Простейшая информационная система кратко. Дайте определение и раскройте понятие информационной системы (ИС)

1.4. Классификация информационных систем

Классификация ИС по признаку структурированности задач

При создании или при классификации информационных систем неизбежно возникают проблемы, связанные с формальным – математическим и алгоритмическим описанием решаемых задач. От степени формализа- ции 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 .

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

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

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.

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

Например, попробуйте формализовать взаимоотношения в вашей студенческой группе. Наверное, вряд ли Вы сможете это сделать. Это связано с тем, что для данной задачи существенен психологический и социальный факторы, которые очень сложно описать алгоритмически.

Заметим, что в практике работы любой организации 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.

Например, требуется принять решение по устранению ситуации, когда потребность в трудовых ресурсах для выполнения в срок одной из работ комплекса превышает их наличие. Пути решения этой задачи могут быть разными, например:

Типы информационных систем, используемые для решения частично структурированных задач

Информационные системы, используемые для решения частично структурированных задач, подразделяются на два вида (рис. 5):

Информационные системы, создающие управленческие отчеты , обеспечивают информационную под- держку пользователя, т.е. предоставляют доступ к информации в базе данных и ее частичную обработку. Процедуры манипулирования данными в информационной системе должны обеспечивать следующие возможно- сти:

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

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

Основными функциями модельной информационной системы являются:

Экспертные информационные системы обеспечивают выработку и оценку возможных альтернатив пользователем за счет создания экспертных систем, связанных с обработкой знаний. Экспертная поддержка прини- маемых пользователем решений реализуется на двух уровнях.

Работа первого уровня экспертной поддержки исходит из концепции "типовых управленческих решений", в соответствии с которой часто возникающие в процессе управления проблемные ситуации можно свести к некоторым однородным классам управленческих решений, т.е. к некоторому типовому набору альтернатив. Для реализации экспертной поддержки на этом уровне создается информационный фонд хранения и анализа типовых альтернатив.

Если возникшая проблемная ситуация не ассоциируется с имеющимися классами типовых альтернатив, в работу должен вступать второй уровень экспертной поддержки управленческих решений. Этот уровень генерирует альтернативы на базе имеющихся в информационном фонде данных, правил преобразования и процедур оценки синтезированных альтернатив.

Классификация ИС по функциональному признаку и уровням управления

Функциональный признак определяет назначение подсистемы, а также ее основные цели, задачи и функции. Структура информационной системы может быть представлена как совокупность ее функциональных под- систем, а функциональный признак может быть использован при классификации информационных систем.

В хозяйственной практике производственных и коммерческих объектов типовыми видами деятельности, которые определяют функциональный признак классификации информационных систем, являются: учебная, научная, производственная, маркетинговая, финансовая, кадровая.

Производственная деятельность связана с непосредственным выпуском продукции и направлена на создание и внедрение в производство научно-технических новшеств.

Маркетинговая деятельность включает в себя:

Финансовая деятельность связана с организацией контроля и анализа финансовых ресурсов фирмы на основе бухгалтерской, статистической, оперативной информации.

Кадровая деятельность направлена на подбор и расстановку необходимых фирме специалистов, а также ведение служебной документации по различным аспектам.

Указанные направления деятельности определили типовой набор информационных систем:

В крупных фирмах основная информационная система функционального назначения может состоять из нескольких подсистем для выполнения подфункций. Например, производственная информационная система имеет следующие подсистемы: управления запасами, управления производственным процессом, компьютерного инжиниринга и т.д.

Для лучшего понимания функционального назначения информационных систем в табл. 3 приведены по каждому рассмотренному выше виду решаемые в них типовые задачи.

Классификация типов ИС по уровням управления

Тип информационной системы зависит от того, чьи интересы она обслуживает и на каком уровне управления.

На рис. 6 показан один из возможных вариантов классификации информационных систем по функциональному признаку с учетом уровней управления и уровней квалификации персонала (см. рис. 3, 4).

Из рис. 6 видно, что чем выше по значимости уровень управления, тем меньше объем работ, выполняемых специалистом 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.

