Эволюция развития ИС

Введение.

Целью данного реферата является изучение информационных систем (ИС), а именно отслеживание эволюции  развития ИС, их создание и организация.

Современный этап развития экономики характеризуется переходом предприятий на новые условия хозяйствования, необходимостью развития перспективных направлений науки и техники и увеличением эффективности производства с целью получения максимальных финансовых ресурсов. Основным источником формирования финансовых ресурсов предприятий является прибыль, которая выступает важнейшим обобщающим показателем эффективности работы предприятия, источником финансирования расширения производства и социального развития коллектива.

Для максимизации прибыли предприятию (в лице руководителей подразделений и администрации) постоянно требуется оперативная, достоверная, доступная и обширная информация обо всех видах продукции, обеспеченности ее изготовления всеми видами ресурсов, ценах на продукцию и материалах, фактическом состоянии производства и др.

Одним из эффективных направлений развития производства и совершенствования управления является разработка и внедрение на предприятии передовых информационных технологий.

Раздел 1. Анализ предметной области «Информационная система».

1.1.Понятие информационных систем (ИС) и их классификация.

ИС 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.

К ИС предъявляются следующие требования:

1)     Полнота и достоверность информации для реализации функций управления.

2)     Своевременность предоставления информации.

3)     Обеспечение необходимой степени достоверности информации в зависимости от уровня управления.

4)     Экономичность обработки информации – это значит, что затраты на обработку данных не должны превышать получаемый эффект.

5)     Адаптивность к изменениям информационным требованиям пользователей.

Внедрение ИС проводится с целью повышения эффективности производственно-хозяйственной деятельности фирмы за счет принципиально новых методов управления, основанных на моделировании деятельности специалистов фирмы при принятии решений (методы искусственного интеллекта, экспертные системы и т.п.) использование современных средств телекоммуникации (e-mail, теле конференции) и вычислительных систем, а также сокращение времени выполнения типовых операций по обработке различного рода документов.

Классификация информационных систем

Информационные системы могут быть классифицированы по ряду признаков:

        по степени автоматизации (автоматизированные и неавтоматизированные (традиционные);

        по сфере функционирования объекта управления (транспорт, промышленность, обучающие информационные системы и т.п.);

        по уровню в системе управления (отраслевые информационные системы, территориальные информационные системы, информационные системы организации и т.п.);

        по виду процессов управления (информационные системы управления технологическими процессами, информационные системы организационного управления).

1.2. Понятие жизненного цикла ИС

Понятие жизненного цикла ИС является одним из базовых программ инженерии. Жизненный цикл ИС определяется как период времени, который начинается с момента принятия решений о необходимости создания ИС и заканчивается в момент её полного изъятия из эксплуатации. Основным нормативным документом регламентирующим состав процессов жизненного цикла, является международный стандарт ISO/IEC 12207.

Схема жизненный цикл ИС

Процесс определяется как совокупность взаимосвязанных действий, преобразующая некоторые входные данные в выходные. Взаимосвязи между процессами, соотношение их с этапами ЖЦ отображаются в модели ЖЦ.

Под моделью ЖЦ ИС понимается структура, определяющая последовательность выполнения и взаимосвязи процессов действий и задач на протяжении жизненного цикла.

Среди моделей ЖЦ можно выделить следующее:

1.      Каскадное (до 70г).

2.      Поэтапная(70–80 гг.).

3.      Спиральная (80–90 гг.).

Каскадная модель проектирования.

Переход на следующий этап осуществляется только после того, как будет полностью завершена работа на текущем этапе, и возвратов на пройденные этапы не предусматривается. Каждый этап заканчивается получением некоторых результатов, которые служат в качестве исходных данных для следующего этапа. Каждый этап завершается выпуском полного комплекта документаций достаточной для того, чтобы разработка могла быть продолжена другой командой разработчика.

Преимущества применения каскадного способа:

1.      На каждой стадии формируется законченный набор проектной документации, отвечающей критериям полноты и согласованности.

2.      Выполняемые в логической последовательности стадий работ, позволяют планировать сроки завершения всех работ и соответствующие затраты.

Каскадный подход хорошо зарекомендовал себя при построении ИС, для которых в самом начале разработки можно достаточно точно и полно сформировать все требования с тем, чтобы предоставить разработчикам возможность свободно реализовывать их технически как можно лучше. В эту категорию попадают сложные системы с большим количеством задач вычислительного характера, системы реального времени и др.

В тоже время этот подход обладает рядом недостатков, вызываемых, прежде всего тем, что реальный процесс создания ИС иногда полностью не укладывается в такую жесткую схему.

Основным недостатком каскадного подхода является существенное запаздывание с получением результатов, и как следствие достаточно высокий риск создания системы, неудовлетворяющей изменившимся потребностям пользователей.

