Проектирование экономической информационной системы

Введение

ЭИС представляют собой систему, функционирование которой во времени заключается  в сборе, хранении, обработке и  распространении информации о деятельности какого-то объекта. ЭИС предназначены  для решения задач обработки  данных, автоматизации конторских работ, выполнения поиска информации и отдельных  задач, основанных на методах искусственного интеллекта.

Целью данного проекта является проектирование  экономической информационной системы. Для достижения этой цели необходимо:

1. Изучить теорию;
2. Выявить цели и назначение будущей ЭИС;
3. Описать предметную область фирмы;
4. Построить диаграммы бизнес-процессов фирмы, потоков данных «сущность-связь», схему организационной структуры предприятия;
5. Описать структуру ЭИС, ее подсистемы технического, информационного и программного обеспечения, построить схему базы данных;
6. Описать функциональные подсистемы фирмы и их задачи;
7. Сделать инструкцию пользователям системы.

Глава 1. Теоретическая часть

1. Структуры  современных ЭИС

Экономическая информационная система (ЭИС) представляет собой совокупность организационных, технических, программных  и информационных средств, объединенных в единую систему с целью сбора, хранения, обработки и выдачи необходимой  информации, предназначенной для  выполнения функций управления.

Структура экономической системы (промышленного предприятия, торговой организации, коммерческого банка, государственного учреждения и т.д.) с позиций кибернетики представлена на рис. 1, где основные информационные потоки между внешней средой, объектом и системой управления помечены метками  над стрелками ИШ, ИП2, ИПЗ, ИП4 и связаны с поддерживающей их экономической информационной системой (ЭИС).

В экономической системе объект управления представляет собой подсистему материальных элементов экономической  деятельности (на промышленном предприятии: сырье и материалы, оборудование, готовая продукция, работники и  др.) и хозяйственных процессов (на промышленном предприятии: основное и  вспомогательное производство, снабжение, сбыт и др.).

Система управления представляет собой  совокупность взаимодействующих структурных  подразделений экономической системы (например, на промышленном предприятии: дирекция, финансовый, производственный, снабженческий, сбытовой и другие отделы), осуществляющих следующие функции  управления:

1. Планирование - функция, определяющая цель функционирования экономической системы на различные периоды времени (стратегическое, тактическое, оперативное планирование);
2. Учет - функция, отображающая состояние объекта управления в результате выполнения хозяйственных процессов;
3. Контроль - функция, с помощью которой определяется отклонение учетных данных от плановых целей и нормативов;
4. Оперативное управление - функция, осуществляющая регулирование всех хозяйственных процессов с целью исключения возникающих отклонений в плановых и учетных данных;
5. Анализ - функция, определяющая тенденции в работе экономической системы и резервы, которые учитываются при планировании на следующий временной период.

Рис. 1 Структура  экономической системы

ЭИС связывает объект и систему  управления между собой и с  внешней средой через информационные потоки:

ИП1 - информационный поток из внешней среды в систему управления, который, с одной стороны, представляет поток нормативной информации, создаваемый государственными учреждениями в части законодательства, а, с другой стороны, - поток информации о конъюнктуре рынка, создаваемый конкурентами, потребителями, поставщиками;

ИП2 - информационный поток из системы управления во внешнюю среду, а именно: отчетная информация, прежде всего финансовая информация в государственные органы, инвесторам, кредиторам, потребителям; маркетинговая информация потенциальным потребителям;

ИПЗ - информационный поток из системы  управления на объект управления (прямая кибернетическая связь), представляющий совокупность плановой, нормативной  и распорядительной информации для  осуществления хозяйственных процессов;

ИП4 - информационный поток от объекта управления в систему управления (обратная кибернетическая связь), который отражает учетную информацию о состоянии объекта управления экономической системой (сырья, материалов, денежных, энергетических, трудовых ресурсов, готовой продукции и выполненных услугах) в результате выполнения хозяйственных процессов.

ЭИС накапливает и перерабатывает поступающую учетную информацию и имеющиеся нормативы и планы в аналитическую информацию, служащую основой для прогнозирования развития экономической системы, корректировки ее целей и создания планов для нового цикла воспроизводства.

