1.6. Вопросы к главе 1:

1. Как соотносятся понятия «данные» и «информация»?

2. Как можно определить информационный ресурс?

3. Чем характеризуются информационные ресурсы?

4. Перечислите наиболее значимые государственные ресурсы.

5. Дайте определение ИТ

6. Что такое АРМ?

7. Что является основной целью ИС?

8. Перечислите типовые операции информационных технологий.

9. Как можно классифицировать ИТ?

10. Как соотносятся ИТ и ИС?

11. Какие функции осуществляет система управления экономическим объектом?

12. Как можно характеризовать АРМ по уровням принятия решений в организации?

14. Назовите основные черты новых информационных технологий (НИТ).

1.7. Тесты для самоконтроля к главе 1:

1. Набор взаимосвязанных компонентов, функционирующих совместно для достижения определенной цели – это…

1. система

2. система управления

3. автоматизированное рабочее место

2. Информационная технология - это…

1. программное обеспечение, используемое для решения типовых задач обработки данных;

2. технические устройства, используемые при решении задач обработки данных

3. последовательность процедур и операций, выполняемых над исходными данными с помощью средств автоматизации;

3. Какие ИС функционируют в промышленности, транспорте, сельском хозяйстве, связи?

1. межотраслевые

2. отраслевые

3. территориальные

4. К какой группе классификации может быть отнесена ИТ страховой деятельности?

1. типу предметной области

2. способу построения сети

3. типу пользовательского интерфейса

5. Выберите свойство, присущее современным АРМ:

1. наличие модема;

2. невысокие требования к условиям эксплуатации;

3. дружественность по отношению к пользователю;

4. шифрование информации

6. Перечислите основные черты новых информационных технологий:

1. интерактивный режим работы, интеграция с другими программными средствами; гибкое изменение постановок задач и структуры используемых данных.

2. пакетный режим обработки, жесткая централизация, использование супер-ЭВМ

3. ориентация на объектно-ориентированное программирование, участие пользователя в обработке информации

Глава 2. Основные принципы создания автоматизированных информационных систем

2.1 Системное представление управляемого объекта и структурная и функциональная организация аис и аит.

Изучая предыдущую тему, мы выяснили, что производственные предприятия, фирмы, организации, муниципальные или региональные территориальные образования представляют собой сложные, как правило, многоуровневые системы. Они состоят из большого числа элементов, имеют многоуровневую структуру, обширные внешние и внутренние информационные связи. Управленческие решения в таких организациях создаются на основе накапливаемой в системе управления информации, а также той информации, которая поступает из внешней среды.

Любая система управления решает функциональные задачи, основываясь на выполнении процедур, связанных, так или иначе, с обработкой информации. Приведенная на рис. 2.1. схема ИС и ИТ позволяет наглядно представить их структурные и функциональные составляющие, включая систему поддержки принятия решений (СППР).

Для определения информации, необходимой для выполнения той или иной функции управления, и обработки этой информации для управленческого работника информационную систему можно условно представить в виде двух частей:

- функциональной;

• обеспечивающей.

Функциональная часть состоит из функциональных подсистем и отражает задачи, решаемые специалистами того или иного структурного подразделения. С помощью функциональной части определяются операции, осуществляемые работниками управления, их потребности в информации, используемой исходной документации и т. д. Именно в функциональной части осуществляется постановка задач управления. Функциональная часть состоит из подсистем, которые привязываются к соответствующим структурным подразделениям, обеспечивая их деятельность.

Создаваться функциональная часть информационной системы может в соответствии с одним из следующих принципов:

• позадачному;

• процессному.

Позадачный принцип появился раньше других. В соответствии с ним информационная система рассматривается как инструмент, предназначенный для поддержки какой-либо функции управления за счет решения соответствующих задач. Примеры задач могут быть следующие: Расчет месячного плана производства; Расчет фактической себестоимости производства; Расчет плана загрузки производственных мощностей и т. д. В этом случае функциональная часть состоит из подсистем, которые привязываются к соответствующим структурным подразделениям, обеспечивая их деятельность [24].

Набор обеспечивающих (технологических) подсистем, основываясь на АРМ, автоматизирует процесс информационного обслуживания.

Рис. 2.1. Структурная схема информационной системы и информационной технологии

Обеспечивающая часть ИС состоит из информационного, программного, технического, организационного, лингвистического, математического, правового и эргономического обеспечения.

Информационное обеспечение — это структурированное мно­жество всех управленческих документов и их машинных носите­лей, применяемых для автоматизации управления. ( Информационное обеспечение подробно рассматривается в главе 3 данного учебного пособия)

Программное обеспечение — это комплекс программ, описаний и инструкций, обеспечивающих создание и отладку программ и решение задач. Программное обеспечение состоит из двух частей: общее (общее системное программное обеспечение и общее прикладное про­граммное обеспечение) и специальное (специальное системное и специальное прикладное).

