Тема 1.2 . Техническое и технологическое обеспечение автоматизированных информационных систем Состав и содержание информационных технологий, используемых на различных уровнях управления
Информационные технологии управления состоят из следующих составляющих (технологий) (см.рис.12).
Рис.12 Составляющие информационных технологий управления
1. Транзакционные технологии (TPS - Transactions Processing Systems):
WEB
OLTP (On-line Transaction Processing -— обработка транзакций в реальном времени)
Поддержка электронного документооборота-
MS Offise – офисный пакет
Технологии аналитической обработки данных (DSS),
Технологии, поддерживающие управленческие функции (MIS)
OLAP – (online analytical processing, аналитическая обработка в реальном времени)
MRP – (Material Requirement Planning — планирование потребности в материалах)
ERP –(Enterprise Resource Planning System — Технологии с использованием систем планирования ресурсов предприятия)
3. Технологии поддержки принятия решения руководством (ESS):
BI – Business Intelligence
Data Maning
Нечеткие системы
Нейросети
Экспертные системы
Агенто - ориентированные системы
Большинство технологий связаны между собой информационно, отсюда их создание должно базироваться на стандартах интерфейсов.
Типовые информационные технологии, используемые на оперативном уровне управления
Транзакционные технологии (TPS) предназначены для ежедневной обработки поступающих в виде документов сообщений (счета, акты, накладные и т.д.), что позволяет создавать различные отчеты, сводки, ведомости, Такого рода результирующие документы необходимы для оперативного управления производственного, снабженческого, реализационного или иного процесса. Главная функция данного уровня состоит в регистрации в базе данных всех событий происходящих на предприятии и за его пределами.
TPS-технология включает ряд базовых, таких как OLTP-технология (On-line Transaction Processing), web-технология, офисная технология ,технологии поддержки потоков работ (workflow),поддержки потоков документов (электронный документооборот).
Для этого создаются АРМы бухгалтеров, менеджеров, начальников цехов, отделов, кладовщиков, нормировщиков, кассиров и т.д.
В результате функционирования TPS-технологии получают стандартные документы: платежные поручения, счета, расходные и приходные накладные и т.д.
Решаются хорошо структурированные задачи, по которым имеются необходимые входные данные и известны алгоритмы и стандартные процедуры их обработки.
Например
- обработка данных об операциях, производимых фирмой;
- создание периодических контрольных отчетов о состоянии дел в фирме;
- получение ответов на всевозможные текущие запросы и оформление их в виде бумажных документов или отчетов.
Информация для внутреннего и внешнего использования
OLTP-технологии, офисные технологии
Рис.13. TPS-технологии для решения структурированных задач
Пример простейшей транзакционной системы OLTP-технологии - любая бухгалтерская система (если отсутствует интегрированная информационная система).
TPS-технологии используют базовые информационные технологии, которые можно классифицировать по виду обрабатываемой информации.
Под базовой информационной технологией понимается такой набор составляющих ее инструментальных программных и других средств, которые, с точки зрения конечного пользователя, далее не делятся.
|
Текст |
|
Таблицы |
|
Графика |
|
Оперативные данные |
|
Знания |
|
Звук, анимация |
|
Почта, сетевая |
|
Информация |
-
Текстовые процессоры
Табличные процессоры
Графические процессоры
Система управления базами данных
Экспертные системы
Мультимедиа
Web-технологии
Рис.14. Базовые информационные технологии
Таблица 3
Типовые информационные технологии, используемые на тактическом уровне управления
На тактическом уровне используются две технологии, первая из которых предназначена для автоматизации управленческой деятельности (MIS-технологии), а вторая для поддержки принятия решений - СППР (DSS-технология).
Технологии, поддерживающие управленческие функции (MIS) предназначены для автоматизации планирования деятельности предприятия (организации), а также для организации контроля над ходом выполнения планов производства и реализации продукции.
