Понятие информационной системы. 2

1. Понятие информационной системы

Когда в конце 40-х - начале 50-х гг. в коммерческих организациях появились первые ЭВМ, практически никому не приходило в голову распределять обработку данных между различными машинами. Пользователи были рады и тому, что машины избавили их от утомительной ручной обработки информации. По мере развития вычислительной техники появилась возможность выполнять на одном или нескольких компьютерах ряд разных задач и передавать данные из одного приложения в другое, что представлялось гигантским шагом вперед.

Появление в начале 80-х персональных компьютеров позволило автоматизировать ведение учета и обработку данных даже небольшим компаниям, не имеющим высоко квалифицированного управленческого и технического персонала. Для этой категории потребителей программного обеспечения были созданы приложения нового, коммерческого типа, интегрирующие несколько разных функций и позволяющие нескольким частям приложения манипулировать единожды введенными данными, – информационные системы [1, с.115].

Информационная система (ИС) представляет собой совокупность коммуникационных средств по сбору, хранению, передаче, переработке информации об объекте. Внедрение информационных систем производится с целью повышения эффективности производственно-хозяйственной деятельности предприятий и фирм за счет:

• обработки и хранения рутинной информации;
• автоматизации конторских (офисных) работ;
• применения принципиально новых методов управления, основанных на моделировании действий специалистов фирмы при принятии решений (методов искусственного интеллекта, экспертных систем и т. д.);
• использования современных средств телекоммуникаций (электронной почты, телеконференций), глобальных и локальных вычислительных сетей и т. д.

     Задачи обработки данных обеспечивают обычно рутинную обработку и хранение информации с целью выдачи (регулярной или по запросам) сводной информации, которая может потребоваться для управления объектом [1, с.120].

Автоматизация конторских (офисных) работ предполагает наличие в ИС системы ведения картотек, системы обработки текстовой информации, системы машинной графики, системы электронной почты и связи.

 Методы (алгоритмы) искусственного  интеллекта необходимы для решения  задач принятия управленческих  решений, основанных на моделировании действий специалистов предприятия при принятии решений. В современных информационных системах возможности искусственного интеллекта реализуются достаточно слабо.

Современное понимание информационной системы предполагает использование персонального компьютера в качестве основного технического средства переработки информации. В крупных организациях наряду с персональным компьютером в состав технической базы информационной системы может входить мэйнфрейм или суперЭВМ.

Кроме того, техническое воплощение информационной системы само по себе ничего не будет значить, если не учтена роль человека, для которого предназначена производимая информация и без которого невозможно ее получение и представление [1, с.127].

2. Информационные системы в экономике

 Каждая информационная  система создается для конкретного  объекта. Информационные системы, рассматриваемые  экономические объекты, носят название экономических информационных систем (ЭИС). Экономическая информационная система принимает во внимание различия между уровнями управления, сферами действия, а также внешними обстоятельствами и дает каждому уровню управления только ту информацию, которая ему необходима для эффективной реализации своих функций управления объектом [3, с.283].

Особенности информационных систем в экономике:

• цикличность обработки, связанная с особенностями ведения учета. Учетная информация подвергается одинаковой обработке за одни и те же временные периоды при изменении содержания и числового наполнения;
• сложность расчетов (средним количеством арифметических, логических и прочих действий, приходящихся на одну форму показателя).

 ЭИС является основой  системы управления, она постоянно  видоизменяется, появляются новые  информационные потоки, обусловленные  широким внедрением средств вычислительной  техники и расширением производственных  и финансовых связей предприятия. Функциональное назначение и  тип информационной системы зависят  от того, чьи интересы и на  каком уровне она обслуживает.

Особенности экономических информационных систем:

• они динамичны, постоянно развиваются, могут быть подвергнуты анализу;
• при их проектировании используется принцип системного подхода, предполагающий наличие и учет большого числа связанных между собой системных элементов.

Можно выделить следующие свойства ЭИС:

• наличие определенной цели функционирования, — получение прибыли в определенной отрасли народного хозяйства;
• целостность системы благодаря наличию организационной структуры и относительная изолированность от окружающей среды.

