Руководство по изучению курса Практикум по курсу

• Название: Руководство по изучению курса Практикум по курсу
• Дата: 19.08.2021
• Размер: 1.79 Mb.
• Имя файла: infansys_2.pdf
• Тип: Руководство; #227375
• страница: 1 из 11

Международный консорциум «Электронный университет»
Московский государственный университет экономики,
статистики и информатики
Евразийский открытый институт
Белов В. С.
Информационно-
аналитические системы
Основы проектирования
и применения
Учебное пособие
Руководство по изучению курса
Практикум по курсу
Москва 2004
1

УДК 004.415
ББК 32.973.202
Б 435
Белов В.С. ИНФОРМАЦИОННО-АНАЛИТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ. Основы
проектирования и применения: учебное пособие, руководство, практикум / Московский государственный университет экономики, статистики и информатики. – М., 2004. – 116 с.
ISBN 5-7764-0425-8
© Белов В.С., 2004
© Московский государственный университет экономики, статистики и информатики, 2004 2

БАЗОВЫЕ ПОНЯТИЯ ИНФОРМАЦИОННО-АНАЛИТИЧЕСКИХ СИСТЕМ
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение ................................................................................................................................. 6
УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ......................................................................................................... 7
Глава 1. Базовые понятия информационно-аналитических систем
1.1. Роль и место анализа в процессе принятия решения. ................................................ 8 1.2. Аспекты проблемы анализа и их реализация в программных продуктах ............... 9
Глава 2. Информационное пространство как среда анализа
2.1. Понятие информационного пространства................................................................... 12 2.2. Структура информационного пространства .............................................................. 12 2.3. Элементы структуры информационного пространства. Понятие показателя......... 14 2.4. Пространственная интерпретация понятия показатель. ............................................ 15 2.5. Содержание экономических показателей. .................................................................. 18 2.6. Системы показателей. ................................................................................................... 19
Глава 3. Технологии сбора и хранения данных – концепция
информационных хранилищ
3.1. Технологии извлечения, преобразования и загрузки данных............................ 22 3.1.1. Понятие о гибкой архитектуре данных. .......................................................... 22 3.1.2. Сбор, повышение качества данных и приведение их в единую структуру...................................................................................... 25
3.2. Концепции организации хранения данных............................................................ 26 3.2.1. Концепция информационного хранилища...................................................... 27 3.2.2. Концепция централизованного хранилища данных....................................... 29 3.2.3. Концепция распределенного хранилища данных. ......................................... 30 3.2.4. Концепция автономных витрин данных.......................................................... 31 3.2.5. Концепция единого интегрированного хранилища и многих витрин данных. ............................................................................................................... 31
3.3. База метаданных информационного хранилища (репозиторий ИХ). ............... 32
3.3.1. Основные понятия о базе метаданных. ........................................................... 32 3.3.2. Классификация метаданных............................................................................. 33 3.3.3. Модели метаданных по измерениям................................................................ 35 3.3.3.1. Трехмерная система классификации и модель МД. ............................. 35 3.3.3.2. Размерностная модель МД информационного хранилища. ................. 35 3.3.4. Содержание компонентов размерностной модели МД ИХ........................... 36 3.3.4.1. Метаданные, описывающие сущности................................................... 36 3.3.4.2. Метаданные, относящиеся к размещению ресурсов............................. 37 3.3.4.3. Метаданные, описывающие временные аспекты ИХ. .......................... 36 3.3.4.4. Метаданные, относящиеся к пользователям и администраторам ИХ и ИАС............................................................................... 37 3.3.4.5. Метаданные о движущих силах создания ИАС. ................................... 37 3.3.4.6. Действия, которые выполняются над данными..................................... 37
3.4. Модели данных информационного хранилища. ................................................... 38 3.4.1. Понятия модели данных информационного хранилища. .............................. 38 3

