Информационные системы и технологии. М. С. Гаспариан Г. Н. Лихачева Информационные системы
 Скачать 1.98 Mb.
|
|
Тема 4. Архитектура информационных систем Дидактические единицы: Декомпозиция ИС на функ- циональную и обеспечивающую части. Взаимосвязь функ- циональной и обеспечивающей частей ИС. Применение сис- темного анализа при разработке структуры функциональной части ИС. Примерная типовая структура функциональной части ИС предприятия. Функциональные подсистемы: марке- тинга, финансов, кадров, производственные подсистемы, про- чие подсистемы. Типовые задачи, решаемые в различных функциональных подсистемах. Связь функциональных под- систем и уровней принятия решений. Обеспечивающая часть ИС: информационное обеспечение, лингвистическое обеспе- чение, техническое обеспечение, математическое обеспече- ние, программное обеспечение, организационное обеспече- ние, правовое обеспечение, эргономическое обеспечение. Изучив данную тему, студент должен: знать: виды обеспечения ИС; типовую структуру функциональной части ИС; уметь: выявлять зависимость между функциональной и обеспечи- вающей частями информационной системы; определять конкретный состав функциональных (комплек- сы задач) и обеспечивающих (виды обеспечения) подсистем в зависимости от специфики предметной области; приобрести навыки: основ разработки и документирования функциональных подсистем; Информационные системы 66 анализа информационных потоков, расчёта объёмов обра- батываемой информации, определения входных, выходных документов, нормативно-справочной информации с целью рационального выбора видов обеспечения; При изучении темы 4 необходимо: Читатьлекционный материал, [2, стр. 11-389]. Акцентировать внимание на следующем: Любая информационная система для цели её анализа и проектирования может быть рассмотрена как совокупность функциональных и обеспечивающих подсистем. Декомпозиция информационной системы на подсисте- мы основана на использовании системного подхода к её ана- лизу и проектированию. Чёткое и грамотное выделение функциональных и обеспечивающих подсистем информационной системы явля- ется залогом эффективного её функционирования на протя- жении всего жизненного цикла. Для самооценки темы 4 необходимо: Ответить на следующие вопросы: 1. Почему возникает необходимость разделить ИС на части? 2. Приведите аналогии понятиям «функциональная часть» и «обеспечивающая часть» ИС. 3. На основе чего определяется структура функциональной части ИС? 4. Какова взаимосвязь функциональной и обеспечивающей частей ИС? 5. Дайте определение функциональной подсистемы ИС. 6. Какие виды обеспечения выделяют в ИС? 7. Дайте определение информационного обеспечения ИС. 8. Раскройте содержание технического обеспечения ИС. 9. Раскройте содержание математического обеспечения ИС. Архитектура информационных систем 67 10. Раскройте содержание программного обеспечения ИС. 11. Раскройте содержание организационного обеспечения ИС. 12. Раскройте содержание правового обеспечения ИС. 13. Раскройте содержание эргономического обеспечения ИС. План практического занятия по теме 4: 1. Обсуждение темы 4, выявление и пояснение наиболее трудных вопросов темы. 2. Опрос студентов по лекционному материалу по теме 4 (проведение коллоквиума). 3. Итоговое тестирование по теме 4. 4. Обсуждение результатов теста. Структуру информационной системы составляет сово- купность отдельных ее частей, называемых подсистемами. Подсистема — это часть системы, выделенная по како- му-либо признаку. Общую структуру информационной системы можно рассматривать как совокупность подсистем независимо от сферы применения. В этом случае говорят о структурном при- знаке классификации, а подсистемы называют обеспечивающи- ми. Таким образом, структура любой информационной сис- темы может быть представлена совокупностью обеспечиваю- щих подсистем (рис. 4.1). Информационная система Техническое обеспечение Математическое обеспечение Программное обеспечение Информационное обеспечение Организационное обеспечение Правовое обеспечение Рис. 4.1. Структура информационной системы как совокупность обеспечивающих подсистем Информационные системы 68 Среди обеспечивающих подсистем обычно выделяют информационное, техническое, математическое, программ- ное, организационное и правовое обеспечение. Назначение подсистемы информационного обеспечения состоит в своевременном формировании и выдаче достовер- ной информации для принятия управленческих решений. Информационное обеспечение — совокупность единой системы классификации и кодирования информации, уни- фицированных систем документации, схем информационных потоков, циркулирующих в организации, а также методоло- гия построения баз данных. Названия объектов и понятий (например, названия ма- териалов, готовой продукции, профессий и т.