Все информационные процессы, протекающие в подразделениях аппарата управления, можно разделить на два вида: формализуемые процессы, для которых существуют алгоритмы обработки информации, и неформализуемые процессы [3, с.289].

Именно для автоматизации формализуемых процессов (составляющих до 90% всех процессов) используются специально разрабатываемые для предприятий и организаций экономические информационные системы.

Таким образом, ЭИС – это сложная кибернетическая система, объединяющая потоки информации аппарата и объекта системы управления, предназначенная для обеспечения работников различного ранга информацией для реализации функций управления.

Характеристики экономических информационных систем:

• интегрируемость –  обеспечивает взаимодействие системы с вновь подключаемыми компонентами или подсистемами;
• масштабируемость –  характеризует возможность расширения системных ресурсов и производительной мощности;
• управляемость –  характеризует возможность гибкого управления системой;
• адаптивность – характеризует возможность системы приспосабливаться к условиям конкретной предметной области;
• используемость – обеспечивает возможность реализации заложенных в систему функций;
• обоснованность  –  позволяет получать обоснованные результаты в ходе выполнения прикладных программ;
• реактивность  –  характеризует способность системы реагировать на внутренние и внешние воздействия;
• безопасность – характеризует возможность предотвращения разрушения системы в результате несанкционированного доступа, и др.

3. Качество экономических информационных систем

Экономические информационные системы характеризуются разной сложностью создания, сопровождения и интеграции с другими системами. Их функционирование обычно направлено на реализацию нескольких целей, поэтому их качество определяется совокупностью свойств, характеризующих способность системы удовлетворять потребности пользователя [3, с.302].

Функциональные показатели – это показатели, характеризующие функциональную полноту, адаптивность, корректность системы.

Экономические показатели – это стоимость создания или приобретения системы, затраты на ее внедрение и эксплуатацию, а также эффект, получаемый от функционирования системы.

Эксплуатационные показатели – это показатели, определяющие набор требований к аппаратуре, характеризующие возможность работы в сети, легкость и простоту установки, надежность программного обеспечения, удобство освоения, качество помощи и пользовательского интерфейса, степень автоматизации функций, возможность защиты данных и самой системы и другие.

 Эффективность работы  ИС выражается при помощи набора  числовых характеристик, называемых  критериями эффективности.

Каждый критерий количественно оценивает степень соответствия между результатами проектирования или функционирования ИС и поставленными перед нею целями.

Требования к критерию:

• должен зависеть от процесса проектирования (функционирования) системы, то есть должен быть критичен к вектору управляемых переменных;
• должен давать наглядное представление об одной из целей системы, то есть иметь по возможности конкретный физический смысл;
• должен допускать приближенную оценку по экспериментальным данным, то есть иметь количественную оценку в одной из треx метрических шкал (порядка, интервалов, отношений).

Как правило, качество ЭИС оценивается по комплексу критериев. Оценке подлежат как система в целом, так и отдельные составляющие этапа проектирования, например, проекты информационного, программного, технического и организационного обеспечения. Так могут оцениваться важнейшие компоненты этапа эксплуатации, например: под- готовка информации, ее обработка, ведение информационных массивов и т. п.

В качестве примера приведем наиболее типичные цели функционирования ИС:

1. Повышение эффективности управления объектом:
1. максимальная полнота информации для обеспечения выполнения принимаемых решений (“полнота”);
2. представление информации с максимально возможной скоростью (“своевременность”);
3. максимальное удобство взаимодействия информационной системы с потребителями (“реакция”);
4. представление информации без искажений и ошибок (“достоверность”) и др.
2. Эффективное использование ресурсов ИС:
1. сокращение расходов на создание, эксплуатацию и развитие информационных систем;
2. максимальное извлечение полезной информации из имеющейся совокупности данных;
3. сокращение избыточности в базе данных и т. д.

Критериями для названных целей будут следующие: 

1. отношение объема информации в базе данных к объему информации на объекте управления;
2. время обработки информации в ИС;
3. время, которое потребители расходуют на запрос необходимой информации и её использование в управлении;
4. сумма капитальных вложений и текущих затрат на создание, эксплуатацию и развитие ИС;
5. отношение объемов входной и выходной информации;
6. доля избыточной информации в объеме данных.

