Информационные системы. Информационные системы (ИС) понятие информационной системы

• Название: Информационные системы (ИС) понятие информационной системы
• Анкор: Информационные системы
• Дата: 18.03.2022
• Размер: 65.5 Kb.
• Имя файла: Информационные системы.docx
• Тип: Глава; #403728

Глава 1. Информационные системы (ИС) 

§1. Понятие информационной системы

 

Под системой понимают любой объект, который одновременно рассматривается и как единое целое, и как объединенная в интересах достижения поставленных целей совокупность разнородных элементов. Системы значительно отличаются между собой как по составу, так и по главным целям.

 

Система – это сложный объект, состоящий из взаимосвязанных частей (элементов) и существующий как единое целое.

Подсистема – это часть системы, выделенная по какому-либо признаку.

 

Пример. Приведем в качестве примера несколько систем, состоящих из разных элементов и направленных на реализацию разных целей.

 

Система	Элементы системы	Главная цель системы
Фирма	Люди, оборудование, материалы, здания и др.	Производство товаров
Компьютер	Электронные и электромеханические элементы, линии связи и др.	Обработка данных
Телекоммуникационная система	Компьютеры, модемы, кабели, сетевое программное обеспечение и др.	Передача информации
Информационная система	Компьютеры, компьютерные сети, люди, информационное и программное обеспечение	Производство профессиональной информации

 

Добавление к понятию «система» слова «информационная» отражает цель ее создания и функционирования. Информационные системы обеспечивают сбор, хранение, обработку, поиск, выдачу информации, необходимой в процессе принятия решений задач из любой области. Они помогают анализировать проблемы и создавать новые продукты.

 

Информационная система – взаимосвязанная совокупность средств, методов и персонала, используемых для хранения, обработки и выдачи информации в интересах достижения поставленной цели.

 

Современное понимание информационной системы предполагает использование в качестве основного технического средства переработки информации персонального компьютера (сервера, периферийного оборудования и т.д.).

Необходимо понимать разницу между компьютерами и информационными системами. Компьютеры, оснащенные специализированными программными средствами, являются технической базой и инструментом для информационных систем. Информационная система немыслима без персонала, взаимодействующего с компьютерами и телекоммуникациями.

 

Говоря об информационной системе, следует рассмотреть следующие вопросы: структура ИС, классификации ИС.

Структура ИС обычно рассматривается как совокупность различных подсистем. Все подсистемы можно рассматривать как по отдельности, так и во взаимосвязи друг с другом.

Классифицировать информационные системы можно по различным признакам. В отечественной литературе по информационным системам управления ИС классифицируют обычно по следующим признакам:

-   по типу объекта управления (ИС управления технологическим процессом, ИС организационного управления);

-  по степени интеграции (локальные, интегрированные);

-  по уровню автоматизации управления (информационно-справочные системы, системы обработки данных, информационно-советующие системы, системы принятия решений, экспертные системы);

-  по уровню управления (информационные системы управления предприятием, корпорацией, отраслью);

- по характеру протекания технологических процессов на объекте управления (автоматизированная система управления дискретным производством, автоматизированная система управления непрерывным производством)

-  по признаку структурированности задачи

-  и другие.

 

§2. Структура информационной системы

 

§2.1. Типы обеспечивающих подсистем

 

Структуру информационной системы составляет совокупность отдельных ее частей, называемых подсистемами.

Итак, подсистема – это часть системы, выделенная по какому-либо признаку.

Общую структуру информационной системы можно рассматривать как совокупность подсистем независимо от сферы применения. В этом случае говорят о структурном признаке классификации, а подсистемы называют обеспечивающими. Таким образом, структура любой информационной системы может быть представлена совокупностью обеспечивающих подсистем (смотри рисунок).






Рис 1. Структура информационной системы как совокупность обеспечивающих подсистем

 

Среди обеспечивающих подсистем обычно выделяют информационное, техническое, математическое, программное, организационное и правовое обеспечение.

 

§2.2. Информационное обеспечение

 

Назначение подсистемы информационного обеспечения состоит в современном формировании и выдаче достоверной информации для принятия управленческих решений.

Информационное обеспечение – совокупность единой системы классификации и кодирования информации, унифицированных систем документации, схем информационных потоков, циркулирующих в организации, а также методология построения баз данных.

