модели, имеющей  точный алгоритм решения. Подобные задачи обычно приходится решать многократно, и они носят рутинный характер. Целью использования информационной системы для решения структурированных  задач является полная автоматизация  их решения, т.е. сведение роли человека к нулю.

Неструктурированная система - задача, в которой невозможно выделить элементы и установить между ними связи.

Решение неструктурированных  задач из-за невозможности создания математического описания и разработки алгоритма связано с большими трудностями. Возможности использования  здесь информационной системы невелики. Решение в таких случаях принимается  человеком из эвристических соображений  на основе своего опыта и, возможно, косвенной информации из разных источников.

Экспертная система - это программа, которая ведет себя подобно эксперту в некоторой, обычно узкой прикладной области. Типичные применения экспертных систем включают в себя такие задачи, как медицинская диагностика, локализация неисправностей в оборудовании.

Прочие классификации  информационных систем:

В зависимости от степени  автоматизации информационных процессов  в системе управления фирмой информационные системы определяются как ручные, автоматические, автоматизированные.

Ручные ИС характеризуются отсутствием современных технических средств переработки информации и выполнением всех операций человеком.

Автоматические  ИС выполняют все операции по переработке информации без участия человека.

Автоматизированные  ИС предполагают участие в процессе обработки информации и человека, и технических средств, причем главная роль отводится компьютеру. В современном толковании в термин "информационная система" вкладывается обязательно понятие автоматизируемой системы.

Автоматизированные ИС, учитывая их широкое использование в организации  процессов управления, имеют различные  модификации и могут быть классифицированы, например, по характеру использования  информации и по сфере применения.

Классификация ИС по сфере применения:

Информационные системы  организационного управления предназначены  для автоматизации функций различных  структурных подразделений.

Основными функциями подобных систем являются: оперативный контроль и регулирование, перспективное  и оперативное планирование, бухгалтерский  учет, управление сбытом и снабжением и другие экономические и организационные  задачи.

ИС управления технологическими процессами (ТП) служат для автоматизации функций производственного персонала. Они широко используются при организации для поддержания технологического процесса в металлургической и машиностроительной промышленности.

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 проектирования до сбыта продукции. Создание таких систем весьма затруднительно, поскольку требует системного подхода с позиций главной цели, например получения прибыли, завоевания рынка сбыта и т.д. Такой подход может привести к существенным изменениям в самой структуре фирмы, на что может решиться не каждый управляющий.

1. Состав автоматизированных информационных систем

Как правило, в состав АИС входят:

- информационные ресурсы, представленные в виде баз данных (баз знаний), хранящих данные об объектах, связь между которыми задается определенными правилами;

- формальная логико-математическая система, реализованная в виде программных модулей, обеспечивающих ввод, обработку, поиск и вывод необходимой информации (процедуры и технологии разрабатываются на основе логико-математических моделей и алгоритмов, составляющих основу математического обеспечения системы, и реализуются с помощью ПО и КТС, а также интерфейса, обеспечивающего доступ пользователя к информации);

- интерфейс, обеспечивающий общение пользователя с системой в удобной для него форме и позволяющий работать с информацией баз данных;

- персонал, определяющий порядок функционирования системы, планирующий порядок постановки задач и достижения целей (персонал и инструктивно-методические материалы составляют организационное обеспечение системы);

- комплекс технических средств ((КТС) включает совокупность средств вычислительной техники (ЭВМ разных уровней, рабочие места операторов, каналы связи, запасные элементы и приборы) и специальный комплекс (средства получения информации о состоянии объекта управления, локальные средства регулирования, исполнительные устройства, датчики и устройства контроля и наладки технических средств)).

Информационные  ресурсы включают машинную и немашинную информацию. Машинная информация представлена в виде баз данных, баз знаний, банков данных. Базы (банки) данных могут  быть централизованными или распределенными.

Программное обеспечение (ПО) состоит из общего ПО (операционные системы, локальные  и глобальные сети и комплексы  программ технического обслуживания, специальные вычислительные программы) и специального ПО (организующие программы и программы, реализующие алгоритмы контроля и управления).

Например, в состав экспертной системы (ЭС) входят:

- интерфейс, позволяющий передавать в базу данных информацию и обращаться к системе с вопросом или за объяснением;

 - рабочая память (БД), которая хранит данные об объектах;

 - диспетчер, определяющий порядок функционирования ЭС;

 - машина вывода — формально-логическая система, реализованная в виде программного модуля;

 - База знаний (БЗ) — совокупность всех имеющихся сведений о предметной области, записанных с помощью формальных структур представления знаний (набора правил, фреймов, семантических сетей).

Важнейшей составляющей ЭС является блок объяснений. Он позволяет пользователю задавать вопросы и получать разумные ответы.