К обработке информации в ЭИС  предъявляются следующие требования:

1. Полнота и достаточность информации для реализации функций управления;
2. Своевременность предоставления информации;
3. Обеспечение необходимой степени достоверности информации в зависимости от уровня управления;
4. Экономичность обработки информации: затраты на обработку данных не должны превышать получаемый эффект;
5. Адаптивность к изменяющимся информационным потребностям пользователей.

В соответствии с характером обработки  информации в ЭИС на различных  уровнях управления экономической  системой (оперативном, тактическом  и стратегическом) выделяются следующие  типы информационных систем (рис. 2):

Рис.2 Расширенная  структура ЭИС

Системы обработки данных (СОД) предназначены  для учета и оперативного регулирования  хозяйственных операций, подготовки стандартных документов для внешней  среды (счетов, накладных, платежных  поручений). Информационные системы  управления (ИСУ) ориентированы на тактический  уровень управления: среднесрочное  планирование, анализ и организацию  работ в течение нескольких недель (месяцев), например анализ и планирование поставок, сбыта, составление производственных программ. Системы поддержки принятия решений (СППР) используются в основном на верхнем уровне управления (руководства  фирм, предприятий, организаций), имеющего стратегическое долгосрочное значение в течение года или нескольких лет. К таким задачам относятся  формирование стратегических целей, планирование привлечения ресурсов, источников финансирования, выбор места размещения предприятий и т.д.

Идеальной считается ЭИС, которая включает все три типа перечисленных информационных систем. В зависимости от охвата функций и уровней управления различают корпоративные (интегрированные) и локальные ЭИС.

Корпоративная (интегрированная) ЭИС  автоматизирует все функции управления на всех уровнях управления. Такая ЭИС является многопользовательской, функционирует в распределенной вычислительной сети.

Локальная ЭИС автоматизирует отдельные функции управления на отдельных уровнях управления. Такая ЭИС может быть однопользовательской, функционирующей в отдельных подразделениях системы управления.

Одним из основных свойств ЭИС является делимость на подсистемы, которая  имеет ряд достоинств с точки  зрения разработки и эксплуатации ЭИС, к которым относятся:

1. Упрощение разработки и модернизации ЭИС в результате специализации групп проектировщиков по подсистемам;
2. Упрощение внедрения и поставки готовых подсистем в соответствии с очередностью выполнения работ;
3. Упрощение эксплуатации ЭИС вследствие специализации работников предметной области.

Обычно выделяют функциональные и  обеспечивающие подсистемы. Функциональные подсистемы ЭИС информационно обслуживают  определенные виды деятельности экономической  системы (предприятия), характерные  для структурных подразделений  экономической системы и (или) функций  управления. Интеграция функциональных подсистем в единую систему достигается  за счет создания и функционирования обеспечивающих подсистем, таких, как  информационная, программная, математическая, техническая, технологическая, организационная и правовая подсистемы.

2. Состав  и назначение обеспечивающих  подсистем

Обеспечивающие подсистемы ЭИС  являются общими для всей ЭИС независимо от конкретных функциональных подсистем, в которых применяются те или  иные виды обеспечения. Состав обеспечивающих подсистем не зависит от выбранной  предметной области. В состав обеспечивающих подсистем входят подсистемы организационного, технического, математического, программного, информационного обеспечения.

Подсистема «Организационное обеспечение» (ОО) является одной из важнейших  подсистем ЭИС, от которой зависит  успешная реализация целей и функций  системы. В составе организационного обеспечения можно выделить четыре группы компонентов.

Первая группа включает важнейшие  методические материалы, регламентирующие процесс создания и функционирования системы:

1. Общеотраслевые руководящие методические материалы по созданию ЭИС;
2. Типовые проектные решения;
3. Методические материалы по организации и проведению предпроектного обследования на предприятии;
4. Методические материалы по вопросам создания и внедрения проектной документации.

Вторым компонентом в структуре  организационного обеспечения ЭИС  является совокупность средств, необходимых  для эффективного проектирования и  функционирования ЭИС (комплексы задач  управления, включая типовые пакеты прикладных программ, типовые структуры  управления предприятием, унифицированные системы документов, общесистемные и отраслевые классификаторы и т.п.).