MIS-технология необходима для организации функций:
планирования снабжения,
производства и реализации готовой продукции,
финансового планирования,
контроля их выполнения
составления отчетов для руководства.
Технологии аналитической обработки данных (DSS) необходимы для подготовки (формирования) управленческих решений среднего (тактического уровня).
Исходной информацией здесь служат не ежедневно поступающие сообщения, а специально накопленные данные за длительный период, позволяющие определять тенденции процессов или событий в различных разрезах.
DSS технология - известна как система поддержки принятия решений
Информация
для оперативного уровня управления
Анализ
и оценка состояния предприятия
Операции
Логические Сравнительные
Информация
для менеджера, принимающего решение
OLAP, DSS, MIS-технологии
Рис.15. Технологии, используемые на тактическом уровне управления
В настоящее время достаточно распространенной технологией, ориентированной на поддержку принятия решений, является OLAP-система (On-line Analytical Processing).
Ряд современных ERP-систем, например, таких как MS Navision, поддерживает аналитическую обработку данных средствами OLAP-технологий.
В основу данной технологии положен метод хранения данных в специальной форме, названной хранилищем данных (Date Warehouse).
Информация в них представляется в агрегированном виде так, чтобы просматривались тенденции изменения данных, причины возникших отклонений и возможные решения.
На этом этапе решаются следующие задачи обработки данных:
- оценка планируемого состояния объекта управления;
- оценка отклонений от планируемого состояния;
- выявление причин отклонений;
- анализ возможных решений и действий.
На тактическом уровне, как правило, создаются следующие виды отчетов:
1. Специальные отчеты - по запросам управленцев или когда произошло что-то незапланированное.
2. Сравнительные отчеты - данные из различных источников или классифицированные по различным признакам и используемые для целей сравнения.
3. Чрезвычайные отчеты содержат данные исключительного (чрезвычайного) характера.
Типовые информационные технологии, используемые на стратегическом уровне управления
Рассмотрим технологии поддержки принятия решений руководства (ESS).
На высшем, стратегическом уровне структуры управления используются системы, ориентированные в основном на работу с внешними, по отношению к предприятию, данными.
Для них характерна нечеткость, неполнота и противоречивость.
Например, информация о конкурентах, ситуациях на рынке, перспективы изменения тех или иных цен на продукцию, энергоносители, изменение таможенных тарифов и т.д.
Ниже на рисунке 16 - типовые информационные технологии и операции, используемые на стратегическом уровне.
Информация
из оперативного и тактического уровней
управления
Данные
внешней среды
Выбор
стратегических решений, анализ тенденций
Операции
Логические Сравнительные
Нечеткие
Выбранные
решения
BI-технологии, DM-технологии, нечеткие системы, нейросети, экспертные системы, агентно-ориентированные системы
Рис. 16. Типовые информационные технологии, используемые на стратегическом уровне управления
Можно выделить три наиболее распространенных подкласса:
- интеллектуальный анализ данных (BI-технологии: Business Intelligence), который, в свою очередь включают:
- DM: Data Mining (технологии интеллектуального анализа данных)
- технологии обработки нечеткой информации;
- нейротехнологии.
- системы обработки знаний (экспертные системы)
- агентно-ориентированные системы.
1. Data Maning - поиск закономерностей и связей между различного рода объектами и процессами. (явлениями).
Разницу между OLAP –технологией и Data Mining можно продемонстрировать с помощью решения следующей проблемы:
|
Проблема |
Какую задачу можно сформулировать для OLTP-технологии |
Какую задачу можно сформулировать для OLAP-технологии |
Какую задачу можно сформулировать для DM-технологи |
|
Снижение количества клиентов |
Рассчитать количество клиентов по периодам |
Какова динамика средних размеров счетов настоящих и бывших клиентов |
Какова закономерность в отказе клиентов от наших услуг |
Рис.17.Сравнение OLAP –технологии и Data Mining
Задачи, решаемые с помощью DM-технологий:
- классификации – выявляются признаки, характерные для некоторой группы объектов. Наличие таких признаков позволяет вновь появившийся объект отнести к одному из классов;
- кластеризация –исходные объекты разбиваются на однородные группы (кластеры). Наличие таких групп позволяет принять решение по отношению одной из них;
- выявление ассоциаций, то есть закономерностей, отраженных в данных, фиксирующих наступление каких-либо событий;
- выявление последовательностей, то есть закономерностей, фиксирующих наступление событий с некоторым разрывом во времени.