БАЗОВЫЕ ПОНЯТИЯ ИНФОРМАЦИОННО-АНАЛИТИЧЕСКИХ СИСТЕМ
3.4.2. Элементы моделей данных информационного хранилища. ......................... 38 3.4.2.1. Содержание и назначение таблицы фактов. .......................................... 38 3.4.2.2. Таблицы размерности (измерений), другие компоненты модели. ...... 38 3.4.3. Схемы представления многомерных данных. ................................................ 39
Глава 4. Признаки OLAP-систем, технологии оперативного и
интеллектуального анализа данных
4.1. Подходы к выполнению анализа средствами
информационных технологий (IT-анализа). ................................................................... 48
4.1.1. Классификация IT-анализа по режиму и темпу.............................................. 48 4.1.2. Требования, предъявляемые к OLAP-системам. ............................................ 49 4.1.3. Задачи и содержание оперативного (OLAP) анализа. ................................... 51 4.1.4. Типы многомерных OLAP-cистем................................................................... 52
4.2. Интеллектуальный анализ данных Data mining. .................................................. 54
4.2.1. Содержание понятия знания. Классификация видов знаний. ....................... 54 4.2.2. Задачи Data mining............................................................................................. 56 4.2.3. Специфические методы и области применения data mining-a. ..................... 57
Глава 5. Содержание и методы анализа и прогнозирования бизнес-процессов
(деятельности предприятий) как объект автоматизации
5.1. Содержание экономического анализа. .................................................................... 61
5.2. Классификация методов анализа. ............................................................................ 61
5.3. Аннотация содержания методов анализа в
экономической предметной области. ................................................................ 63
5.3.1. Методики проведения анализа в маркетинговой деятельности.................... 63 5.3.2. Анализ обеспечения ресурсами........................................................................ 63 5.3.3. Анализ в области логистики............................................................................. 64 5.3.4. Финансовый анализ. .......................................................................................... 64 5.3.5. Анализ инвестиций и инноваций. .................................................................... 65 5.3.6. Методы стратегического анализа..................................................................... 66 5.3.6.1. Анализ стратегической позиции предприятия. ..................................... 66 5.3.6.2 Анализ ситуации по слабым сигналам и оценка рисков....................... 66 5.3.6.3. Анализ отклонений................................................................................... 66 5.3.6.4. Анализ полей бизнеса. ............................................................................. 67 5.3.6.5. Бенчмаркинг.............................................................................................. 67 5.3.7. Информационный обмен, связанный с аналитической работой................... 68
Глава 6. Основы создания и применения информационно-аналитических систем
6.1. Программные инструментальные средства ИАС................................................. 71
6.1.1. Состав программных инструментальных средств ИАС. ............................... 71 6.1.2. Средства сбора и доработки данных. .............................................................. 71 6.1.3. Средства преобразования данных.................................................................... 73 6.1.4. Средства оперативного (OLAP) анализа. ........................................................ 74 6.1.5. Средства интеллектуального анализа данных. ............................................... 75
6.2. Управление и проектирование ИАС. ...................................................................... 77
6.2.1. Управление информационно-аналитическими системами. .......................... 77 6.2.2. Задачи и средства администрирования ИАС.................................................. 78 6.2.3. Принципы проектирования информационных хранилищ ИАС. .................. 79 6.2.4. Рынок инструментальных средств ИАС. ........................................................ 81 4

