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

ВУЗ: Не указан

Категория: Учебное пособие

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 21.10.2018

Просмотров: 12823

Скачиваний: 77

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

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

Выводы

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

Выводы

Заключение

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

Приложение 5. Перечень основных сокращений

Глава 2. Разработка концептуальной модели совершенствования качества информационных систем


2.1. Понятийное представление совершенствования качества информационных систем


Концептуальное представление СКИС, как и в других предметных областях, невозможно выполнить без решения вопросов формирования, корректировки и развития понятийного аппарата [98,106,202]. Понятия и их определения являются исходными и опорными точками в решении проблем СКИС вообще и в решении задач УКИС, в частности. Каждое определение представляют собой своеобразную редуцированную модель какой-либо категории СКИС.

При необходимости ввода нового понятия в парадигму «совершенствование качества информационных систем» формируется определение этого понятия. В имеющейся литературе рассматриваются вопросы формирования определений понятий с различными уровнями конкретности [6,23,24,39,41,74,90,103,106,212]. При разработке методики синтеза дефиниций понятий СКИС необходимо опираться на предшествующий опыт, учитывать логику инфосферы [6] и методологию СКИС, в частности, схему структурно-параметрического синтеза (раздел 1.2). Методика может быть построена с позиций традиционной и формальной логик. В соответствии с принципом развития СКИС на данном этапе целесообразно методику построить, прежде всего, на основе традиционной логики, не игнорируя её формальных аспектов. Для построения этой методики, на наш взгляд, должны быть выполнены следующие процедуры: обозначение определения, формулирование разновидностей определений, установление целевой функции определений, составление требований к дефинициям, идентификация структуры определения, установление способов формулирования определений, подготовка оценочных характеристик истинности определений. Следует отметить, что построение методики синтеза определений понятий СКИС не всегда будет соответствовать последовательности указанных выше процедур, так как в определенных случаях целесообразно некоторые процедуры, компоненты методики рассматривать вместе.

Изложим здесь несколько условий, которые могут быть применимы для создания понятий, формирования их определений в рамках парадигмы СКИС. Горский Д.П. в своей работе «Определение (логико-методологические проблемы)» пишет: «Определение есть мысленный приём, с помощью которого стремятся отыскать, уточнить, разъяснить значение знакового выражения в том или ином языке S или расширить язык S за счет введения нового знакового выражения» [23]. Данная формулировка в некоторой мере отражает и целевую функцию определения. В нашем случае определение понятия СКИС должно иметь двоякую функцию: определение представляется как процесс формирования соответствующего предложения и результат этого процесса, то есть само предложение. Кроме того, процесс формирования должен обеспечить включение определения нового понятия, или откорректированного определения уже имеющегося понятия в понятийный аппарат СКИС.


Структурные особенности определения можно рассматривать на микро и макро уровнях. На микро уровне большая часть определений имеют структуру DfdDfn, где Dfd (дефиниендум) – это то, что определяется (обозначение понятия, термина), Dfn (дефиниенс) - это то, при помощи чего определяется Dfd (текст дефиниции). Через дефиниции, в частности, в рамках изучения объема понятия (денотата) и его значения (концепта) выявляется набор универсальных и специфических свойств, присущих семантике рассматриваемого понятия, - символ дефинициального тождества (равенства) дефиниендума и дефиниенса.

На макроуровне, в зависимости от предметной области, способа формирования и других признаков существует несколько разновидностей определений. С учетом содержания источников [23,29,36,37,39,52,74,90,98,103,106,151,180-182,190,216, 222] и с позиций задач СКИС дадим краткую характеристику некоторых видов определений (таблица 2.1).

Следует отметить, что указанные виды определений взаимосвязаны между собой, в частности, отношениями субординации. Так, например, неявные определения

Таблица 2.1

Краткая характеристика видов определений, потенциально применимых в совершенствовании качества ИС

Наименование видов определений

Характеристика вида определения

1

2

Реальные

Значением определяемого понятия является реально существующие объекты или их характеристики (свойства и отношения)

Номинальные

Значением определяемого понятия является материально не существующие объекты, а также их характеристики.

Семантические

Явно указывается значение объекта путем задания его отличительных признаков.

Синтаксические

В любых стандартных контекстах могут рассматриваться как правило взаимозаменимости Dfd и Dfn.

Аналитические

Уточнение, корректировка уже имеющихся определений

Синтетические

Определение нового понятия, вводимого в систему знаний

Классификационные

Формулировка признаков через род и видовое отличие.

Генетические

Спецификация объектов посредством описания способов их образования, возникновения, построения.

Целевые

Указывают, как используется объект, выполняемые функции

Квалифицирующие

Фиксируются некоторые структурные особенности объекта, атрибуты, особенности внешнего вида.

Явные

Определяемые и определяющие части могут в любом контексте замещаться друга на друга.

Неявные

Это аксиоматические определения. Задаются лингвистической конструкцией. Объект есть то, что удовлетворяет некоторым условиям, в частности, объект входит в каждое определяющее условие, исключается тавтологичность дефиниции и др.

Предикативные

Применяются для описания специфических свойств некоторого класса объектов.

Непредикативные

Вводятся некоторые новые объекты через множества, в которых эти новые, вводимые определением объекты, включаются одновременно в качестве элементов.

Интенсиональные

Обозначение объекта через описание его свойств

Экстенси-ональные

Задание объекта через перечисление его элементов, которые могут обозначаться этим же объектом.

1

2

Остенсивные

Определение значений слов путем непосредственного ознакомления, например, с предметами, обозначаемыми этими словами.

Вербальные

Формулируются на основе знаковой деятельности в широком смысле и содержащейся в знаках информации.

Лингвистические

Формулируются значения слов и словосочетаний незнакомого языка через соответствующие словари, посредством информации, получаемой от обучающего.

Концептуальные

Установление значения объекта внутри данного языка.

Повседневные

Содержатся в словарях – толковых, фразеологических и др.

Теоретические

Порождаются в сфере науки в зависимости от уровня познания – эмпирический, теоретический.

Полные

Удовлетворяют требованиям равнообъемности (соответственно взаимозаменяемости) Dfd и Dfn в стандартных контекстах.

Неполные

Не удовлетворяют требованию равнообъемности.

Через абстракции

Выделение абстрактных предметов некоторых множеств или соответствующих им свойств через установление между изучаемыми объектами отношений, например, типа равенства и введения для них некоторых имен.

Символические

Ввод нового символа посредством уже известных.

Гетерогенные

В них Dfd и Dfn описываются на языках явных уровней: Dfd – на уровне описательного языка, а Dfn – на языке объяснения (интерпретации). Применяются, в основном, в естественных науках.

Гомогенные

Формулируются посредством указания свойств объектов на уровне феноменологического описания. Формулируются на языке одного уровня в теории математического естествознания.

Нечеткие

В информатике как конструкция Л. Заде, обозначаемая «нечеткими множествами». В традиционной логике - «неопределенные понятия», в философской логике - «неточные понятия».

Условные

Имеют вид импликации, в которых в консеквенте формулируется нормальное определение с равенством вида f(x1, x2, x3,…,xn) = y~F(x1, x2, x3,…,xn ,…,Xn,Y), а в антеценденте – условие, соблюдение которого обеспечивает существование и единственность для y.

Индуктивные

Задают универсум объекта, например: 0 – натуральное число; ничто иное не есть натуральное число.

Рекурсивные

Применяются для задания не классов объектов, а некоторых функций, например, x+0=x.

Аксиоматические

Объект определяется посредством указания той совокупности аксиом, в которой он содержится.


включают индуктивные, рекурсивные и аксиоматические определения, предикативные определения могут относиться к номинальным, индуктивным и остенсивным определениям. Некоторые виды определений наиболее интенсивно применяются в формальной логике, в частности, для задания аксиом и правил вывода. В традиционной логике значительная часть определений строится с учетом родо-видовых отношений объектов [190].