Создаются средства для решения перечисленных задач, среди которых можно выделить технологию нечетких систем.
Существует огромное количество проблем, для решения которых невозможно получить полную и точную информацию.
В результате появилось понятие «мягкие вычисления», которые были положены в основу обработки нечетких высказываний (программные пакеты FuzziCalk, CubiCalk, FuzziSoft).
Нейросети - предназначенны для воспроизведения неосознанных мыслительных усилий человека в форме нейросетей (NeuroShell, NeuralWorks, Neuro Solution). Нейросети, в отличие от обычных программных систем, не требуют программирования, что ставит их в ряд перспективных средств принятия решений.
Экспертные системы - базируются на моделях знаний (деревья вывода, деревья целей, семантические сети и т.д).
Особое место здесь занимают знания, позволяющие решать обратные задачи.
Рассмотренные технологии типовые, они используются в процессе управления объектами в различных областях экономической деятельности: промышленности, связи, транспорте, добывающей отрасли, торговле, банковской и других сферах.
Агентно-ориентированные системы в большинстве своем находятся в стадии апробации на реальных объектах.
Агент – это вообще лицо, действующее по поручению кого-либо, представитель учреждения, уполномоченный.
Программный агент – это программа, способная действовать в интересах достижения целей, поставленных перед пользователем.
Они действуют от лица пользователя.
Интеллектуальные программные агенты обладают следующими свойствами:
- автономность – функционирование без вмешательства со стороны своего владельца и контроль внутреннего состояния и своих действий;
- коммуникативность – взаимодействия с другими агентами;
- реактивность – восприятие среды;
- активность- способность генерировать цели и действия рационально;
- наличие базовых знаний о себе, окружающей среде и других агентах.
Особая роль отводиться мобильным агентам – программам, которые могут перемещаться по сети.
Они покидают клиентский компьютер и перемещаются на другой для выполнения своих действий, после чего возвращаются обратно (или не возвращаются).
Например
- агент перемещается на сервер, обрабатывает там данные, посылает их агенту, а затем возвращается;
- агент может отсоединить компьютер от сети и доставить результаты расчетов адресату;
- агент может выполнить расчеты на сервере, где вычислительные мощности достаточные для решения задачи, а затем возвратиться. Таким образом, программный агент - это «активный искусственный деятель», имеющий цели, мотивацию, обязательства и желания. Искусственная жизнь – это процесс взаимодействия программных агентов.
Cloud computing
Главное направление развития агентно-ориентированных систем связано с поведением в окружающей среде.
В результате их появления стало развиваться искусственное общество, в котором воспроизводятся социальные процессы.
Примером может служить множество агентов, представляющим поведение продавцов бензина (система апробировалась в Западном Йоркшире, Великобритания).
Агент пользуется целью максимизировать прибыль и двумя показателями: цена бензина и производственные затраты.
Агенты могут наблюдать за соседними бензоколонками.
Если их цена отличается, то они уполномочены манипулировать ими в соответствии с правилами. В зависимости от динамики прибыли агент выбирает стратегию поведения.
Содержание основных технологических операций. Операции сортировки и их применение для решения экономических задач
Функционирование информационных технологий можно представить в виде последовательности этапов, выполнение которых осуществляется технологиями, находящимися выше базового уровня.
Базовые информационные технологии, находящиеся на нижнем уровне иерархии технологий информационной системы, как правило, состоят из этапов, процедур, операций и действий, каждая из которых содержит операции или действия.
