Исторический аспект развития информации

2

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1.Особенности современного производства и управления
2.Роль информации в управлении
3.Развитие информационных технологий
4.Информационные системы

Список литературы

Введение

В современных условиях под управлением понимается функция поддержания жизнедеятельности определенной организационной системы, обеспечивающая устойчивость ее структуры, а также реализацию основных целей и задач. В качестве такой системы может выступать биологическая среда, физиологический организм, растительный мир, химическая среда, различные механизмы и т.д. С точки зрения жизнедеятельности человека наибольший интерес представляет производственная сфера, связанная с созданием материальных благ (товаров) и оказанием различных услуг, в том числе образовательных.

Процесс управления очень тесно связан с информацией, циркулирующей в соответствующей сфере деятельности, называемой еще предметной областью. Всю совокупность информации, характеризующей производственные отношения, т.е. используется в процессе управления, принято именовать экономической. Она описывает цели, результаты, управляющие воздействия, рекомендации вышестоящих организаций, а также помехи и ограничения внешней среды.

Наибольший интерес из всего объема данных представляет следующая информация:

        описание целей, стоящих перед предметной областью – это в первую очередь плановые параметры;

        характеристики результатов деятельности – это так называемые фактические параметры;

        результаты анализа и принятия решений - управляющие воздействия.

1.Особенности современного производства и управления

Под функцией управления понимается специальная постоянная обязанность одного или нескольких лиц по обработке и анализу данных, выполнение которой приводит к достижению определенного делового результата. В настоящее время различают следующие фазы управления:

1.      планирование;

2.      учет, контроль и анализ;

3.      регулирование.

Под планированием понимается управленческая функция, обеспечивающая формирование планов, соответственно которым будет организовано функционирование объекта управления. Обычно выделяют:

        перспективное планирование (5-10 лет);

        годовое планирование (1 год);

        оперативное планирование (сутки, неделя, декада, месяц).

Учет, контроль и анализ - это функции, обеспечивающие:

        получение данных о состоянии управляемой системы за определенный промежуток времени;

        определение факта и причины отклонений фактического состояния объекта управления от ее планируемого состояния;

        нахождение величин этого отклонения

.

Учет ведется по показателям плана в выбранном диапазоне (горизонте) планирования (оперативный, среднесрочный и т.д.).

Регулирование (исполнение) - это функция, обеспечивающая:

        сравнение планируемых и фактических показателей функционирования объекта управления;

        реализацию необходимых управляющих воздействий при выявлении отклонений от запланированных значений в заданном диапазоне (отрезке) времени.

Основное проявление научно-технической революции на современном этапе выражается в резком увеличении сложности управления экономикой. Можно выделить четыре основные причины такой тенденции развития современного производства и управления:

1.      стремительный рост номенклатуры изделий, которая выросла за последние годы в десятки раз и исчисляется десятками миллионов. За каждым наименованием изделий стоит целый комплекс задач управления (определение потребностей, планирование, материально-техническое снабжение и др.);

2.      увеличение сложности выпускаемых изделий. А это приводит к появлению новых задач материально-технического снабжения, увеличению количества связей между предприятиями самого различного профиля, которые являются объектом управления в первую очередь;

3.      увеличение сменяемости выпускаемых изделий, в результате чего задачи управления необходимо решать чаще и быстрее;

4.      ускорение темпов развития науки и техники, в результате чего появляются новые и новейшие технологии и методы производства изделий. Это требует оперативной перестройки технологического процесса, а также системы управления отдельного предприятия и народного хозяйства в целом.

Тенденция увеличения сложности задач управления является закономерным процессом. Решение этой проблемы за счет увеличения числа занятых в сфере управления людей представляется бесперспективным. Наиболее реальным направлением в решении этой проблемы в настоящее время является совершенствование технологии управления и в первую очередь применение новых средств и методов получения, хранения, преобразования и передачи информации, используемой в процессе принятия решений.

2.Роль информации в управлении

Таким образом, процесс управления представляет собой не что иное, как выработку управляющих воздействий на основе анализа информации о плановом и фактическом состоянии объекта управления с целью обеспечить соответствие фактического состояния – плановому.

В зависимости от частоты образования и изменения экономическую информацию принято классифицировать следующим образом:

        нормативно-справочная информация (создается, как правило, единожды, изменению подвергается чрезвычайно редко);

        плановая информация (создается и обновляется с определенной периодичностью, например: ежемесячно, ежеквартально, ежегодно и т.д.);

        оперативная информация (процесс создания и обновления носит постоянный характер).