д.), с которыми сталкивается экономист в своей работе, складывается чаще всего произвольно. Такие названия слишком громоздки, раз- личны по длине и форме представления. Они не обеспечива- ют часто полной характеристики отражаемого объекта и по- этому не могут быть использованы при передаче и обработке данных с помощью технических средств. Поэтому при проек- тировании ИС важное значение приобретает классификация и кодирование информации. Классификация – распределение множества объектов на подмножества в соответствии с установленными признаками их сходства и различия. Признак сходства или различия, на основании которого проводится классификация, называется основанием класси- фикации. Одно и то же множество может классифицироваться по нескольким основаниям, что обуславливается различными аспектами использования информации. Классифицируемым понятиям присваиваются различные наименования: класс, подкласс, группа, подгруппа, вид, подвид и т.д. Совокупность классифицируемых понятий, находящих- ся на одних и тех же ступенях классификации, называется уровнем классификации. Известны две системы классификации объектов: иерар- хическая и фасетная (многоаспектная). Архитектура информационных систем 69 При иерархической классификации множество объектов последовательно разбивается на соподчиненные подмножест- ва. Так, например, номенклатура потребляемых материалов подразделяется на классы (черные, цветные, драгоценные ме- таллы и т.д.), подклассы (черные металлы: чугун, сталь и др.), группы (сталь: крупносортная, мелкосортная, тонколистовая, нержавеющая и др.), подгруппы (марка, профиль, размер и др.). Основным достоинством иерархической системы клас- сификации является логичность построения и большое коли- чество классификационных признаков. Недостатками такой системы классификации являются: – жесткость структуры классификации, обусловленная строгой фиксированностью признаков и порядком их следо- вания; – усложняется процесс кодирования элементов множест- ва при увеличении количества уровней классификации. При фасетной классификации определяются признаки (фасеты) и устанавливается набор конкретных значений для каждого признака (фасета), в соответствии с которым образу- ются независимые классификационные группировки объектов. Внутри фасетов конкретные значения (классификацион- ные группировки) располагаются как в иерархическом поряд- ке, так и в виде простого перечисления, причем эти конкрет- ные значения не должны повторяться в различных фасетах. Фасетная классификация обладает большей гибкостью, возможностью практически неограниченного добавления числа фасетов, группировки множества признаков классифи- кации по любому сочетанию и числу фасетов. Недостатком рассматриваемой системы классификации является сложность ее построения при чрезмерном увеличе- нии количества признаков классификации. При выборе системы классификации учитываются такие ее основные параметры как емкость и гибкость. Емкость выражает количество классификационных при- знаков в выбранной системе. Информационные системы 70 Гибкость определяет возможность включения новых признаков или объектов без нарушения структуры классифи- кации. Классификация служит основой для кодирования ин- формации. Кодирование – процесс присвоения условных обозначе- ний объектам классификации и классификационным груп- пировкам. Условное обозначение, присвоенное конкретному объ- екту, называется кодовым словом или кодом. Код может состо- ять из одного знака или системы знаков, образованной по оп- ределенным правилам. Цель кодирования – представление информации в более компактной и удобной форме при записи ее на машинный но- ситель; приспособление информации к обработке на компью- тере и передаче по каналам связи; упрощение логической об- работки информации с использованием специальных методов. Совокупность правил, по которым строится кодовое обо- значение объекта, называется системой кодирования. По способу построения различаются следующие систе- мы кодирования: порядковая, серийная, разрядная (позици- онная), система повторения, комбинированная. Порядковая система кодирования основывается на по- следовательности натурального ряда чисел без пропуска но- меров, с помощью которой кодируются все элементы данной номенклатуры. При появлении