 

Унифицированные системы документации создаются на государственном, республиканском, отраслевом и региональном уровнях. Главная цель – это обеспечение сопоставимости показателей различных сфер общественного производства. Разработаны стандарты, где устанавливаются требования:

·        к унифицированным системам документации;

·        к унифицированным формам документов различных уровней управления;

·        к составу и структуре реквизитов и показателей;

·        к порядку внедрения, ведения и регистрации унифицированных форм документов.

 

Например, для учителей тоже есть требования к оформлению документов. Например, план урока оформляется с указанием темы урока, цели и задач урока, плана урока и так далее.

 

Однако, несмотря на существование унифицированной системы документации, при обследовании большинства организаций постоянно выявляется целый комплекс типичных недостатков:

·        чрезвычайно большой объем документов для ручной обработки;

·        одни и те же показатели часто дублируются в разных документах;

·        работа с большим количеством документов отвлекает специалистов от решения непосредственных задач;

·        имеются показатели, которые создаются, но не используются, и др.

Поэтому устранение указанных недостатков является одной из задач, стоящих при создании информационного обеспечения.

 

Схемы информационных потоков отражают маршруты движения информации и ее объемы, места возникновения первичной информации и использования результатной информации. За счет анализа структуры подобных схем можно выработать меры по совершенствованию всей системы управления.

Например. В качестве примера простейшей схемы потоков данных можно привести схему, где отражены все этапы прохождения служебной записки или записи в базе данных о приеме на работу сотрудника – от момента ее создания до выхода приказа о его зачислении на работу.

 

Построение схем информационных потоков, позволяющих выявить объемы информации и провести ее детальный анализ, обеспечивает:

·        исключение дублирующей и неиспользуемой информации;

·        классификацию и рациональное представление информации.

 

Методология построения баз данных базируется на теоретических основах их проектирования.

 

Для создания информационного обеспечения необходимо:

·      понимание целей, задач, функций всей системы;

·      выявление движения информации от момента возникновения и до ее использования, представленной для анализа в виде схем информационных потоков,

·      наличие и использование системы классификации и кодирования;

· владение методологией создания концептуальных информационно-логических моделей, отражающих взаимосвязь информации;

·      создание массивов информации на машинных носителях, что требует наличия современного технического обеспечения.

 

§2.3. Техническое обеспечение

 

Техническое обеспечение – комплекс технических средств, предназначенных для работы информационной системы, а также соответствующая документация на эти средства и технологические процессы.

 

Комплекс технических средств составляют:

·        компьютеры любых моделей;

·        устройства сбора, накопления, обработки, передачи и вывода информации;

·        устройства передачи данных и линии связи;

·        оргтехника и устройства автоматического съема информации;

·        эксплуатационные материалы и др.

 

Документацией оформляются предварительный выбор технических средств, организация их эксплуатации, технологический процесс обработки данных, технологическое оснащение. Документацию можно условно разделить на три группы:

1.      общесистемную, включающую государственные и отраслевые стандарты по техническому обеспечению;

2.      специализированную, содержащую комплекс методик по всем этапам разработки технического обеспечения;

3.      нормативно-справочную, используемую при выполнении расчетов по техническому обеспечению.

 

К настоящему времени сложились две основные формы организации технического обеспечения (формы использования технических средств): централизованная и частично или полностью децентрализованная.

·        Централизованное техническое обеспечение базируется на использовании в информационной системе больших ЭВМ и вычислительных центров.

·        Децентрализация технических средств предполагает реализацию функциональных подсистем на персональных компьютерах непосредственно на рабочих местах.

 

Перспективным подходом следует считать, по-видимому, частично децентрализованный подход – организацию технического обеспечения на базе распределенных сетей, состоящих из персональных компьютеров и большой ЭВМ для хранения баз данных, общих для любых функциональных подсистем.

 

§2.4. Математическое и программное обеспечение

 

Математическое и программное обеспечение – совокупность математических методов, моделей, алгоритмов и программ для реализации целей и задач информационной системы, а также нормального функционирования комплекса технических средств.

 

К средствам математического обеспечения относятся:

·        средства моделирования процессов;

·        типовые задачи;

·        методы математического программирования, математической статистики, теории массового обслуживания и др.

 

В состав программного обеспечения входят общесистемные и специальные программные продукты, а также техническая документация.

· К общесистемному программному обеспечению относятся комплексы программ, ориентированных на пользователей и предназначенных для решения типовых задач обработки информации. Они служат для расширения функциональных возможностей компьютеров, контроля и управления процессом обработки данных.

·   Специальное программное обеспечение представляет собой совокупность программ, разработанных при создании конкретной информационной системы. В его состав входят пакеты прикладных программ (ППП), реализующие разработанные модели разной степени адекватности, отражающие функционирование реального объекта.

· Техническая документация на разработку программных средств должна содержать описание задач, задание на алгоритмизацию, экономико-математическую модель задачи, контрольные примеры.

 

§2.5. Организационное обеспечение

 

Организационное обеспечение – совокупность методов и средств, регламентирующих взаимодействие работников с техническими средствами и между собой в процессе разработки и эксплуатации информационной системы.

 

Организационное обеспечение реализует следующие функции:

·   анализ существующей системы управления организацией, где будет использоваться ИС, и выявление задач, подлежащих автоматизации;

·   подготовка задач к решению на компьютере, включая техническое задание на проектирование ИС и технико-экономическое обоснование ее эффективности;

·  разработка управленческих решений по составу и структуре организации, методологии решения задач, направленных на повышение эффективности системы управления.

 

Организационное обеспечение создается по результатам предпроектного обследования на 1-м этапе построения баз данных.

 

§2.6. Правовое обеспечение

 

Правовое обеспечение – совокупность правовых норм, определяющих создание, юридический статус и функционирование информационных систем, регламентирующих порядок получения, преобразования и использования информации.

 

Главной целью правового обеспечения является укрепление законности.

В состав правового обеспечения входят законы, указы, постановления государственных органов власти, приказы, инструкции и другие нормативные документы министерств, ведомств, организаций, местных органов власти.

В правовом обеспечении можно выделить:

·        общую часть, регулирующую функционирование любой информационной системы,

·        локальную часть, регулирующую функционирование конкретной системы.

 

Правовое обеспечение этапов разработки информационной системы включает нормативные акты, связанные с договорными отношениями разработчика и заказчика и правовым регулированием отклонений от договора.

Правовое обеспечение этапов функционирования информационной системы включает:

·        статус информационной системы;

·        права, обязанности и ответственность персонала;

·        правовые положения отдельных видов процесса управления;

·        порядок создания и использования информации и др.

 

§3. Классификации информационных систем

 

§3.1. Классификация ИС по признаку структурированности задач

 

Понятие структурированности задач

При создании или при классификации информационных систем неизбежно возникают проблемы, связанные с формальным - математическим и алгоритмическим описанием решаемых задач. От степени формализации во многом зависят эффективность работы всей системы, а также уровень автоматизации, определяемый степенью участия человека при принятии решения на основе получаемой информации.

 

Чем точнее математическое описание задачи, тем выше возможности компьютерной обработки данных и тем меньше степень участия человека в процессе ее решения. Это и определяет степень автоматизации задачи.

Различают три типа задач, для которых создаются информационные системы: структурированные (формализуемые), неструктурированные (неформализуемые) и частично структурированные.

1.  Структурированная (формализуемая) задача – задача, где известны все ее элементы и взаимосвязи между ними.

В структурированной задаче удается выразить ее содержание в форме математической модели, имеющей точный алгоритм решения. Подобные задачи обычно приходится решать многократно, и они носят рутинный характер. Целью использования информационной системы для решения структурированных задач является полная автоматизация их решения, т.е. сведение роли человека к нулю.

Например: В информационной системе необходимо реализовать задачу расчета заработной платы. Это структурированная задача, где полностью известен алгоритм решения. Рутинный характер этой задачи определяется тем, что расчеты всех начислений и отчислений весьма просты, но объем их очень велик, так как они должны многократно повторяться ежемесячно для всех категорий работающих.

2. Неструктурированная (неформализуемая) задача – задача, в которой невозможно выделить элементы и установить между ними связи.

Решение неструктурированных задач из-за невозможности создания математического описания и разработки алгоритма связано с большими трудностями. Возможности использования здесь информационной системы невелики. Решение в таких случаях принимается человеком из эвристических соображений на основе своего опыта и, возможно, косвенной информации из разных источников.

Например: Формализовать взаимоотношения в студенческой группе. Данную задачу сложно решить при помощи информационной системы. Это связано с тем, что для данной задачи существен психологический и социальный факторы, которые очень сложно описать алгоритмически.

3. Частично структурированная задача.

Заметим, что существует сравнительно немного полностью структурированных или совершенно неструктурированных задач. О большинстве задач можно сказать, что известна лишь часть их элементов и связей между ними. Такие задачи называются частично структурированными. В этих условиях можно создать информационную систему. Получаемая в ней информация анализируется человеком, который будет играть определяющую роль. Такие информационные системы являются автоматизированными, так как в их функционировании принимает участие человек.