Одновременное достижение указанных целей практически неосуществимо. Например, повышение эффективности ЭИС по критериям 1.1 (“полнота”) и 1.3 (“реакция”) вызывает увеличение критерия 2.1 (“затраты”) и достигнутое состояние противоречит цели 2.1 (“сокращение расходов”) [3, с.303].

4. Принципы построения и функционирования информационных систем

В настоящее время выделяют следующие принципы построения и функционирования информационных систем:

1. Принцип соответствия  – ИС должна обеспечивать функционирование  объекта с заданной эффективностью, критерий эффективности должен  быть количественным.

2. Принцип экономичности  – затраты на обработку информации  в ИС должны быть меньше  экономического выигрыша на объекте  при использовании этой информации.

3. Принцип регламентации  – большая часть информации  в ИС должна поступать и  обрабатываться со строгой периодичностью, по расписанию.

4. Принцип самоконтроля  – работа ИС должна быть  ориентирована на непрерывное  обнаружение ошибок в данных  и процессах их обработки.

5. Принцип интеграции  – должен производиться однократный  ввод информации в ЭИС и  ее многократное, многоцелевое использование.

6. Принцип адекватности  – способность ИС изменять  свою структуру и закон поведения  для достижения оптимального  результата при изменяющихся внешних условиях [2].

Основу разработки любой ИС составляют методологии, технологии и инструментальные средства проектирования (CASE-средства).

Методология реализуется через конкретные технологии и поддерживающие их стандарты, методики и инструментальные средства.

Технология проектирования определяется как совокупность трех составляющих:

• пошаговой процедуры, определяющей последовательность технологических операций проектирования;
• критериев и правил, используемых для оценки результатов выполнения технологических операций;
• нотаций (графических и текстовых средств), используемых для описания проектируемой системы.

Технология проектирования, разработки и сопровождения ИС должна удовлетворять следующим общим требованиям:

• технология должна обеспечивать гарантированное достижение целей разработки ИС с заданным качеством и в установленное время;
• технология должна обеспечивать возможность выполнения крупных проектов в виде подсистем (то есть возможность декомпозиции проекта на составные части). Опыт разработки крупных ИС показывает, что для повышения эффективности работ необходимо разбить проект на отдельные подсистемы, слабо связанные по данным и функциям. Реализация подсистем должна выполняться отдельными группами специалистов. При этом необходимо обеспечить координацию ведения общего проекта и исключить дублирование результатов работ каждой проектной группы, которое может возникнуть в силу наличия общих данных и функций;
• технология должна обеспечивать возможность ведения работ по проектированию отдельных подсистем небольшими группами (3-7 человек). Это обусловлено принципами управляемости коллектива и повышения производительности за счет минимизации числа внешних связей;
• технология должна обеспечивать минимальное время получения работоспособной ИС. Речь идет не о сроках готовности всей ИС, а о сроках реализации отдельных подсистем. Реализация ИС в целом в короткие сроки может потребовать привлечения большого числа разработчиков, при этом эффект может оказаться ниже, чем при реализации в более короткие сроки отдельных подсистем меньшим числом разработчиков. Практика показывает, что даже при наличии полностью завершенного проекта внедрение идет последовательно по отдельным подсистемам;
• технология должна предусматривать возможность управления конфигурацией проекта, ведения версий проекта и его составляющих, возможность автоматического выпуска проектной документации и синхронизацию ее версий с версиями проекта;
• технология должна обеспечивать независимость выполняемых проектных решений от средств реализации ИС (систем управления базами данных, операционных систем, языков и систем программирования);
• технология должна быть поддержана комплексом согласованных CASE-средств, обеспечивающих автоматизацию всех процессов ИС [2].

Широкое распространение в настоящее время получила методология быстрой разработки приложений RAD (Rapid Application Development), которая включает в себя следующие три элемента:

1. небольшую команду программистов (от двух до 10-ти человек);
2. короткий, но тщательно проработанный производственный график (от двух до шести месяцев);
3. повторяющийся цикл, при котором разработчики, по мере того, как приложение ИС начинает обретать форму, запрашивают и реализуют в продукте требования, полученные через взаимодействие с заказчиком.