новых элементов используют- ся номера в конце списка. Порядковая система применяется для простых и стабильных номенклатур, ее достоинства – ма- лозначность и легкость построения. Основной недостаток по- рядковой системы состоит в том, что при появлении новых позиций нарушается ее логическая стройность. Серийно-порядковая система кодирования предусмат- ривает разбивку всех кодируемых позиций на группы по ка- кому-либо признаку. При этом каждой группе отводится се- рия номеров. В пределах этой серии каждой позиции при- сваивается свой определенный код. В серии имеются Архитектура информационных систем 71 резервные номера на случай появления новых позиций. По- этому при появлении новых объектов логичность системы не нарушается. Разрядная (позиционная) система кодирования приме- няется для кодирования сложных номенклатур. Все элементы кодируемого множества разбиваются на несколько группиро- вок по определенным признакам и для каждой группировки отводится определенное число разрядов (позиций) в соответ- ствии с максимальным количеством элементов данной груп- пировки. Порядок расположения классификационных груп- пировок и их разрядов определяет структуру кода, а общее количество разрядов в коде – его длину. С помощью такой системы можно осуществлять как так называемое зависимое кодирование (по иерархической систе- ме классификации), так и кодирование нескольких независи- мых совокупностей признаков (при фасетной системе клас- сификации). Достоинством разрядной системы является четкое выде- ление классификационных группировок, логичность по- строения, что благоприятно влияет на качество машинной обработки. К недостаткам можно отнести увеличение длины кода при превышении количества позиций над емкостью (макси- мальным числом) выделенных под группировку разрядов. Система повторения использует те же условные обозна- чения, которые имелись до кодирования. Примерами исполь- зования кода повторения могут служить обозначения дат, разрядов рабочих, банковских счетов и т.п. Достоинством такого кода является легкость запомина- ния, недостатком – узость применения. Комбинированная система кодирования основана на со- четании приведенных выше систем. Она используется, как правило, для кодирования больших и сложных номенклатур, и в этом ее достоинство. Недостаток – громоздкость кода. При использовании кодов требуется осуществлять пере- ход от закодированных признаков к их полным наименовани- Информационные системы 72 ям. Также наблюдается большое различие в условных обозна- чениях одних и тех же элементов при обработке данных на различных уровнях управления. Поэтому в целях упорядоче- ния (систематизации) экономической информации уже с на- чала 70-х годов в СССР разрабатывались классификаторы. Классификатор – это систематизированный свод наиме- нований объектов (классификационных признаков) и их ко- довых обозначений. В зависимости от уровня управления народным хозяйст- вом страны различаются 4 группы классификаторов: – общегосударственные; – отраслевые; – региональные; – локальные (местные). К общегосударственным классификаторам относятся, например, такие классификаторы как: – классификатор профессий рабочих, должностей слу- жащих и тарифных разрядов (ОКПДТР); – классификатор предприятий и организаций (ОКПО); – система обозначения органов государственного управ- ления (СООГУ) и др. Унифицированные системы документации создаются на го- сударственном, республиканском, отраслевом и региональном уровнях. Главная цель — это обеспечение сопоставимости по- казателей различных сфер общественного производства. Раз- работаны 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 унифици- рованных форм документов. Однако, несмотря на существование унифицированной системы документации, при обследовании большинства ор- ганизаций постоянно выявляется целый комплекс типичных недостатков: Архитектура информационных систем 73 чрезвычайно большой объем документов для ручной обработки; одни и те же показатели часто дублируются в разных до- кументах; работа с большим количеством документов отвлекает специалистов от решения непосредственных задач; имеются показатели, которые создаются, но не исполь- зуются, и др. Поэтому устранение указанных недостатков является одной из задач, стоящих при создании информационного обеспечения. Схемы информационных потоков отражают маршруты дви- жения информации и ее объемы, места возникновения первич- ной информации и использования результатной информации. За счет анализа структуры подобных схем можно выработать меры по совершенствованию всей системы управления. 