2. Технологический процесс обработки информации

Технология, в первую очередь, означает процесс  преобразования чего-либо, направленный на достижение поставленной цели. В  сфере материального производства, например, технология, представляет собой  процесс преобразования сырья и  материалов с целью получения  готового продукта, удовлетворяющего потребностям человека. При этом, технология изменяет качество материала. Информация является одним из важнейших ресурсов общества, наряду с природными и  материальными ресурсами, поэтому  процессы преобразования информации можно  назвать технологией, в основе которой  лежит изменение качества информации.

Информационная  технология - процесс преобразования информации на основе методов сбора, передачи, хранения и обработки данных с целью обеспечения подготовки, принятия и реализации управленческого  решения.

В основе автоматизированных информационных систем лежит формирование и преобразование информационных потоков, что дает возможность  объединить в единую информационную систему устройства регистрации, сбора, передачи, обработки, размножения, представления и хранения информации. Управляемые и управляющие объекты системы могут быть одновременно информирующими и информируемыми. Они должны быть способны создавать и воспринимать информацию.

Эти объекты, как правило, разобщены в пространстве и функционируют в разные периоды  времени. Число организационных  уровней реализации функций управления должно быть минимальным. Каждый организационный  уровень имеет вход и выход (ввод и вывод информации), а также  свою специфическую информацию с  разной степенью агрегирования.

3. Роль информационных технологий в проектировании, функционировании и модификации информационных систем

Информационные  системы, как и информация, и информационные технологии, существовали с момента  появления общества, поскольку на любой стадии его развития существует потребность в управлении. А для  управления требуется систематизированная, предварительно подготовленная информация.

Таким образом, миссия информационных систем – производство нужной для организации информации, чтобы обеспечить эффективное управление всеми ее ресурсами, создать информационную и техническую среду для осуществления управления организацией.

Как соотносятся информационная технология и информационная система

Как только у вас возникнет потребность, вы начнете (попытаетесь) управлять  своей информацией. Для этого  нужно будет разбить ее на части, например, ценовая информация, информация о клиентах, о сырье. Вы должны будете подумать о способах сбора, хранения, обработки и распространения  информации в каждой части. Все, что  вы будете делать с информацией, и  сама информация как таковая и  есть ваша информационная система. Информационная технология реализуется в рамках информационной системы. Информационная технология – это ваш способ преобразования информации. В информационной системе могут использоваться много таких технологий. Эта система является средой для реализации технологии. Однако информационная технология шире, чем информационная система. Она может существовать вне её. Например, информационная технология обработки текстов, которую использовали для написания этого пособия, не является частью информационной системы и реализуется вне такой системы.

Рассматривая  систему управления, мы выделили три  уровня управления: стратегический, тактический  и оперативный. На каждом из этих уровней  управления имеются свои задачи, при  решении которых возникает потребность  в соответствующих данных, получить эти данные можно путем запросов в информационную систему. Эти запросы  обращены к соответствующей информации в информационной системе. Информационные технологии позволяют обработать запросы  и, используя имеющуюся информацию, сформировать ответ на эти запросы. Таким образом, на каждом уровне управления появляется информация, служащая основой  для принятия соответствующих решений.

В соответствии с характером информации и решений  в организации появляются информационные системы определенного уровня: информационная система продажи авиабилетов, информационная система складского хозяйства, информационная система для автоматизации технологических  процессов и т.п.

Процессы, обеспечивающие работу информационной системы любого назначения

Чтобы разобраться  в работе информационной системы, необходимо понять суть задач, которые она решает, а также организационные процессы, в которые она включена.

В любой  информационной системе организуются определенные процессы, чтобы:

·     выявить информационные потребности;

·     осуществить отбор источников информации;

·     осуществить сбор информации;

·     выполнить действия по обработке информации, оценке её полноты и значимости и по представлению её в удобном виде;

·     вывести информацию для предоставления потребителям или передачи в другую систему;

·     организовать использование информации для оценки тенденций, разработки прогнозов, оценки альтернатив решений и действий, выработки стратегии;

·     организовать обратную связь – по результатам обработки данных осуществить коррекцию взаимодействия с внешней средой.

Все эти  действия осуществляются с помощью  тех или иных информационных технологий в рамках информационной системы  организации.

Для любой  организации является существенным установление регламента функционирования информационной системы – от выявления информационных потребностей до использования информации.

Речь  идет о типизации задач, решаемых в организации, установлении периодичности  получения, обработки и использования  информации, стандартизации входных  и выходных документов, процедур обработки  информации.

5) CASE-технологии

CASE-технология - программный комплекс, автоматизирующий технологический процесс анализа, проектирования, разработки и сопровождения сложных программных систем.