Под техническим обеспечением пони­мается множество компьютеров» связанных в сеть, сетевое обору­дование и каналы связи.

Математическое обеспечение – совокупность математических методов, моделей и алгоритмов обработки информации, используемых при решении функциональных задач .

Лингвистическое обеспечение (ЛО). С помощью лингвис­тического обеспечения осуществляется общение человека с маши­ной. ЛО включает:

• информационные языки — специализированные искусственные языки, используемые в различных системах обработки информации;

• языки управления и манипулирования данными ин­формационной базы ИТ;

• языковые средства информационно-поисковых систем;

• систему терминов и определений, используемых в процессе разработки и функционирования автоматизированных ИС и ИТ.

Организационное обеспечение (00) представляет собой ком­плекс документов, составленный в процессе проектирования ИС, утвержденный и положенный в основу эксплуатации. Они регламен­тируют деятельность персонала ИС в условиях функционирования ИТ, ИСФЗ и СППР. ОО формируется при проведении предпроектного обследо­вания, составлении технического задания и технико-экономического обоснования на проектирование, разработке проектных решений в процессе проектирования, выборе автоматизируемых задач, типовых проектных решений и пакетов прикладных программ.

Правовое обеспечение (ПрО) представляет собой совокупность правовых норм, регламентирующих правоотношения при создании и внедрении ИС и ИТ.

• правовое обеспечение на этапе разработки ИС и ИТ включает нормативные акты, связанные с договорными отно­шениями разработчика и заказчика, с правовым регулированием отклонений в ходе этого процесса.

• правовое обеспечение на этапе функционирования ИС и ИТ включает определение их статуса, правового положения и компе­тенции звеньев ИС и ИТ в организации, прав, обязанностей и ответ­ственности персонала, порядка создания и использования информа­ции в ИС, процедур ее регистрации, сбора, хранения, передачи и об­работки, порядка приобретения и использования вычислительной и телекоммуникационной техники.

Эргономическое обеспечение (ЭО) как совокупность методов и средств, используемых на разных этапах разработки и функциониро­вания ИС и ИТ, предназначено для создания оптимальных условий высококачественной, высокоэффективной и безошибочной деятель­ности человека в ИТ, для ее быстрейшего освоения. В состав эрго­номического обеспечения ИТ входят:

• комплекс документации, со­держащей эргономические требования к рабочим местам, информа­ционным моделям, условиям работы персонала;

• комплекс методов учебно-методической документации и технических средств, обеспечивающих обоснование и формулировку требований к уровню подготовки персонала, а также формированию системы от­бора и подготовки персонала ИТ;

• комплекс методов и методик, обес­печивающих высокую эффективность деятельности персонала в ИТ.

На рис. 2.2. представлена структура информационной системы. Для примера выбрана информационная система, обслуживающая муниципальное управление. Такие информационные системы функционирует следующим образом. На вход служб аппарата управления (управление муниципальным имуществом, управление городским хозяйством, управление образованием, культурой и спортом и т.д.) поступают данные из внешней среды и отчетные данные объекта управления [19].

Рис. 2.2. Структура информационной системы

Прямая связь обеспечивает передачу исходных данных внача­ле в функциональные подсистемы, где решается соответствующая функциональная задача. Результаты решения передаются по ка­налам прямой связи на объект управления.

Обратная связь, отражающая фактическое состояние объекта управления, вместе с информацией, поступившей из внешней сре­ды, направляется и аппарат управления. Из внешней среды по­ступает информация о партнерах, конкурентах, ценах, поставщи­ках, потребителях готовой продукции и т.д.

Если данный подход к созданию информационных систем используется на промышленном предприятии, то в качестве подсистем будут: «Производство», «Планирование», «Сбыт» и т.д., в рамках которых будут решаться соответствующие задачи.

При позадачном подходе к управлению ИС есть не что иное, как множество связанных между собой АРМ, обслуживающих раз­личные уровни управления. Структура сети АРМ отражает в боль­шинстве случаев организационную структуру управления пред­приятия.

В настоящее время постепенно развивается новый подход к управлению — процессный. Этот подход ориентирует на управление не отдельными структурными подразделениями предприятии, выполняющими свои функциональные обязанности, а сквозными бизнес-процессами. (Создание системы, ориентированной на процессный подход рассматривается в п.2.4.)

Созданию информационной системы предшествует построение модели автоматизируемого объекта. Существует много методологий построения моделей, которые принято делить на две группы: структурные и объектно-ориентированные. Наиболее распространены структурные методы. Структурные методы имеют следующие особенности:

• расчленение (декомпозиция) сложной системы на части, каждая из которых выполняет определенную функцию системы управления;

• иерархическое упорядочение частей системы и установление взаимосвязей между ними;

• использование графического представления частей системы.

Модель, построенная с помощью структурных методов, графически изображается с помощью набора диаграмм (рисунков), на которых части системы изображены в виде прямоугольников, связанных между собой. В рисунки включается текстовая информация для более точного определения содержания функций и взаимосвязей между частями системы.

Используются различные группы средств, описывающих функциональную структуру системы и взаимосвязи между её частями. Каждой группе средств соответствуют опре­деленные виды диаграмм, наиболее распространенными среди которых являются [4]:

• SADT (Structured Analysis and Design Technique – метод структурно­го анализа и проектирования) – модели и соответствующие фун­кциональные диаграммы;

• DFD (Data Flow Diagrams) – диаграммы потоков данных;

• ERD (Entity-Relationship Diagrams) – диаграммы "сущность-связь".

SADT-модель

Метод SADT (модель бизнес процессов) был разработан Дугласом Россом в 1973 г.

Модель состоит из диаграмм, фрагментов текстов и глоссария, имеющих ссылки друг на друга [4]. Ядром модели являются диаграммы, все функции организации и интерфейсы на них представлены как блоки и дуги соответственно. Место соединения дуги с блоком оп­ределяет тип интерфейса. Управляющая информация входит в блок сверху, в то время как входная информация, которая подвергается обработке, показана с левой стороны блока, а результаты (выход) показаны с правой стороны. Механизм (человек или автоматизиро­ванная система), который осуществляет операцию, представляется дугой, входящей в блок снизу.

Рис. 2.3. Основные графические элементы модели бизнес-процессов

Модель SADT представляет собой серию диаграмм с сопроводитель­ной документацией, разбивающих сложный объект на составные час­ти, которые изображены в виде блоков. Детали каждого из основных блоков показаны в виде блоков на других диаграммах. Каждая деталь­ная диаграмма является декомпозицией блока из диаграммы предыду­щего уровня. На каждом шаге декомпозиции диаграмма предыдущего уровня называется родительской для более детальной диаграммы.

Дуги, входящие в блок и выходящие из него на диаграмме верх­него уровня, являются теми же, что и дуги, входящие в диаграмму нижнего уровня и выходящие из нее, т.к. блок и диаграмма изображают одну и ту же часть системы. Некоторые дуги присоединены к блокам диаграммы обоими концами, у других один конец остается неприсоединенным. Не­присоединенные дуги соответствуют входам, управлениям и вы­ходам родительского блока. Источник или получатель этих погра­ничных дуг может быть обнаружен только на родительской диаг­рамме. Неприсоединенные концы должны соответствовать дугам на исходной диаграмме. Все граничные дуги должны продолжать­ся на родительской диаграмме, чтобы она была полной и непро­тиворечивой (см. пример на рис.2.4.)

Рис. 2.4 Пример декомпозиции блока диаграммы предыду­щего уровня

DFD-модель

Вопросы применение DFD впервые были рассмотрены в 1977 в книге К. Гейна и Т. Серон.

Диаграммы потоков данных (DFD) являются основным сред­ством моделирования функциональных требований к проектируе­мой системе [4]. С их помощью эти требования представляются в виде иерархии функциональных компонентов (процессов), связанных потоками данных. Главная цель такого представления — продемон­стрировать, как каждый процесс преобразует свои входные данные в выходные, а также выявить отношения между этими процессами.

Модель системы определяется как иерархия диаграмм потоков данных, описывающих асинхронный процесс преобразования информации от ее ввода в систему до выдачи пользователю. Диаграммы верхних уровней иерархии (контекстные ди­аграммы) определяют основные процессы или подсистемы с внешними входами и выходами. Они детализируются при помощи диаграмм ниж­него уровня.

Рассмотрим основные компоненты диаграмм потоков данных:

Внешняя сущность. Материальный объект или физическое лицо, представляющие собой источник или приемник информации. Определение некоторого объекта или системы в качестве внеш­ней сущности указывает на то, что они находятся за пределами границ анализируемой системы. Внешняя сущность обозначается квадратом бросающим на диаграмму тень (рис.2.5.)

Налогоплательщик

Рис.2.5 Графическое изображение внешней сущности.

При построении модели сложной ЭИС она может быть представ­лена в самом общем виде на так называемой контекстной диаграмме в виде одной системы как единого целого либо может быть деком­позирована на ряд подсистем. Подсистема изображается в виде квадрата со сглаженными углами разделенного на 3 сектора: поле номера, поле имени, поле физической реализации (рис. 2.6.). Номер служит для идентификации подсистемы. В поле име­ни вводится наименование подсистемы в виде предложения с под­лежащим и соответствующими определениями и дополнениями.

Рис.2.6. Изображение подсистемы в модели DFD

Процесс представляет собой преобразование входных потоков данных в выходные в соответствии с определенным алгоритмом. Процесс также изображается в виде квадрата со сглаженными углами разделенного на 3 сектора: поле номера, поле имени, поле физической реализации. Номер процесса служит для его идентификации. В поле имени вводится наименование процесса в виде предложения с активным недвусмысленным глаголом в неопределенной форме (вычислить, рассчитать, проверить, определить, создать, получить), за которым следуют существительные в винительном падеже, например: "Ввес­ти сведения о налогоплательщиках", "Выдать информацию о теку­щих расходах", "Проверить поступление денег". Информация в поле физической реализации показывает, какое подразделение организации, программа или аппаратное устройство выполняет данный процесс.

Рис.2.7. Графическое изображение процесса

Накопитель данных — это абстрактное устройство для хранения информации, которую можно в любой момент поместить в накопи­тель и через некоторое время извлечь, причем способы помещения и извлечения могут быть любыми. Накопитель данных на диаг­рамме потоков данных идентифицируется буквой "D" и произвольным числом. Имя накопителя выбирается из соображения наибольшей информативности для проектировщика (рис.2.8.).

D1 Реестр налогоплательщиков

Рис.2.8. Изображение накопителя данных

Поток данных определяет информацию, передаваемую через не­которое соединение от источника к приемнику. Поток данных на диаграмме изображается линией, оканчиваю­щейся стрелкой, которая показывает направление потока. Каждый поток данных имеет имя, отражающее его содержание.

ERD-модель

Диаграммы "сущность-связь" (ERD), впервые были введены Питером Ченом в 1976 г. Базовыми понятиями ERD являются сущности, атрибуты, связи[4].:

Сущностью (Entity) называют совокупность реальных или абстрактных объектов предметной области, обладающих одинаковым набором свойств (атрибутами). Сущность – это, как правило, существительное. Отдельный элемент совокупности – экземпляр сущности. Для сущностей имеют место следующие соглашения (правила):

– каждая сущность должна иметь уникальное имя. Одно и то же имя должно всегда интерпретироваться единственным образом;

– сущность обладает одним или несколькими атрибутами, которые либо принадлежат сущности, либо наследуются через связи с другими сущностями;

– совокупность атрибутов сущности с их конкретными значениями однозначно идентифицируют каждый экземпляр сущности;

– каждая сущность может обладать любым количеством связей с другими сущностями.

Выделяют следующие разновидности сущностей: простые – рассматриваются как не делимые; сложные – представляют собой объединение других объектов (сущностей) как простых, так и сложных.

Сложные объекты (сущности), в свою очередь, могут быть:

– составными, соответствующие отображению отношения «целое – часть»;

– обобщенными, отражающими наличие связи «род – вид»;

– агрегированными, соответствующими, обычно, какому-либо процессу, в который оказываются вовлеченными другие объекты.

Атрибут(Attribute) – это некоторое свойство сущности. Для атрибутов имеют место следующие соотношения:

– каждый атрибут должен иметь уникальное имя. Одно и то же имя атрибута должно интерпретироваться единственным образом;

– каждый атрибут принадлежи только одной сущности;

– атрибуты могут наследоваться от других сущностей, но наследуемый атрибут должен быть либо первичным ключом, либо его частью;

– для каждого экземпляра сущности должно существовать значение каждого ее атрибута;

– значения всех атрибутов сущности в ее конкретном экземпляре не должно повторяться .

Атрибуты (свойства) характеризуются четырьмя показателями: единичное или множественное, статическое или динамическое, условное или обязательное, простое или составное.

Каждая сущность может обладать любым количеством связей с другими сущностями модели.

Связь (Relationship) — поименованная ассоциация между двумя сущностями, значимая для рассматриваемой предметной области. Связь – это ассоциация между сущностями, при которой каждый экземпляр одной сущности ассоциирован с произвольным (в том числе нулевым) количеством экземпляров второй сущности, и наоборот. [3] Связь обычно выражается глаголом.

Существуют следующие типы (степени) связи: один-к-одному (1:1), один-ко-многим (1:N); многие-к-одному (N:1), многие-ко-многим (N:N). Кроме типа связи, указывают класс принадлежности ,который указывает может ли отсутствовать связь экземпляра одной сущности с экземпляром другой.

Цель моделирования данных (ERD-модели) состоит в обеспечении разработчи­ка ЭИС концептуальной схемой базы данных в форме одной модели или нескольких локальных моделей, которые относительно легко могут быть отображены в любую систему баз данных.