3. Функции информационных систем

Система маркетинга	Производственные системы	Финансовые и учетные системы	Система кадров (человеческих ресурсов)	Прочие системы, например ИС руководства
Исследование рынка и прогнозирование продаж	Планирование объемов работ и разработка календарных планов	Управление портфелем заказов	Анализ и прогнозирование потребности в трудовых ресурсах	Контроль за деятельностью фирмы
Управление продажами	Оперативный контроль и управление производством	Управление кредитной политикой	Ведение архивов записей о персонале	Выявление оперативных проблем
Рекомендации по производству новой продукции	Анализ работы оборудования	Разработка финансового плана	Анализ и планирование подготовки кадров	Анализ управленческих и стратегических ситуаций
Анализ и установление цены	Участие в формировании заказов поставщикам	Финансовый анализ и прогнозирование		Обеспечение процесса выработки стратегических решений
Учет заказов	Управление запасами	Контроль бюджета.Бухгалтерский учет и расчет зарплаты

Основание пирамиды составляют информационные системы, с помощью которых сотрудники- исполнители занимаются операционной обработкой данных, а менеджеры низшего звена – оперативным управлением. Наверху пирамиды на уровне стратегического управления информационные системы изменяют свою роль и становятся стратегическими, поддерживающими деятельность менеджеров высшего звена по принятию решений в условиях плохой структурированности поставленных задач.

Информационные системы оперативного (операционного) уровня

Информационная система оперативного уровня поддерживает специалистов-исполнителей, обрабатывая данные о сделках и событиях (счета, накладные, зарплата, кредиты, поток сырья и материалов). Назначение ИС на этом уровне – отвечать на запросы о текущем состоянии и отслеживать поток сделок в фирме, что соответствует оперативному управлению. Чтобы с этим справляться, информационная система должна быть легкодос- тупной, непрерывно действующей и предоставлять точную информацию.

Задачи, цели и источники информации на операционном уровне заранее определены и в высокой степени структурированы. Решение запрограммировано в соответствии с заданным алгоритмом.

Информационная система оперативного уровня является связующим звеном между фирмой и внешней средой. Если система работает плохо, то организация либо не получает информации извне, либо не выдает информацию. Кроме того, система – это основной поставщик информации для остальных типов информационных систем в организации, так как содержит и оперативную, и архивную информацию.

Отключение этой ИС привело бы к необратимым негативным последствиям.

В качестве примера приведем информационные системы оперативного уровня:

Информационные системы специалистов

Информационные системы этого уровня помогают специалистам, работающим с данными, повышают продуктивность и производительность работы инженеров и проектировщиков. Задача подобных информационных систем – интеграция новых сведений в организацию и помощь в обработке бумажных документов.

По мере того как индустриальное общество трансформируется в информационное, производительность экономики все больше будет зависеть от уровня развития этих систем. Такие системы, особенно в виде рабочих станций и офисных систем, наиболее быстро развиваются сегодня в бизнесе.

В этом классе информационных систем можно выделить две группы: информационные системы офисной автоматизации; информационные системы обработки знаний.

Информационные системы офисной автоматизации вследствие своей простоты и многопрофильности активно используются работниками любого организационного уровня. Наиболее часто их применяют работники средней квалификации: бухгалтеры, секретари, клерки. Основная цель – обработка данных, повышение эф- фективности их работы и упрощение канцелярского труда.

ИС офисной автоматизации связывают воедино работников информационной сферы в разных регионах и помогают поддерживать связь с покупателями, заказчиками и другими организациями. Их деятельность в основном охватывает управление документацией, коммуникации, составление расписаний и т.д. Эти системы выполняют следующие функции:

Информационные системы обработки знаний , в том числе и экспертные системы, вбирают в себя знания, необходимые инженерам, юристам, ученым при разработке или создании нового продукта. Их работа заключается в создании новой информации и нового знания. Так, например, существующие специализированные рабо- чие станции по инженерному и научному проектированию позволяют обеспечить высокий уровень технических разработок.

Информационные системы для менеджеров среднего звена

Информационные системы уровня менеджмента используются работниками среднего управленческого звена для мониторинга (постоянного слежения), контроля, принятия решений и администрирования. Основные функции этих информационных систем:

Некоторые ИС обеспечивают принятие нетривиальных решений. В случае, когда требования к информа- ционному обеспечению определены не строго, они способны отвечать на вопрос: "что будет, если...?"

На этом уровне можно выделить два типа информационных систем: управленческие (для менеджмента) и системы поддержки принятия решений.

Управленческие ИС имеют крайне небольшие аналитические возможности. Они обслуживают управленцев, которые нуждаются в ежедневной, еженедельной информации о состоянии дел. Основное их назначение состоит в отслеживании ежедневных операций в фирме и периодическом формировании строго структурированных сводных типовых отчетов. Информация поступает из информационной системы операционного уровня.

Характеристики управленческих информационных систем:

Системы поддержки принятия решений обслуживают частично структурированные задачи, результаты которых трудно спрогнозировать заранее. Они имеют более мощный аналитический аппарат с несколькими моделями. Информацию получают из управленческих и операционных информационных систем. Используют эти системы все, кому необходимо принимать решение: менеджеры, специалисты, аналитики и пр. Например, их рекомендации могут пригодиться при принятии решения покупать или взять оборудование в аренду и пр.