БАЗОВЫЕ ПОНЯТИЯ ИНФОРМАЦИОННО-АНАЛИТИЧЕСКИХ СИСТЕМ
РУКОВОДСТВО ПО ИЗУЧЕНИЮ КУРСА .................................................................. 85
1. Сведения об авторе.......................................................................................................... 86 2. Цели и задачи дисциплины, сфера профессионального применения. ....................... 86 3. Необходимый объем знаний для изучения дисциплины............................................. 87 4. Перечень основных тем дисциплины. ........................................................................... 87 4.1. Тема 1. Базовые понятия информационно-аналитических систем. ................. 87 4.2. Тема 2. Информационное пространство и система экономических и других показателей как среда анализа. ................................................................... 88 4.3. Тема 3. Технологии сбора и хранения данных – концепция информационных хранилищ........................................................................................ 90 4.4. Тема 4. Признаки OLAP-систем, технологии оперативного и интеллектуального анализа данных............................................................................ 92 4.5. Тема 5. Содержание и методы анализ и прогнозирования бизнес-процессов (деятельности предприятий). ....................................................... 94 4.6. Тема 6. Основы создания и применения информационно- аналитических систем. .......................................................................................................... 95 5. Итоговый контроль знаний по курсу............................................................................. 97
ПРАКТИКУМ ПО КУРСУ ................................................................................................ 99
Введение ................................................................................................................................. 100 1. Краткое содержание Курса «Информационно-аналитические системы».................. 101 1.1. Роль и место анализа в процессе принятия решений............................................ 101 1.2. Задачи информационно-аналитических систем. ................................................... 101 1.2.1. Сбор данных, необходимых для принятия решений.................................. 101 1.2.2. Информационные хранилища (ИХ), правила построения и функционирования......................................................................................... 101 1.3. Выполнение анализа. ............................................................................................... 102 1.3.1. Требования к оперативному анализу........................................................... 102 1.3.2. Интеллектуальный анализ. ........................................................................... 102 1.4. Представление результатов анализа....................................................................... 103 2. Создание и применение ИАС. ........................................................................................ 103 3. Задания по лабораторной работе. .................................................................................. 105 3.1. Задание 1. .................................................................................................................. 105 3.2. Задание 2. .................................................................................................................. 105 3.3. Задание 3. .................................................................................................................. 105 4.
Тематика лабораторных работ. ................................................................................... 109
Литература............................................................................................................................ 112
5

ВВЕДЕНИЕ
Введение
Настоящее издание «Информационно-аналитические системы. Основы проектирования и применения» является учебно-методическим комплексом по изучению дисциплин «Информа- ционно-аналитические системы» для студентов, обучающихся по специальностям: «Менедж- мент», «Маркетинг», «Антикризисное управление», «Мировая экономика», «Финансы и кредит»;
«Проектирование информационно-аналитических систем» для студентов, обучающихся по спе- циальности «Информационные системы в экономике».
Целью комплекса является информационная поддержка на основе современных информа- ционных технологий процесса приобретения знаний и навыков по указанным дисциплинам.
В итоге освоения дисциплин на основе использования данного комплекса обучающиеся получат знания по проблемам создания и применения информационно-аналитических систем в интересах повышения эффективности принимаемых решений, приобретут навыки организации сбора, поддержания качества и обеспечения хранения данных, выполнения аналитических работ с помощью современных информационных технологий.
Издание состоит из разделов: учебное пособие, руководство по изучению курса, практикум.
Учебное пособие разделено на шесть глав.
Первая глава освещает роль и место разбора в процессе принятия решений, в ней рассмат- риваются аспекты проблемы анализа, базовые понятия информационно-аналитических систем, их виды, состав.
Вторая глава содержит основные сведения об информационном пространстве как среде анализа, описание его структуры в целом и её элементов. Раскрыто содержание понятия показа- тель, приведена его пространственная интерпретация, показана необходимость применения клас- сификации и кодирования показателей в процессе подготовки данных к анализу. Рассмотрены системы экономических показателей.
В третьей главе рассматривается концепция информационных хранилищ. Раскрыто содер- жание понятия о гибкой архитектуре данных, описаны процессы сбора, повышения их качества и приведения в единую структуру; требования к структуре и правила построения информационных хранилищ на основе моделей многомерных данных. Приведён анализ концепций создания струк- тур распределённых хранилищ.
Четвёртая глава включает сведения о признаках OLAP-cистем, методологии анализа с ис- пользованием информационных технологий – ИТ(IT)-анализе. Рассмотрены его классификация по режиму и темпу, требования к OLAP-cистемам, содержание оперативного анализа. Дан обзор ви- дов знаний, описаны задачи и методы интеллектуального анализа (Data mining).
В пятой главе, посвящённой рассмотрению процессов анализа в качестве объектов автома- тизации, приведены классификация методов анализа в экономической предметной области, дан их обзор, описан информационный обмен, сопутствующий анализу.
Шестая глава включает анализ требований к инструментальным средствам создания и применения ИАС и обзор рынка этих средств, принципы и методики управления и проектирова- ния ИАС,
«Руководство по изучению курса» включает содержание программу курса, методические рекомендации, ссылки на разделы учебного пособия и другие источники.
В «Практикуме» приведён краткий обзор основных понятий информационно-аналитиче- ских систем, даны установки на разработку модели ИАС и описана методика приобретения навы- ков аналитической работы, приведены требования к оформлению отчёта о практической работе.
Автор выражает признательность д.э.н. профессору Тельнову Ю.Ф. за ценные советы при разработке комплекса, компании «ТЕРН» за предоставление инструментального средства «Busi- ness Objects».
6