Методику синтеза дефиниций понятий в области СКИС в значительной мере должны определять требования, которым должны удовлетворять формируемые определения, как на содержательном, так и формальном уровнях отображении решаемых задач СКИС [103]. Одним из общепринятых требований является строгость дефиниций. Степень строгости будет зависеть от объема и уровня знаний в области СКИС. Например, явные определения могут иметь меньшую строгость по сравнению с определениями на уровне математической формализации. Здесь уровень абстракции и идеализации требует повышенную строгость [190]. К дефинициям предъявляется ряд требований или правил определения понятий. Эти требования состоят, в основном, из следующих трех видов [23]:

  1. Литературные. Определения должны быть ясными, четкими, понятными. Необходимо избегать фигуральных и метафорических выражений.

  2. Фактические. В реальных определениях выделение, спецификация Dfd должна осуществляться по существенным признакам. Уточнение, пояснение уже введенного понятия должно осуществляться посредством слов, значения которых уже известны, более ясны и понятны, чем значение уточняемого понятия.

  3. Логические:

  • Правило взаимозаменимости (переводимости) Dfd и Dfn в различных контекстах. Это означает, что в тексте могут быть раздельно употребляться как Dfd, так и Dfn. Для данного условия необходимо чтобы Dfd и Dfn были соизмеримы, то есть имели одинаковый денотат.

  • Правило запрета порочного круга. Нельзя Dfd определять через Dfn, которое ранее определено через Dfd. Так, например, недопустимо качество информации определять через совокупность свойств, если до этого совокупность свойств была определено как такая «совокупность свойств», которая отображает качество информации. Определение не должно быть тавтологичным.

  • Правило однозначности. В рамках предмета СКИС каждому Dfn должен соответствовать только один единственный Dfd. Это положение исключает возможность внесения в предмет СКИС омонимии и обеспечивает формирование корректной терминологии предмета.

  • Правило непротиворечивости. Определения не должны быть противоречивыми. Введение в предмет СКИС новых определений не должно приводить к противоречию в понимании других понятий теории СКИС. Приемы установления непротиворечивости аксиоматических систем созданы в рамках математики и математической логики.

  • Правило частичного тождества структур терминов Dfd и Dfn. Это правило требует, если Dfd имеет форму предложения, термина, пропозициональной функции, функции-указателя, то и Dfn должен иметь соответствующую форму предложения, термина, пропозициональной функции, функции-указателя.

  • Правило запрета равнозначных лексем. В тексте Dfd и Dfn нельзя употреблять лексемы с идентичным значением. Так, например, не следует принимать такое определение – «система управления качеством ИС – это система, которая предназначена для управления качеством ИС».

  • Правило доминирующих компонентов. В тексте Dfn преимущественно должны применяться такие лексемы, которые подпадают под класс доминирующих компонентов предметной области СКИС – род и видовое отличие объекта, построение структуры, цели объекта и др. Некорректно принимать сочетание «повышение качества», поскольку в парадигме СКИС имеются категории, в принципе исключающие его доминирование. Так, например, «повышение» относительно значения показателя «себестоимость обработки документов» не повышает качество ИС, а наоборот, снижает его. Адекватными лексемами для СКИС следует признать «улучшение» и «ухудшение».


Стандартами определены три основных вида связей между понятиями – родовидовые, партитивные и ассоциативные [41,130]. Согласно родовидовой связи субординатные понятия в рамках иерархии наследуют признаки суперординатного понятия. Партитивная связь обозначает то, что субординатные понятия в рамках одной иерархической системы являются одной из частей суперординатного понятия. Ассоциативные связи помогают определить природу взаимоотношений между двумя понятиями в рамках системы понятий.

Формулирование определений имеет последовательную цепочку процедур: идентификация состава признаков дефиниции, ранжирование признаков по критерию существенности, отбор состава наиболее существенных признаков, формулирования дифиниенса и др. Относительно аналитических определений существуют четыре вида методов построения и обоснования определений: индуктивный, словообразовательный, филологический и интуитивный [23].

Индуктивный метод предполагает установление тождественности (синонимичности) и различий в определении. Словообразовательный метод заключается в формулировании определений с учетом их этимологического рассмотрения. Филологический метод состоит в том, что здесь анализ, в основном, связан с контекстуальным определением незнакомых слов иностранного языка. Интуитивный метод можно представить как некоторый мысленный эксперимент, связанный с анализом денотата некоторого объекта.

