Принципы проектирования, внедрения и эксплуатации ЭИС

Принципы проектирования АИС – набор закреплённых многолетним и разносторонним опытом создания и эксплуатации АИС правил или требований. Наиболее общие из них:

- Идентичность - разработка новой, совершенствование уже существующей или внедрение полученной извне АИС являются сходными по своему содержанию научно-техническими проблемами, отличающимися одна от другой только содержанием ряда этапов и временными параметрами;

- Технологичность: автоматизированная технология означает разработку новой технологии или модернизацию существующей в условиях АИС и не допускает простого использования разработанного программно-аппаратного обеспечения в условиях старых традиционных технологий;

- Непрерывность, поэтапность и преемственность разработки и развития: АИС — постоянно развивающиеся на своей основе системы; каждое нововведение служит развитием основных системных принципов и уже достигнутого качества;

- Адаптивность: составляющие АИС должны обладать свойствами, обеспечивающими быструю адаптацию этих составляющих к изменениям внешней среды и новым средствам;

- Модульный принцип построения программных и технических средств: предполагает, что состав указанных средств состоит из блоков (“модулей”) обеспечивающих возможность их замены или изменения с целью совершенствования функционирования АИС или её адаптации к новым условиям;

- Технологическая (в т.ч. – сетевая) интеграция: предполагает единство для всей системы технологии создания, обновления, сохранения и использования информационных ресурсов и, в частности, - однократную обработку документов и данных а также их многократное и многоцелевое использование;

- Полная нормализация процессов и их мониторинг: многоцелевое использование информации АИС требует обеспечения высокой достоверности данных в системе. Для этого на различных этапах обработки и ввода информационных документов необходимо использовать различные формы контроля информации, требования к которому могут быть сформированы из состава решаемых задач и обрабатываемых данных. постоянный мониторинг необходим также для получения качественных и количественных характеристик функционирования АИС на основе встраиваемых и специально разрабатываемых средств интеллектуальной статистики;

- Регламентация: АИС ориентированы на функционирование в промышленном режиме, обеспечивающем массовую поточную обработку информационных документов; эта обработка регламентируется стандартами, маршрутными и пооперационными технологиями, нормативами на ресурсные и временные показатели, развитой службой диспетчеризации.

- Экономическая целесообразность: создание АИС должно предусматривать выбор таких проектных решений (в т.ч. программных, технических и организационно-технологических), которые, при условии достижения поставленных целей и задач, обеспечивают минимизацию затрат финансовых, материальных и трудовых ресурсов.

- Типизация проектных решений: разработка и развитие АИС и их сетей производится с ориентацией на межбиблиотечное сотрудничество, и кооперацию а также в соответствии с правилами и протоколами международного информационного обмена;

- Максимальное использование готовых решений: для сокращения стоимости и сроков разработки и внедрения АИС, а также уменьшения ошибок проектирования как системы в целом, так и отдельных её составляющих, рекомендуется максимально возможно использовать готовые решения и средства. В указанном плане при создании новой системы значительный объём работ связан с анализом альтернативных вариантов возможных решений, выбором наиболее соответствующего для объекта автоматизации и его адаптации к новым условиям применения;

- Корпоративность: при проектировании автоматизированной системы, входящей в состав системы более высокого уровня (города, ведомства, республики и т.п.), должна быть предусмотрена её аппаратная, программная, лингвистическая и информационная совместимость с другими участниками системы и/или сети АИС. Требования корпоративности могут входить в противоречие с требованиями или решениями, диктуемыми другими принципами, например – преемственности проектных решений;

- Ориентация на первых лиц объекта автоматизации: успешное выполнение работ по созданию АИС, её развитию и эксплуатации возможно только при условии их безусловной поддержки первым лицом объекта автоматизации (например, директора библиотеки или информационного органа) и закреплении непосредственной ответственности за их выполнение приказом по организации за руководителем на уровне не менее заместителя директора.

ИС - это сложные кибернетические системы, которые характеризуются: большим количеством составляющих элементов и выполняемых функций; многоуровневой иерархической структурой; наличием сложных информационных связей между элементами системы; многокритериальностью при наличии функциональной целостности и общей цели; наличием взаимодействия с внешней средой. Трудности изучения и организации сложных систем потребовали создания специального научного инструмента, называемого системным подходом и системным анализом.

Системный подход - понятие, подчеркивающее значение комплексности, широты охвата исследований.

Системный анализ - это конкретная методология познания применительно к проблемам управления сложными системами, включающая: рассмотрение системы как комплекса взаимосвязанных и взаимодействующих частей; рассмотрение системы как составной части системы более высокого уровня четкое выделение целей функционирования систем и пр.

