Файл: Исаев Г Н Теоретико-методологические основы качества информационных систем.doc

В контексте рассмотрения свойств СКИС следует отметить такие свойства как метаинформационность и метасистемность. Свойство метаинформационности может быть обозначено, например, относительно технологии обработки данных. Технологический процесс КС УКИС должен проводить обработку данных о качестве обработки данных, выполняемой в рамках технологического процесса управляемой ИС. Результатом такого взаимодействия будет информация о качестве информации, то есть метаинформация, которая обусловливает наличие свойства метаинформационности СКИС, как системы. Метасистемность будет проявляться в том, что система СКИС, взаимодействуя и управляя функционирующей ИС, содержит ее описание и представляется в контуре СКИС как метасистема. Можно предположить, что на этапе синтеза КС УКИС учет указанных свойств позволит реструктурировать информационные, программные, технические и трудовые ресурсы при эксплуатации системы СКИС, что обеспечит существенную экономию этих ресурсов [98,102].

При рассмотрении системы СКИС необходимо учитывать возмущающие воздействия на систему и ее компоненты, в частности, на управляемую ИС [98]. На качество ИС воздействуют факторы различного характера – документационные, технологические, программные и др. В свою очередь на факторы могут влиять определенные условия, например, объем обрабатываемых документов, режим обработки данных, характер энергоснабжения и др. Не исключаются и условия внешней среды высокого ранга - экономические, политические, правовые и др.

Для идентификации факторов и условий, оценки КИС и обеспечения управления необходимо решить задачу измерения КИС. В структуре модели СКИС значительное место занимает модель измерения КИС. Эффективность измерения качества определяется применением прогрессивных методов и средств, в частности, научной дисциплины - квалиметрии [1]. Квалиметрия может рассматриваться как часть эконометрики и одновременно метрологии, то есть она междисциплинарна. Измерению подвергаются свойства ИС, вернее интенсивность их проявления [67,166]. В пространстве и времени возникали различные единицы измерений - меры. В системе СКИС измеряемая величина это некоторое свойство, которое необходимо выразить вполне определенно, например, через количество. Всякое свойство индивидуально в количественном отношении и характеризуется размером. Таким образом, измерение качества в задачах СКИС целесообразно выполнять посредством квантификации свойств. Для решения определенных задач СКИС, например, прогнозирования производительности ИС, возможно потребуется измерять не только интенсивность свойства, но и количественное измерение факторов по различным шкалам, например, измерение дефектов по достоверности информации в шкалах времени, стоимости и др. Простейший способ получения информации о размере измеряемой величины состоит в сопоставлении его с размером другой величины по известной формуле W = K/d, где W - измеренная величина; K - число (объем) измеряемых единиц; d - единичный (эталонный) размер измерения [1,166]. Эта формула отражает базовое уравнение численных измерений. Измеряться могут не только величины, но и их зависимости от других величин, характеризующих сопутствующие свойства. В таком случае результат измерения относится к показателю функциональной зависимости при фиксированном значении аргумента. Если с помощью некоторой меры сформировать образцовую зависимость, то можно проводить измерение аналогичной функции, а не ее отдельного значения. Средства измерений СКИС можно идентифицировать путем их классификации по признакам (таблица 2.4).

Таблица 2.4

Средства измерения качества информационных систем

Методы измерения можно классифицировать по различным признакам: по точности измерений, по числу измерений в серии, по отношению к изменению измеряемой величины, по назначению, по форме выражения результата измерений и т.д. По способам получения результата все виды измерений разделяются на классы: прямые, косвенные, совокупные и совместные измерения. «Прямое измерение качества ИС – это способ измерения, при котором результат получается непосредственно из опытных данных измерения качества ИС». Так, например, программа диагностики входных документов на этапе их ввода в ЭВМ обнаружила в 100 документах 20 пропущенных оператором ввода значений показателей (реквизитов-оснований). «Косвенное измерение качества ИС – это способ измерения, при котором искомая ве­личина непосредственно не измеряется, а ее значение определяется на основании известной зависимости между этой величиной и величинами, полученными в результате прямых измерений качества ИС». Примером косвенных измерений может служить себестоимость обработки документа, полученной в результате анализа регрессионной зависимости себестоимости от независимых переменных, в частности, дефектов обработки. «Совокупное измерение качества ИС – это способ измерения нескольких однородных величин в различных их сочетаниях, значения которых определяется решением системы соответствующих уравнений, отображающих качество ИС».

Можно измерить своевременность информации по отдельным этапам технологии обработки, по отдельным видам обрабатываемой информации (задачам), по отдельным классам ИС и др. Вместе с тем можно измерить своевременность обработки информации по указанным категориям в целом или по их сочетаниям в соответствии с задачей оценки качества ИС. «Совместное измерение качества ИС – это способ измерения, заключающийся в одновременном измерении двух или нескольких неоднородных величин качества ИС для установления зависимости между ними». Так, например, на основании двух одновременных измерений - искажений в информации и производительности ИС можно определить коэффициент весомости достоверности информации ИС.

В зависимости от используемых принципов и средств измерений совместные измерения подразделяются на методы непосредственного измерения и методы сравнительного измерения. «Метод непосредственного измерения качества ИС – это способ измерения качества ИС, по которому измеряемая величина определяется путем непосредственного снятия параметра (показателя) качества ИС с измерительного устройства». Примером может служить измерение напряжение и (или) силы тока модуля питания системного блока ЭВМ. «Метод сравнительного измерения качества ИС - метод измерения качества ИС, по которому измеряемая величина определяется путем сравнения с известной базовой или эталонной величиной качества ИС». Результаты измерений выражаются в натуральных единицах измерений, например, фактическое количество дефектных документов сопоставляется с базовым значением - количества дефектных документов ИС заданного класса, или в безразмерных, удельных единицах – процентах, долях и др.

Возьмем и другие определения понятий, так «статическое измерение - это измерение, когда измеряемая величина принимается в соответствии с условиями измерительной задачи за неизменную на протяжении времени измерения», «динамическое измерение - определение изменяющегося с течением времени размера величины». Такое изменение размера измеряемой величины требует фиксации момента времени. При замере своевременности обработки документов ИС следует фиксировать время запаздывания обработки того или иного документа по каждому из этапов обработки. К финишным этапам технологического процесса обработки величина запаздывания увеличивается, если оператор системы СКИС не принимает нужных решений. Физико-технические или технические измерения - это такие измерения, которые выполняются с использованием единиц физических величин, например, величина экранного «пикселя», интенсивность светового излучения экрана видеотерминала. «Социально-экономические измерения - это определения значений показателей, относящихся к социальным и экономическим аспектам ИС», например, измерение числа операторов ввода данных в ЭВМ обученных работе с программой диагностики качества входных документов за год. «Метрологические измерения - измерения с помощью эталонов и образцовых средств измерений, рабочих единиц физических величин для передачи их размера техническим средствам измерений». Так, например, измеряется посредством вольтметра параметры напряжения электротока в локальной вычислительной сети (ЛВС). «Абсолютное или фундаментальное измерение качества ИС - это прямое измерение одной или нескольких физических размеров свойств ИС с использованием основных натуральных единиц измерений и (или) значений физических констант». Примером данного измерения может служить замер количества файлов, занесенных в определенную базу данных ИС. «Относительное измерение качества ИС – это измерение изменяемой величины ИС по отношению к одноименной величине, принимаемой за исходную эталонную». Так, например, переменное значение объема базы данных можно измерить через отношение числа файлов фактически введенных в БД к общему числу файлов, подлежащих к вводу в эту БД в соответствии с техническим заданием на разработку БД.

Средством и формой отображения измерений являются шкалы измерения качества (ШИК). Наиболее применимыми в измерении параметров ИС являются шкалы порядка, шкалы интервалов и шкалы отношений. «Шкала порядка – это вид шкалы измерения качества ИС, измерение в которой основано на систематизированном представлении величины размеров путем ранжирования сопоставляемых размеров». Ранжированием в данном случае представляется метод установления определенной последовательности рассматриваемых размеров, осуществляемый попарным сопоставлением всех имеющихся размеров. С целью упрощения измерений часто некоторые выбранные размеры фиксируют в качестве опорных или так называемых реперных точек. Например, интенсивность ошибок при вводе данных в ЭВМ эксперты могут оценивать по реперным шкалам порядка. В некоторых случаях реперным размерам могут быть присвоены цифровые величины, называемые баллами. Оценочные измерения по шкале порядка широко используются при различных контрольных задачах, например, при сертификации технических средств - ЭВМ, ее блоков, аппаратуры передачи данных и др. Порядковые переменные позволяют ранжировать (упорядочить) объекты, указав какие из них в большей или меньшей степени обладают качеством, выраженным данной переменной. Однако они не позволяют измерить компоненту ИС или ее свойство количественно, то есть «на сколько больше» или «на сколько меньше». Порядковые переменные иногда также называют ординальными. Примером порядковой переменной может служить уровень интенсивности ошибок при вводе данных в ЭВМ: ниже допустимого уровня, допустимый уровень, выше допустимого уровня. Понятно, что точка «выше допустимого уровня» лучше «допустимого уровня», однако определить количественную разницу между этими точками здесь не представляется возможным.