Относительно способов формирования синтетических определений следует принять во внимание следующее. Творческие синтетические дефиниции могут изменить базис предметной области, в частности СКИС, поскольку конструируются новые объекты. Некоторые сложности формулирования определений возникают в связи с процессом конструктивизации действительности [23]. Суть в том, что диалектический характер действительности обусловливает постоянное изменение объектов, что не дает возможности установления строгих границ при формулировании определений. Необходимо устанавливать, что является основанием для применения той или иной дескрипции к конкретному объекту, меняющему свою динамику во времени и пространстве. В таких условиях формулирование определений возможно, если удаётся отождествлять отдельные объекты во времени и отличать их друг от друга в пространстве.

В методике синтеза определений по проблеме СКИС едва ли не самым главным является вопрос о выборе существенных признаков для формирования дефиниции. Перед исследователем встаёт вопрос о том, какие свойства принять для спецификации объекта и включения в дефиницию, а какие отбросить. В первую очередь это относится к аналитическим номинальным и реальным определениям. Следует отметить, что для вновь вводимого понятия, то есть, когда создаётся синтетическое определение, в основном, вопрос о выборе признаков при этом не возникает. Здесь исследователь относительно свободен в обозначении нового объекта (понятия) и выборе признаков определения.


Следует предположить, что вопрос о выборе существенных свойств в задачах математического моделирования СКИС представляется менее острым. В математической формализации проводится оперирование с идеализированными абстрактными объектами. Здесь проводится абстракция от несущественных признаков, которые являются второстепенными с математической точки зрения [23].

При ранжировании и выборе признаков дефиниции по критерию существенности будем исходить из следующих обстоятельств. С позиций методологии СКИС при формировании дефиниций следует учитывать еще и логику организации дефиниций. В структуру логики организации входят следующие признаки определяемого объекта (понятия), в той или иной мере формирующие смысл критерия существенности: целеориентирование, определение задач, выделение функций, структурирование, методы и способы, технологии, критерии, нормы, правила и т.д. [106]. Разумеется, не все эти признаки в обязательном порядке будут присутствовать в дефиниции каждого понятия. Учет этих признаков в дефиниции понятия будет обусловлен, в основном, концептом каждого понятия и его окружением, уровнем знаний по проблеме СКИС и др.

Иногда может встать вопрос о выборе предпочтительного варианта из нескольких вариантов дефиниций какого-либо одного понятия. При условии экстенционального равенства и интенсионального различия этих дефиниций нужно выбрать следующую дефиницию, которая:

  • обеспечивает больше возможностей для перехода к количественному анализу тех объектов, которые на качественно-описательном уровне анализируются в предметной области СКИС, например, количественное измерение качества ИС;

  • при включении в предметную область СКИС обеспечивает возможность вывода больше следствий о понятии, сформулировать большее число предположений, отражающих закономерные связи, например, определение зависимости в количественной форме производительности ИС от дефектов ИС в процессе функционирования ИС.

В общем случае оценку качества дефиниции какого-либо понятия СКИС следует проводить посредством проверки дефиниции на её соответствие набору соответствующих требований. Вместе с тем интегральной оценкой принимается истинность определения [23, 190]. К сожалению количественного измерения истинности определений в настоящее время не существует и поэтому не представляется возможным однозначно установить истинность определения, тем более уровень его истинности в рамках некоторой шкалы. Иногда истинность дефиниции принимается на вербальном уровне, как вид вербальной истины. В определенной мере истинность дефиниций понятий в области СКИС будет зависеть, по-видимому, от устойчивости дефиниции. Критерий устойчивости диалектически обусловлен категориями времени и пространства. Со временем в какой-либо научной организации будет проведено исследование, которое может актуализировать ту или иную дефиницию, то есть в данном контексте можно говорить об относительной истинности дефиниций. Конкретность истинности может быть отражена соответствием определяемого понятия своему объекту в области СКИС. Указанное соответствие может быть найдено тогда, когда исследователю удаётся найти и воспроизвести этот объект.