Имеются следующие типовые процедуры:
1. Процедура получения исходных данных, состоящая из операций: сбора, регистрации, ввода и контроля, электронной передачей данных.
2. Процедура обработки данных, содержащая логические (поиск, группировка, сортировка) и вычислительные операции.
3. Процедура передачи и потребления результатов решения задачи, содержащая операции: контроль правильности результатов, передача их пользователю, архивирование и ксерокопирование.
Базовый уровень
Рис.18.Типовые элементы информационных технологий
Сбор и регистрация информации. Сбор осуществляется либо автоматически с датчиков информации, встроенных в технологическую линию или контрольно-измерительные приборы, либо вручную путем фиксации результатов какой-либо деятельности на бумажных документах или технических средствах.
Передача информации. Передача выполняется в том случае, если существует потребность во взаимодействии между территориально удаленными пользователями. Над сообщением, посылаемым источником информации выполняется три процедуры: преобразование в соответствующую форму, кодирование и модуляция. Приемная сторона также выполняет три процедуры: демодуляция, декодирование, преобразование сообщения в первичную форму.
Процедура передачи информации между структурными подразделениями предприятия и сторонними организациями базируется на электронном документообороте. Под электронным документооборотом будет пониматься движение электронных документов от аппарата управления к объекту управления и обратно, а также из внешней среды.
Документооборот строго регламентируется путем указания места обработки документов, момента их получения или передачи на другое место или сдачи в архив. Различают обычный (бумажный) и электронный документооборот. Электронный документ – это бумажный документ, введенный в память компьютера в соответствии с установленными правилами или полученный по каналам передачи данных из внешней среды.
Функции систем электронного документооборота состоят в следующем:
1. Хранение электронных документов в архиве.
Носители электронных документов характеризуются двумя параметрами:
- стоимостью хранения 1 мегабайта информации;
- скоростью доступа к информации.
Задача заключается в выборе оптимального носителя.
2. Организация поиска документов.
Существуют два типа поиска:
А). Атрибутивный поиск: каждому документу присваивается набор идентифицирующих его атрибутов. Поиск документа осуществляется путем сравнения значений этих атрибутов со значениями в документах, находящихся в архиве. Примерами атрибутов могут служить: код поставщика, код или фамилия служащего, время создания документа и т. д.
Б). Полнотекстовый поиск: документ отыскивается по словам, входящим в сам документ.
Для поиска известного документа используется атрибутивный тип, для неизвестного - полнотекстовый.
3. Поддержка защиты документов от несанкционированного доступа. Каждый документ должен иметь список пользователей, имеющих право доступа к нему.
4. Маршрутизация и передача документов.
Маршрутизация сообщений - в системе электронного документооборота - это построение схемы, согласно которой они передаются с одного рабочего места в другое.
Известны:
1. Свободная маршрутизация: последовательная или параллельная. При последовательной маршрутизации документ проходит от одного пользователя к другому, а при параллельной - он одновременно поступает к нескольким пользователям.
2. Свободная маршрутизация с контролем исполнения. Под контролем понимается:
-контроль доставки документа;
-контроль исполнения (выдача извещения, что задание выполнено);
-мониторинг задания (кто и что сейчас делает с заданием).
3. Маршрутизация по заранее определенным маршрутам с контролем исполнения.
4. Система электронной почты.
Операция ввода и контроля относится к наиболее трудоемким, так как она, в большинстве случаев, сопряжена с ручными действиями. Процесс ввода документов возможен двумя способами:
-ручной ввод;
-автоматизированный ввод.
При вводе возможны ошибки, которые выявляются различными методами контроля. Среди многочисленных методов контроля, базирующихся на естественной избыточности. Наиболее распространенными среди которых являются:
Лексический
Арифметический
Логический
Синтаксический
Контроль по модулю,
Контроль с помощью справочника
Обработка данных - бывает логическая (сортировка, группировку, поиск), либо вычислительная.