Характеристики систем поддержки принятия решений;

Стратегические информационные системы

Развитие и успех любой организации (фирмы) во многом определяются принятой в ней стратегией. Под стратегией понимается набор методов и средств решения перспективных долгосрочных задач.

В этом контексте можно воспринимать и понятия "стратегический метод", "стратегическое средство", "стратегическая система" и т.п. В настоящее время в связи с переходом к рыночным отношениям вопросу стратегии развития и поведения фирмы стали уделять большое внимание, что способствовало коренному изменению во взглядах на информационные системы. Они стали расцениваться как стратегически важные системы, которые влияют на изменение выбора целей фирмы, ее задач, методов, продуктов, услуг, позволяя опередить конкурентов, а также наладить более тесное взаимодействие с потребителями и поставщиками. Появился новый тип информационных систем – стратегический.

Стратегическая информационная система – это компьютерная информационная система, обеспечивающая поддержку принятия решений по реализации стратегических перспективных целей развития организации.

Известны ситуации, когда новое качество информационных систем заставляло изменять не только структуру, но и профиль фирм, содействуя их процветанию. Однако при этом возможно возникновение нежелатель- ной психологической обстановки, связанное с автоматизацией некоторых функций и видов работ, так как это может поставить некоторую часть сотрудников и рабочих под угрозу сокращения.

Рассмотрим качество информационной системы как стратегического средства деятельности любой организации на примере фирмы, выпускающей продукцию, аналогичную уже имеющейся на потребительском рынке. В этих условиях необходимо выдержать конкуренцию с другими фирмами. Что может принести использование информационной системы в этой ситуации?

Чтобы ответить на этот вопрос, нужно понять взаимосвязь фирмы с ее внешним окружением. На рис. 7 показано воздействие на фирму внешних факторов:

Фирма может обеспечить себе конкурентное преимущество, если будет учитывать эти факторы и придерживаться следующих стратегий:

Информационные системы стратегического уровня помогают высшему звену управленцев решать неструктурированные задачи, подобные описанным выше, осуществлять долгосрочное планирование. Основная задача – сравнение происходящих во внешнем окружении изменений с существующим потенциалом фирмы. Они призваны создать общую среду компьютерной телекоммуникационной поддержки решений в неожиданно возникающих ситуациях. Используя самые совершенные программы, эти системы способны в любой момент предоставить информацию из многих источников. Для некоторых стратегических систем характерны ограниченные аналитические возможности.

На данном организационном уровне ИС играют вспомогательную роль и используются как средство опративного предоставления менеджеру необходимой информации для принятия решений.

В настоящее время еще не выработана общая концепция построения стратегических информационных систем вследствие многоплановости их использования не только по целям, но и по функциям. Существуют две точки зрения: одна базируется на мнении, что сначала необходимо сформулировать свои цели и стратегии их достижения, а только затем приспосабливать информационную систему к имеющейся стратегии; вторая – на том, что ор- ганизация использует стратегическую ИС при формулировании целей и стратегическом планировании. Повидимому, рациональным подходом к разработке стратегических информационных систем будет методология синтеза этих двух точек зрения.

Классификация по степени автоматизации

В зависимости от степени автоматизации информационных процессов в системе управления фирмой информационные системы определяются как ручные, автоматические, автоматизированные (рис. 8).

Ручные ИС характеризуются отсутствием современных технических средств переработки информации и выполнением всех операций человеком. Например, о деятельности менеджера в фирме, где отсутствуют компьютеры, можно говорить, что он работает с ручной ИС.

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 "информаци- онная система" вкладывается обязательно понятие автоматизируемой системы.

Автоматизированные ИС, учитывая их широкое использование в организации процессов управления, имеют различные модификации и могут быть классифицированы, например, по характеру использования информации и по сфере применения.

Например, роль бухгалтера в информационной системе по расчету заработной платы заключается в задании исходных данных. Информационная система обрабатывает их по заранее известному алгоритму с выдачей результатной информации в виде ведомости, напечатанной на принтере.

Классификация ИС по характеру использования информации

Информационно-поисковые системы (см. рис. 8) 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 результат- ной 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 могут служить система оперативного планирования выпуска продукции, 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 сведе- нию полученную информацию, но предложить иное по сравнению с рекомендуемым решение.

Классификация по сфере применения

Информационные системы организационного управления (см. рис. 8) предназначены для автоматизации функций управленческого персонала. Учитывая наиболее широкое применение и разнообразие этого класса систем, часто любые информационные системы понимают именно в данном толковании. К этому классу относятся информационные системы управления как промышленными фирмами, так и непромышленными объектами: гостиницами, банками, торговыми фирмами и др.

Основными функциями подобных систем являются: оперативный контроль и регулирование, оперативный учет и анализ, перспективное и оперативное планирование, бухгалтерский учет, управление сбытом и снабжением и другие экономические и организационные задачи.

ИС управления технологическими процессами (ТП) служат для автоматизации функций производственного персонала. Они широко используются при организации для поддержания технологического процесса в ме- таллургической и машиностроительной промышленности.

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 фирмы и охватывают весь цикл работ от проектирования до сбыта продукции. Создание таких систем весьма затруднительно, поскольку требует системного подхода с позиций главной цели, например получения прибыли, завоевания рынка сбыта и т.д. Такой подход может привести к существенным изменениям в самой структуре фирмы, на что может решиться не каждый управляющий.

Контрольные вопросы к разделу 1.4

Информационная система – это совокупность программных и аппаратных средств, а также организационное обеспечение, которые все вместе оказывают информационную поддержку человеку в различных сферах его деятельности. Особо хотелось бы акцентировать внимание читателя на том, что информационная система – это не только программный продукт и компьютеры с сетевым оборудованием, но и перечень регламентов и норм по эксплуатации системы, персонал, задействованный в процессах управления и администрирования всех ее компонентов и данные, которыми эта система управляет.

Руководство любой компании, внедряющей у себя новую информационную систему, должно для себя определить в первую очередь кто будет пользователем, администратором и поставщиком данных, а также как эксплуатация системы будет вписываться в существующее штатное расписание, согласовываться с действующими нормативными документами и, наконец, соответствовать текущим целям и миссии компании в целом. Только ответив на эти вопросы, можно задумываться о том, какие потребуются аппаратные средства, и сколько будет стоить программное обеспечение.

Итак, чаще всего мы сталкиваемся с автоматизированными информационными системами – системами, которые требуют участия людей в процессах управления собой. Системы, которые не требуют контроля со стороны человека, называются автоматическими информационными системами. Это не означает, что автоматические системы не имеют пользователей, а означает лишь то, что их работа действиями пользователей не управляется. Из наиболее доступных примеров информационных систем, работающих практически в автоматическом режиме, можно назвать поисковые системы в интернете, такие как google или яндекс, которые самостоятельно занимаются поиском новой и сортировкой существующей информации, а их пользователи являются всего лишь источниками запросов и потребителями ответов. Все информационные системы можно грубо поделить на информационно-поисковые, к коим и относятся упомянутые выше интернет сервисы, и системы обработки данных, где пользователи уже имеют возможность корректировать контролируемую системой информацию.

По назначению информационные системы обработки данных можно классифицировать примерно следующим образом:

Автоматизированные системы управления (АСУ) используются для автоматизации управления бизнес процессами на предприятии (АСУП) от финансов, бухгалтерии и документооборота и до конкретных технологических процессов на производстве или в обслуживании производственных активов. В базе данных систем, автоматизирующих технологические процессы (АСУ ТП), как правило, содержатся паспортные данные оборудования, данные о событиях, связанных с его эксплуатацией (осмотры, ремонты), результаты измерений, испытаний и прочая информация, влияющая на управление всем этим производственным хозяйством. Автоматизированные системы управления состоят из большого количества различных подсистем, в том числе тех, что будут описаны далее. Все эти подсистемы являются источниками данных для АСУ. Информация, накапливаемая в автоматизированной системе управления предприятием, должна также использоваться для анализа эффективности деятельности предприятия и планирования его развития в перспективе.

Географические информационные системы (ГИС) дают возможность хранить информацию о целевых объектах в форме пространственных данных и представлять эту информацию в виде электронной карты. ГИС позволяют работать с объектами в терминах пространственных запросов - отбирать данные в соответствии с заданными пространственными критериями (принадлежность к заданной территории, удаленность от указанной точки и т.д. и т.п.).

Диспетчерские системы управления призваны предоставлять соответствующему персоналу компании (диспетчерам) возможность мониторинга и удаленного оперативного управления производственными активами предприятия, а также позволять управлять чрезвычайными ситуациями, в том числе контролировать развитие аварий и прочих непредвиденных событий.

Системы автоматизированного проектирования (САПР, CAD) – это основной инструмент персонала, занимающегося инженерным проектированием. Подобные системы позволяют создавать чертежи объектов проектирования в электронном виде как в двух, так и в трехмерных проекциях и делать это в соответствии с принятыми стандартами и с требуемой точностью.

Приведенный список далеко не полный, но стоит отметить, что современные информационные системы все сложней относить к какому-то одному конкретному виду в силу их сложности и многофункциональности.