Учебное пособие
7

БАЗОВЫЕ ПОНЯТИЯ ИНФОРМАЦИОННО-АНАЛИТИЧЕСКИХ СИСТЕМ
ГЛАВА 1.
Базовые понятия информационно-аналитических систем
1. Роль и место анализа в процессе принятия решения
2. Аспекты проблемы анализа и их реализация в программных продуктах
1.1. Роль и место анализа в процессе принятия решения
Современный этап развития рыночных отношений в российской экономике (начало
ХХI века) характеризуется началом экономического подъема (2). Период времени быст- рых, в значительной мере интуитивных, импровизационных, а зачастую и силовых реше- ний меняется на зону продуманных, просчитанных выводов и решений – оперативных, инвестиционных.
Необходимо также принимать во внимание открытость экономики России и свя- занной с ней конкуренции с высокоразвитыми экономическими субъектами. В регионах мира со сложившейся развитой рыночной экономикой достижение заметного повышения прибыли (от долей процента) связано со сложной аналитической работой с использова- нием новейших достижений науки: математики всех направлений, информационных тех- нологий (IT), которые питают и подкрепляют экономические науки, менеджмент, марке- тинг, социологию, юриспруденцию и т.д. Начинают приобретать определяющее значение знания о протекающих хозяйственных процессах.
На успех ведения дела влияют как объективные, так и субъективные факторы.
К объективным факторам можно отнести:
• закономерности протекания хозяйственных процессов,
• правовую среду,
• неписаные правила и традиции ведения дел,
• экономическую конъюнктуру и т.д.
Большое значение имеет субъективный фактор, под которым будем понимать влияние на ход бизнес-процессов работников предприятия и в особенности лиц, прини- мающих решения (ЛПР).
Для выработки и принятия соответствующих складывающейся обстановке реше- ний необходимы информация и знания, которые должны удовлетворять требованиям пол- ноты, достоверности, своевременности (актуальности), полезности.
Основополагающую роль в подготовке принятия решений играет его обоснование по имеющейся у ЛПР информации. Ее, как правило, получают из различных внутренних и внешних источников. В интересах выработки адекватного решения используются внут- ренние информационные ресурсы, которые складываются из отражения деятельности
(функционирования) объекта в документах, других видах и способах сбора, обработки, хранения информации, а также внешние по отношению к объекту информационные ре- сурсы, например (если это предприятие) – корпорации, отрасли, региона, а также глобаль- ные – из средств массовой информации, специальной литературы, всемирной информаци- онной сети Internet и т.д.
Таким образом, границы информационного пространства как отображения дея- тельности предприятия и его взаимодействия с внешней средой, в рамках которого при- нимаются решения, выходят далеко за пределы предприятия.
Одной из первостепенных задач при подготовке и принятии решений является ана- лиз имеющейся в распоряжении ЛПР информации, который является фундаментом обос- нования решения.
8

