информационно-коммуникационная техника-1

Информационно-коммуникационная техника

3.7.1. Информационные системы

Широкое проникновение логистики в сферу экономики в существенной степени обязано компьютеризации управления материальными потоками и, в частности, созданию систем поддержки принятия решений и автоматизированных систем управления производственными и логистическими процессами. В настоящее время существенно возрастает информационная составляющая экономической активности субъектов рынка, наблюдается новый этап компьютеризации различных видов предпринимательской деятельности, вызванный развитием мультимедиа технологий. Графика, анимация, фото, видео, звук, текст в интерактивном режиме работы создают интегрированную информационную среду, в которой производитель, посредник и клиент приобретают качественно новые возможности. Мультимедиа продукты успешно используются в различных информационных, демонстрационных и рекламных целях. Внедрение мультимедиа в телекоммуникации стимулировало бурный рост новых применений.

Совершенствование количественных показателей микропроцессорной техники, на базе которой создаются вычислительные системы, определило качественную возможность интеграции различных участников логистической цепи и позволило с комплексных позиций подойти к управлению материальным потоком. В условиях современной конкурентной экономики использование систем информационного обеспечения производственно-хозяйственных процессов на предприятии помогает им занимать лидирующие позиции в бизнесе. Исследования, основанные на практических данных, показывают, что применение современных систем связи и управления позволяет значительно повысить эффективность работы логистических звеньев, в ряде случаев не менее чем на 20 %. Телекоммуникационные и вычислительные сети имеют большое значение для ускорения информационных и материальных

потоков, оптимизации производственных процессов и форсирования инноваций¹.

В последнее время все большее количество руководителей начинают осознавать важность построения на предприятии корпоративной информационной системы как необходимого инструментария для управления бизнесом в современных условиях.

Основа любой информационной системы (ИС) - вычислительный комплекс, оснащенный соответствующими аппаратными и программными средствами. Они должны быть надежными, устойчивыми, масштабируемыми, удобными, гибкими, достаточно легко перенастраиваемыми, открытыми для настройки и доработки. Кроме того, их следует снабжать средствами для интеграции с САПР, ГИС, АСУТП, с различными модулями и приложениями поставщиков различного программного обеспечения (ПО). Весь спектр оборудования и программного обеспечения, использующегося при обработке информации предприятия, должен представлять собой не просто случайный набор элементов, а ряд подсистем, тщательно скомпонованных, с четко оговоренными интерфейсами между ними. Компьютерная увязка информационных потоков обеспечивает практически неограниченный доступ операторов различных рабочих мест к любому информационному источнику и потоку, что обеспечивает нахождение наиболее быстрого и рационального решения и увеличивает надежность всех технологических и деловых процессов.

В состав ИС должны входить средства для документационного обеспечения управления, информационной поддержки предметных областей, коммуникационное программное обеспечение, средства организации коллективной работы сотрудников и другие вспомогательные (технологические) продукты. Из этого, в частности, следует, что обязательным требованием к ИС является интеграция большого числа программных продуктов.

Наполнение предметной части ИС может существенно изменяться в зависимости от профиля деятельности предприятия. Некоторая

часть ИС определяется такими характеристиками, как масштаб организации и объемы информационных работ. С их увеличением становится актуальным внедрение специализированных модулей делопроизводства и архивного хранения, которые способны поддерживать крупные электронные архивы смешанной документации с обеспечением необходимого уровня надежности и безопасности хранения информации.

В дополнение к функционалу, структуру ИС определяют и реализующие данный функционал технологии. С этой точки зрения современные информационные системы должны отвечать целому набору обязательных требований. Среди них, в первую очередь, стоит отметить использование архитектуры клиент-сервер с возможностью применения большинства промышленных СУБД, обеспечение безопасности с помощью различных методов контроля и разграничения доступа к информационным ресурсам, поддержку распределенной обработки информации, модульный принцип построения из оперативно-независимых функциональных блоков с расширением за счет открытых стандартов (API, COM и другие), а также поддержку технологий Internet/intranet, которые стали неотъемлемой чертой современных ИС. Учитывая этот факт, при выборе составляющих ИС необходимо отдавать предпочтение программам (СУД, САДП), которые поддерживают полноценную работу из обычного браузера, фактически, имеют так называемый "тонкий клиент" и специальное серверное программное обеспечение, обеспечивающее функционирование данного клиента. Как правило, такое техническое решение позволяет использовать стандартные хранилища данных (библиотеки документов, базы данных) из локальных, корпоративных и глобальных сетей, не требуя существенных затрат на дополнительное администрирование и поддержание целостности, надежности и безопасности хранения данных.

Кроме того, немаловажную роль играют и другие - эксплуатационные - характеристики ИС: легкость администрирования, эргономичность, наличие локализованного (русифицированного) интерфейса и т.п.

Информационные системы, используемые для целей логистики, как и другие автоматизированные системы управления, являются постоянно развиваемыми системами. ИС создаются надолго, и на протяжении их жизненного цикла неизбежно произойдет не одна компьютерная революция. Поэтому при их проектировании

необходимо предусматривать возможность постоянного совершенствования элементов системы, увеличения числа объектов управления, возможность расширения реализуемых информационной системой функций и количества решаемых задач. При этом надо иметь в виду, что характер эволюции системы оказывает большое влияние на эффективность ее функционирования, степень приспособления к изменениям направлений и приоритетов бизнеса.

В зависимости от назначения информационные системы можно подразделить на:

• а) информационно-поисковые, обеспечивающие сбор и частичную подготовку информации для ее дальнейшего использования;

• б) информационно-советующие, подготавливающие определенные предложения и рекомендации по управлению тем или иным производственным или логистическим процессом;

• в) автоматизированные системы управления, позволяющие в автоматизированном или автоматическом режимах осуществлять управление отдельными операциями или работой предприятия в целом.

Практика эксплуатации информационно-поисковых систем (ИПС) показала их недостаточную эффективность. Это обусловлено тем, что хотя ИПС и облегчают извлечение нужной информации, они все же не способны дать достаточную интеллектуальную ее оценку, т.е. сделать обобщение, группирование, удаление избыточных данных и повысить достоверность за счет исключения ошибок и обработки нескольких независимых источников информации (как правило, не только корпоративных баз данных, но и внешних, расположенных, например, в Internet). Проблема эта становится чрезвычайно важной в связи с лавинообразным возрастанием объема информации и увеличением требований к инфосистемам по производительности - сегодня успех в управлении предприятием во многом определяется оперативностью принятия решений, данные для которых и предоставляет ИС.

На помощь старым методам приходит оперативная обработка данных (On-Line Analitical Processing). Сила OLAP заключается в том, что в отличие от классических методов поиска запросы здесь формируются не на основе жестко заданных (или требующих для модификации вмешательства программиста) форм, а с помощью гибких нерегламентированных подходов. OLAP обеспечивает выявление ассоциаций, закономерностей, трендов, проведение классификации,

обобщения или детализации, составление прогнозов, т.е. предоставляет инструмент для управления предприятием в реальном времени.

Не останавливаясь на тонкостях организации различных моделей OLAP (например, таких как радиальная схема, "звезда", "снежинка" или многомерные таблицы), суть работы OLAP можно описать как формирование и последующее использование для анализа массивов предварительно обработанных данных, которые еще называют предвычисленными индексами. Их построение становится возможным исходя из одного основополагающего предположения, - будучи средством принятия решений, OLAP работает не с оперативными базами данных, а со стратегическими архивами, отличающимися низкой частотой обновления, интегрированностью, хронологичностью и предметной ориентированностью. Именно неизменность данных и позволяет вычислять их промежуточное представление, ускоряющее анализ гигантских объемов информации.

Сегодня доступен целый ряд различных систем OLAP, ROLAP (реляционный OLAP), MOLAP (многомерный OLAP) -Oracle Express, Essbase (Arbor Software), MetaCube (Informix) и другие. Все они представляют собой дополнительные серверные модули для различных СУБД, способные обрабатывать практически любые данные. Интеграция информационно-поисковой системы с системой оперативного анализа информации позволяет во много раз увеличить эффективность первой, поскольку данные в этом случае не просто хранятся, а работают на конечный результат.

Современные информационные технологии, такие как системы поддержки принятия решений - DSS (Desicion Support System), экспертные системы и другие, обеспечивают возможность для эффективного анализа технико-экономических проектов, моделирования процессов, подготовки и представления результатов для последующего принятия решений.

Системы поддержки принятия решений обрабатывают данные для оказания помощи менеджерам при осуществлении альтернативного выбора. Они не просто представляют или анализируют сведения, а группируют информацию в аналитических рамках, применяя такие методы, как математические отношения, моделирование и другие алгоритмы. Итог представляет собой результат в конкретном или предполагаемом виде. Системы выработки решений обычно рассматривают альтернативные варианты; руководство затем принимает решение

по рекомендации, сравнивая данную модель действий с другими вариантами (они могут быть выражены не цифровым значением) при подходе к окончательному решению.

Экспертные системы - это компьютерные программы, которые имитируют поведение человека при решении проблем. Компьютерные модели построены с использованием искусственного интеллекта для имитации базы знаний и "правил правой руки" или навыков, которым пользуются эксперты при принятии решений. Экспертные системы помогают при принятии решений в ходе проведения конференций типа "вопрос-ответ" в интерактивном режиме с пользователями. Такие системы создают рекомендации, основанные на имеющейся базе знаний, диалога с лицами, ответственными за принятие решений, и имеющихся в наличии внешних баз данных. Эти системы предназначены для улучшения качества решений в ситуациях, характеризующихся как динамичные, экстренные или сложные.

Термин "информационная система" все чаще в настоящее время относят к классу программных продуктов, облегчающих или "автоматизирующих" ведение бизнеса. Комплексная автоматизация подразумевает перевод в плоскость компьютерных технологий всех основных деловых процессов организации. Современные системы управления деловыми процессами позволяют интегрировать вокруг себя различное программное обеспечение, формируя единую информационную систему. Тем самым решаются проблемы координации деятельности отдельных звеньев логистической цепи и контроля за состоянием дел в них, а топ-менеджеры получают своевременный доступ к достоверным данным о ходе деловых и хозяйственных процессов и имеют средства для оперативного принятия и воплощения в жизнь своих решений (рис. 3.7.1). Применение аналитического ПО позволяет высвободить человеческие ресурсы, занятые рутинной работой по сбору данных, и переключить их на обслуживание и поддержку клиентов - направления, где присутствие человеческого начала много предпочтительнее компьютерного.

Полученный автоматизированный комплекс представляет собой гибкую открытую структуру, которую можно перестраивать и дополнять новыми модулями или внешним программным обеспечением. Наиболее существенной чертой комплексной информационной системы становится расширение контура автоматизации для получения замкнутой, саморегулирующейся системы, способной гибко и оперативно перестраивать принципы своего функционирования.

Рис. 3.7.1. Информационно-управляющая система предприятия [135]

В качестве примера можно привести современную информационную систему, автоматизирующую ведение складского хозяйства: она отслеживает поступление товаров на склад, отпуск их покупателю, а также контролирует наличие на складе необходимого количества каждого продукта. При этом развитая ИС должна помогать оптимизировать работу со складами и транспортными службами, начиная от оптимизации транспортных затрат при доставке сырья, товара, планирования схем доставки товара заказчику и заканчивая сбалансированным распределением продукции по складам (если их несколько), оптимизацией транспортных затрат при проведении такого распределения, а также оптимизацией выполнения заказов с учетом и транспортных затрат, и наличия готового товара и полуфабрикатов на складах. Как видим, возможности "идеальной" системы по управлению складами выходят далеко за рамки чисто учетно-складских операций.

Сердцем ИС является мощное хранилище данных (data warehouse). В большинстве случаев для создания собственной информационной

системы невозможно обойтись без использования баз данных, которыми управляет специальная системная программа, обычно называемая "системой управления базами данных" (СУБД). Она обладает знаниями по поводу связи между разнородными данными об объектах, оборудовании, процессах и других элементах производства, которые могут храниться в базе¹. Например, в случае складской системы СУБД, управляющая соответствующей базой данных, должна знать, что для всех единиц любого товара, перечисленных в общей складской ведомости, должно быть проставлено правильное число в документе, регулирующем поступление товаров на склад. Такого типа свойства называются целостностью базы данных. При создании информационной системы разработчик сообщает СУБД, какого рода ограничения целостности система должна поддерживать в базе данных, а далее ответственность берет на себя СУБД, без требования вмешательства прикладной программы. Обычно механизм обеспечения целостности баз данных интегрируется с механизмом управления транзакциями - последовательностью операций модификации базы данных, воспринимаемыми СУБД как одна атомарная операция.

С точки зрения пользователей, единый банк данных организуется по матричному принципу: по горизонтали перечисляются данные о материальных компонентах производства, а по вертикали - о процессах производства, компонентах управления. Оба направления матрицы открыты для добавлений - постепенного наращивания, причем одновременно может использоваться несколько разных матриц.

Качественными характеристиками базы данных являются показатели: объем памяти и скорость поиска и выдачи данных, а также возможность редактировать, обновлять хранящиеся данные, накапливать их нарастающим итогом как по количеству, так и по времени. Важными являются показатели разнообразия и наглядности форм представления выдаваемых данных (цветное изображение, печатное, графическое, некодированные данные и др.).

Характеристики базы данных в большей части являются и качественными характеристиками всей информационной системы с учетом таких показателей как скорость обмена данными (скорость потока информации), надежность работы всего оборудования, входящего в состав информационной системы, и некоторых других [137, с. 554].

Еще одной особенностью СУБД является обеспечение выполнения гак называемых незапланированных (ad hoc) запросов к базе данных. Если при проектировании информационной системы, предназначенной для автоматизации управления складом, было запланировано выполнение запросов о наличии на складе товаров, операций модификации данных при отпуске товаров со склада и их получении, а впоследствии возникла необходимость в информации об общем объеме поставок от данного поставщика, то при отсутствии СУБД понадобилась бы переделка информационной системы. Однако СУБД, обладая достаточными знаниями о предметной области (например, о структуре и смысле данных складской информационной системы), может обеспечить универсальный язык запросов (обычно SQL), позволяющий сформулировать произвольный запрос на выборку информации из соответствующей базы данных. Такой запрос может быть в любой момент подан с терминала (без участия информационной системы) или встроен в одну из прикладных программ, входящих в информационную систему.

Не менее важно и то, что большинство современных СУБД способно обеспечить так называемый режим мультидоступа. Сегодня развитые компьютерные архитектуры обычно относятся к одной из двух категорий (или к их комбинации): информационно-вычислительный сервер с подключенными к нему терминалами, либо локальная или распределенная сеть серверов и клиентских рабочих станций, обеспечивающая совместное использование ресурсов. В любом случае каждый из потенциальных пользователей вправе в любой момент воспользоваться услугами информационной системы. Соответственно, информационная система должна иметь возможность параллельно (или квазипараллельно - главное, чтобы конечный пользователь не замечал задержки ответа) выполнить операции, задаваемые несколькими пользователями одновременно. При этом такое "параллельное" выполнение вполне корректно, т.е. результат получается таким, как если бы несколько параллельных транзакций выполнялось последовательно (в литературе

по базам данных используется термин "сериализованное выполнение пользовательских транзакций"). Подавляющее большинство современных развитых СУБД поддерживает эту возможность, избавляя разработчиков информационных систем от необходимости заботиться об обеспечении режима мультидоступа.

Довольно часто проектирование и разработка информационной системы сложны даже в том случае, если система опирается на какую-либо современную СУБД. Приходится решать задачи трех видов: проектирование и разработка логической структуры самой информационной системы как набора программ; проектирование лежащей в основе общего проекта информационной системы базы данных; проектирование и разработка интерфейсных подсистем как тех, которые относятся к взаимодействиям информационной системы с конечным пользователем, так и тех, что связывают прикладные программы с СУБД. Если проектируемая информационная система достаточно сложна (а это обычное явление), то решение подобных задач "вручную", без привлечения программных инструментальных средств, как правило, превышает человеческие возможности.

Большинство подходов, связанных с проектированием и построением информационных систем, опирается на инструментальные средства, позволяющие автоматизировать создание системы. Поэтому деятельность такого рода получила название CASE (Computer Aided Software Engineering). Задача по созданию информационной системы делится на несколько подзадач. Это разделение зависит от применяемого подхода, но в любом из них всегда присутствуют два действия. Первое - сбор информации и моделирование бизнеса, второе - построение архитектуры будущей системы. При моделировании бизнеса рассматриваются три аспекта: объекты, с которыми оперирует бизнес; процессы, которые он выполняет; события, управляющие изменениями процессов и объектов. Соответственно, можно определить три типа моделирования: информационное, функциональное и событийное.

Наиболее развитые CASE-системы позволяют автоматизировать процесс проектирования и разработки прикладной системы, поддерживая полную документацию обо всем этом процессе. Может быть, наиболее важно то, что такие системы существенно помогают создавать схему базы данных, лежащей в основе проекта информационной системы. CASE-системы позволяют естественно

(и достаточно просто) пройти путь от интуитивного представления структуры и поведения нужной предметной области до формализованного представления в терминах языка SQL.

Другой класс программных средств (часто интегрированных с CASE-системами) составляют программные системы языков четвертого поколения (4GL). Такие, как правило, интерпретируемые языки предоставляют пользователю более или менее удобные средства для формирования интерфейса с конечным пользователем (например, в виде меню или форм), обеспечивают сравнительно простые возможности для взаимодействия с системой управления базами данных, а также предоставляют (обычно достаточно примитивные) средства программирования. Основное достоинство языков четвертого поколения в том, что они обеспечивают возможность так называемого "быстрого прототипирования приложений" (rapid prototyping).

При использовании 4GL можно быстро соорудить работающий прототип будущей системы, обеспечивающий требуемый интерфейс с конечным пользователем и взаимодействующий с макетом базы данных (а возможно, и с реальной базой данных, если она к этому времени подготовлена). Приходится говорить про "прототип", поскольку большинство современных систем 4GL не обеспечивают той эффективности прикладных систем, какую дают обычные языки программирования. Вместе с тем, стоит заметить, что уже существует масса реально используемых информационных систем, разработанных исключительно на том или ином 4GL.

Современным направлением разработки ИС является объектно-ориентированный подход. Суть этого метода состоит в том, что проектируются не данные и программы в отдельности, а объекты, сочетающие в себе и данные, и программы, информационно и функционально характеризующие соответствующие сущности предметной области. Подход полезен как с методологической точки зрения (исчезают две разнородные характеристики предметной области - данные и программы объединяются в объекты), так и с точки зрения техники проектирования и разработки программных систем (вместо двух технически не связанных, но логически переплетенных веток образуется один надежный ствол). С начала 90-х гг. объектно-ориентированное программирование фактически вытеснило модульное, сейчас непрерывно совершенствуются методы построения объектных моделей.

Следует заметить, что создание многоуровневых автоматизированных систем управления материальными потоками связано со значительными затратами, в основном в области разработки программного обеспечения, которое, с одной стороны, должно обеспечить многофункциональность системы, а с другой, - высокую степень ее интеграции.

Большинство интегрированных информационных систем построены по одной и той же схеме: есть базы данных, где можно накапливать информацию, и есть аналитическая часть для обработки этих данных. На выбор программных продуктов влияют особенности бизнес-процесса данного предприятия. Разные программы обладают разным набором функций, и часто получается, что многообразие бизнес-процессов трудно уместить в то представление, которое есть в корпоративных информационных системах. Однако главная проблема в настоящее время - это значительное отставание менеджмента отечественных компаний от западных.

Для того чтобы избежать ошибок при автоматизации управления, по мнению специалистов, начинать надо не с автоматизации, а с постановки регулярного менеджмента. Иными словами, должна быть задана будущая система управления, где отдельные компоненты собраны в единое целое и прописаны их взаимосвязи. Несущая конструкция системы управления состоит из двух моделей - функциональной (набор устоявшихся функций) и бизнес-модели процесса управления (этапы принятия решения). Причем последняя присутствует в каждом из элементов первой.

Если регулярный менеджмент - это субъект управления, то объектом управления является сама компания: персонал, материально-техническая база, производственно-технологические и логистические процессы. Программный же продукт является прослойкой между субъектом и объектом управления, позволяющей первому управлять более эффективно.

Вторая причина, затрудняющая внедрение современных корпоративных систем на отечественных предприятиях, связана с развитием самих программ. Дело в том, что за последние двадцать-тридцать лет основные мировые разработки в области информационных технологий претерпели несколько качественных изменений. И если западные компании имели возможность осваивать эти системы постепенно, версию за версией, то у российских компаний такой возможности нет - они получили сразу последний вариант.

Неудивительно, что внедрить такие продвинутые системы удается немногим.

В настоящее время на рынке ПО существует много предложений готовых "информационных систем" для любого типа предприятий. Отличительной особенностью комплекса автоматизированных средств, предлагаемых известными фирмами, является их интегрированность и универсальность. Полнофункциональные пакеты прикладных программ содержат информационно-поисковую систему; набор аналитических инструментов и прочих средств поддержки принятия решений; средства моделирования, прогнозирования, долгосрочного планирования; средства анализа бизнеса и состояния дел в бизнес-процессах; средства управления структурой бизнес-процессов и организационных единиц.

Системы по определению должны поддерживать очень большой спектр функций, необходимых предприятиям с самыми разными типами производства и системами ведения бизнеса - гибко координировать подразделения и службы предприятия на всех этапах от момента получения заказа до доставки и выдачи товара покупателю, обеспечивать высокоэффективную работу всех бизнес-процессов, помогать оптимизировать различные операции (как производственные, так и деловые), и самое главное - помогать менеджерам управлять предприятием как единой системой. При этом даже поверхностный анализ предложений производителей экономического ПО позволяет сделать выводы, что основной тенденцией сегодня является повсеместный переход на использование Internet/Intranet-технологий. Практически все гиганты этой индустрии, такие как SAP, PeopleSoft, Baan и другие заявили о выходе Intranet-версий своих программных комплексов.

Однако готовые ИС "большой пятерки" (компании Baan, J/D/Edwards, Oracle, PeopleSoft и SAP) совсем недешевы (от полумиллиона долларов), да и не все из них локализованы. На российском рынке присутствуют и средние интегрированные системы - это продукты Symix (в России их продвигает компания Socap) и QAD (в нашей стране представлена ее партнером - BMS Software). Еще несколько иностранных компаний продвигают системы, которые по своим свойствам приближаются к корпоративным (развитые функции планирования производства есть, например, в системе Concorde XAL, ее продает компания Columbus IT Partner) или