Тенденции развития современных информационных технологий приводят к постоянному  возрастанию сложности информационных систем (ИС), создаваемых в различных  областях экономики. Современные крупные  проекты ИС характеризуются, как  правило, следующими особенностями:

• сложность описания (достаточно большое количество функций, процессов, элементов данных и сложные взаимосвязи между ними), требующая тщательного моделирования и анализа данных и процессов;
• наличие совокупности тесно взаимодействующих компонентов (подсистем), имеющих свои локальные задачи и цели функционирования, использующих нерегламентированные запросы к данным большого объема);
• отсутствие прямых аналогов, ограничивающее возможность использования каких-либо типовых проектных решений и прикладных систем;
• необходимость интеграции существующих и вновь разрабатываемых приложений;
• функционирование в неоднородной среде на нескольких аппаратных платформах;
• разобщенность и разнородность отдельных групп разработчиков по уровню квалификации и сложившимся традициям использования тех или иных инструментальных средств;
• существенная временная протяженность проекта, обусловленная, с одной стороны, ограниченными возможностями коллектива разработчиков, и, с другой стороны, масштабами организации-заказчика и различной степенью готовности отдельных её подразделений к внедрению ИС.

Для успешной реализации проекта объект проектирования (ИС) должен быть прежде всего адекватно  описан, должны быть построены полные и непротиворечивые функциональные и информационные модели ИС. Накопленный  к настоящему времени опыт проектирования ИС показывает, что это логически  сложная, трудоемкая и длительная по времени работа, требующая высокой  квалификации участвующих в ней  специалистов. Однако до недавнего  времени проектирование ИС выполнялось  в основном на интуитивном уровне с применением неформализованных  методов, основанных на искусстве, практическом опыте, экспертных оценках и дорогостоящих  экспериментальных проверках качества функционирования ИС. Кроме того, в  процессе создания и функционирования ИС информационные потребности пользователей  могут изменяться или уточняться, что еще более усложняет разработку и сопровождение таких систем.

Появлению CASE-технологии и CASE-средств предшествовали исследования в области методологии  программирования. Программирование обрело черты системного подхода с разработкой  и внедрением языков высокого уровня, методов структурного и модульного программирования, языков проектирования и средств их поддержки, формальных и неформальных языков описаний системных требований и спецификаций и т.д. Кроме того, появлению CASE-технологии способствовали и такие факторы, как:

• подготовка аналитиков и программистов, восприимчивых к концепциям модульного и структурного программирования;
• широкое внедрение и постоянный рост производительности компьютеров, позволившие использовать эффективные графические средства и автоматизировать большинство этапов проектирования;
• внедрение сетевой технологии, предоставившей возможность объединения усилий отдельных исполнителей в единый процесс проектирования путем использования разделяемой базы данных, содержащей необходимую информацию о проекте.

CASE-технология  в настоящее время попала в  разряд наиболее стабильных информационных  технологий (ее использовала половина  всех опрошенных пользователей  более чем в трети своих  проектов, из них 85% завершились  успешно).

Ввиду разнообразной  природы CASE-средств было бы ошибочно делать какие-либо безоговорочные утверждения  относительно реального удовлетворения тех или иных ожиданий от их внедрения. Можно перечислить следующие  факторы, усложняющие определение  возможного эффекта от использования CASE-средств:

• широкое разнообразие качества и возможностей CASE-средств;
• относительно небольшое время использования CASE-средств в различных организациях и недостаток опыта их применения;
• широкое разнообразие в практике внедрения различных организаций;
• отсутствие детальных метрик и данных для уже выполненных и текущих проектов;
• широкий диапазон предметных областей проектов;
• различная степень интеграции CASE-средств в различных проектах.

Вследствие  этих сложностей доступная информация о реальных внедрениях крайне ограничена и противоречива. Она зависит  от типа средств, характеристик проектов, уровня сопровождения и опыта  пользователей. Некоторые аналитики  полагают, что реальная выгода от использования некоторых типов CASE-средств может быть получена только после одно- или двухлетнего опыта. Другие полагают, что воздействие может реально проявиться в фазе эксплуатации жизненного цикла ИС, когда технологические улучшения могут привести к снижению эксплуатационных затрат.

Для успешного  внедрения CASE-средств организация  должна обладать следующими качествами:

• Технология. Понимание ограниченности существующих возможностей и способность принять новую технологию;
• Культура. Готовность к внедрению новых процессов и взаимоотношений между разработчиками и пользователями;
• Управление. Четкое руководство и организованность по отношению к наиболее важным этапам и процессам внедрения.

Если  организация не обладает хотя бы одним  из перечисленных качеств, то внедрение CASE-средств может закончиться  неудачей независимо от степени тщательности следования различным рекомендациям  по внедрению.