К управленческой информации предъявляются жесткие и во многом противоречивые требования: полнота, своевременность, непротиворечивость, достоверность, надежность хранения, удобство восприятия и анализа и т.д. Выполнение этих требований объективно связано с иерархией в системе управления: чем больше уровней иерархии, чем больше элементов на каждом уровне, тем сложнее достичь высокой скорости сбора и обобщения информации, ее достоверности и полноты. Такая схема взаимоотношений между всеми сотрудниками, задействованными в предметной области, носит название организационной структуры.

Действительно, при иерархической организации информация в некоторой точке не может быть обобщена и передана на вышестоящий уровень, пока не будут получены исходные данные от всех непосредственно подчиненных объектов. Высокой скорости здесь можно достичь лишь за счет снижения достоверности (не все подчиненные успели представить информацию, адекватно отображающую состояние дел). Следует также учитывать и ограниченные возможности человека в скорости обработки информации.

На достоверность информации более всего влияет “человеческий фактор”, а именно: ошибки работников при обработке информации, зависящие как от упомянутого выше временного пресса так и от их психофизиологического состояния, обстановки в коллективе, в стране и др. Не следует сбрасывать со счетов и преднамеренное искажение информации. Оформление результатов обработки в виде, удобном для руководителя, также вступает в противоречие со своевременностью и достоверностью информации. Переход от цифровой информации таблиц к графикам, диаграммам и другим формам отображения также требует значительных интеллектуальных и временных затрат.

Немаловажна и форма отображения информации в виде обычных табличных документов и прежде всего их стандартизация и унификация, но это уже вопросы, выходящие за рамки нашего интереса.

Существует наглядное представление о роли информации в управлении, получившее условное название первого и второго информационного барьеров.

На заре становления производства конечных продуктов для сторонних потребителей производитель в единственном числе и производил продукты, и обеспечивал их продажу, и организовывал снабжение необходимыми исходными материалами. По мере расширения производства один человек был не в состоянии помнить и оперативно использовать всю информацию о производстве и осуществлять на ее основе эффективное управление. Такое состояние условно называют первым информационным барьером. Возник управленческий аппарат, как раз и занимающийся сбором, хранением и обработкой информации о производстве продуктов в интересах управления этим производством.

По мере усложнения производства (расширения номенклатуры производимых продуктов, усложнения технологии производства и структуры изделий, увеличения числа связей с поставщиками и потребителями и т.п.) численность управленческого персонала постоянно растет. Если не предпринимать никаких действий по повышению производительности труда управленцев, то число людей, занятых в управлении, станет превышать число людей, занятых, собственно, в производстве конечных продуктов. Это второй информационный барьер. Здесь уместно отметить, что если в материальном производстве производительность труда, например, за несколько сот лет выросла в тысячи раз, то в сфере управления этот рост был только разовым. Естественно, что применение компьютеров и новых информационных технологий поможет увеличить эту производительность в десятки и сотни раз.

Фактическое выполнение плана складывается из следующих компонент:

1.      Потребность в конечных продуктах.

2.      Сводная потребность в конечных продуктах.

3.      Сводная потребность в материалах (ресурсах).

4.      Договора на поставку материалов (ресурсов).

5.      Поставки материалов (ресурсов).

6.      Передача материалов (ресурсов) в производство.

7.      Готовые конечные продукты.

8.      Отгрузка конечных продуктов потребления

9.      Организация производства конечных продуктов

10. Материалы (ресурсы)

11. Оборудование.

12. Работники.

Планирование производства конечных продуктов, очевидно, должно осуществляться на основе внешних потребностей в конечных продуктах, но с учетом возможностей по внутренним (оборудованию, работникам) и внешним ресурсам

Проблема заключается в том, что, с одной стороны, необходимо почти одновременное заключение договоров с потребителями конечных продуктов и с поставщиками ресурсов, а, с другой стороны, любые изменения на любом этапе цикла ведут к пересчету всей цепочки.

Учет фактического выполнения плана производства происходит по аналогичной цепочке, но в обратном направлении: от поставки ресурсов через производственный процесс к сбыту конечных продуктов потребителям.