С позиций системного анализа основная цель декомпозиции - это разделение по тем или иным признакам системы на части (подсистемы), имеющие меньшую сложность. При этом должны обеспечиваться условия как для анализа, так и для синтеза этих подсистем.

При создании ИС декомпозиция производится таким образом, чтобы подсистемы подчинялись какой-либо классификации, например, по функциям, этапам и структуре управления. ИС в целом должна быть такой системой, чтобы все подсистемы функционировали в соответствии с общей целью. Поэтому возникает проблема выбора как критерия функционирования всей системы, так и декомпозиции этого критерия, т.е. определения критериев функционирования отдельных подсистем (критериев субоптимальности). Для определения целей и критериев функционирования сложных систем и подсистем строят «дерево целей».

Подсистемы не могут и не должны быть обособленными или функционировать сами по себе. ИС представляет собой тесную взаимосвязь всех ее подсистем, а декомпозиция осуществляется для облегчения и упрощения анализа, проектирования и внедрения системы.

В ИС разделение на подсистемы обычно производится таким образом, чтобы подсистемы подчинялись какой-либо классификации. Направления декомпозиции ИС по функциям управления, организационному, иногда и временному признаку позволяют выделить функциональные, обеспечивающие, структурные и этапные подсистемы, а также относящиеся к этим подсистемам задачи управления.

Под функциональными подсистемами понимаются подсистемы, реализующие отдельные функции управления. К ним, например, можно отнести подсистемы планирования, контроля, учета, регулирования и др.

Взаимосвязь функциональных подсистем на примере производства может быть показана следующим образом. Производство организуется в соответствии с планом (отражающим модель выпускаемой продукции, услуг), разработанным в подсистеме планирования. В процессе функционирования производства на него оказывают влияние внешние возмущающие воздействия, что приводит к отклонению от параметров, заданных планом. Фиксация текущего состояния производства произво­дится в функциональной подсистеме учета. В функциональной подсистеме анализа определяется степень отклонения производства от заданного плана и вырабатываются управляющие воздействия, устраняющие возникающие отклонения. Непосредственное воздействие на производство, регулирование его параметров осуществляются в подсистеме регулирования, что и позволяет возвратить производство к плановым показателям.

В зависимости от специфики ОУ изменяется состав выполняемых системой функций управления, следовательно, различен и состав функциональных подсистем в ИС. Функциональные подсистемы имеют большое значение в решении задач управления. Каждая функциональная подсистема характеризуется своим специфическим ОУ, внутренней замкнутой информационной системой со своими внешними входами и выходами. В разных подсистемах управления приходится решать многочис­ленные функциональные задачи управления.

При решении функциональных задач средствами информационных технологий они должны быть преобразованы в вычислительные задачи, т.е. должны иметь алгоритм, программу и введены в ЭВМ.

Под обеспечивающими подсистемами понимаются подсистемы информационной базы, программного, технического, лин­гвистического, математического, организационного, правового обеспечения. Все задачи, решаемые функциональными подсистемами, выполняются на основе этого единого обеспечения. Приведенный перечень обеспечивающих подсистем можно назвать типовым, так как эти подсистемы входят в состав обеспе­чивающей части любой ИС.

Под структурными подсистемами понимаются подсистемы, соответствующие структурному (организационному) построению ОУ Например, на производстве это подсистемы отдельных участков, цехов, отделов, в министерствах - это подсистемы департаментов, центральных аппаратов и пр.

Под этапными подсистемами понимаются подсистемы, со­ответствующие различным этапам (режимам) деятельности ОУ. Такими этапами, например, могут быть этапы начального запуска, нормального функционирования, окончания функционирования системы, послеаварийного восстановления. Подобная декомпозиция характерна для АСУ-ТП (автоматизированные системы управления технологическими процессами).

Наиболее часто встречается декомпозиция ИС на функциональные и обеспечивающие подсистемы. На локальном уровне (например, производственных предприятий, объединений) отраслевые методические материалы по созданию ИС рекомендуют автоматизировать обработку информации по следующим функциональным подсистемам: планирования; оперативного управления; материально-технического снабжения; техничес­кой подготовки производства; сбыта и реализации готовой продукции; финансово-бухгалтерской деятельности; управления качеством продукции; управления кадрами.

Этот перечень носит рекомендательный характер, так как в каждом конкретном случае при выделении функциональных подсистем необходимо учитывать особенности ОУ. Каждая функциональная подсистема включает ряд комплексов задач, описываемых соответствующими математическими моделями, ре­шение которых дает необходимую для управления информа­цию. Рассмотрим состав некоторых основных, функциональных подсистем из приведенного выше перечня.