Основными принципами методологии RAD являются:

• разработка приложений итерациями;
• необязательность полного завершения работ на каждом из этапов жизненного цикла;
• обязательное вовлечение пользователей в процесс разработки ИС;
• необходимое применение CASE-средств, обеспечивающих целостность проекта;
• применение средств управления конфигурацией, облегчающих внесение изменений в проект и сопровождение готовой системы;
• необходимое использование генераторов кода;
• использование прототипирования, позволяющего полнее выяснить и удовлетворить потребности конечного пользователя;
• тестирование и развитие проекта;
• ведение разработки немногочисленной, хорошо управляемой командой профессионалов;
• грамотное руководство разработкой системы, четкое планирование и контроль выполнения работ [2].

Методология RAD, как и любая другая, не может претендовать на универсальность. Она хороша в первую очередь для относительно небольших проектов, разрабатываемых для конкретного заказчика. В то же время она неприемлема для проектирования типовой системы, которая не является законченным продуктом, а представляет собой комплекс типовых компонент. Характерной особенностью типовых компонент является: централизованное сопровождение, адаптация к программно-техническим платформам, СУБД, средствам телекоммуникации, организационно-экономическим особенностям объектов внедрения. Кроме того, они должны быть легко интегрируемы с существующими разработками. В этом случае на первый план выступают такие показатели проекта, как управляемость и качество, которые могут войти в противоречие с простотой и скоростью разработки. Для таких проектов необходимы высокий уровень планирования и жесткая дисциплина проектирования, строгое следование заранее разработанным протоколам и интерфейсам, что снижает скорость разработки. Методология RAD неприменима для построения сложных расчетных программ, операционных систем или программ управления космическими кораблями, то есть программ, требующих написания большого объема (сотни тысяч строк) уникального кода [2].

5. Режимы работы информационных систем

 Информационные системы  могут работать в трех основных  режимах: в пакетном режиме, в  интерактивном режиме, в режиме  реального масштаба времени.

Для пакетного режима характерно, что результаты обработки выдаются пользователям после выполнения так называемых пакетов заданий. Примерами таких систем являются системы статистической отчетности, налоговых инспекций, расчетно-кассовых центров, банков и т.д. Недостатком такого режима является обособленность пользователя от процесса обработки информации, что снижает оперативность принятия управленческих решений. Основными недостатками пакетного режима являются следующие обстоятельства: потребитель информации обособлен от процесса её обработки, поэтому могут появляться сомнения в правильности исходных данных и (либо) расчетов; снижается оперативность принятия решений в связи с возможной задержкой расчетов, вызванной так называемым “пакетированием” заданий [4].

При интерактивном (диалоговом) режиме работы происходит обмен сообщениями между пользователем и системой. Пользователь обдумывает результаты запроса и вводит в систему принятые решения для дальнейшей обработки. Диалоговый режим необходим для решения управленческих задач с многовариантной логикой, когда пользователь может определить наиболее перспективный вариант решений. Примеры “диалогов”: стратегическое планирование развития фирмы (SWOT – анализ), решение задачи распределения ресурсов между потребителями, формирование портфеля заказов, выбор наиболее перспективных вариантов инвестиций.

Режим реального времени используется для управления быстропротекающими процессами, например передачей и обработкой банковской информации в глобальных международных сетях типа SWIFT, и непрерывными технологическими процессами [4].

6. Компоненты информационной системы

 Напомним, что для решения  любой произвольной задачи с  использованием ЭВМ требуется  наличие ряда компонентов:

1. исходной и нормативно-справочной информации для расчета;
2. метода (алгоритма) решения задачи в виде программы;
3. ЭВМ как исполнителя алгоритмов;
4. пользователей, то есть лиц, использующих результаты решения в своей профессиональной деятельности [3, с.206].