 

Типы информационных систем, используемые для решения частично структурированных задач

Информационные системы, используемые для решения частично структурированных задач, подразделяются на два вида:

1. 
   создающие отчеты и ориентированные главным образом на обработку данных (поиск, сортировку, агрегирование, фильтрацию). Используя сведения, содержащиеся в этих отчетах, человек принимает решение;
   
2. 
   разрабатывающие возможные альтернативы решения. Принятие решения при этом сводится к выбору одной из предложенных альтернатив.
   

 

Информационные системы, создающие отчеты, обеспечивают информационную поддержку пользователя, т.е. предоставляют доступ к информации в базе данных и ее частичную обработку. Процедуры манипулирования данными в информационной системе должны обеспечивать следующие возможности:

• 
  составление комбинаций данных, получаемых из различных источников;
  

• 
  быстрое добавление или исключение того или иного источника данных и автоматическое переключение источников при поиске данных;
  

• 
  управление данными с использованием возможностей систем управления базами данных;
  

• 
  логическую независимость данных этого типа от других баз данных, входящих в подсистему информационного обеспечения;
  

• 
  автоматическое отслеживание потока информации для наполнения баз данных.
  

 

Информационные системы, разрабатывающие альтернативы решений, могут быть модельными и экспертными.

1)  Модельные информационные системы предоставляют пользователю математические, статистические, финансовые и другие модели, использование которых облегчает выработку и оценку альтернатив решения. Пользователь может получить недостающую ему для принятия решения информацию путем установления диалога с моделью в процессе ее исследования.

Основными функциями модельной информационной системы являются:

·         возможность работы в среде типовых математических моделей, включая решение основных задач моделирования типа "как сделать, чтобы?", "что будет, если?", анализ чувствительности и др.;

·         достаточно быстрая и адекватная интерпретация результатов моделирования;

·         оперативная подготовка и корректировка входных параметров и ограничений модели;

·         возможность графического отображения динамики модели;

·         возможность объяснения пользователю необходимых шагов формирования и работы модели.

2)   Экспертные информационные системы обеспечивают выработку и оценку возможных альтернатив пользователем за счет создания экспертных систем, связанных с обработкой знаний.

 

 

§3.2. Классификация ИС по степени автоматизации

 

В зависимости от степени автоматизации информационных процессов ИС определяются как: ручные, автоматические, автоматизированные.

 

Ручные ИС характеризуются отсутствием современных технических средств переработки информации и выполнением всех операций человеком.

Автоматические ИС выполняют все операции по переработке информации без участия человека.

Автоматизированные ИС предполагают участие в процессе обработки информации и человека, и технических средств, причем главная роль отводится компьютеру. В современном толковании в термин «информационная система» вкладывается обязательно понятие автоматизируемой системы.

 

 

§3.3. Классификация ИС по характеру использования информации

 

Информационно-поисковые системы производят ввод, систематизацию, хранение, выдачу информации по запросу пользователя без сложных преобразований данных. Например, информационно-поисковая система в библиотеке, в железнодорожных и авиакассах продажи билетов.

 

Информационно-решающие системы осуществляют все операции переработки информации по определенному алгоритму. Среди них можно провести классификацию по степени воздействия выработанной результатной информации на процесс принятия решений и выделить два класса: управляющие и советующие.

Управляющие ИС вырабатывают информацию, на основании которой человек принимает решение. Для этих систем характерны тип задач расчетного характера и обработка больших объемов данных. Примером может служить система бухгалтерского учета.

Советующие ИС вырабатывают информацию, которая принимается человеком к сведению и не превращается немедленно в серию конкретных действий. Эти системы обладают более высокой степенью интеллекта, так как для них характерна обработка знаний, а не данных.

 

Например. Существуют медицинские информационные системы для постановки диагноза больного и определения предполагаемой процедуры лечения. Врач при работе с подобной системой может принять к сведению полученную информацию, но предложить иное по сравнению с рекомендуемым решение.

 

 

§3.4. Классификация ИС по сфере применения

 

ИС управления технологическими процессами (ТП) служат для автоматизации функций производственного персонала.

 

ИС автоматизированного проектирования (САПР) предназначены для автоматизации функций инженеров-проектировщиков, конструкторов, архитекторов, дизайнеров при создании новой техники или технологии. Основными функциями подобных систем являются: инженерные расчеты, создание графической документации (чертежей, схем, планов), создание проектной документации, моделирование проектируемых объектов.

 

Интегрированные (корпоративные) ИС используются для автоматизации всех функций организации и охватывают весь цикл работ.