Файл: Учебник Рекомендовано Федеральным государственным учреждением.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 08.11.2023
Просмотров: 778
Скачиваний: 16
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
характер этой задачи определяется тем, что расчеты всех начис
лений и удержаний многократно повторяются ежемесячно для большого числа сотрудников.
Неструктурированная (неформализованная) задача — задача, в которой невозможно выделить элементы и установить между ними связи. Решение неструктурированных задач из-за сложности создания математического описания и разработки алгоритма свя
зано с большими трудностями. Решение в таких случаях прини
мается человеком на основе опыта и, возможно, косвенной ин
формации из разных источников.
Заметим, что в практике работы любой организации существу
ет сравнительно немного полностью структурированных или со
вершенно неструктурированных задач. О большинстве задач можно сказать, что известна лишь часть их элементов и связей между ними. Такие задачи называются частично структурирован
ными. В этих условиях в информационной системе получаемая информация анализируется человеком, который будет принимать решения.
Информационные системы, используемые для решения ча
стично структурированных задач, подразделяются на два вида.
1. Создающие управленческие отчеты и ориентированные глав
ным образом на обработку данных (поиск, сортировку, агрегиро
вание, фильтрацию). Используя сведения, содержащиеся в этих отчетах, управляющий принимает решение. Информационные системы данного вида обеспечивают информационную поддержку пользователя, т. е. предоставляют доступ к информации в базе дан
ных и имеют возможность получения результирующей информации либо в агрегированном виде, либо как сравнительные отчеты в различных разрезах за произвольные промежутки времени и т. п.
2. Разрабатывающие возможные альтернативы решения. При
нятие решения при этом сводится к выбору одной из предложен
ных альтернатив. Информационные системы могут быть модель
ными или экспертными.
Модельные системы предоставляют пользователю математи
ческие, статистические, финансовые и другие модели, использо
вание которых облегчает выработку и оценку альтернатив реше
ния. Пользователь может получить недостающую ему для при
нятия решения информацию путем ведения диалога с системой в процессе исследования модели.
Основные функции модельной информационной системы:
— возможность работы в среде типовых математических моде
лей, включая решение основных задач моделирования типа «как сделать, чтобы?» и «что будет, если?»;
— достаточно быстрая и адекватная интерпретация результатов моделирования;
24
лений и удержаний многократно повторяются ежемесячно для большого числа сотрудников.
Неструктурированная (неформализованная) задача — задача, в которой невозможно выделить элементы и установить между ними связи. Решение неструктурированных задач из-за сложности создания математического описания и разработки алгоритма свя
зано с большими трудностями. Решение в таких случаях прини
мается человеком на основе опыта и, возможно, косвенной ин
формации из разных источников.
Заметим, что в практике работы любой организации существу
ет сравнительно немного полностью структурированных или со
вершенно неструктурированных задач. О большинстве задач можно сказать, что известна лишь часть их элементов и связей между ними. Такие задачи называются частично структурирован
ными. В этих условиях в информационной системе получаемая информация анализируется человеком, который будет принимать решения.
Информационные системы, используемые для решения ча
стично структурированных задач, подразделяются на два вида.
1. Создающие управленческие отчеты и ориентированные глав
ным образом на обработку данных (поиск, сортировку, агрегиро
вание, фильтрацию). Используя сведения, содержащиеся в этих отчетах, управляющий принимает решение. Информационные системы данного вида обеспечивают информационную поддержку пользователя, т. е. предоставляют доступ к информации в базе дан
ных и имеют возможность получения результирующей информации либо в агрегированном виде, либо как сравнительные отчеты в различных разрезах за произвольные промежутки времени и т. п.
2. Разрабатывающие возможные альтернативы решения. При
нятие решения при этом сводится к выбору одной из предложен
ных альтернатив. Информационные системы могут быть модель
ными или экспертными.
Модельные системы предоставляют пользователю математи
ческие, статистические, финансовые и другие модели, использо
вание которых облегчает выработку и оценку альтернатив реше
ния. Пользователь может получить недостающую ему для при
нятия решения информацию путем ведения диалога с системой в процессе исследования модели.