Есть смысл привести здесь еще один способ классификации информационных систем – это разделение их на системы реального времени и системы, работающие в обычном, не привязанном к хронометражу, режиме. В системах реального времени основным требованием является выполнение ключевых операций за отведенный регламентом промежуток времени. Если операция не может быть выполнена за указанный период, а растянутый во времени процесс ее полной и корректной обработки может негативно сказаться на процессах обработки других аналогичных действий, то такая операция останавливается или откладывается. Работу системы реального времени в первом приближении можно представить, как программную обработку внешних событий, которые могут наступать и длиться параллельно друг другу и быть связанными с разными объектами, контролируемыми (наблюдаемыми) системой. Большинство диспетчерских систем обязано работать в режиме реального времени, и одним из примеров таких систем является SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition). Система SCADA – это программный инструмент контроля над технологическим процессом в реальном времени, а контроль этот осуществляется за счет мониторинга и удаленного управления объектом диспетчеризации, которым может быть, в частности, производственное оборудование.

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 отличаются между собой как по составу, так и по главным целям.

Информационной системой - называется взаимосвязанная совокупность средств, методов и персонала, используемых для хранения, обработки и выдачи информации в интересах достижения поставленной цели. 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. В качестве основного технического средства переработки информации используют персональный компьютер (ПК). В крупных организациях наряду с персональным компьютером в состав технической базы информационной системы может входить мэйнфрейм или суперЭВМ. Особую роль в информационных системах отводится человеку, т.к. техническое воплощение информационной системы само по себе ничего не будет значить, если не учтена роль человека, для которого предназначена производимая информация и без которого невозможно ее получение и представление.

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.

Этапы развития информационных систем

Первые информационные системы появились в 50-х гг . В эти годы они были предназначены для обработки счетов и расчета зарплаты, а реализовывались на электромеханических бухгалтерских счетных машинах. Это приводило к некоторому сокращению затрат и времени на подготовку бумажных документов.

60-е гг . знаменуются изменением отношения к информационным системам. Информация, полученная из них, стала применяться для периодической отчетности по многим параметрам. Для этого организациям требовалось компьютерное оборудование широкого назначения, способное обслуживать множество функций, а не только обрабатывать счета и считать зарплату.

В 70-х - начале 80-х гг. информационные системы начинают широко использоваться в качестве средства управленческого контроля, поддерживающего и ускоряющего процесс принятия решений.

К концу 80-х гг. концепция использования информационных систем изменяется. Они становятся стратегическим источником информации и используются на всех уровнях организации любого профиля. Информационные системы этого периода, помогают организации достичь успеха в своей деятельности, создавать новые товары и услуги, находить новые рынки сбыта, обеспечивать себе достойных партнеров, организовывать выпуск продукции по низкой цене и многое другое.

Процессы, протекающие в информационной системе

Процессы , обеспечивающие работу информационной системы:

ввод информации из внешних или внутренних источников;

обработка входной информации и представление ее в удобном виде;

вывод информации для представления потребителям или передачи в другую систему;

обратная связь - это информация, переработанная людьми данной организации для коррекции входной информации.

Информационная система определяется следующими свойствами :

любая информационная система может быть подвергнута анализу, построена и управляема на основе общих принципов построения систем;

информационная система является динамичной и развивающейся;

при построении информационной системы необходимо использовать системный подход;

выходной продукцией информационной системы является информация, на основе которой принимаются решения;

информационную систему следует воспринимать как человеко-компьютерную систему обработки информации.

Внедрение информационных систем может способствовать:

получению более рациональных вариантов решения управленческих задач за счет внедрения математических методов и интеллектуальных систем и т.д.;

освобождению работников от рутинной работы за счет ее автоматизации;

обеспечению достоверности информации;

замене бумажных носителей данных на магнитные диски или ленты;

совершенствованию структуры потоков информации и системы документооборота в фирме;

уменьшению затрат на производство продуктов и услуг;

предоставлению потребителям уникальных услуг;

отысканию новых рыночных ниш;

привязке к фирме покупателей и поставщиков за счет предоставления им разных скидок и услуг.

Структура информационной системы

Структуру информационной системы составляет совокупность отдельных ее частей, называемыхподсистемами . П одсистема - это часть системы, выделенная по какому-либо признаку.

Общую структуру информационной системы можно рассматривать как совокупность подсистем независимо от сферы применения, а подсистемы называют обеспечивающими . Структура любой информационной системы может быть представлена совокупностью обеспечивающих подсистем: информационное обеспечение, программное обеспечение, техническое обеспечение, математическое обеспечение, правовое обеспечение, организационное обеспечение.

Информационное обеспечение

Математическое и программное обеспечение

Техническое обеспечение

Организационное обеспечение

Правовое обеспечение

Классификация ИС

Классификация ИС. Понятие проекта и проектирования. Введение в методологию построения информационных систем. Объекты и субъекты проектирования ИС.

Классификация методов и средств проектирования ИС. Основные задачи курса

1.1. Понятие информационной системы
Для определения состава и структуры систем и, в частности, информационных, приведем основные понятия (слайд 2) .

Система – совокупность взаимосвязанных элементов, образующая определенную целостность.

Целостность системы – проявление свойства эмерджентности , отражающего принципиальную несводимость свойств системы к сумме свойств отдельных ее элементов, и в то же время зависимость свойств каждого элемента от его места и функции внутри системы.

Элемент системы – часть системы, имеющая определенное функциональное назначение. При этом отдельный элемент какой-либо системы (как и сама система) может также быть элементом другой системы. Сложные элементы систем, в свою очередь состоящие из взаимосвязанных более простых элементов, называют подсистемами .

Структура системы – состав, порядок и принципы взаимодействия элементов системы, определяющие основные свойства системы. Структура – это та часть свойств, которая остается в системе неизменной при изменении ее состояния.

Архитектура системы – совокупность свойств системы, существенных для организации взаимодействия ее составляющих.

Системы значительно отличаются между собой как по составу, так и по целям. Примеры систем, состоящих из разных элементов и направленных на реализацию разных целей, представлены на слайде 3 .

Информационная система (ИС) – это комплекс, состоящий из информационного фонда, а также средств, методов, используемых для хранения, обработки и выдачи информации в интересах достижения поставленной цели (слайд 4) .

Очевидно, многие элементы системы (см. слайд 4 ) являются необязательными. Например, модель объекта может отсутствовать либо отождествляться с базой данных (БД), которая часто интерпретируется как информационная модель предметной области - структурная (для случая табличных, фактографических БД) или содержательная (для случая документальных БД ). Модель объекта и БД могут отсутствовать (а соответственно и процессы хранения и поиска данных), если система осуществляет динамическое преобразование информации и формирование выходных документов, без сохранения исходной, промежуточной, результирующей информации. Но отметим, что если и преобразование данных также отсутствует , то подобный объект не является ИС (он не выполняет информационной деятельности ), и следовательно он должен быть отнесен к другим классам систем (например, канал передачи информации и т. п.). Процессы ввода и сбора данных также являются необязательными, поскольку вся необходимая и достаточная для функционирования АИС информация может уже находиться в БД и составе модели, и т. д.

Приведенное определение информационной системы связано с привычной, но, тем не менее, особой формой целенаправленной деятельности человека - обработкой информации, обеспечивающей повышение эффективности решения задач его основной деятельности. Понятие «системности» здесь присутствует неявно и отражает существо функциональности : состав и структура ИС определяется, исходя из требований к уровню эффективности обслуживания информационных потребностей , прежде всего в части нахождения и обработки тех записей информационного фонда, которые содержат сведения, нужные для эффективного выполнения и управления процессами в сфере основной деятельности. Таким образом, информационная система имеет следующие свойства (слайд 4) :

любая информационная система может быть подвергнута анализу, построена и управляема на основе общих принципов построения систем;
информационная система является динамичной и развивающейся;
при построении информационной системы необходимо использовать системный подход;
информационную систему, так или иначе, следует воспринимать как человеко-машинную систему.

Информация как основной объект обработки ИС

Поскольку основным объектом и продуктом функционирования ИС является информация, необходимо дать определение понятий «данные» и «информация»;

Конструктивность такого определения состоит не столько в том, чтобы декларировать, что контекст есть и его надо использовать (обрабатывать), сколько в том, что система берет данные (сигналы, величины и т.д.) из бесконечно большого множества данных окружающей среды. Следовательно, необходимо выбрать только те, которые соответствуют контексту, т.е. необходимы и достаточны для решения конкретной задачи . Очевидно, что данные в этом случае должны обладать, а точнее (вследствие элементарности (атомарности) того, что называется «данное») должны быть связаны с контекстом, который обычно задается в виде набора отличительных признаков, которые, в свою очередь, также представляют собой некоторый набор данных. Далее для некоторой целевой обработки эти данные обрабатываются прикладной программой (данные связываются с методом обработки, являющимся одной из форм задания контекста) и, в итоге, полученный результат (тоже данные) должен быть связан со способом его использования, что и обеспечит действенность информации для «конечного пользователя» в реальности.

Отсюда следует важный вывод, который предопределяет не только отличия ИС от СУБД, но и подходы к проектированию систем автоматизированной обработки информации: ИС, помимо средств преобразования данных, так или иначе, имеет средства хранения и обработки контекста (при этом контекст – это, естественно, тоже данные, но выполняющие роль метаданных – данных о характере обрабатываемых данных), в том числе, как самостоятельного объекта.
Если бы назначением информационных систем было только хранение и поиск данных в массивах записей, то структура системы и базы данных была бы простой. Причина сложности в том, что практически любой объект характеризуется не только параметрами-величинами, но и взаимосвязями частей или состояний. Кроме того, как отмечалось выше, сам по себе отдельный элемент данных (величина) приобретает смысл (значение) только тогда, когда связан с природой значения (соответственно, другими элементами данных), что и позволит его интерпретировать.

Поэтому физическому размещению данных (и, соответственно, определению структуры физической записи) должно предшествовать описание логической структуры предметной области – построение модели соответствующего фрагмента реального мира, выделяющей только те объекты, которые будут интересны будущим пользователям, и представленные только теми параметрами, которые будут значимы при решении прикладных задач. Такая модель будет иметь очень мало физического сходства с реальностью, но будет полезна как представление пользователя о реальном мире . Причем это представление будет задаваться для неадекватной человеку жесткой вычислительной среды с числовым представлением информации, но описываться удобными для пользователя средствами.

Такой подход является компромиссом: за счет предварительно определяемого множества абстракций , общих для большинства задач обработки данных, обеспечивается возможность построения надежных программ обработки. Пользователь, используя ограниченное множество формальных, но достаточно знакомых понятий , выделяя сущности и связи, описывает объекты и связи предметной области; программист, используя такие типовые абстрактные понятия (как, например, числа, множества, агрегаты данных), определяет соответствующие информационные структуры. Система управления данными, используя двоичные формы представления типизированных данных, обеспечивает эффективные процедуры хранения и обработки данных.

При любом методе отображения предметной области в машинных базах данных (БД) в основе отображения лежит фиксация (кодирование) понятий и отношений между понятиями. Абстрактное понятие структуры ближе всего находится к так называемой концептуальной модели предметной среды и часто лежит в основе последней.

Понятие структуры используется на всех уровнях представления предметной области и реализуется как:

структура информации – схематичная форма (обеспечивающая переход к атрибутивная форме) представления сложных композиционных объектов и связей реальной предметной области (ПрО), выделяемых как актуально необходимые для решения прикладных задач, в общем случае без учета того, будут ли для ее решения использованы средства программирования и вычислительные машины. Эффективность здесь определяется уровнем абстрагирования, а также полнотой и точностью представления свойств посредством выбранной системы характеристик;
структура данных - атрибутивная форма представления свойств и связей ПрО, ориентированная на выражение описания данных средствами формальных языков (т. е. учитывающая возможности и ограничения конкретных средств с целью сведения описаний к стандартным типам и регулярным связям). Эффективность в этом случае связывается с процессом построения программы («решателя» прикладной задачи) и, в каком-то смысле – с эффективностью работы программиста;
структура записей – целесообразная (учитывающая особенности физической среды) реализация способов хранения данных и организации доступа к ним как на уровне отдельных записей, так и их элементов. Эффективность в этом случае связывается с процессами обмена между устройствами оперативной и внешней памяти и обеспечивается избыточностью данных, искусственно вводимой для обеспечения функциональной эффективности отдельных операций (например, поиска по ключам).

Основные компоненты ИС (слайд 6)

Основной и определяющей составляющей любой информационной системы являются функционально взаимосвязанные комплексы данных и процедур их обработки. Отметим, что эти комплексы ни по отдельности, ни вместе еще не создают той целостности , которая свойственна системам. Системные свойства проявляются, когда ИС рассматривается в динамике взаимосвязи со средой, т. е. когда существенными становятся факторы управляемости и адаптивности к изменяющимся внешним условиям, устойчивости во времени. Именно поэтому любая система, помимо функциональных компонент - основных с точки зрения назначения системы, необходимо включает организационные и обеспечивающие компоненты, назначением которых является создание необходимых условий для функционирования, и в том числе формирование субъектов управления. В свою очередь, ИС – это составная часть некоторой большей системы, обеспечивающая достижение какой-либо конкретной цели в деятельности человека.

Функциональные подсистемы реализуют и поддерживают модели, методы и алгоритмы обработки информации и формирования управляющих воздействий в рамках задач предметной области, т. е. состав и назначение функциональных подсистем зависит от предметной области особенностей использования ИС. На (слайде 6) перечислены некоторые области, функциональность которых кажется достаточно очевидной. Отметим только, что подсистема информационной поддержки так или иначе есть в составе любой деятельности, так как именно она определяет качество выполнения научно-исследовательских (в том числе маркетинговых) работ, конструкторскую и технологическую подготовку производства.

Состав обеспечивающих подсистем достаточно стабилен и обычно мало зависит от предметной области использования ИС. Отметим следующие компоненты:

информационное обеспечение (информационный фонд) , совокупность данных, определяющих не только практически значимую (целевую) информацию, но и способы ее организации (метаинформацию ), а также форму представления;
техническое обеспечение - физические компоненты системы, такие как внешняя память, технические и вычислительные средства, обеспечивающие непосредственно обработку и взаимодействие пользователя с ИС;
программное обеспечение – совокупность программных компонент регулярного применения, необходимых для решения функциональных задач и программ, позволяющих наиболее эффективно использовать вычислительную технику, обеспечивая пользователям наибольшие удобства в работе;
математическое обеспечение – совокупность методов, моделей и алгоритмов функциональной (целевой) обработки информации, используемых в системе;
лингвистическое обеспечение (ЛО) – это совокупность языковых средств, обеспечивающих гибкость и многоуровневость представления и обработки информации в АИС. Обычно ЛО включает языки запросов и отчетов, специальные языки определения и управления данными, обеспечивающие адекватность внутреннего представления и согласование внутреннего и внешнего представлений. ЛО в наибольшей степени зависит от особенностей предметной области.

Организационные подсистемы также относятся к обеспечивающим, но направлены в первую очередь на обеспечение эффективной работы персонала и системы в целом, поэтому могут быть выделены отдельно. Отметим, что разработка ИС должна начинаться именно с организационного обеспечения: обоснования целесообразности системы, экономических показателей, определяющих ее деятельность, состава функциональных подсистем, организационной структуры управления, технологических схем преобразования информации, порядка проведения работ и т. д.

Современное понимание информационной системы предусматривает использование компьютера, как основного технического средства обработки информации. Компьютеры, оснащенные специализированными программными средствами, являются технической базой и инструментом информационной системы.

Информационной системой называется программно-аппаратный комплекс, функционирование которого состоит в надежном хранении информации в памяти компьютера, выполнении специфических для конкретной предметной области преобразований информации и вычислений, предоставлении пользователю удобного и легко осваиваемого интерфейса.

Информационные системы есть во всех основных сферах современного общества: органы государственного управления, финансово-кредитная сфера, информационное обслуживание предпринимательской деятельности, производственная сфера, наука, образование и т. д.

При создании или классификации информационных систем возникают проблемы, связанные с формальным - математическим и алгоритмическим описанием решаемых задач. От качества создания системы 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.

Рассмотрим несколько видов информационных систем:

Структурированная система - 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.

Пример . 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.

Неструктурированная система - 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.

Пример . Попробуйте формализовать взаимоотношения в вашей студенческой группе. Наверное, вряд ли вы сможете это сделать. Это связано с тем, что для данной задачи существен психологический и социальный факторы, которые очень сложно описать алгоритмически.

Экспертная система - это программа, которая ведет себя подобно эксперту в некоторой, обычно узкой прикладной области. Типичные применения экспертных систем включают в себя такие задачи, как медицинская диагностика, локализация неисправностей в оборудовании.

Пример экспертной системы в электронике.

ACE. Экспертная система определяет неисправности в телефонной сети и дает рекомендации по необходимому ремонту и восстановительным мероприятиям. Система работает без вмешательства пользователя, анализируя сводки-отчеты о состоянии, получаемые ежедневно с помощью CRAS, программы, следящей за ходом ремонтных работ в кабельной сети. ACE обнаруживает неисправные телефонные кабели и затем решает, нуждаются ли они в планово-предупредительном ремонте и выбирает, какой тип ремонтных работ вероятнее всего будет эффективным. Затем ACE запоминает свои рекомендации в специальной базе данных, к которой у пользователя есть доступ. АСЕ реализована на языках OPS4 и FRANZ LISP и работает на микропроцессорах серии AT&T 3B-2, размещенных в подстанциях наблюдения состояния кабеля. Она разработана в Bell Laboratories. АСЕ прошла опытную эксплуатацию и доведена до уровня коммерческой экспертной системы.

Прочие классификации информационных систем:

Ручные ИС характеризуются отсутствием современных технических средств переработки информации и выполнением всех операций человеком. Например , о деятельности менеджера в фирме, где отсутствуют компьютеры, можно говорить, что он работает с ручной ИС.

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.

Классификация ИС по сфере применения.

Информационные системы организационного управления предназначены для автоматизации функций различных структурных подразделений.

Основными функциями подобных систем являются: оперативный контроль и регулирование, перспективное и оперативное планирование, бухгалтерский учет, управление сбытом и снабжением и другие экономические и организационные задачи.

ИС управления технологическими процессами (ТП) служат для автоматизации функций производственного персонала. Они широко используются при организации для поддержания технологического процесса в металлургической и машиностроительной промышленности.

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 фирмы и охватывают весь цикл работ от проектирования до сбыта продукции. Создание таких систем весьма затруднительно, поскольку требует системного подхода с позиций главной цели, например получения прибыли, завоевания рынка сбыта и т.д. Такой подход может привести к существенным изменениям в самой структуре фирмы, на что может решиться не каждый управляющий.