БАЗОВЫЕ ПОНЯТИЯ ИНФОРМАЦИОННО-АНАЛИТИЧЕСКИХ СИСТЕМ
Объемы информации, необходимой и используемой при принятии решений, дости- гают десятков и сотен мегабайт, а в крупных корпоративных и общегосударственных сис- темах и терабайт (
10
байт). Информация характеризуется многоплановостью, сложно- стью отображаемых объектов и систем, а также связей между объектами, явлениями и процессами, скрытостью закономерностей.
12
Эти обстоятельства вынуждают использовать имеющиеся в настоящее время весь- ма развитые программно-технические средства. Широкое и эффективное применение этих средств стало одним из факторов выживаемости и успеха предприятия в условиях острой конкурентной борьбы. Получили широкое распространение автоматизированные инфор- мационные системы, которые в последние годы чаще называют информационные систе- мы, подразумевая, что без автоматизации их просто невозможно представить.
Проблема анализа исходной информации для принятия решений оказалась на- столько серьезной, что появилось отдельное направление или вид информационных сис- тем – информационно-аналитические системы (ИАС), под которыми понимают комплекс аппаратных, программных средств, информационных ресурсов, методик, которые исполь- зуются для обеспечения автоматизации аналитических работ в целях обоснования приня- тия управленческих решений и других возможных применений.
1.2. Аспекты проблемы анализа и их реализация в программных продуктах
Вся проблема аналитической подготовки принятия решений имеет следующие аспекты:
– извлечение из многих источников разнородных данных, представленных в различных форматах и приведение их к единому формату и единой структуре;
– организация хранения и предоставления пользователям необходимой для принятия решений информации;
– собственно анализ, в том числе оперативный и интеллектуальный, и подготовка плано- вой или регулярной оценки состояния управляемого объекта в документов или экранных форм;
– подготовка результатов оперативного и интеллектуального анализа для эффектив- ного их восприятия потребителями и принятия на ее основе адекватных решений.
Аспект, касающийся сбора и хранения информации с сопутствующей доработкой, оформился в концепцию информационных хранилищ (Data Warehouse). Эта концепция состоит в том, что сведения о деятельности предприятия или иного объекта хозяйственной или иной деятельности накапливаются в течение длительного периода времени (годы) в информационном хранилище по определенным правилам. Они используются в различных временных режимах для анализа, как источник данных для разного рода отчетности и ра- боты с партнерами (Reporting) и обоснования управленческих решений.
В связи с большим объемом и сложностью аспект проблемы собственно анализа имеет два направления – оперативный анализ данных (информации), широко распространена аббревиатура англоязычного названия – On-Line Analytical Processing – OLAP. Основной за- дачей оперативного или OLAP-анализа является быстрое (в пределах секунд) извлечение не- обходимой аналитику или ЛПР для обоснования или принятия решения информации.
Интеллектуальный анализ информации – имеет также широко распространенное в русской специальной литературе англоязычное название Data mining. Предназначен для фундаментального исследования проблем в той или иной предметной области. Требова- ния по времени менее жестки, но используются более сложные методики. Ставятся, как правило, задачи и получают результаты стратегического значения. При решении сложных задач в режиме Data mining приходится использовать весьма мощные специальные про- граммные средства или, как говорят, инструменты.
9