Основные функции модельной информационной системы:
— возможность работы в среде типовых математических моде
лей, включая решение основных задач моделирования типа «как сделать, чтобы?» и «что будет, если?»;
— достаточно быстрая и адекватная интерпретация результатов моделирования;
24
— оперативная подготовка и корректировка входных параме
тров и ограничений модели;
— возможность графического отображения динамики модели;
— возможность объяснения пользователю необходимых шагов формирования и работы модели.
Экспертные системы обеспечивают выработку и оценку воз
можных альтернатив пользователем за счет создания экспертных систем, связанных с обработкой знаний.
Экспертная поддержка принимаемых пользователем решений реализуется на двух уровнях.
На первом уровне экспертная поддержка исходит из концепции
«типовых управленческих решений», в соответствии с которой часто возникающие в процессе управления проблемные ситуации можно свести к некоторым однородным классам управленческих решений, т.е. к некоторому типовому набору альтернатив. Для реализации экспертной поддержки на этом уровне создается ин
формационный фонд хранения и анализа типовых альтернатив.
Если возникшая проблемная ситуация не ассоциируется с имеющимися классами типовых альтернатив, в работу должен вступать второй уровень экспертной поддержки управленческих решений. Этот уровень генерирует альтернативы на базе име
ющихся в информационном фонде данных и правил преобразо
вания.
Существует классификация информационных систем по ха
рактеру обработки данных (рис. 1.5).
Информационно-поисковые системы производят ввод, систе
матизацию, хранение, выдачу информации по запросу пользова
теля без сложных преобразований данных. Пользователь обраща
ется к системе с информационным запросом — текстом, отра-
Рис. 1.5. Классификация информационных систем по характеру
обработки данных
25
жающим информационную потребность (например, список книг определенного автора). Поиск информации ведется в поисковом массиве, который формируется (и по мере необходимости обнов
ляется) администраторами системы или пользователем. Элементы поискового массива вводятся в информационно-поисковую си
стему на естественном (или близком к нему) языке, а затем под
вергаются индексированию, т. е. переводу на формальный инфор- мационно-поисковый язык. Информационно-поисковыми явля
ются системы библиотечного обслуживания, системы резерви
рования и продажи билетов, бронирования мест в гостиницах и пр.
Информационно-решающие системы кроме вышеперечис
ленных операций осуществляют операции переработки инфор
мации по определенному алгоритму. Они подразделяются на управляющие и советующие.
В управляющих системах результирующая информация непо
средственно трансформируется в принимаемые человеком реше
ния. Для этих систем характерны задачи расчетного характера и обработка больших объемов данных. Например, информационные системы планирования производства или заказов, системы бух
галтерского учета и т. п.
Советующие системы вырабатывают информацию, которая принимается человеком к сведению и учитывается при формиро
вании управленческих решений и не инициирует конкретные действия. Эти системы имитируют интеллектуальные процессы обработки не данных, а знаний. К советующим системам относят экспертные системы.
На рис. 1.6 представлен один из способов классификации ин
формационных систем по сфере применения. На самом деле об
ласти применения информационных систем весьма разнообразны, и потому классифицировать их по сфере применения можно са
мыми различными способами. Мы рассмотрим наиболее распро
страненную классификацию.
Информационные системы организационного управления предназначены для автоматизации функций управленческого персонала как промышленных предприятий, так и непромышлен
ных объектов (гостиниц, банков, магазинов, учебных заведений и пр.). Специфика данного класса информационных систем за
ключается в использовании экономических (хозяйственных, про
изводственных) параметров при отражении состояния элементов системы. Информационная система является частью организации
(фирмы, предприятия), а один из ключевых элементов организа
ции — ее структура. Координация работы всех подразделений организации осуществляется через органы управления разного уровня.
26
ляется) администраторами системы или пользователем. Элементы поискового массива вводятся в информационно-поисковую си
стему на естественном (или близком к нему) языке, а затем под
вергаются индексированию, т. е. переводу на формальный инфор- мационно-поисковый язык. Информационно-поисковыми явля
ются системы библиотечного обслуживания, системы резерви
рования и продажи билетов, бронирования мест в гостиницах и пр.
Информационно-решающие системы кроме вышеперечис
ленных операций осуществляют операции переработки инфор
мации по определенному алгоритму. Они подразделяются на управляющие и советующие.
В управляющих системах результирующая информация непо
средственно трансформируется в принимаемые человеком реше
ния. Для этих систем характерны задачи расчетного характера и обработка больших объемов данных. Например, информационные системы планирования производства или заказов, системы бух
галтерского учета и т. п.
Советующие системы вырабатывают информацию, которая принимается человеком к сведению и учитывается при формиро
вании управленческих решений и не инициирует конкретные действия. Эти системы имитируют интеллектуальные процессы обработки не данных, а знаний. К советующим системам относят экспертные системы.
На рис. 1.6 представлен один из способов классификации ин
формационных систем по сфере применения. На самом деле об
ласти применения информационных систем весьма разнообразны, и потому классифицировать их по сфере применения можно са
мыми различными способами. Мы рассмотрим наиболее распро
страненную классификацию.
Информационные системы организационного управления предназначены для автоматизации функций управленческого персонала как промышленных предприятий, так и непромышлен
ных объектов (гостиниц, банков, магазинов, учебных заведений и пр.). Специфика данного класса информационных систем за
ключается в использовании экономических (хозяйственных, про
изводственных) параметров при отражении состояния элементов системы. Информационная система является частью организации
(фирмы, предприятия), а один из ключевых элементов организа
ции — ее структура. Координация работы всех подразделений организации осуществляется через органы управления разного уровня.
26
Рис. 1.6. Классификация информационных систем по сфере
применения
Под управлением предприятием (фирмой, компанией и т.п.) понимают обеспечение поставленной цели при условии реализа
ции следующих функций: организационной, плановой, учетной, анализа, контрольной, стимулирования.
1. Организационная функция заключается в разработке орга
низационной структуры и комплекса нормативных документов: штатного расписания фирмы, отдела, лаборатории, группы и т. п. с указанием подчиненности, ответственности, сферы компетен
ции, прав, обязанностей и т. п. Чаще всего это излагается в по
ложении по отделу, лаборатории или должностных инструкциях.
2. Планирование (плановая функция) состоит в разработке и реализации планов по выполнению поставленных задач. Напри
мер, бизнес-план для всей фирмы, план производства, план мар
кетинговых исследований, финансовый план, план проведения научно-исследовательской работы и т.д. на различные сроки (год, квартал, месяц, день).
3. Учетная функция заключается в разработке или использова
нии уже готовых форм и методов учета показателей деятельности фирмы, например бухгалтерский учет. В общем случае учет мож
но определить как получение, регистрацию, накопление, обра
ботку и предоставление информации о реальных хозяйственных процессах.
4. Анализ (аналитическая функция) связывается с изучением итогов выполнения планов и заказов, определением влияющих факторов, выявлением резервов, изучением тенденций развития и т.д. Выполняется анализ разными специалистами в зависимости от сложности и уровня анализируемого объекта или процесса.
Анализ результатов хозяйственной деятельности фирмы за год и более проводят специалисты, а на уровне цеха, отдела — менеджер этого уровня (начальник или его заместитель) совместно со специалистом-экономистом.
5. Контрольная функция чаще всего осуществляется менедже
ром: контроль за выполнением планов, расходованием матери
альных ресурсов, использованием финансовых средств и т. п.
27
6.
Стимулирование (мотивационная функция) предполагает разработку и применение различных методов стимулирования труда подчиненных работников:
— финансовые стимулы (зарплата, премия, акции, повышение в должности и т.п.);
— психологические стимулы (благодарности, грамоты, звания, степени, доски почета и т.п.).
Информационные системы управления технологическими
процессами служат для автоматизации функций производствен
ного персонала по контролю и управлению производственными операциями. В таких системах обычно предусматривается наличие развитых средств измерения параметров технологических про
цессов (температуры, давления, химического состава продукта и т.п.), процедур контроля допустимости значений параметров и регулирования технологических процессов. Например, в качестве средств автоматизации процессов изготовления деталей исполь
зуют оборудование с числовым программным управлением (ЧПУ), гибкие производственные линии, автоматизированные линии, промышленные роботы, роботизированные технологические комплексы. Проектирование технологических процессов обработ
ки заготовок деталей на автоматизированной линии начинают с анализа информации о продукции. Технологический процесс раз
рабатывают поэтапно. Необходимым элементом перехода от ло
кальной автоматизации к гибким производственным линиям являются роботизированные технологические комплексы. Струк
тура информационной системы управления технологическими процессами и степень участия в ней человека зависит от уровня автоматизации, избираемого для данных конкретных условий, и характера связей с внешними и смежными производственными подразделениями. Такого рода системы можно подразделить на три основные подсистемы: обработки, обслуживания, контроля и управления. Подсистемы обработки и обслуживания формиру
ются на основе технологического оборудования. Подсистема контроля и управления состоит из комплекса программных средств контроля, измерений, регулирования, вычислений, логи
ческого управления, регистрации и аварийной защиты. Исполь
зуются датчики контроля ориентации и точности расположения изготавливаемых изделий, выполняемого технологического про
цесса, правильности срабатывания оборудования и т.д.
Системы автоматизированного проектирования (САПР —
Computing Aided Design, CAD) предназначены для автоматизации функций инженеров-проектировщиков, конструкторов, архитек
торов, дизайнеров, т.е. для выполнения расчетов, чертежей, пла
нов, схем, моделирования объектов. Различают САПР конструк
тора и САПР технолога. Основные функции систем автоматизи
28
рованного проектирования — инженерные расчеты, создание графической и проектной документации, моделирование проек
тируемых объектов, увеличение производительности труда про
ектировщиков, сокращение сроков проектирования, повышение качества разработки проектов. Развитие систем автоматизирован
ного проектирования опирается на прочную научно-техническую базу. Это современные средства вычислительной техники, новые способы представления и обработки информации, создание новых численных методов решения инженерных задач и оптимизации.
Системы автоматизированного проектирования дают возможность на основе новейших достижений фундаментальных наук отраба
тывать и совершенствовать методологию проектирования, стиму
лировать развитие математической теории проектирования слож
ных систем и объектов. К этому же классу систем можно отнести автоматизированные системы поддержки производства (Computing
Aided Manufacturing, САМ), автоматизированные системы инже
нерного проектирования (Computing Aided Engineering, CAE).
тируемых объектов, увеличение производительности труда про
ектировщиков, сокращение сроков проектирования, повышение качества разработки проектов. Развитие систем автоматизирован
ного проектирования опирается на прочную научно-техническую базу. Это современные средства вычислительной техники, новые способы представления и обработки информации, создание новых численных методов решения инженерных задач и оптимизации.
Системы автоматизированного проектирования дают возможность на основе новейших достижений фундаментальных наук отраба
тывать и совершенствовать методологию проектирования, стиму
лировать развитие математической теории проектирования слож
ных систем и объектов. К этому же классу систем можно отнести автоматизированные системы поддержки производства (Computing
Aided Manufacturing, САМ), автоматизированные системы инже
нерного проектирования (Computing Aided Engineering, CAE).
1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 19
Интегрированные (корпоративные) информационные систе
мы используются для автоматизации всех функций предприятия, как организационных, так и производственных, и охватывают весь цикл работ от планирования деятельности до сбыта продукции.
Они включают в себя ряд модулей (подсистем), работающих в едином информационном пространстве и выполняющих функции поддержки соответствующих направлений деятельности. Под
робнее интегрированные информационные системы рассмотрены в главе 5.
1.3. Архитектуры ИС
Современные информационные системы характеризуются огромными объемами хранимой и обрабатываемой информации, сложностью ее организации, а также необходимостью удовлетво
рять разнообразные требования пользователей.
Существуют различные способы организации данных и методы доступа к ним. Традиционные архитектурные решения информа
ционных систем основаны на использовании выделенных файл- серверов или серверов баз данных (БД). Существуют также вари
анты архитектур корпоративных информационных систем, бази
рующихся на технологии Интернет. В настоящее время достаточно популярной является также разновидность архитектуры инфор
мационной системы, основывающаяся на концепции «хранилища данных» (DataWarehouse) — интегрированной информационной среды, включающей разнородные информационные ресурсы.
И наконец, для построения глобальных распределенных инфор
29
мационных приложений используется архитектура интеграции ин
формационно-вычислительных компонентов на основе объект
но-ориентированного подхода.
1.3.1. Архитектура файл-сервер
В архитектуре файл-сервер базы данных хранятся на сервере, клиент обращается к серверу с файловыми командами, а механизм управления всеми информационными ресурсами находится на компьютере клиента.
Файл-серверные базы данных могут быть доступны многим клиентам через сеть. Сама база данных хранится на сетевом файл- сервере в единственном экземпляре. Для каждого клиента во время работы создается локальная копия данных, с которой он манипулирует. При этом возникают проблемы, связанные с воз
можным одновременным доступом нескольких пользователей к одной и той же информации. Эти проблемы решаются разработ
чиками приложений баз данных (каждый раз при обращении к данным проверяется их доступность).
Архитектура файл-сервер обладает значительными недостат
ками. Одним из них является непроизводительная загрузка сети.
При каждом запросе клиента данные в его локальной копии полностью обновляются из базы данных на сервере. Даже если запрос относится всего к одной записи, обновляются все записи базы данных. Если записей в базе данных много, то и при неболь
шом числе клиентов сеть будет загружена очень основательно, что серьезно скажется на скорости выполнения запросов. В результа
те циркуляции в сети больших объемов избыточной информации резко возрастает нагрузка на сеть, что приводит к соответству
ющему снижению ее быстродействия и производительности ин
формационной системы в целом. Значительный сетевой трафик особенно сказывается при организации удаленного доступа к базам данных на файл-сервере через низкоскоростные каналы связи.
Другой недостаток связан с тем, что забота о целостности дан
ных при такой организации работы возлагается на программы клиентов. Одним из традиционных средств, на основе которых создаются файл-серверные системы, являются локальные СУБД.
Такие системы, как правило, не отвечают требованиям обеспече
ния целостности данных, в частности, они не поддерживают об
работки транзакций (завершенных операций с документами).
Поэтому при их использовании задача обеспечения целостности данных возлагается на клиентские приложения, что приводит к их усложнению. Если они недостаточно тщательно продуманы, в
30
формационно-вычислительных компонентов на основе объект
но-ориентированного подхода.
1.3.1. Архитектура файл-сервер
В архитектуре файл-сервер базы данных хранятся на сервере, клиент обращается к серверу с файловыми командами, а механизм управления всеми информационными ресурсами находится на компьютере клиента.
Файл-серверные базы данных могут быть доступны многим клиентам через сеть. Сама база данных хранится на сетевом файл- сервере в единственном экземпляре. Для каждого клиента во время работы создается локальная копия данных, с которой он манипулирует. При этом возникают проблемы, связанные с воз
можным одновременным доступом нескольких пользователей к одной и той же информации. Эти проблемы решаются разработ
чиками приложений баз данных (каждый раз при обращении к данным проверяется их доступность).
Архитектура файл-сервер обладает значительными недостат
ками. Одним из них является непроизводительная загрузка сети.
При каждом запросе клиента данные в его локальной копии полностью обновляются из базы данных на сервере. Даже если запрос относится всего к одной записи, обновляются все записи базы данных. Если записей в базе данных много, то и при неболь
шом числе клиентов сеть будет загружена очень основательно, что серьезно скажется на скорости выполнения запросов. В результа
те циркуляции в сети больших объемов избыточной информации резко возрастает нагрузка на сеть, что приводит к соответству
ющему снижению ее быстродействия и производительности ин
формационной системы в целом. Значительный сетевой трафик особенно сказывается при организации удаленного доступа к базам данных на файл-сервере через низкоскоростные каналы связи.
Другой недостаток связан с тем, что забота о целостности дан
ных при такой организации работы возлагается на программы клиентов. Одним из традиционных средств, на основе которых создаются файл-серверные системы, являются локальные СУБД.
Такие системы, как правило, не отвечают требованиям обеспече
ния целостности данных, в частности, они не поддерживают об
работки транзакций (завершенных операций с документами).
Поэтому при их использовании задача обеспечения целостности данных возлагается на клиентские приложения, что приводит к их усложнению. Если они недостаточно тщательно продуманы, в
30