Более информативными являются интервальные шкалы. «Шкала интервалов - это вид шкалы измерения качества ИС, измерение в которой проводится путем регистрации интервальных отличий сопоставляемых размеров». Шкала имеет вполне определенные интервалы - части фиксированных размеров между точками размеров. Положительным свойством является то, что по данным шкалы интервалов можно определить не только то, что один размер больше или меньше другого, но и оценить, на сколько один размер отличается от другого. Формой установления масштаба на шкале интервалов служит градация. Интервальные переменные позволяют не только упорядочивать объекты измерения, но и численно выразить и сравнить различия между ними. Например, интервалы временной гистограммы могут отображать количество сбоев программы ЭВМ в каждом определенном интервале времени.

Шкала отношений является наиболее совершенной и широко применяемой. «Шкала отношений - это вид шкалы измерения качества ИС, измерение в которой проводится путем определения численного значения измеряемой величины как математическое отношение определенного размера к другому размеру». Формирование шкалы отношений по возрастанию или убыванию численных значений есть построение шкалы отношений в цифровых пределах от нуля и возможно до бесконечности. Со значениями шкалы отношений выполняются все математические действия. Однако построение шкалы отношений при измерении определенных свойств ИС с ее помощью не всегда возможно. Типичным примером шкал отношений являются измерения объема. Например, время измеряется только по шкале интервалов, а объем информации обычно измеряют по шкале отношений, например, число введенных записей в базу данных равно 1000. Такая шкала измерений содержит абсолютную нулевую отметку. Это позволяет не только оценить и сравнить расстояния между наблюдениями, но и интерпретировать каждое значение переменной в абсолютной шкале, измеряющей данное качество, например, при измерении объема - 1000 записей не только на 800 записей больше, чем 200 записей, но и в 5 раз больше, чем 200 записей. В принципе объем записей можно измерить и по шкале интервалов, так как шкала отношений является частным случаем шкалы интервалов.

Существуют еще номинальные шкалы, которые могут применяться только для качественной классификации. Номинальные переменные измеряются в аспекте принадлежности к некоторым существенно различным классам. Например, переменная по содержанию данных ИС может быть «измерена» по шкале со следующими категориями: финансовая, юридическая, техническая и т.д.

По характеру измеряемых величин в квалиметрии ИС можно различать следующие виды шкал: натуральные (число документов, сканеров, принтеров и т.д.), стоимостные (себестоимость обработки документа, стоимость поиска документа в БД, стоимость хранения файла и т.д.), удельные (коэффициент своевременности документов, коэффициент достоверности данных, процент дефектов и т.д.) и др. В этой связи система измерений качества ИС должна обеспечить не только количественное отображение значений показателей КИС, но также и определение адекватного состава этих показателей. Нужен такой индикатор, который обеспечил бы адекватность определения показателей качества по полноте состава, их содержанию и интенсивности проявления. Таким индикатором представляется дефект, который согласно нормативному документу трактуется как «невыполнение требований, связанного с предполагаемым или установленным использованием» [41,130]. Можно согласиться с расплывчатостью такого определения дефекта. В нашем случае «дефект – случайное событие в виде сбоя или отказа информационной системы, её какого-либо блока, повлекшие ухудшение качества ИС и результата её функционирования – информационной продукции».

При измерении качества ИС центральным аспектом является выявление и регистрация интенсивности свойств ИС. Для решения задач измерения качества ИС становится недостаточным традиционного понимания интенсивности свойств в измерении [67]. Необходимо более полное и инструментальное представление этого аспекта. Так, например, для решения задач экспериментального определения состава показателей качества ИС методом кластер-анализа необходимо измерение каждого дефекта по ряду шкал. В нашем случае это могут быть количество, время и стоимость обнаружения и исправления дефекта и др.[83,84,118,144].

Для обеспечения сопоставимости результаты измерений должны удовлетворять требованиям единства измерений. «Единство измерений качества ИС – это способ измерений, при котором значения измеряемых однородных величин отображаются в общепринятых единицах, обеспечивающих сопоставимость результатов измерений». Точность измерений и, следовательно, численных оценок сложных свойств ИС оценивается через погрешность измерений. Погрешности измерения могут обусловливать применяемые методики измерения, погрешности приборов, свойства процесса измерения, и др. С учетом трактовки термина «измерение качества ИС» примем «погрешность измерения качества ИС - это отклонение результата измерения качества от истинного значения измеряемой величины ИС». На основе рассмотрения измерения можно дать трактовку этого понятия «измерение качества информационной системы - это совокупность процедур, выполняемых при помощи средств измерений с целью нахождения численных значений свойств информационной системы в принятых единицах измерения».