Третьим компонентом подсистемы организационного обеспечения является техническая  документация, получаемая в процессе обследования, проектирования и внедрения  системы: технико-экономическое обоснование, техническое задание, технический  и рабочий проекты и документы, оформляющие поэтапную сдачу  системы в эксплуатацию.

Четвертым компонентом подсистемы организационного обеспечения является «Персонал», где представлена организационно-штатная  структура проекта, определяющая, в  частности, состав главных конструкторов  системы и специалистов по функциональным подсистемам управления.

Подсистема «Техническое обеспечение» (ТО) представляет комплекс технических  средств, предназначенных для обработки  данных в ЭИС. В состав комплекса  входят электронные вычислительные машины, осуществляющие обработку экономической  информации, средства подготовки данных на машинных носителях, средства сбора  и регистрации информации, средства передачи данных по каналам связи, средства накопления и хранения данных и выдачи результатной информации, вспомогательное  оборудование и организационная  техника.

Подсистема «Математическое обеспечение» (МО) - это совокупность математических моделей и алгоритмов для решения  задач и обработки информации с применением вычислительной техники, а также комплекс средств и  методов, позволяющих строить экономико-математические модели задач управления. В состав МО входят: средства МО (средства моделирования  типовых задач управления, методы многокритериальной оптимизации, математической статистики, теории массового обслуживания и др.); техническая документация (описание задач, алгоритмы решения  задач, экономико-математические модели); методы выбора МО (методы определения  типов задач, методы оценки вычислительной сложности алгоритмов, методы оценки достоверности результатов).

Подсистема «Программное обеспечение» (ПО) включает совокупность компьютерных программ, описаний и инструкций по их применению на ЭВМ (рис. 3).

Рис. 3 Программное  обеспечение ЭИС

ПО делится на два комплекса: общее (операционные системы, операционные оболочки, компиляторы, интерпретаторы, программные среды для разработки прикладных программ, СУБД, сетевые программы и т.д.) и специальное (совокупность прикладных программ, разработанных для конкретных задач в рамках функциональных подсистем, и контрольные примеры).

Подсистема «Информационное обеспечение» (ИО) - это совокупность единой системы  классификации и кодирования  технико-экономической информации, унифицированной системы документации и информационной базы (рис. 4).

Рис. 4 Информационное обеспечение ЭИС

В состав ИО включаются два комплекса: компоненты внемашинного информационного обеспечения (классификаторы технико-экономической информации и документы) и внутримашинного информационного обеспечения (макеты/экранные формы для ввода первичных данных в ЭВМ или вывода результатной информации, структура информационной базы: входных, выходных файлов, базы данных).

Центральным компонентом информационного  обеспечения является база данных, через которую осуществляется обмен  данными различных задач. База данных обеспечивает интегрированное использование  различных информационных объектов в функциональных подсистемах.

Функциональные подсистемы определяют составы задач и постановки задач, математические модели и алгоритмы решения которых разрабатываются в составе подсистемы «Математическое обеспечение» и которые, в свою очередь, служат базой для разработки прикладных программ, входящих в состав подсистемы «Программное обеспечение».

Функциональные подсистемы, компоненты МО и ПО определяют принципы организации и состав классификаторов документов, состав информационной базы. Разработка структуры и состава информационной базы позволяет интегрировать все задачи функциональных подсистем в единую экономическую информационную систему, функционирующую по принципам, сформулированным в документах организационного и правового обеспечения.

Объемные данные потоков информации вместе с расчетными данными относительно степени сложности разрабатываемых  алгоритмов и программ позволяют  выбрать и рассчитать компоненты технического обеспечения. Выбранный  комплекс технических средств дает возможность определить тип операционной системы, а разработанное программное, информационное обеспечение позволяет  организовать технологию обработки  информации для решения задач, входящих в соответствующие функциональные подсистемы.

3. Состав, назначение и задачи функциональных  подсистем

Функциональная подсистема ЭИС  представляет собой комплекс экономических  задач с высокой степенью информационных обменов (связей) между задачами. При  этом под задачей будем понимать некоторый процесс обработки  информации с четко определенным множеством входной и выходной информации (например, начисление сдельной заработной платы, учет прихода материалов, оформление заказа на закупку и т.д.).

Состав функциональных подсистем  во многом определяется особенностями  экономической системы, ее отраслевой принадлежностью, формой собственности, размером, характером деятельности предприятия.

Функциональные подсистемы ЭИС  могут строиться по различным  принципам:

1. Предметному;
2. Функциональному;
3. Проблемному;
4. Смешанному (предметно-функциональному).

Так, с учетом предметной направленности использования ЭИС в хозяйственных  процессах промышленного предприятия  выделяют подсистемы, соответствующие  управлению отдельными ресурсами:

1. Управление сбытом готовой продукции;
2. Управление производством;
3. Управление материально-техническим снабжением;
4. Управление финансами;
5. Управление персоналом.

При этом в подсистемах рассматривается  решение задач на всех уровнях  управления, обеспечивая интеграцию информационных потоков по вертикали. Примеры представлены в табл. 1.1.

Для реализации функций управления выделяют следующие подсистемы:

1. Планирование;
2. Регулирование (оперативное управление);
3. Учет;
4. Анализ.

Таблица 1 Решение задач функциональных подсистем

Примером применения подхода к  выделению функциональных подсистем  на основе функций управления может  служить многопользовательский  сетевой комплекс (МСК) полной автоматизации корпорации «Галактика» (АО «Новый атлант»), который включает 4 контура автоматизации в соответствии с функциями управления (табл. 1.2):

1. Контур планирования;
2. Контур оперативного управления;
3. Контур учета и контроля;
4. Контур анализа.

Таблица 2 Функциональные подсистемы МСК «Галактика»

4. Определение,  классификация и обзор технологий  проектирования ЭИС

Современные информационные технологии предоставляют широкий набор  способов реализации ЭИС, выбор которых  осуществляется на основе требований со стороны предполагаемых пользователей, которые, как правило, изменяются в  процессе разработки. Процесс проектирования ЭИС – это процесс принятия проектно-конструкторских решений, направленных на получение описания системы (проекта ЭИС), удовлетворяющего требования заказчика.

Под проектом ЭИС будем понимать проектно-конструкторскую и технологическую  документацию, в которой представлено описание проектных решений по созданию и эксплуатации ЭИС в конкретной программно-технической среде.

Под проектированием ЭИС понимается процесс преобразования входной  информации об объекте проектирования, о методах проектирования и об опыте проектирования объектов аналогичного назначения в соответствии с ГОСТом в проект ЭИС. С этой точки зрения проектирование ЭИС сводится к последовательной формализации проектных решений  на различных стадиях жизненного цикла ЭИС: планирования и анализа  требований, технического и рабочего проектирования, внедрения и эксплуатации ЭИС.

Объектами проектирования ЭИС являются отдельные элементы или их комплексы  функциональных и обеспечивающих частей. Так, функциональными элементами в  соответствии с традиционной декомпозицией  выступают задачи, комплексы задач  и функции управления. В составе  обеспечивающей части ЭИС объектами  проектирования служат элементы и их комплексы информационного, программного и технического обеспечения системы.

В качестве субъекта проектирования ЭИС выступают коллективы специалистов, которые осуществляют проектную  деятельность, как правило, в составе  специализированной (проектной) организации, и организация-заказчик, для которой  необходимо разработать ЭИС. Масштабы разрабатываемых систем определяют состав и количество участников процесса проектирования. При большом объеме и жестких сроках выполнения проектных  работ в разработке системы может  принимать участие несколько  проектных коллективов (организаций-разработчиков). В этом случае выделяется головная организация, которая координирует деятельность всех организаций-соисполнителей.

Форма участия соисполнителей в  разработке проекта системы может  быть различной. Наиболее распространенной является форма, при которой каждый соисполнитель выполняет проектные  работы от начала до конца для какой-либо части разрабатываемой системы. Обычно это бывает функциональная подсистема или взаимосвязанный комплекс задач управления. Реже встречается форма участия соисполнителей, при которой отдельные соисполнители выполняют работы на отдельных этапах процесса проектирования. Возможен вариант, при котором функции заказчика и разработчика совмещаются, то есть ЭИС проектируется собственными силами.