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 ра- боту сотрудника — от момента се создания до выхода приказа о его зачислении на работу. Построение схем информационных потоков, позволяю- щих выявить объемы информации и провести ее детальный анализ, обеспечивает: исключение дублирующей и неиспользуемой инфор- мации; классификацию и рациональное представление инфор- мации. При этом подробно должны рассматриваться вопросы взаимосвязи движения информации по уровням управле- ния. Следует выявить, какие показатели необходимы для принятия управленческих решений, а какие нет. К каждому исполнителю должна поступать только та информация, ко- торая используется. Методология построения баз данных базируется на теоре- тических основах их проектирования. Для понимания кон- Информационные системы 74 цепции методологии приведем основные ее идеи в виде двух последовательно реализуемых на практике этапов: 1-й этап — обследование всех функциональных подраз- делении фирмы с целью: понять специфику и структуру ее деятельности; построить схему информационных потоков; проанализировать существующую систему документо- оборота; определить информационные объекты и соответствую- щий состав реквизитов (параметров, характеристик), описы- вающих их свойства и назначение. 2-й этап — построение концептуальной информацион- но-логической модели данных для обследованной на 1-м эта- пе сферы деятельности. В этой модели должны быть установ- лены и оптимизированы все связи между объектами и их рек- визитами. Информационно-логическая модель является фундаментом, на котором будет создана база данных. Для создания информационного обеспечения необхо- димо: ясное понимание целей, задач, функций всей системы управления организацией; выявление движения информации от момента возник- новения и до ее использования на различных уровнях управ- ления, представленной для анализа в виде схем информаци- онных потоков; совершенствование системы документооборота; наличие и использование системы классификации и ко- дирования; владение методологией создания концептуальных ин- формационно-логических моделей, отражающих взаимосвязь информации; создание массивов информации на машинных носите- лях, что требует наличия современного технического обеспе- чения. Техническое обеспечение — комплекс технических средств, предназначенных для работы информационной сис- Архитектура информационных систем 75 темы, 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 линий связи; оргтехника и устройства автоматического съема инфор- мации; эксплуатационные материалы и др. Документацией оформляются предварительный выбор технических средств, организация их эксплуатации, техноло- гический процесс обработки данных, технологическое оснаще- ние. Документацию можно условно разделить на три группы: общесистемную, включающую государственные и от- раслевые стандарты по техническому обеспечению; специализированную, содержащую комплекс методик по всем этапам разработки технического обеспечения; нормативно-справочную, используемую при выполне- нии расчетов по техническому обеспечению. К настоящему времени сложились две основные формы организации технического обеспечения (формы использова- ния 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 реа- лизацию функциональных подсистем на персональных ком- пьютерах непосредственно на рабочих местах. Перспективным подходом следует считать, по-видимому, частично децентрализованный подход — организацию техниче- ского обеспечения на базе распределенных сетей, состоящих из персональных компьютеров и большой ЭВМ для хранения баз данных, общих для любых функциональных подсистем. Математическое и программное обеспечение — сово- купность математических методов, моделей, алгоритмов и Информационные системы 76 программ для реализации целей и задач информационной системы, а также нормального функционирования комплекса технических средств. К средствам математического обеспечения относятся: средства моделирования процессов управления; типовые задачи управления; методы математического программирования, математи- ческой статистики, теории массового обслуживания и др. В состав программного обеспечения входят общесистемные и специальные программные продукты, а также техническая документация. К общесистемному программному обеспечению относят- ся комплексы программ, ориентированных на пользователей и предназначенных для решения типовых задач обработки информации. Они служат для расширения функциональных возможностей компьютеров, контроля и управления процес- сом обработки данных. Специальное программное обеспечение представляет со- бой совокупность программ, разработанных при создании конкретной информационной системы. В его состав входят пакеты прикладных программ (ППП), реализующие разрабо- танные модели разной степени адекватности, отражающие функционирование реального объекта. Техническая документация на разработку программных средств должна содержать описание задач, задание на алго- ритмизацию, экономико-математическую модель задачи, кон- трольные примеры. Организационное обеспечение — совокупность мето- дов и средств, регламентирующих взаимодействие работни- ков с техническими средствами и между собой в процессе раз- работки и эксплуатации информационной системы. Организационное обеспечение реализует следующие функции: анализ существующей системы управления организаци- ей, где будет использоваться ИС, и выявление задач, подле- жащих автоматизации; Архитектура информационных систем 77 подготовку задач к решению на компьютере, включая техническое задание на проектирование ИС и технико- экономическое обоснование ее эффективности; разработку управленческих решений по составу и структуре организации, методологии решения задач, на- правленных на повышение эффективности системы управ- ления. Организационное обеспечение создается по результатам предпроектного обследования на 1-м этапе построения баз данных. Правовое обеспечение — совокупность правовых норм, определяющих создание, юридический статус и функциониро- вание информационных систем, регламентирующих порядок получения, преобразования и использования информации. Главной целью правового обеспечения является укреп- ление законности. В состав правового обеспечения входят законы, указы, постановления государственных органов власти, приказы, ин- струкции и другие нормативные документы министерств, ве- домств, организаций, местных органов власти. В правовом обеспечении можно выделить общую часть, регулирующую функционирование любой информационной системы, и ло- кальную часть, регулирующую функционирование конкрет- ной системы. Правовое обеспечение этапов разработки информаци- онной системы включает нормативные акты, связанные с до- говорными отношениями разработчика и заказчика и право- вым регулированием отклонений от договора. Правовое обеспечение этапов функционирования ин- формационной системы включает: статус информационной системы; права, обязанности и ответственность персонала; правовые положения отдельных видов процесса управ- ления; порядок создания и использования информации и др. Структура информационной системы может быть пред- ставлена как совокупность ее функциональных подсистем, а Информационные системы 78 функциональный признак может быть использован при клас- сификации информационных систем. Функциональный признак определяет назначение подсистемы, а также ее основные це- ли, задачи и функции. В хозяйственной практике производственных и коммер- ческих объектов типовыми видами деятельности, которые оп- ределяют функциональный признак классификации инфор- мационных систем, являются: производственная, маркетинго- вая, финансовая, кадровая. Производственная деятельность связана с непосредствен- ным выпуском продукции и направлена на создание и вне- дрение в производство научно-технических новшеств. Маркетинговая деятельность включает в себя: анализ рынка производителей и потребителей выпус- каемой продукции, анализ продаж; организацию рекламной кампании по продвижению продукции; рациональную организацию материально-технического снабжения. Финансовая деятельность связана с организацией контро- ля и анализа финансовых ресурсов фирмы на основе бухгал- терской, статистической, оперативной информации. Кадровая деятельность направлена на подбор и расста- новку необходимых фирме специалистов, а также ведение служебной документации по различным аспектам. Указанные направления деятельности определили типо- вой набор информационных систем: производственные системы; системы маркетинга; финансовые и учетные системы; системы кадров (человеческих ресурсов); прочие типы, выполняющие вспомогательные функции в зависимости от специфики деятельности фирмы. В крупных фирмах основная информационная система функционального назначения может состоять из нескольких подсистем для выполнения подфункций. Например, произ- водственная информационная система имеет следующие под- Архитектура информационных систем 79 системы: управления запасами, управления производствен- ным процессом, компьютерного инжиниринга и т.д. Для лучшего понимания функционального назначения информационных систем в Таблице 4.1. приведены по каждому рассмотренному выше виду решаемые в них типовые задачи. Таблица 4.1 Функции информационных систем Система маркетинга Производст- венные системы Финансовые и учетные системы Система кадров (чело- веческих ресурсов) Прочие сис- темы, на- пример ИС руководства Исследование рынка и про- гнозирование продаж Управление продажами Рекоменда- ции по произ- водству новой продукции Анализ и ус- тановление цены Учет заказов Планирование объемов работ и разработка ка- лендарных пла- нов Оперативный контроль и управление производством Анализ работы оборудования Участие в фор- мировании за- казов поставщи- кам Управление запасами Управление портфелем заказов Управление кредитной политикой Разработка финансового плана Финансовый анализ и про- гнозирование Контроль бюджета Бухгалтер- ский учет и расчет зар- платы Анализ и про- гнозирование потребности в трудовых ре- сурсах Веление архи- вов записей о персонале Анализ и планирование подготовки кадров Контроль за деятельно- стью фирмы Выявление оперативных проблем Анализ управленче- ских и стра- тегических ситуаций Обеспечение процесса выработки стратегиче- ских реше- ний Тип информационной системы зависит от того, чьи ин- тересы она обслуживает и на каком уровне управления. На рис. 4.2. показан один из возможных вариантов клас- сификации информационных систем по функциональному признаку с учетом уровней управления и уровней квалифи- кации персонала. Информационные системы 80 УРОВНИ УПРАВЛЕНИЯ Стратегический Функциональный (тактический) Оперативный (операционный) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ Производство Финансы Маркетинг Кадры УРОВНИ КВАЛИФИКАЦИИ Менеджеры высшего звена Менеджеры среднего уровня и специалисты Исполнители Рис. 4.2. Взаимосвязь функций и уровней управления информационных систем Из рис. 4.2. видно, что чем выше по значимости уровень управления, тем меньше объем работ, выполняемых специа- листом и менеджером с помощью информационной системы. Однако при этом возрастают сложность и интеллектуальные возможности информационной системы и ее роль в принятии менеджером решений. Любой уровень управления нуждается в информации из всех функциональных систем, но в разных объемах и с разной степенью обобщения. Основание пирамиды составляют информационные системы, с помощью которых coтрудники – исполнители за- нимаются операционной обработкой данных, а менеджеры Архитектура информационных систем 81 низшего звена оперативным управлением. Наверху пирамиды на уровне стратегического управления информационные сис- темы изменяют свою роль и становятся стратегическими, под- держивающими деятельность менеджеров высшего звена по принятию решений в условиях плохой структурированности поставленных задач. Контрольные вопросы по теме 4: 1. Какие виды обеспечения выделяют в ИС? 2. Дайте определение информационного обеспечения ИС. 3. Какие существуют системы классификации экономиче- ской информации? 4. Дайте краткую характеристику иерархической системы классификации. 5. Дайте краткую характеристику многоаспектной (фасет- ной) системы классификации. 6. Дайте краткую характеристику системам кодирования экономической информации. 7. Раскройте понятие классификатора экономической ин- формации. 8. Дайте краткую характеристику унифицированным сис- темам документации, циркулирующей в ИС. 9. Поясните необходимость разработки схем информаци- онных потоков ИС. 10. Поясните необходимость разработки методологии по- строения баз данных ИС. 11. Дайте краткую характеристику лингвистического обес- печения ИС. 12. Раскройте содержание технического обеспечения ИС. 13. Раскройте содержание математического обеспечения ИС. 14. Раскройте содержание программного обеспечения ИС. 15. Раскройте содержание организационного обеспечения ИС. Информационные системы 82 16. Раскройте содержание правового обеспечения ИС. 17. Раскройте содержание эргономического обеспечения ИС. 18. Приведите примерную типовую структуру функцио- нальной части ИС предприятия. 19. Дайте краткую характеристику подсистеме маркетинга ИС предприятия. 20. Дайте краткую характеристику подсистеме финансов ИС предприятия. 21. Дайте краткую характеристику подсистеме кадров ИС предприятия. 22. Дайте краткую характеристику производственным под- системам ИС предприятия. 23. Приведите структурную схему взаимосвязи функцио- нальных подсистем с уровнями принятия решений в ИС предприятия. |