БАЗОВЫЕ ПОНЯТИЯ ИНФОРМАЦИОННО-АНАЛИТИЧЕСКИХ СИСТЕМ
Аспекты проблемы анализа и необходимые для их разрешения функции нашли вы- ражение в соответствующих программных продуктах. Соответственно средства автомати- зации анализа представлены в различных видах. Имеются комплексные информационно- аналитические системы, выполняющие в той или иной степени функции в соответствии с рассмотренными аспектами. Представлены на рынке программных продуктов и целевые программные системы, выполняющие в увеличенном объеме, расширенном составе и по- вышенной сложности какие-либо функции, например оперативного или интеллектуально- го анализа. ИАС информационно подпитывают системы поддержки принятия решений
(СППР), в литературе также применяют аббревиатуру DSS (Decisin Support Sistem).
В целом сложился рынок инструментальных средств создания и поддержки OLAP- систем, информационных хранилищ (DWH), СППР (DSS), интеллектуального анализа
Data mining (DMg), который получил обобщенное название – Business intelligence (BI), ко- торому пока не подобран русскоязычный термин.
Как правило, все инструментальные средства, предназначенные для автоматизации аналитических работ, приспособлены для обработки многомерных массивов информации, имеют также возможность импорта/экспорта данных в другие операционные среды, развитые средства визуального двумерного (2D) и трехмерного (3D) представления информации.
Модули, предназначенные для выполнения функций OLAP– анализа, входят также и в состав интегрированных информационных систем (ИИС) (системы, выполняющие весь комплекс автоматизации работ в информационном пространстве экономического или какого-либо другого объекта). Наиболее развитые ИИС выполняют функции и оператив- ного и интеллектуального анализа.
АСУ
ТП
САПР
ЭИС
Автоматизиро- ванные рабочие места (АРМ-ы)
Внешние источники информации
ЭСУ-
ДО
ИИСУП
ИАС
(инструментальные средства + информационные ресурсы + методики)
Опера- тивный анализ
OLAP
Интеллек- туальный анализ
(Data mining)
Пла- новые доку- менты
СППР(DSS)
ИСКИ(EIS)
Витрины данных
(Data Mart)
Информационное хранилище
(Data Warehouse)
Драйверы – преобразователи форматов ОБД в формат информационного хранилища (промежуточный слой)
Рис. 1.1. Функциональный состав и место ИАС
в обеспечении предприятия IT-технологиями
10

БАЗОВЫЕ ПОНЯТИЯ ИНФОРМАЦИОННО-АНАЛИТИЧЕСКИХ СИСТЕМ
Функциональный состав и место ИАС в системе применяемых на предприятии ин- формационных технологий отражен на рис. 1.1. Следует заметить, что ИАС играет объе- диняющую роль, консолидирует разрозненные IT-технологии в единую интегрированную информационную систему управления предприятием (корпорацией), как ее называют
ИИСУП (26).
АСУ ТП – автоматизированные системы управления технологическими процессами.
САПР – системы автоматизированного проектирования.
ЭСУДО – электронные системы управления документооборотом.
ИИСУП – интегрированные системы управления предприятием.
Необходимо отметить следующее обстоятельство. Целевые программные про- дукты и ИИС весьма дороги и пока малодоступны для массового российского потре- бителя. Выходом из этого положения является использование редко применяемых на практике возможностей массовых программных инструментальных средств Excel,
Mathcad, Stadia, Statistica и др.
До 2000 года господствующее положение на этом рынке занимали программные продукты иностранных фирм. В настоящее время положение меняется – появилось не- сколько разработанных в России пакетов программ такого назначения, способных по сво- им характеристикам успешно конкурировать с зарубежными, а по ряду параметров и пре- восходящие их. Главные преимущества российских продуктов по показателям це- на/качество, отсутствие проблем локализации и др.
Вопросы для самопроверки
1.
Какое значение имеет аналитическая работа для успеха предприятия?
2.
Какие факторы влияют на деятельность предприятия?
3.
Какие информационные ресурсы используются для подготовки принятия реше- ний?
4.
Что является предпосылкой для принятия правильных решений?
5.
Какие объемы данных используются в процессе анализа?
6.
Назовите требования к информации, которая используется для принятия решений.
7.
Что такое информационно-аналитическая система?
8.
Что вызвало появление и широкое распространение информационно-аналитиче- ских систем?
9.
Назовите аспекты проблемы анализа в процессе подготовки принятия решений?
10. В чем заключаются аспекты сбора и хранения информации?
11. В чем состоит содержание аспектов анализа данных и предоставления результа- тов анализа пользователям?
12. Какие типы инструментальных средств для реализации информационно-анали- тических систем вы можете назвать?
13. Какие информационные технологии и информационные системы на предпри- ятии и из внешней среды являются источником данных для сосредоточения в информационном хранилище или непосредственно для анализа?
14. В каких видах информационных систем используются результаты анализа?
11

ИНФОРМАЦИОННОЕ ПРОСТРАНСТВО КАК СРЕДА АНАЛИЗА