Для ИС требуются аналогичные компоненты, но с более сложной организацией, вызванной многообразием действий, которые должна производить информационная система. Практически все разновидности информационных систем, независимо от сферы их применения, включают один и тот же набор составных компонентов:

· функциональные компоненты;

· компоненты обработки данных;

· организационные компоненты.

Под функциональными компонентами понимается система функций управления – полный комплекс взаимоувязанных во времени и пространстве задач управления, необходимых для достижения поставленных перед предприятием целей. Действительно, любая сложная управленческая функция расчленяется на ряд более мелких задач, которые, в конце концов, доводятся до непосредственного исполнителя. Именно от того, как будет выполнено то или иное задание отдельным работником, зависит успех в решении конечных задач фирмы в целом. Таким образом, вся сложнейшая совокупность управленческих воздействий должна иметь своим конечным результатом доведение общих задач, стоящих перед предприятием, до каждого конкретного исполнителя, независимо от его служебного положения. Таким образом, функции управления имеют не только индивидуальный, но и групповой характер, а практический результат получается не эпизодически, а постоянно.

Весь процесс управления сводится либо к линейному (административному) руководству предприятием или его структурными подразделениями, либо к функциональному руководству, например: бухгалтерский учет, материально-техническое обеспечение, и т. п. Поэтому декомпозиция информационной системы по функциональному признаку включает в себя выделение отдельных ее частей, называемых функциональными подсистемами (функциональными модулями, бизнес – приложениями), реализующих систему функций управления. Функциональный признак определяет назначение подсистемы, то есть  то, для какой области деятельности она предназначена и какие основные цели, задачи и функции она выполняет. Функциональные подсистемы в существенной степени зависят от предметной области (сферы применения) информационных систем. Специфические особенности каждой функциональной подсистемы содержатся в так называемых “функциональных задачах” подсистемы. Это понятие, как правило, связывают с достижением определенных целей функции управления или определяют его как работу, которая должна быть выполнена определенным способом в определенный период [3, с.209].

Выбор состава задач функциональных подсистем управления осуществляется обычно с учетом основных фаз управления: планирования, учета и контроля, анализа и регулирования.

Например, информационная система управления персоналом банка может содержать следующие функциональные подсистемы:

· планирование численности персонала банка;

· расчет фонда заработной платы персонала;

· планирование и организация обучения персонала;

· управление кадровыми перемещениями;

· статистический учет и отчетность;

· справки по запросу.

 Выбор и обоснование  состава функциональных задач  являются одними из важнейших  элементов создания информационных  систем. Именно функциональная подсистема  и задача являются объектом  разработки, внедрения и эксплуатации  конечным пользователем. Анализ  функциональных задач показывает, что их практическая реализация  в условиях использования функциональных  систем многовариантна. Одна и  та же задача может быть  решена различными математическими  методами, моделями и алгоритмами. Среди множества вариантов реализации, как правило, имеется наилучший (оптимальный) вариант [3, с.212].

Под компонентами обработки данных ИС понимаются средства, предназначенные для информационного обслуживания специалистов разных уровней управления предприятия, принимающих управленческие решения. Основными функциями компонентов обработки данных являются следующие:

• сбор, регистрация и перенос информации на машинные носители;
• передача информации в места ее хранения и обработки;
• ввод, контроль и компоновка информации в памяти компьютера;
• создание и ведение информационной базы данных;
• обработка информации на ЭВМ (накопление, сортировка, корректировка, выборка, арифметическая и логическая обработка) для решения функциональных задач системы управления объектом;
• вывод информации в виде табуляграмм, видеограмм, сигналов для прямого управления технологическими процессами, информации для связи с другими системами;
• организация управления вычислительным процессом (планирование, учет, контроль, анализ реализации хода вычислений) в локальных и глобальных вычислительных сетях.

Таким образом, основными компонентами обработки данных классической (простейшей) ЭИС являются:

1. база данных;
2. концептуальная схема;
3. информационный процессор.

Перечисленные компоненты вместе образуют систему хранения и манипулирования данными.

Прокомментируем теперь вкратце основные моменты функционирования ИС в соответствии с выделенными основными составляющими компонентами. Итак, все, что происходит в процессе функционирования материальных систем, может быть описано в форме сообщений.