Анализ результатов работы заключается в оценке соответствия планового и фактического состояния между всеми этапами жизненного цикла производства конечного продукта: оценке выполнения договоров с поставщиками и потребителями, анализе корректности запуска ресурсов в производство и оценке удовлетворения сводной потребности по договорам с потребителями. Любые отклонения плановых и фактических показателей здесь также требуют анализа и пересчета всей внутренней цепочки планирования, а, возможно, и изменения договоров с потребителями и поставщиками. Нетрудно сообразить, что достаточно эффективно эти управленческие процессы могут быть выполнены только в том случае, если они учитывают все сложные организационные, технические и технологические составляющие, причем учитывают их в комплексе, а также если будут реализованы с высокой скоростью. Наверное, только применение компьютера и компьютерной информационной модели предметной области могут стать основой эффективного управления.

3.Развитие информационных технологий

Весь период развития информационных технологий, их еще называют компьютерными технологиями, занимает около пятидесяти лет. Этот период принято делить на пять этапов.

Первый этап (средина 50-х годов прошлого столетия) ассоциируется с первым поколением электронных вычислительных машин (ЭВМ) и характеризуется следующими особенностями:

1. Техника:

        элементная база – электронные лампы;

        быстродействие – несколько десятков тысяч операций в секунду;

        объем оперативной памяти (ОП)256 - 512 КБ (в то время измеряли ячейками – до 4096 ячеек);

        внешних запоминающих устройств (ВЗУ) – нет;

        отечественная техника БЭСМ-4, М20, М220.

2. Задачи - вычислительные, характерными чертами которых являются: - объем исходных данных << объема оперативного запоминающего устройства (ОЗУ); исходные данные – числа; время ввода-вывода << времени обработки; однократное использование исходных данных; исходные данные располагаются вместе с программой, описание данных – также в программе; форма результата не имеет особого значения.

Типичная сложная вычислительная задача – решение систем уравнений: линейных, дифференциальных. Например, система из 10 уравнений достаточно сложна для решения, но исходные данные это всего 100 чисел – коэффициентов переменных, а результат – 10 чисел и, конечно, форма результата в этом случае не имеет значения.

3. Обрабатываемые данные – числа в двоичной системе счисления, структурные образования – вектор и матрица-множество однородных данных. Каждое данное занимает одну ячейку.

4. Средства программирования – коды ЭВМ, в конце периода язык типа Ассемблер, Фортран.

5. Участие конечного пользователя для постановки задачи программисту. Конечный пользователь – ученый, конструктор.

Второй этап развития информационных технологий (60-е годы прошлого столетия) ассоциируется со вторым поколением ЭВМ и характеризуется следующими особенностями.

1. Техника:

        элементная база – полупроводниковые приборы;

        быстродействие несколько сот тысяч операций в секунду;

        объем ОП – 256 – 512 КБ;

        наличие внешнего запоминающего устройства (ВЗУ) магнитные ленты (МЛ), магнитные барабаны; алфавитно-цифровое печатающее устройство (АЦПУ);

        прочие внешние устройства – аппаратура передачи данных;

        отечественная техника М-220, БЭСМ-4, Минск 32, Днепр-21.

2. Обрабатываемые данные:

        символьные данные, элементарные данные, объединенные в структуры записи, записи в файлы. В записи могут присутствовать разные типы данных и разные размеры данных.

Запись – это чаще всего описание некоторых объектов по фиксированному множеству параметров показателей.

3. Задачи – с появлением возможности хранения символьных данных и их совместной обработки с числовыми данными появляется новый класс задач, которые можно назвать информационными. Характерными чертами информационных задач являются:

        объем исходных данных> объема ОЗУ, исходные данные - числа и символьные данные в одной структуре – записи, записи объединяются в файлы;

        время ввода-вывода;

        времени обработки;

        многократное использование файла исходных данных;

        файл исходных данных хранится и корректируется автономно от программы его обработки;

        форма результата – таблица, удобная для анализа конечных пользователей.

Следует заметить, что первой областью применения информационных задач было именно управление. Таким образом, 60-е годы можно считать началом внедрения компьютерных технологий в управление. Правда, в этот период преобладал так называемый позадачный подход, характерными чертами которого являются следующие:

        для формирования каждого выходного документа используется “своя” программа обработки исходных данных;

        для каждой программы обработки используется “свой” файл исходных данных.

Серьезные недостатки такого подхода привели к осознанию необходимости использования концепции баз данных, но этот вопрос подробно будет рассматриваться в рамках материала несколько позже.

4. Средства программирования – алгоритмические языки высокого уровня: Fortran, Algol, PL/1, Ляпас (ТГУ), Cobol и др.

5. Участие конечных пользователей – постановка задачи, получение результатов в удобном виде на АЦПУ.

Третий этап развития информационных технологий (70-е годы) ассоциируется с третьим поколением ЭВМ и характеризуется следующими особенностями:

1. Техника:

        элементная база – интегральные схемы; быстродействие до одного миллиона операций в секунду;

        объем ОП – до 1 МГБ;

        ВЗУ – магнитные диски (от 7 до нескольких сотен МГБ);

        прочие внешние устройства – дисплеи, абонентские пункты, различные устройства ввода (оптические, магнитные, с голоса);

        ориентация на зарубежную технику (аналоги) – серия ЕС ЭВМ – аналог IBM серии 360;

        появление в конце периода малых ЭВМ (СМ ЭВМ).

2. Задачи – комплексные разработки: подсистемы автоматизированных систем управления (АСУ), пакеты прикладных программ и т.д.

В этот период бурное развитие получило широкое, можно сказать повсеместное, внедрение компьютерных информационных технологий в управление. Была создана целая сеть специализированных проектных институтов по всей территории СССР, в каждой отрасли создавались аналогичные отраслевые институты, были разработаны и внедрены государственные стандарты на проектирование и документы на приёмку и внедрение АСУ. Создавались отраслевые АСУ (АСУ на уровне Министерств).

3. Данные – системы файлов, базы данных и комплексное использование информации баз данных.

4. Средства программирования и организации работы ЭВМ – алгоритмические языки автоматизированные системы управления базами данных. Операционные системы.

5. Участие конечных пользователей – постановка задачи, получение результатов в удобном виде (на АЦПУ).

Четвертый этап развития информационных технологий (80-е годы) ассоциируется с 4-ым поколением ЭВМ и характеризуется следующими особенностями:

1. Техника:

        элементная база – большие интегральные схемы, микропроцессоры;

        быстродействие – до нескольких миллионов операций в секунду (за счет распараллеливания вычислений);

        объем ОП – до десяти МГБ;

        ВЗУ – магнитные диски до нескольких ГБ;

        прочие внешние устройства – дисплеи для конечных пользователей, периферийное оборудование;

        появление сети больших ЭВМ;

        появление и быстрое распространение персональных компьютеров (автономных - настольных);

        применение микропроцессоров для управления техникой.

2. Данные – базы данных как информационные модели предметных областей, базы знаний, распределенные базы данных; появление новых типов данных: данные типа даты, время и др.

3. Средства программирования и организации работы с ЭВМ – аналогичные третьему периоду, диалоговые системы для конечных пользователей.

4. Участие конечных пользователей – освоение персональных компьютеров (ПК).

5. Задачи – нетрадиционные для ЭВМ задачи, новые информационные технологии (автоматизация проектирования – САПР, автоматизация обучения – АОС, тренажеры – шахматы и т.д.).

По существу, произошел возврат к позадачному подходу, но на более высоком уровне в том смысле, что создается множество независимых комплексов задач – АРМов. Зачастую снова с дублированием информации и с отличающимися пользовательскими интерфейсами. Несмотря на то, что при этом используется СУБД, но концепция баз данных как средство моделирования предметной области не используется в полной мере. Это очевидно уже потому, что на одном или нескольких рабочих местах невозможно создать БД значительного объема и сложной структуры, т.е. снова преобладает файловый подход. А в полной мере используются лишь возможности СУБД по обработке файлов и, в частности, ориентированный на информационные задачи язык программирования СУБД, а также пользовательский экранный интерфейс, обеспечивающий выполнение типовых процедур обработки файлов без предварительного программирования.

Следует также отметить, что если в 70-е годы с помощью СУБД создавались БД сложной структуры, достаточно хорошо представляющие информационную модель предметной области, то в 80-е годы преобладают реляционные СУБД, способные отобразить лишь простые структуры.

Пятый этап развития информационных технологий (90-е годы) характеризуется следующими особенностями:

1. Техника:

        повсеместное распространение ПК с частотой процессора до 150 мггц,

        ОП - несколько десятков МГБ,

        ВЗУ – до нескольких ГБ;

        объединение ПК в локальные, корпоративные и глобальные (мировые) сети.

2. Задачи – нетрадиционные для ЭВМ, новые технологии (телекоммуникации, офисные технологии, технология клиент-сервер, геоинформационные, компьютерная томография, задачи виртуальной реальности, мульти-медиа приложения и т.д.).

3. Данные – использование, кроме традиционных – аудио-, видеоинформации, объектов различной природы.

4. Средства программирования и организации работы на ЭВМ – объектно-ориентированное программирование, автоматизация проектирования программ, интерактивные оболочки для конечных пользователей.

5. Конечный пользователь непосредственно работает на ПК, как правило, в локальной вычислительной сети (ЛВС) и с доступом в глобальную сеть.

С объединением ПК в локальные, корпоративные и глобальные сети вновь возникают предпосылки для централизованного хранения информационной модели и ее комплексного использования в интересах управления. Следует ожидать и усиления возможностей СУБД по отображению иерархических и сетевых структур данных, потому что именно с помощью сложных структур данных можно представить реальные информационные модели систем для эффективного управления. Характерной особенностью современного этапа развития информационных технологий является новый подход к компьютеризации управления, когда осуществляется комплексная, интегрированная реструктуризация (в том числе со сменой функций) производственных процессов (busnes-процедур), внедрение новых информационных технологий с учетом человеческого фактора, проектирование информационных систем различного назначения. Такой новый системный подход (реорганизация) к производственным процессам получил название реинжениринга (Reengeniring).

4.Информационные системы

Информационная система (ИС) представляет собой коммуникационную систему по сбору, хранению, передаче, переработке информации об объекте, снабжающую работников различного ранга информацией для реализации функций управления.

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. 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.

Эффективность работы информационных систем
Каждая информационная система создается для конкретного объекта. Эффективная 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.

При создании ИС возникает задача объективной оценки качества ее функционирования. Т.к. современная ИС – сложный и дорогостоящий проект, требующий на свое создание значительных ресурсов, необходимо уметь оценивать ее эффективность, чтобы обеспечить окупаемость произведенных затрат в процессе эксплуатации. 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, т.е. должен быть критичен к вектору управляемых переменных;

        должен давать наглядное представление об одной из целей системы, т.е. иметь, по возможности, конкретный физический смысл;

        должен допускать приближенную оценку по экспериментальным данным, т.е. иметь количественную оценку в одной из 3-x метрических шкал (порядка, интервалов, отношений).

Как правило, ИС 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: подготовка информации, ее обработка, ведение информационных массивов и т.п.

В качестве примера приведем наиболее типичные цели функционирования ИС:

1. Повышение эффективности управления объектом:

1.1 - максимальная полнота информации для обеспечения принимаемых решений (“полнота”);

1.2 - представление информации с максимально возможной скоростью (“своевременность”);

1.3 - максимальное удобство взаимодействия информационной системы с потребителями (“реакция”);

1.4 - представление информации без искажений и ошибок (“достоверность”) и др.

2. Эффективное использование ресурсов ИС:

2.1 - сокращение расходов на создание, эксплуатацию и развитие ИС;

2.2 - максимальное извлечение полезной информации из имеющейся совокупности данных;

2.3 - сокращение избыточности в базе данных и т.д.

Критериями для названных целей будут следующие:

1.1 - отношение объема информации в базе данных к объему информации на объекте управления;

1.2 - время обработки информации в ИС;

1.3 - время, которое потребители расходуют на запрос необходимой информации, и её использование в управлении;

1.4 - напишите (предложите) ваш вариант;

2.1 - сумма капитальных вложений и текущих затрат на создание, эксплуатацию и развитие ИС;

2.2 - отношение объемов входной и выходной информации;

2.3 - 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”).

Классификация информационных систем
ИС классифицируются по многим признакам, рассмотрим только наиболее стереотипные основания:

1.      по распределению средств обработки;

2.      по объекту управления;

3.      по функциональному признаку;

4.      по режимам работы;

5.      по способу распределения вычислительных ресурсов;

6.      по другим признакам.

Классификация ИС по средствам обработки

В зависимости от степени участия человека в процессе управления информационные системы классифицируют следующим образом:

        ручные;

        автоматизированные;

        автоматические.

При использовании ручных ИС все операции по переработке информации и принятии решений выполняются человеком.

В автоматизированных ИС часть функций управления или определенная доля обработки данных осуществляется автоматически, другая часть - человеком. Автоматические информационные системы обеспечивают выполнение всех операций, связанных с управлением, техническими средствами, т.е. полностью исключают участие человека.

Классификация ИС по объекту управления

В соответствии с данным признаком могут быть выделены следующие типы ИС: