Файл: Исаев Г Н Теоретико-методологические основы качества информационных систем.doc
Добавлен: 21.10.2018
Просмотров: 12798
Скачиваний: 77
СОДЕРЖАНИЕ
Глава 1. Теоретико-методологические условия совершенствования качества информационных систем
1.1. Определение структуры парадигмы совершенствования качества информационных систем
1.2. Методологические положения совершенствования качества информационных систем
Глава 2. Разработка концептуальной модели совершенствования качества информационных систем
2.1. Понятийное представление совершенствования качества информационных систем
2.2. Дескриптивное моделирование совершенствования качества информационных систем
2.3. Концепция креативного управления качеством информационных систем
Глава 3. Разработка математических моделей совершенствования качества информационных систем
3.1. Обобщённая модель совершенствования качества информационных систем
3.2. Модель определения состава показателей качества информационных систем
3.3. Модель расчета значений показателей оценки качества информационных систем
3.4. Модель определения обобщенных показателей и коэффициентов их весомости
3.5. Модель автоматического обнаружения и исправления ошибок в документах табличного вида
Глава 4. Экспериментальное исследование моделей совершенствования качества информационных систем
4.1. Постановка задачи экспериментального исследования моделей совершенствования качества ИС
4.2. Обработка экспериментальных данных по исследованию моделей
4.3. Оценка и анализ адекватности моделей и результатов экспериментов
Глава 5. Синтез комплексной системы управления качеством информационных систем
5.1. Цель, задачи и функции комплексной системы управления качеством информационных систем
5.2. Структура комплексной системы управления качеством информационных систем
5.3. Технология обработки данных Комплексной системы управления качеством информационных систем
5.4. Разработка алгоритма и программы автоматического восстановления достоверности данных
5.5. Создание комплексной системы управления качеством информационных систем
Библиографический список использованной литературы
Приложение 1. Методика выявления и регистрации дефектов информационных систем
Приложение 2. Ведомость выявленных дефектов ИС
Приложение 3. Кодификаторы информации для заполнения «Ведомости выявленных дефектов»
Приложение 4. Расчет значений показателей оценки качества информационных систем
Разумеется, не следует понимать выделение существенных признаков понятия как строгую последовательность рассмотрения понятий по уровням схемы классификации. Практически алгоритм анализа изобилует сложностью переходов от одного понятия к другому, условиями установления взаимосвязи их значений, установления границ значений и др. На основе выше рассмотренного обозначим существенные признаки определения понятия:
1. Качество функционирования ИС есть совокупность свойств процесса функционирования, отображающая сущность процесса функционирования.
2. Качество процесса функционирования и качество результата – производной информации различного вида имеют как общие, так и специфические свойства и находятся в единстве.
3. Качество процесса функционирования и его результата должны соответствовать целям надсистемы, в частности, системы СКИС.
4. Качество процесса функционирования устанавливает степень, норму соответствия процесса установленным требованиям, которые в общем случае определяются целевым функционированием надсистемы.
На основе выделенных свойств процесса функционирования можно выполнить синтез дефиниции понятия - «качество функционирования информационных систем - это совокупность свойств процесса функционирования информационных систем, которая определяет степень соответствия процесса и получаемой в его результате информации требованиям надсистемы».
С учетом методологических установок и рассмотренных выше понятий дадим трактовку дефиниции центрального понятия – «совершенствование качества функционирования информационных систем – это совокупность процессов, методов и средств по развитию качества функционирования информационных систем в соответствии с целями надсистемы». Под «надсистемой» в данном определении подразумевается определенный класс систем, - от персонала системы СКИС до требований к качеству со стороны руководителей фирмы, стандартов, нормативных документов отрасли, государства, международных норм и др. В методологическом плане синтезированное определение не является окончательным. Это определение будет эволюционизировать на основе вновь возникающих, более объемных исходных данных, развитых по характеру их взаимосвязи и способам аргументации. Применение рассмотренной методики с позиций традиционной логики позволило провести синтез дефиниций ряда понятий в области качества функционирования ИС. Эта методика будет применяться при формировании дефиниций других понятий СКИС.
Порядок формирования понятий и их дефиниций определяется условиями решения задач СКИС и логикой возникновения и развития понятий. Обозначим основные этапы формирования дефиниций:
-
Выявление и идентификация понятия в процессе решения задач СКИС.
-
Выделение набора свойств, признаков, характеристик понятия на основе анализа денотата и концепта понятия.
-
Определение координации и субординации признаков лексем дефиниции в контуре тематического классификационного поля рассматриваемого понятия.
-
Ранжирование выделенного набора свойств по их значимости в рамках концепта понятия.
-
Подготовка первой редакции дефиниции с учетом проверки дефиниции на соответствие ее требованиям правил формирования дефиниций.
-
Корректировка дефиниции в дальнейшем может выполняться в соответствии с развитием концепта понятия СКФИС.
Рассмотренные выше условия и правила формирования понятий не исчерпывают в полной мере возможный арсенал средств построения дефиниций СКИС. Однако это тот необходимый набор правил, который может обеспечить формирование исходного объема понятий и дефиниций СКИС.
2.2. Дескриптивное моделирование совершенствования качества информационных систем
Логическим развитием работ по совершенствованию качества ИС является создание системы, обладающей свойствами механизма активного воздействия на качество управляемых ИС. На этапах моделирования вырабатывается, например, посредством структурно-параметрического синтеза, представление о принципах, структуре, основных свойствах, порядке, методах и средствах создания механизма СКИС и др. Механизм должен объединить разнообразные методы и ресурсы улучшения качества во взаимоувязанный гармонизированный комплекс. Это относится к информационным, техническим, программным и другим факторам. В нашем случае таким механизмом представляется, например, КС УКИС, которая является организационно-технической и информационно-технологической системой, механизмом систематического и активного воздействия на уровень качества ИС в реальном масштабе времени [98].
При создании дескриптивной модели СКИС с учетом принципа системности примем допущение, что на первоначальном этапе моделирования эта модель будет иметь обобщённый характера. Эта обобщенность в определенной мере обусловливает редукцию модели [115]. Вместе с тем, обобщенность модели не исключает свойства иерархичности модели. Так, например, развитием обобщённой модели СКИС будут частные (маргинальные) модели СКИС, являющиеся структурными соподчиненными компонентами обобщённой модели, например, модель измерения, оценки качества и др. Эти модели как структурные компоненты расширяют, уточняют и развивают представление обобщённой модели в рамках субординации обобщённой и соответствующих маргинальных моделей.
Одной из непременных целевых установок построения модели СКИС является определение набора свойств моделируемого объекта. При этом следует учитывать, что большая часть свойств СКИС определяется содержанием управляемого объекта, то есть, в нашем случае это качество ИС. К средствам описательного моделирования относится набор традиционных методов исследования изучаемых объектов. В инструментарий дескриптивного моделирования СКИС можно включить следующие методы исследования: теория управления, теория надежности, квалиметрия, определение, сравнение, анализ, синтез, индукция, дедукция, классификация, редукция, системный подход, семиотика, лингвистика и др.[12,13,101,159,218]. Каждый из этих методов выбирается в соответствии с характером и этапом решаемой задачи СКИС.
Выявление свойств можно выполнить методом классификации ИС [121,124]. Основанием деления выбираются существенные признаки с позиций характера решаемой задачи в семантическом, синтаксическом и прагматических аспектах. Выделим и рассмотрим отдельные категории из фрагмента классификации свойств (таблица 2.3). Каждое из представленных свойств, в свою очередь, может быть разделено на
Таблица 2.3
Фрагмент классификации свойств ИС
Виды свойств |
Основания деления свойств |
Свойства, которыми обладает информационная система |
1 |
2 |
3 |
Семан-тиче-ские свойст-ва |
Содержание данных |
Научная, техническая, экономическая, бухгалтерская, снабженческая, сбытовая, кадровая, медицинская, учебная, налоговая, сельскохозяйственная, искусствоведческая, экспонатная, издательская, военная и др. |
Вид обрабатываемой информации |
Документальная, фактографическая, смешанная |
|
Характер представления информации |
Текстовая, графическая (изобразительная), звуковая, мультимедийная |
|
Характер операций |
Арифметические, логические, смешанные |
|
Вид решаемых задач |
Автоматизированная система обработки данных, Автоматизированная информационно-поисковая система, Автоматизированная система управления, Автоматизированная обучающая система, Автоматизированная экспертно-советующая система, Автоматизированная интеллектуальная система и др. |
|
Синтак-сиче-ские свойст-ва |
Масштаб применения |
Персональный, рабочее место, cтруктурное подразделение, фирма (предприятие), отрасль, регион, государство, материк, международный |
Периодичность обработки данных |
Пятилетка, год, полугодие, квартал, месяц, декада, неделя, сутки, рабочая смена, час, спорадически |
|
Тип структуры |
Иерархическая, многосвязная, комбинированная |
|
Устойчивость структуры |
Детерминированная, вероятностная, смешанная |
|
Характер связей |
Прямые, обратные, нейтральные |
|
Функционально-технологи-ческая структура |
Подготовка документов, cбор документов, передача документов, прием документов, предмашинная обработка, ввод документов в ЭВМ, обработка документов, поиск документов, хранение документов, актуализация баз данных, выдача производных документов абоненту, контроль операций обработки по этапам технологии и др. |
|
|
Режим решения задач |
Пакетный, мультипрограммный, интерактивный, комбинированный |
Обеспечивающая структура |
Документационно-информационная база, Техническое обеспечение, Программно-математическое обеспечение, Организационно-правовое обеспечение |
|
Контуры хранения баз данных |
Одноконтурные (на машинных носителях), двухконтурные (машинные + бумажные), трехконтурные (машинные+бумажные + фотоносители) и др. |
|
Средства ввода-вывода данных |
Клавиатура, магнитные носители, каналы передачи данных, анализаторы и синтезаторы речи, экранные средства (дисплей, табло, планшет), комбинация средств и др. |
|
Свойства взаимосвязи КС УКИС и ИС |
Метаинформационность, метасистемность, метауправление |
|
Свойства моделей |
Изоморфность, гомоморфность, аддитивность и др. |
|
Праг-матиче-ские свойст-ва |
Виды дефектов обработки |
Недостоверность информации (искажение, ошибки в значениях показателей и др.), неполнота информации (отсутствие, пропуск показателей в документах, отсутствие документов в БД и др.), несвоевременность информации (запаздывание выдачи, обработки документов по этапам технологии и др.), неинформативность документов. |
Форма представления информации |
Произвольный текст, таблица, график, рисунок, чертеж, звук, комбинация из указанных форм, мультимедиа |
|
Периодичность ввода-вывода данных |
Постоянно, по графику (ежечасно, ежесменно, ежесуточно, еженедельно, ежемесячно, ежеквартально и т.д.), спорадически |
|
Характер показателей качества функционирования ИС |
Достоверность, полнота, своевременность, информативность, эргономичность, пропускная способность, производительность, себестоимость обработки и др. |
|
Факторы, влияющие на качество ИС |
Документационные, информационные, технологические, технические, организационные, правовые и др. |
|
Измерение ценности информации |
Статистическое, семантическое, комплексное |
ряд подсвойств, например, массивы документации по учету кадров могут быть разделены на документацию по учету научных кадров, кадров с высшим образованием и т.д. Можно констатировать наличие иерархичности свойств ИС. Периодичность обработки и выдачи производной информации абонентам может быть в диапазоне от одного часа до пятилетки. Но при всех условиях ИС должна обеспечить своевременную выдачу производной документации, то есть за время, не превышающего периода анализа документации и выработки решения в рамках циклах управления. Это требование часто нарушается на уровне управляемой ИС и система СКИС должна контролировать этот параметр и поддерживать его на заданном уровне.
Уровень использования ИС может иметь широкий диапазон, например, по всей иерархии народного хозяйства вплоть до отдельного рабочего места. Таким образом, семантические свойства характеризуют, в частности, степень соответствия ИС характеру задач, решаемых системой. При рассмотрении синтаксических свойств ИС она характеризуется не только иерархичностью, но и многосвязностью структуры. С учетом сочетания этих свойств структура ИС в целом может быть идентифицирована как смешанная. Существенным признаком ИС является устойчивость структуры. Поэтому структура может быть детерминированной, вероятностной, хаотической и смешанной. На практике приходится встречаться с вероятностным и (или) смешанным видом устойчивости структуры. Специфика структуры ИС обладает вероятностным характером, так как элементы структуры в процессе функционирования могут отклоняться от установленных требований – ошибки исполнителей, отказы ЭВМ, искажение показателя и др.
В решении практических задач структура ИС может быть представлена в функциональном и обеспечивающем аспектах. Функциональный аспект определяется содержанием задач ИС, в частности, по обработке информации. С целью обеспечения установленных требований почти каждый этап технологии сопровождается контрольными операциями на соответствие операций обработки предъявляемым нормам и инструкциям со стороны системы управления.
При рассмотрении структуры ИС в обеспечивающем аспекте можно выделить следующие ее блоки: документационно-информационный, технический, программно-математический, организационный. Каждый из указанных блоков состоит, в свою очередь, из подблоков, подблоки из элементов. Отказ какого-либо элемента может быть причиной дефекта обработки данных. Так, например, нерациональная структура источника информации может обусловить увеличение ошибок на этапе ввода данных в ЭВМ. Потенциально возникает действие факторов документационно-информационного, технологического, программного и организационного характера, негативно влияющих на качество обработки.
Семантические и синтаксические свойства тесным образом связаны с прагматическими свойствами ИС. В этой связи необходимо учитывать функциональную составляющую ИС и возможность некоторого пересечения показателей, например, оценки надежности и эффективности, с показателями оценки качества [98,159]. В общем случае функциональная эффективность технологического процесса может быть отображена такими показателями как «пропускная способность ИС» и «производительность ИС». «Пропускная способность ИС – это обобщенный показатель качества функционирования ИС, отображающий способность технологии ИС выполнить прохождение определенного объема данных в единицу времени». Лексема «прохождение» подразумевает здесь достаточно широкий спектр логических и технических процедур. Понятие «производительность ИС» более ориентировано на конкретную целевую функцию ИС – выдачу результатной информации пользователю. «Производительность ИС – это обобщенный показатель качества функционирования ИС, отображающий способность ИС производить и выдавать информационную продукцию определенной по форме и содержанию в единицу времени». Относительно временного периода производительность в общем случае должна быть такой, чтобы можно было обеспечить абонентов производной документацией в сроки, позволяющие выполнить анализ документов и принять решение в рамках цикла управления. Производительность, рассматриваемая, как показатель качества технического характера достаточно хорошо отражает функциональное состояние ИС. Вместе с тем, не всегда и не везде соответствие установленным требованиям можно определить по одному функциональному показателю. В определенных условиях увеличение производительности может быть оправдано до определенных границ, очертить которые можно путем привлечения экономических показателей, в частности, таких как «себестоимость обработки информации ИС – это обобщенный показатель качества функционирования ИС, отображающий объем финансовых затрат на обработку приведенной единицы информации». В зависимости от условий решения задачи «приведенной единицей информации» могут выступать следующие категории: показатель, запись, таблица, файл, документ, база данных и др. При условии расширенного понимания «приведенной единицы информации» в ее роли могут выступать не только предметы, но и процессы, например, транзакции - снятие денег со счета, поиск документа и др.
Проблема адекватной оценки КИС заключается не столько в измерении отдельных свойств, а сколько в определении единой обобщенной численной характеристики всех свойств ИС. Обобщенный показатель в принципе отображает не отдельные совокупности свойств ИС, а «нечто большее». Это нечто большее можно трактовать как свойство ИС, которое не учитывается ни одним из показателей ИС в отдельности. В данном случае это условие можно идентифицировать как показатель эмерджентности ИС [98,100]. «Эмерджентность ИС – это свойство ИС, формируемое путем организации и гармонизации составных элементов ИС, которым не обладает каждый элемент ИС в отдельности». Эмерджентность может относиться к составляющим компонентам ИС, например, информационная, программная, если эти составляющие условно рассматривать как автономные системы. Примером эмерджентности ИС может служить обобщенный показатель производительности ИС, так как свойством «выдавать результатные документы пользователю» не обладает ни одна из подсистем ИС в отдельности. Вместе с тем, при автономном рассмотрении, например, процессора ЭВМ как части ИС можно говорить о быстродействии процессора. В данном случае имеет место условие иерархичности свойств ИС [104,124].