Поэтапная модель (итерационная).

Итерационная модель разработки информационной системы и информационных технологий с циклами обратных связей между этапами. Здесь межэтапные корректировки обеспечивают меньшую трудоемкость разработки по сравнению с каскадной моделью, но каждый из этапов растягивается на весь период разработки. Постоянно возникает потребность в возврате предыдущего этапа, добавление обратной связи.

Спиральная модель проектирования.

Принципиальной особенностью спирального метода является следующее: ИС создается не сразу, как в случае каскадного подхода, а по частям, с использованием метода проектирования.

Под прототипом понимается – действующий программный компонент, реализующий отдельные функции и внешний интерфейсы разрабатываемой ИС.

Создание прототипов осуществляется в несколько итераций или витков спиралей. Каждая итерация соответствует созданию фрагмента или версии ИС, на ней уточняются цели и характеристики проекта, оценивается качество получения результатов, и планируются работы следующей итерации.

Подход RAD (Rapid Application Development).

Одним из возможных подходов к разработке ИС в рамках спиральной модели жизненного цикла является получивший широкое распространение способ так называемой быстрой разработки приложений (RAD). Подход RAD предусматривает наличие трёх составляющих:

1.      Команды разработчиков от 3–7 человек (должны представлять собой группы профессионалов имеющих опыт программирования и тестирования программного обеспечения).

2.      Наличие плотного, но тщательно проработанного графика.

3.      Необходимо наличие повторяющегося цикла, при котором разработчики, по мере того как приложение начинает приобретать форму, запрашивают и реализуют в продукте требования, полученные в результате взаимодействия с заказчиком.

Этот подход RAD хорош в первую очередь для относительно небольших проектов, разрабатываемых для конкретного заказчика. Подход RAD не применим для построения сложных расчетных программ, операционных систем или объектами в реальном масштабе времени, не применим, он так же и в приложениях, от которых зависит обязанность людей.

Вывод.

ИС 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.

Раздел 2. Анализ эволюция ИС.

2.1. Эволюция ИС по годам.

Современный этап экономического развития предприятий в мире, характеризуется расширением и совершенствованием форм и методов их управления с использованием информационных систем па предприятии. Развитие информационных систем на предприятиях в последние 30 лет наглядно демонстрирует эффект маятника: централизованная модель обработки информации на базе мэйнфреймов, доминирующая до середины 80-х годов, всего на несколько лет уступила свои позиции распределенной архитектуре одноранговых сетей персональных компьютеров, но затем началось возвратное движение к централизации ресурсов системы, и сегодня в фокусе внимания оказалась технология клиент/сервер, которая эффективно объединяет достоинства своих предшественников. Исследования ИС предполагают рассматривать их процесс развития как последовательность четырех волн эволюции:

1. Первая волна ( 1960-1970 гг.): ИС строились на базе мейнфреймов по принципу "одно предприятие - один центр обработки", а в качестве стандартной среды выполнения приложений служила ОС MVS фирмы IBM;

2. Вторая волна ( 1970-1980 гг.): первые шаги децентрализации ИС, в процессе которой пользователи стали продвигать информационные технологии в организации и учреждения, используя мини-компьютеры класса DEC VAX IBM AS/400. Параллельно началось активное внедрение высокопроизводительных СУБД типа DB2, ADABAS и пакетов прикладных программ типа SAS, Walker и др. Таким образом, кардинальным новшеством ИС второй волны была двухуровневая модель организации системы "мэйнфрейм - мини-компьтеры" с информационным фундаментом в виде централизованной базы данных и прикладных пакетов. Например, для ВМС СССР Северного флота Североморск - мэйнфрейм и централизованные базы данных и прикладные пакеты; военные базы - мини-компьютеры на базах флота и кораблях;

3. Третья волна (1980 - 1990 гг.): бум распределенной обработки, главной движущей силой которой был массовый переход пользователей с мэйнфреймов и мини-компьютеров на ПК (по некоторым оценкам, на конец 1994г. сектор ПК составлял около 60 % компьютерного рынка, а мировой парк ЭВМ этого класса насчитывал более 170 млн. штук). Логика централизованного управления в СССР и корпоративного бизнеса в мире потребовала объединения разрозненных ЭВМ (рабочих мест) и единую ИС - появились вычислительные сети и распределенная обработка. Однако очень скоро в одноранговых сетях стали обнаруживаться первые признаки иерархичности - сначала в виде выделенных файл-серверов, серверов печати, телекоммуникационных серверов, а затем и серверов приложений. На каком-то этапе возрастающую потребность в концентрации ресурсов ИС, ответственных за администрирование системы, поддержку централизованной (корпоративной) БД и выполнение связанных с ней централизованных приложений, удалось удовлетворить в модели среднего предприятия или подразделений крупных организаций, за счет использования UNIX - серверов и использования распределенных БД на базе СУБД ORAKL. Данный процесс проходил с высокой интенсивностью, так к концу прошлого года в мире было установлено 2,5 млн. UNIX -серверов и рабочих станций. Приведенная структура ИС означает возврат к двухуровневой модели второй волны, но разумеется с добавлением нового качества. Так, при развитии ИС третьего поколения идея чистой (одноранговой) распределенной обработки заметно начала сдавать позиции иерархической модели клиент/сервер.

4. Четвертая волна (1990 - ???? гг.): находится в фазе зарождения, но исследования дают возможность сделать вывод, что отличительной чертой современных ИС является иерархическая организация, в которой централизованная обработка и единое управление ресурсами ИС на верхнем уровне сочетаются с распределенной обработкой на нижнем уровне. Подобное построение ИС является своего рода компромиссом между желанием использовать комфорт графического интерфейса индивидуальных приложений и требованиями максимальной доступности данных для всех клиентов системы, повышения скорости обработки, простоты администрирования и снижения эксплуатационных расходов.

На основании проведенных данных можно сделать следующие выводы об особенностях ИС последнего поколения:

- полное использование потенциала настольных компьютеров и среды распределенной обработки;

- модульное построение системы, предполагающей существование множества различных типов архитектурных решений в рамках единого комплекса;

- экономия ресурсов системы за счет централизации хранения и обработки данных на верхних уровнях;

- наличие эффективных централизованных средств сетевого и системного администрирования, позволяющих осуществлять сквозной контроль над функционированием сети и управление на всех уровнях иерархии, а также обеспечивающих необходимую гибкость и динамическое изменение конфигурации системы.

2.2. Стратегии функционирования информационных систем на предприятии:

На сегодняшний день возможны четыре формы организации стратегии функционирования информационных систем на предприятии:

- централизованное хранение и обработка информации при централизованном управлении экономико-производственными объектами (традиционная АСУ);

- централизованное хранение и обработка информации при децентрализованных или независимых системах управления (при помощи ВЦ коллективного пользования);

- распределенное хранение и обработка информации при централизованном управлении;

- распределенная обработка и хранение при децентрализованном управлении.

Две последние организационные формы предопределяют концепцию новой информационной технологии. Основу новой информационной технологии составляют распределенная компьютерная техника, "дружественное" программное обеспечение и развитые средства коммуникации. Пользователю непрограммисту предоставляется возможность общения с ЭВМ. При этом мощные программно-аппаратные средства (базы данных, экспертные системы, базы знаний и системы поддержки принятия решения и др.) создают комфорт в работе, позволяют не только автоматизировать процесс изменения формы и местоположения информации, но также изменения ее содержания.

Для новой информационной технологии характерны:

- работа пользователя в режиме манипулирования;

- сквозная информационная поддержка на всех этапах прохождения информации на основе интегрированных баз данных, предусматривающих единую унифицированную форму представления, хранения, поиска, отображения, восстановления и защиты данных;

- безбумажный процесс обработки документов;

- интерактивный режим решения задач;

- возможности коллективного исполнения документов на основе сетевой технологии клиент - сервер, объединенных средствами коммуникации;

- возможность, адаптивной перестройки форм и способа представления информации в процессе решения задачи.

2.3. Связь типов ИС с задачами принятия решения, содержание «функции помощи».

В таблице показано, кто является пользователем различных типов информационных систем, как эти системы связаны с задачами принятия решений.

Связь типов информационных систем с задачами принятия решений.

Системы всех типов создавались в конечном итоге для того, чтобы улучшить, облегчить процесс выработки управленческих решений. Со временем сформировалась "функция помощи", выполняемая автоматизированными информационными системами.

Содержание "функции помощи" автоматизированных информационных систем в процессе принятия решений

2.4. Эволюция ИС с позиции их влияния на организацию.

Эволюцию информационных систем можно рассматривать и с позиции их влияния на организацию: встраивание информационной системы в действующую бизнес-форму или изменение ее. Это видно из таблицы.

Интеграция информационных систем

Вывод.

Современный этап автоматизации управления производством характеризуется стремительным развитием систем распределенной обработки данных, что позволяет ускорить обработку информации за счет максимального приближения средств обработки данных к местам ее возникновения и использования; эффективнее удовлетворить разнообразные и часто меняющиеся информационные потребности управленческого персонала; снизить расходы на содержание всей вычислительной системы; увеличить гибкость и повысить живучесть систем; непосредственно участвовать исполнителям в процессе управления, повышать качество и надежность в принятии решений. Структурно распределенная обработка информации реализуется в виде многопользовательских систем. Важным фактором становления новой информационной технологии является создание локальной вычислительной сети персональных ЭВМ, которые эффективно сочетают возможности ПЭВМ для персональной обработки данных с преимуществами распределенной обработки данных.

24

Раздел 3. Анализ разработки и назначения ИС.

3.1. Планирование разработки ИС

Планирование разработки ИС – это подготовительные действия, позволяющие с максимально возможной эффективностью реализовать этапы жизненного цикла ИС.

Планирование разработки ИС состоит в определенных трех основных компонентов:

1.      Определение цели и разработки.

2.      Предварительная экономическая оценка проекта.

3.      Построение графика выполнения работ.

Планирование разработки ИС должно быть связано с общей стратегией построения ИС организации. Суть этой стратегии заключается в решении таких основных задач, как:

1.      Определение бизнес-планов и целей и целей организации с последующим выделением её потребностей в ИТ.

2.      Оценка показателей уже существующих ИС с целью выявления их сильных и слабых сторон.

3.      Оценка возможностей использования ИТ для достижения конкурентно способного преимущества.

Планирование разработки ИС также должно включать разработку стандартов, которые определяют, как будет осуществляться сбор данных, каким будет их формат, какая потребуется документация, и как будет выполняться проектирование и документация приложения.

Определение требований к системе

Определение требований к системе – это проведение обследований деятельности оптимизируемого объекта (организаций), для определения диапазона действий и границ ИС, составы её пользователей и областей применения. Этот этап является одним из важнейших, поскольку определяет успех всего проекта. Он включает следующие шаги:

1.      Предварительное выявление требований к бедующей системе.

2.      Определение перечня целевых функций организации.

3.      Анализ распределения функций по подразделениям и сотрудникам.

4.      Выявление функциональных взаимодействий между подразделениями; информационных потоков внутри подразделений и между ними.

5.      Анализ существующих средств автоматизации деятельности организации.

6.      Построение моделей деятельности организаций, предусматривающее обработку материалов обследования.

3.2. Процессы в информационной системе.

Процессы, обеспечивающие работу информационной системы любого назначения, условно можно представить в виде схемы (рис. 1), состоящей из блоков:

•   ввод информации из внешних или внутренних источников;

•   обработка входной информации и представление ее в удобном виде;

•   вывод информации для представления потребителям или передачи в другую систему;

•   обратная связь — это информация, переработанная людьми данной организации для коррекции входной информации.

3.3. Анализ топологий и сетевых операционных систем для создания информационной системы предприятия.

В соответствии с проведенными выше исследованиями для качественной реализации ИС предприятия необходимы локальные (глобальная) вычислительные сети (ЛВС). Проведем анализ и исследование топологий ЛВС.

По соединению физических компонентов в ЛВС могут использоваться:

- топология звезды;

- кольцевая топология;

- шинная топология;

- иерархическая топология.

Архитектуру ЛВС, при которой все узлы сети соединены с одним центральным узлом - называют топологией звезды.

Архитектуру ЛВС, при которой каждый узел связан с двумя другими и все узлы вместе образуют кольцо - называют кольцевой топологией.

Архитектуру ЛВС, при которой все узлы подключены к общему линейному информационному каналу - называют шинной топологией.

Архитектуру ЛВС, при которой узлы объединяются в группы (кластеры) с общим контроллером, причем правила взаимодействия между узлами внутри одного кластера и между узлами ручных кластеров различны - называют иерархической.

Для выбора сетевых операционных систем (СОС), проведем их исследование и анализ. В настоящее время наибольшую известность получили следующие СОС: PS LAN, З+ Ореn Lаn Маnаgeг, OS/2, 3+ Shаге, Novell, NetWare, Lаntаstiс, Windows NТ. Данные системы предназначены для применения в однородных сетях 16/32 - разрядных ПЭВМ, работающих под управлением МS DOS, OS/2 или Windows 95. Для локальных сетей UNIX-машин большой интерес представляет СОС LOCUS. В неоднородных сетях, состоящих из машин серии IВМ/370 и машин типа AТ/386, РS/2, перспективное значение приобретает новая система ТСF.

PC LAN - поддерживает две физические сети РС NetWare и Тоken Ring. Рабочие станции используют РС DОS. Каждая рабочая станция (РС) может выступать в роли файл-сервера для другой РС, которая к ней обращается с соответствующей командой (эта концепция "попарного взаимодействия PС - сервер" принципиально отличается от сетевой архитектуры NetWare, где ресурсы общего доступа реализуются в центральном(ых) файл-серверах.

3+ Ореn Маnаgег - базой данной системы является МS DOS и ее стандартное сетевое расширение МS-NET. Рабочие станции системы предоставляют пользователям команды уровня МS-NЕТ. Имеется также специальный продукт 3+ Open Sekure, реализующий ряд специальных административных механизмов по управлению паролями, контролю доступа и анализу запрещенных ситуаций. Важной особенностью системы 3+ Open является развитие механизма интеграции с другими локальными и глобальными сетями.