Осуществление проектирования ЭИС  предполагает использование проектировщиками определенной технологии проектирования, соответствующей масштабу и особенностям разрабатываемого проекта.

Технология проектирования ЭИС - это  совокупность методологии и средств проектирования ЭИС, а также методов и средств организации проектирования (управление процессом создания и модернизации проекта ЭИС) - рис. 5.

Рис. 2.1. Состав компонентов технологии проектирования

В основе технологии проектирования лежит технологический процесс, который определяет действия, их последовательность, состав исполнителей, средства и ресурсы, требуемые для выполнения этих действий.

Так, технологический процесс проектирования ЭИС в целом делится на совокупность последовательно-параллельных, связанных  и соподчиненных цепочек действий, каждое из которых может иметь  свой предмет. Действия, которые выполняются  при проектировании ЭИС, могут быть определены как неделимые технологические  операции или как подпроцессы технологических операций. Все действия могут быть собственно проектировочными, которые формируют или модифицируют результаты проектирования, и оценочными действиями, которые вырабатывают по установленным критериям оценки результатов проектирования.

Таким образом, технология проектирования задается регламентированной последовательностью  технологических операций, выполняемых  в процессе создания проекта на основе того или иного метода, в результате чего стало бы ясно, не только ЧТО  должно быть сделано для создания проекта, но и КАК, КОМУ и в КАКОЙ  ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ это должно быть сделано.

Предметом любой выбираемой технологии проектирования должно служить отражение  взаимосвязанных процессов проектирования на всех стадиях жизненного цикла  ЭИС.

К основным требованиям, предъявляемым  к выбираемой технологии проектирования, относятся следующие:

1. Созданный с помощью этой технологии проект должен отвечать требованиям заказчика;
2. Выбранная технология должна максимально отражать все этапы цикла жизни проекта;
3. Выбираемая технология должна обеспечивать минимальные трудовые и стоимостные затраты на проектирование и сопровождение проекта;
4. Технология должна быть основой связи между проектированием и сопровождением проекта;
5. Технология должна способствовать росту производительности труда проектировщика;
6. Технология должна обеспечивать надежность процесса проектирования и эксплуатации проекта;
7. Технология должна способствовать простому ведению проектной документации.

Основу технологии проектирования ЭИС составляет методология, которая  определяет сущность, основные отличительные  технологические особенности. Методология  проектирования предполагает наличие  некоторой концепции, принципов проектирования, реализуемых набором методов проектирования, которые, в свою очередь, должны поддерживаться некоторыми средствами проектирования.

Организация проектирования предполагает определение методов взаимодействия проектировщиков между собой  и с заказчиком в процессе создания проекта ЭИС, которые могут также  поддерживаться набором специфических  средств.

Методы проектирования ЭИС можно  классифицировать по степени использования  средств автоматизации, типовых  проектных решений, адаптивности к  предполагаемым изменениям.

Так, по степени автоматизации методы проектирования разделяются на методы:

1. Ручного проектирования, при котором проектирование компонентов ЭИС осуществляется без использования специальных инструментальных программных средств, а программирование - на алгоритмических языках;
2. Компьютерного проектирования, которое производит генерацию или конфигурацию (настройку) проектных решений на основе использования специальных инструментальных программных средств.

По степени использования типовых  проектных решений различают  следующие методы проектирования:

1. Оригинального (индивидуального) проектирования, когда проектные решения разрабатываются «с нуля» в соответствии с требованиями к ЭИС;
2. Типового проектирования, предполагающего конфигурацию ЭИС из готовых типовых проектных решений (программных модулей).

Оригинальное (индивидуальное) проектирование ЭИС характеризуется тем, что  все виды проектных работ ориентированы  на создание индивидуальных для каждого  объекта проектов, которые в максимальной степени отражают все его особенности.

Типовое проектирование выполняется  на основе опыта, полученного при  разработке индивидуальных проектов. Типовые проекты как обобщение опыта для некоторых групп организационно-экономических систем или видов работ в каждом конкретном случае связаны со множеством специфических особенностей и различаются по степени охвата функций управления, выполняемым работам и разрабатываемой проектной документации.

По степени адаптивности проектных  решений методы проектирования классифицируются на методы: