Файл: Учебник Рекомендовано Федеральным государственным учреждением.pdf

СРЕДНЕЕ ПРОФЕССИОНЛЖЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Г.Н.ФЕДОРОВА
ИНФОРМАЦИОННЫЕ
СИСТЕМЫ
Учебник
Рекомендовано
Федеральным государственным учреждением
«Федеральный институт развития образования»
в качестве учебника для использования
в учебном процессе образовательных учреждений
,
реализующих программы среднего профессионального образования
Регистрационный номер рецензии 323 от 16 июня 2009 г. ФГУ «ФИРО»
3-е издание, стереотипное
a c a d e m
'
a
Москва
Издательский центр «Академия»
2013

УДК 681.518(075.32)
ББК 65.39я723
ФЗЗЗ
Р е ц е н з е н т -
зав. лабораторией Центра компьютерного обучения Московского
автомобилестроительного колледжа при Академии Народного Хозяйства РФ
А. А. Соломашкин
Федорова Г. H.
ФЗЗЗ
Информационные системы: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / Г. Н. Федорова. — 3-е изд., стер. —
М. : Издательский центр «Академия», 2013. — 208 с.
ISBN 978-5-7695-9642-1
Подробно рассмотрены основные направления развития информацион­
ных систем, их информационные ресурсы и технологии. Раскрыты положе­
ния и методологические принципы современных информационных систем
управления. Проанализированы принципы построения интегрированных
корпоративных информационных систем. Определены понятия жизненного
цикла информационной системы и сопровождающих его процессов. Рассмот­
рены методы оценки эффективности автоматизированных информационных
систем.
Учебник может быть использован при освоении общепрофессиональной
дисциплины ОП.05 «Устройство и функционирование информационной си­
стемы», а также при освоении профессионального модуля ПМ. 02 «Участие в
разработке информационных систем (МДК 02.01)» по специальности 230401
«Информационные системы (по отраслям)» укрупненной группы специаль­
ностей 230000 «Информатика и вычислительная техника»
Для студентов учреждений среднего профессионального образования.
УДК 681.518(075.32)
ББК 65.39я723
Оригинал-макет данного издания является собственностью Издательского
центра «Академия», и его воспроизведение любым способом без согласия
правообладателя запрещается
О Федорова Г. Н., 2010
© Образовательно-издательский центр «Академия», 2010
ISB N 978-5-7695-9642-1
© Оформление. Издательский центр «Академия», 2010

ПРЕДИСЛОВИЕ
В настоящее время остро встает вопрос о необходимости под­
готовки специалистов, имеющих соответствующие знания и на­
выки в области разработки и внедрения информационных систем на предприятиях различных сфер деятельности. Следовательно, возникает потребность в учебной литературе, соответствующей уровню современных требований, для того чтобы в достаточной мере осветить вопросы, связанные с созданием и эксплуатацией информационных систем. Учебные издания по информатизации производства и управления теряют свою актуальность в короткие сроки, так как стремительно меняются и информационные тех­
нологии, используемые на предприятиях, и экономические усло­
вия, в которых они работают. При этом подготовка в среднем специальном учебном заведении должна предусматривать овла­
дение будущими специалистами самыми новейшими знаниями в области разработки и внедрения информационных систем и уме­
нием активно использовать эти знания в своей профессиональной деятельности.
Современный выпускник среднего профессионального учеб­
ного заведения должен знать процессы и стадии жизненного цикла информационных систем, их типовые компоненты и клас­
сификацию, требования к надежности и эффективности, техно­
логию проектирования информационных систем, методы их разработки, эксплуатации и сопровождения.
В учебнике рассмотрены классификация и структура инфор­
мационных систем, информационные ресурсы, технологии и связанные с ними понятия и определения. Описаны характери­
стики и базовые функции экспертных систем. Достаточно под­
робно раскрыты положения и методологические принципы со­
временных информационных систем управления, а также изло­
жена стратегия их развития. Проанализированы принципы по­
строения интегрированных корпоративных информационных систем (ИКИС), дан сравнительный аналитический обзор внед­
ренных ИКИС на отечественных и зарубежных предприятиях.
Раскрыты понятия жизненного цикла информационной системы и сопровождающих его процессов в соответствии со стандартом
ISO/IEC 12207, представлены различные методологии построения
3

моделей информационных систем, рассмотрены методы оценки экономической эффективности. Каждая глава учебника включает контрольные вопросы для самостоятельной работы, позволяющие студенту закрепить изученный материал.
Учебник может быть использован студентами при изучении дисциплин, связанных с информационными технологиями и управлением. Предлагаемый материал может стать полезным так­
же для широкого круга специалистов, занимающихся внедрением информационных систем на предприятиях. Содержание данной книги предполагает, что читатель освоил курсы информатики и информационных технологий, владеет теорией баз данных и име­
ет представление об экономике и управлении предприятием.

Г Л А В А 1
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ
ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ
1.1. С о ста в и структура инф ормационны х
с и ст е м
1.1.1. Основные понятия информационных систем
В общем смысле под с и с т е м о й понимают совокупность объектов, компонентов или элементов произвольной природы, образующих некоторую целостность (система образования, пи­
щеварительная система, солнечная система и т. п.). Определяющей предпосылкой выделения некоторой совокупности как системы является возникновение у нее новых свойств, которых не имеют составляющие ее элементы. Системы значительно различаются между собой как по составу, так и по целям функционирования.
Наиболее общей моделью системы считают так называемый
«черный ящик». В этом случае система имеет вид прямоугольни­
ка, внутреннее устройство которого скрыто от аналитика или неизвестно. Однако система не является полностью изолирован­
ной от внешней среды, поскольку последняя оказывает на си­
стему некоторые информационные или материальные воздей­
ствия. Такие воздействия получили название входных воздей­
ствий. В свою очередь, система также оказывает на среду или другие системы определенные информационные или материаль­
ные воздействия, которые получили название выходных воздей­
ствий. Графическое изображение данной модели приведено на рис. 1.1.
Добавление к понятию «система» слова «информационная» отражает цель ее создания и функционирования. Назначение информационной системы — своевременное формирование и выдача достоверной информации для принятия решений. Инфор­
мационные системы обеспечивают сбор, хранение, обработку, поиск, выдачу информации в задачах из любой области. Они по­
могают анализировать информацию, решать проблемы и создавать новые информационные продукты.
И н ф о р м а ц и я — это сведения об объектах, явлениях, про­
цессах, событиях окружающего мира, уменьшающие неопределен-
5

Инструкции,
нормативные материалы,
критерии оценки результатов
Входные воздействия
(документы, рабочие
материалы, данные
других систем)
Информационная
система (ИС)
Выходные воздействия
- (результаты операций,
выходная информация,
отчеты)
Исполнители,
программные и технические
средства
Рис. 1.1. Модель информационной системы в виде «черного ящика»
ность знаний о них. Эти знания отражают действительность в сознании человека. Информация должна быть полной, достовер­
ной, своевременной, непротиворечивой, адекватной.
Разные авторы придают различные оттенки определению ин­
формационной системы, расширяя или сужая его смысл. В на­
стоящее время информационные системы часто связывают с понятием автоматизации и называют автоматизированными ин­
формационными системами. Автоматизацией является процесс внедрения вычислительной техники в различные сферы инфор­
мационной деятельности. Суть этого процесса состоит в том, что часть функций, выполняемых людьми при управлении производ­
ственными, административными, социальными и другими аспек­
тами функционирования предприятия, организации или отрасли, передается вычислительной технике.
Необходимо понимать разницу между понятиями «информа­
ционная технология» и «информационная система».
И н ф о р м а ц и о н н а я т е х н о л о г и я — это приемы, спо­
собы и методы применения средств вычислительной техники при выполнении функций сбора, хранения, обработки и использова­
ния данных. Информационная технология является более емким понятием, чем информационная система. Информационная тех­
нология может существовать вне информационной системы, тогда как информационная система невозможна без применения конкретной информационной технологии.
К информационным системам относятся:
— информационно-справочные и информационно-поисковые системы;
— системы, обеспечивающие автоматизацию документооборо­
та и учета (в том числе бухгалтерского);
— информационные системы управления;
— интеллектуальные (экспертные) системы;
— системы автоматизации научных исследований;
6

— системы автоматизированного проектирования;
— геоинформационные системы и др.
Процессы, обеспечивающие работу информационной системы любого назначения, условно можно представить в виде схемы, состоящей из следующих блоков (рис. 1.2):
— ввод информации (сбор информации о состоянии внешней среды и объекта управления, т. е. создание первичной, или вход­
ной, информации и представление ее в нужном формате);
— база данных (хранилище данных);
— обработка информации (поиск, фильтрация, сортировка, агрегирование, анализ, вывод информации для представления потребителям или передачи в другую систему);
— обратная связь (передача информации, переработанной по­
требителем для коррекции входной информации, т.е. выработка управляющих воздействий).
Любая система состоит из подсистем, подсистема любой си­
стемы может быть сама рассмотрена как система. Границы рас­
сматриваемой системы определяются доступными ресурсами и окружением. Например, система бухгалтерского учета является частью (подсистемой) системы управления производственным предприятием и включает в себя подсистемы материального уче­
та, налогового учета, расчета заработной платы и т.д.
Структура информационной системы должна быть такой, что­
бы взаимодействие между ее подсистемами укладывалось в огра­
ниченные стандартные рамки:
— каждая подсистема должна инкапсулировать свое содержимое
(скрывать его от других подсистем);
— каждая подсистема должна иметь четкий интерфейс с други­
ми подсистемами.
Инкапсуляция позволяет рассматривать структуру каждой под­
системы независимо от других подсистем. Наличие интерфейсов между подсистемами позволяет объединять их в систему более высокого уровня.
Система называется большой, если ее исследование или моде­
лирование затруднено из-за большой размерности, т. е. множество состояний системы имеет большую размерность. Большая система сводится к системе меньшей размерности с использованием более
Ввод
информации
База
данных
Обработка
информации
Обратная связь
Рис. 1.2. Процессы в информационной системе

мощных вычислительных средств или ресурсов либо, если это воз­
можно, разбиением задачи на рад задач меньшей размерности.
Система называется сложной, если в ней не хватает информа­
ционных ресурсов для эффективного описания и управления системой, т.е. определения управляющих параметров или для принятия решений.
Для изучения информационных систем полезно иметь пред­
ставление о задачах системного анализа. С и с т е м н ы й а н а ­
л и з — это методология решения проблем, основанная на струк­
туризации систем (социальных, экономических, технических и т.д.). Другими словами, системный анализ — это логически связанная совокупность теоретических и эмпирических положе­
ний из области математики, естественных наук и области разра­
ботки сложных систем, обеспечивающая повышение обоснован­
ности решения конкретной проблемы.
В состав задач системного анализа в процессе создания инфор­
мационной системы входят задачи декомпозиции, анализа и син­
теза.
Задана декомпозиции означает представление системы в виде набора подсистем, состоящих из более мелких элементов.
Задана анализа состоит в нахождении различного рода свойств системы или среды, окружающей систему. Цель анализа — опре­
деление закона преобразования информации, задающего поведе­
ние системы.
Задана синтеза системы противоположна задаче анализа. Не­
обходимо по описанию закона преобразования информации по­
строить систему, фактически выполняющую это преобразование по определенному алгоритму.
1.1.2. И стория развития ИС
Идея информационных систем и некоторые принципы их ор­
ганизации возникли задолго до появления персональных компью­
теров. Библиотеки, архивы, адресные бюро, телефонные справоч­
ники, словари — все это информационные системы. Однако именно компьютеризация придала информационным системам их нынешний облик, на несколько порядков повысила эффектив­
ность и расширила сферу их применения. ИС представляют собой системы, основанные на постоянно развивающихся концепциях использования информации.
Первые автоматизированные информационные системы поя­
вились в 50-х годах прошлого столетия. В эти послевоенные годы сложилась ситуация, когда меры по созданию новых организацион­
ных структур или совершенствованию экономических механизмов
8

регулирования не позволяли справиться с нарастанием трудностей в управлении экономикой и соответствующим ростом потерь.
Принципиальное решение стало возможным только за счет кар­
динального роста производительности труда в сфере обработки информации. Тогда же начали разрабатывать автоматизированные системы — они были предназначены для выписки счетов, наклад­
ных, составления платежных ведомостей, расчета зарплаты и других операций бухгалтерского учета, а реализовывались на электромеханических бухгалтерских счетных машинах. Это при­
вело к некоторому уменьшению затрат и сокращению времени на подготовку бумажных документов. В то время был распространен термин — «электронная обработка данных» (ЭОД).
В 1960-е годы средства вычислительной техники получают дальнейшее развитие: появляются операционные системы, дис­
ковая технология, значительно улучшаются языки программиро­
вания. Развитие вычислительной техники обусловило появление новых возможностей в автоматизации различных видов деятель­
ности, например, подготовки отчетной документации. Изменяет­
ся отношение к информационным системам. Информацию, по­
лученную с их помощью, стали применять для периодической отчетности по многим параметрам. Были созданы системы управ­
ленческих отчетов, ориентированные на менеджеров, принима­
ющих решения.
В 1970-е годы развиваются технология баз данных и средства для интерактивной обработки данных. Развитие новых информа­
ционных технологий создает условия для появления систем под­
держки принятия решений (СППР). В отличие от систем управ­
ленческих отчетов, которые предоставляют информацию по за­
ранее установленным формам отчетности, СППР предоставляют ее по мере необходимости.
В 1970— 1980-х гг. в офисах начали применять разнообразные компьютерные и телекоммуникационные технологии, которые расширили область применения информационных систем. ИС начинают широко использоваться в качестве средства управлен­
ческого контроля, поддерживающего и ускоряющего процесс принятия решений. 1980-е годы характеризуются еще и тем, что информационные технологии начали претендовать на новую роль в организации: компании открыли для себя, что информацион­
ные системы являются стратегическим оружием. Информаци­
онные системы этого периода, предоставляя вовремя нужную информацию, помогают организации достичь успеха в своей деятельности, создавать новые товары и услуги, находить новые рынки сбыта, обеспечивать сотрудничество с достойными пар­
тнерами, организовывать выпуск продукции по низкой цене и многое другое.
9