2014-02-24
3806
Принципы создания, классификация и этапы развития информационно-управляющих систем
Рассмотренные ранее свойства экономических систем обусловили необходимость применения при создании ИУС соответствующих принципов.
Первым и основополагающим из них является принцип системного подхода. Суть его состоит в том, что каждое явление рассматривается и оценивается во взаимосвязи с другими. При этом все составные элементы системы и происходящие в ней процессы взаимно увязываются с учетом как внутренних, так и внешних факторов.
Системный подход сосредоточивает внимание на объекте как на едином целом, а не на частях, взятых отдельно. Системный подход связан с общей активностью системы во имя достижения единой цели независимо от происходящих изменений только в одной или некоторых из ее частей. При таком подходе в процессе создания любой ИУС выполняются следующие этапы:
• определение целей системы;
• выработка требований к системе, т.е. границ объекта управления;
• определение функциональных подсистем, их структуры и задач в общей системе управления;
• выявление и анализ связей между подсистемами;
• установление порядка функционирования всей системы в целом и ее динамики.
Принцип системного подхода не только является основополагающим при создании ИУС, но и в значительной степени влияет на другие рассмотренные ниже принципы, предопределяя их успешную реализацию.
^ Принцип решения новых задач означает, что эффективность ИУС повышается при решении задач, которые при традиционной ручной технологии управления невозможно решить или можно решить с недостаточной точностью. К числу этих задач относятся задачи оптимизации, а также задачи, решаемые вручную приближенно и по упрощенной методике.
^ Принцип первого руководителя состоит в том, что разработку и внедрение ИУС нужно проводить под непосредственным руководством первого руководителя объекта. Отечественная и зарубежная практика свидетельствует, что всякая попытка передоверить дело создания ИУС второстепенным лицам неизбежно приводит к тому, что система не дает ожидаемого эффекта.
^ Согласно принципу непрерывного развития системы при проектировании ИУС необходимо предусмотреть возможность быстро реагировать на возникновение новых задач управления и совершенствовать уже внедренные задачи в процессе изменения объекта.
^ Принцип согласованности пропускных способностей отдельных частей системы означает необходимость достижения такого условия, при котором пропускная способность каждого последующего звена должна быть не меньше пропускной способности предыдущего звена.
^ Принцип типизации предполагает максимальное использование при создании ИУС экономически оправданных практикой типовых проектных решений.
В соответствии с принципом автоматизации документооборота следует автоматизировать не только расчеты, но и оформление документов, сбор и передачу исходных данных и результатов расчетов.
При создании ИУС важно иметь в виду принцип однократности ввода данных в ЭВМ, согласно которому многократное использование любого рода однородных сведений при решении задач не должно приводить к повторному вводу данных.
Кроме этих основных принципов при разработке ИУС руководствуются также принципами координации усилий разработчика и заказчика, единства дальних и ближних целей создания ИУС, гибкости разработки различных средств, предназначенных для сбора, обработки и выдачи информации.
Для большинства ИУС особое значение имеет проблема надежности и живучести системы. ИУС должна обладать способностью компенсировать последствия нарушений и повреждений отдельных элементов системы.
Создаваемые и функционирующие ИУС могут значительно отличаться характером и объемом решаемых задач, типами объектов управления и рядом других признаков. В основу классификации ИУС можно положить следующие признаки:
• уровень действия (государственные, региональные, муниципальные, системы объединений, предприятий или фирм);
• сфера применения или предметная область (бухгалтерские, статистические, налоговые информационные системы и т.д.);
• степень интеграции (многоуровневая или корпоративная);
• назначение или характер объектов управления (административное, производственное, социальное и др.);
• степень автоматизации (ручные, автоматизированные и автоматические);
• способ обработки информации (централизованная, децентрализованная и др.);
• характер получаемой информации (информационно-справочная, информационно-советующая, управляющая).
Обобщенная характеристика ИУС предприятия или фирмы в разные периоды времени в зависимости от состава решаемых задач и цели ее применения представлена в табл. 1.1.
Таблица 1.1
| Период времени | Состав Решаемых задач | Характер информационной системы | Цель применения |
| 1960-1970 гг. | Трудоемкие частные задачи | Информационная система обработки данных | Сокращение трудоемкости обработки данных |
| 1970-1980 гг. | Комплексы задач в различных сферах применения (учетных и других) | Информационная система комплексной обработки данных | Универсализация и стандартизация процедур обработки данных |
| 1980-1990 гг. | Задачи по управлению текущей и оперативной деятельностью | Управленческая информационная система | Выработка наиболее рационального решения |
| 1990 г. по настоящее время | Решение задач, связанных с прогнозированием и принятием управленческих решений | Стратегическая информационная система, система поддержки принятия решений | Разработка стратегии развития экономических объектов |
Первые информационные системы появились в начале 1960-х гг. с началом широкого применения первых серийных ЭВМ отечественного производства. Они были предназначены для решения отдельных частных задач, что приводило к сокращению трудоемкости обработки данных.
В 1970-е гг. начали решаться комплексы задач в различных областях экономики (например, плановые, бухгалтерские, статистические и др.). Для этого потребовались более совершенные технические средства многофункционального назначения, программное обеспечение (пакеты прикладных программ) стали разрабатывать для определенного класса задач, что позволило унифицировать и стандартизировать процесс обработки данных. Работы в области автоматизации управления носили экспериментальный характер и проводились разрозненно.
В 1980-х гг. концепция использования информационных систем сместилась в сторону комплексного решения задач управления текущей и оперативной деятельностью предприятий или фирм, позволяющих выработать наиболее рациональное решение. Этот период характеризуется массовым внедрением управленческих информационных систем для различных звеньев органов управления экономикой страны, чему предшествовала разработка типовых проектных решений.
К началу 1990-х гг. с переходом к рыночной экономике характер использования информационных систем вновь изменяется в связи с автоматизацией функций прогнозирования и комплексной поддержки принятия решений, а также с появлением новых методов управления на основе реинжиниринга и экспертных систем.
ИУС становятся стратегическим источником информации; для развития производственных и коммерческих объектов в различных сферах деятельности. Таким образом, информационные -системы этого периода, представляя вовремя нужную информацию, носят стратегический характер, обеспечивающий конкурентное преимущество в развитии различных хозяйствующих объектов.
Развитие информационных систем на современном этапе связано с разработкой интегрированных (многоуровневых и корпоративных) систем управления различными экономическими объектами.
В процессе исследования и разработки ИУС необходимо выделять отдельные ее части и элементы с целью учета особенностей их использования на этапах создания и эксплуатации. В соответствии с этим выделяют функциональную и обеспечивающую части ИУС. Состав этих частей регламентируется ГОСТом и другими руководящими и методическими материалами по созданию ИУС.
Функциональная часть ИУС, реализующая экономико-организационную модель управления объектом, состоит из комплекса административных, организационных и экономико-математических методов, обеспечивающих решение задач планирования, учета и анализа показателей для принятия управленческих решений.
Функциональная часть содержит ряд подсистем, конкретный состав которых зависит от особенностей той или иной ИУС. Эти подсистемы выделяются в соответствии с конкретными целями и включают в себя комплексы или конкретные задачи, решаемые в процессе функционирования ИУС.
Обеспечивающая часть ИУС представляет собой комплекс взаимосвязанных средств определенного вида, состоящих из информационного, лингвистического, технического, программного, математического, организационного, правового и эргономического обеспечения.
^ Информационное обеспечение ИУС включает в себя систему классификации и кодирования информации, систему нормативно-справочной документации, оперативную документацию, систему организации, ведения, хранения, внесения изменений в нормативную документацию, а также массивы данных на технических носителях.
Всю информацию ИУС подразделяют на входную, выходную и промежуточную. Входную информацию составляют исходные данные для решения задач ИУС, в том числе первичные, нормативно-справочные и промежуточные. Выходная информация представляет результат решения задач и используется для решения других задач ИУС как входная.
Входная и промежуточная информация составляет информационную базу ИУС, которая содержит данные, необходимые для управления объектом, и призвана обеспечивать регулярную и эффективную реализацию функций ИУС.
При разработке информационного обеспечения выполняются следующие основные работы: предпроектное обследование, разработка технического и рабочего проектов, подготовка нормативно-справочной информации (НСИ) и формирование информационной базы ИУС.
Исходными данными для создания информационного обеспечения ИУС являются материалы предпроектного обследования, содержащие сведения о существующей системе управления, системе документооборота, действующих классификаторах, технико-экономической информации, нормах и нормативах, системе первичных документов, а также требования к системе кодирования, классификации и информационной базе, определяемые задачами управления.
^ Лингвистическое обеспечение ИУС представляет собой совокупность языковых средств, используемых в ИУС, а также правил формализации естественного языка при общении персонала с вычислительными средствами в целях повышения эффективности машинной обработки информации. Лингвистическое обеспечение призвано облегчить общение человека с ЭВМ.
Лингвистическое обеспечение ИУС содержит следующие
элементы:
• информационные языки для описания структурных единиц информационной базы ИУС (документов, показателей, реквизитов и др.);
• языки управления и манипулирования данными информационной базы ИУС;
• языковые средства информационно-поисковых систем;
• языковые средства систем автоматизации проектирования
ИУС;
• диалоговые языки специального назначения и другие
языки;
• системы терминов и определений, используемые в процессе разработки и функционирования ИУС.
^ Техническое обеспечение ИУС включает весь комплекс технических средств (технические средства сбора, регистрации, передачи, обработки, отображения, размножения информации, оргтехнику и др.), обеспечивающих работу ИУС. Центральное место среди всех технических средств занимает ЭВМ.
Структурными элементами технического обеспечения являются технические средства, методические и руководящие материалы, техническая документация и персонал.
В состав технических средств включаются средства сбора и регистрации информации, ввода, обработки и вывода информации, подготовки данных, средства передачи данных и линии связи, средства диспетчеризации и устройства автоматического съема информации, средства оргтехники и другое вспомогательное оборудование.
Методические и руководящие материалы делятся на следующие три части: общесистемные методические материалы, специализированные руководящие технические материалы и нормативно-справочные документы. В состав общесистемных методических материалов входят государственные и отраслевые стандарты, относящиеся к техническому обеспечению ИУС, а также ГОСТы единой системы конструкторской и технической документации. В состав специализированных руководящих технических материалов входит комплекс взаимоувязанных методик по всем этапам разработки комплекса технических средств (предварительный выбор, выбор средств сбора и регистрации данных, средств обработки и накопления информации, средств представления данных и др.).
В состав персонала включаются разработчики периферийных средств, систем телеобработки данных, организационно-технического обеспечения, смежных частей проекта, а также монтажно-наладочный, эксплуатационный и обслуживающий персонал.
^ Программное обеспечение ИУС представляет собой совокупность программ, позволяющих осуществлять функционирование комплекса технических средств и реализующих решение задач в Различных ИУС.
В состав программного обеспечения входят общесистемные и специальные программы, а также инструктивно-методические Материалы по применению средств программного обеспечения.
К общесистемному программному обеспечению относятся операционные системы вычислительного комплекса, предназначенные для расширения функциональных возможностей ЭВМ, автоматизации планирования очередности вычислительных работ, контроля и управления процессом обработки данных, а также автоматизации работ программистов.
Специальное программное обеспечение представляет систему программ в целях реализации необходимых функций управления в рамках разрабатываемой ИУС математических и организационных моделей. Оно включает пакеты прикладных программ, осуществляющих организацию и обработку данных.
Инструктивно-методические материалы являются технической документацией по программному обеспечению.
^ Математическое обеспечение ИУС включает совокупность математических методов, моделей и алгоритмов для решения задач управления и обработки информации. Математическое обеспечение делится на средства математического обеспечения, техническую документацию, персонал и методы выбора математического обеспечения ИУС.
К средствам математического обеспечения относятся средства моделирования процессов управления, типовые задачи управления, методы многокритериальной оптимизации, методы математического программирования, методы математической статистики, методы теории массового обслуживания и др.
Техническая документация по данному виду обеспечения ИУС содержит описание задач, задание на алгоритмизацию, экономико-математическую модель задачи, тестовый и контрольный примеры.
Персонал составляют специалисты по организации управления объектом, постановщики задач управления, специалисты по вычислительным методам и др.
К методам выбора математического обеспечения ИУС относятся методы определения типа задач, методы оценки вычислительной сложности алгоритмов и методы оценок допустимых отклонений получаемых решений от оптимальных.
^ Организационное обеспечение ИУС представляет собой совокупность методов и средств, регламентирующих деятельность персонала в условиях функционирования ИУС. Организационное обеспечение реализует следующие функции:,
• анализ существующей системы управления и формулировку направлений повышения ее эффективности;
• выбор направлений совершенствования существующей системы управления;
• выбор и постановку задач управления, повышающих эффективность разрабатываемой системы;
• формулировку требований к комплексу технических средств для решения выбранных задач;
• разработку организационных решений по составу, структуре, организации и методологии решения задач управления в ИУС, по составу рабочих процедур и предписаний о порядке их выполнения;
• внедрение методов решения задач управления.
Базой для определения принципов создания организационного обеспечения служат результаты предпроектного обследования и выводы о необходимости совершенствования существующей системы управления путем внедрения ЭВМ.
Организационное обеспечение включает совокупность методических и руководящих материалов по различным стадиям разработки и внедрения ИУС (предпроектное обследование, выбор автоматизируемых задач, их внедрение и др.). В состав средств входит описание постановок экономических задач, пакетов прикладных программ, организационной структуры объекта управления и др.
К технической документации относятся техническое задание на разработку ИУС, ее технико-экономическое обоснование, технические документы по стадиям разработки и внедрения ИУС. Персонал включает специалистов по разработке и обеспечению функционирования ИУС, в том числе и внутри функциональных подразделений объекта управления.
^ Правовое обеспечение ИУС представляет собой совокупность правовых норм, регламентирующих отношения при создании и внедрении ИУС и определяющих правовой статус результатов ее Функционирования.
Правовое обеспечение этапов разработки ИУС включает нормативные акты, связанные с договорными отношениями разработчика и заказчика в процессе создания ИУС, с правовым регулированием различных отклонений в ходе этого процесса, а
также с реализацией процесса разработки ИУС различными видами ресурсов.
Правовое обеспечение этапа функционирования ИУС включает:
• статус системы в конкретных секторах экономики, правовое положение о компетенции звеньев ИУС и организации их деятельности;
• права, обязанности и ответственность персонала ИУС;
• правовое положение отдельных видов процесса управления
в ИУС;
• порядок создания и использования информации в ИУС, процедуры ее регистрации, сбора, хранения, передачи и обработки;
•методы получения и использования ЭВМ и других технических средств;
• порядок создания и использования математического и программного обеспечения.
Правовое обеспечение подразделяется на общую часть (нормативные акты), регулирующую вопросы организации и функционирования всех ИУС определенного вида, и на локальную часть, регулирующую специфические вопросы организации и функционирования конкретных ИУС.
^ Эргономическое обеспечение ИУС представляет собой совокупность методов и средств, используемых на разных этапах разработки и функционирования ИУС и предназначенных для создания оптимальных условий для высокоэффективной и безошибочной деятельности специалиста в ИУС, а также для ее быстрейшего освоения.
В состав эргономического обеспечения ИУС входят:
• комплекс различной документации, определяющей формулирование эргономических требований к рабочим местам, информационным моделям и условиям деятельности персонала, а также выбор наиболее целесообразных способов реализации этих требований и осуществление эргономической экспертизы уровня
их реализации;
• комплекс методов, учебно-методических документов и технических средств, реализующих формулирование требований к
уровню подготовки персонала, а также формирование системы отбора и подготовки персонала ИУС;
• комплекс методов и методик, повышающих эффективность деятельности персонала в ИУС.
При проектировании ИУС выполняются следующие работы по учету эргономических факторов:
• определяется степень участия человека в системе, формируются требования к представлению информации (периодичность, допустимое запаздывание и др.);
• определяются условия окружающей среды;
• разрабатываются технология и информационные модели деятельности персонала;
• определяются компоновка и общие виды рабочих мест;
• регламентируются порядок взаимодействия операторов, временная загрузка персонала, эффективность и надежность системы с учетом эргономических факторов;
• разрабатываются содержание сообщений, структура диалога, способы получения, сбора и представления информации, а также организации эксплуатации и технического обслуживании технических средств и т. п.
В зависимости от целей исследования или проектирования ИУС функциональные и обеспечивающие подсистемы могут подвергаться дальнейшему делению вплоть до элементарных частей — элементов ИУС. Так, например, функциональные подсистемы могут разделяться на комплексы задач, задачи, отдельные расчеты, технико-экономические показатели и т. д. Программное обеспечение может быть разделено на общесистемное и специальное, а те, в свою очередь, делятся на отдельные программы, программные модули, операторы и т. д.
Глубина разделения ИУС на части, а следовательно, состав и содержание элементов могут быть различными в зависимости от Целей и критериев функционирования ИУС. Кроме того, состав элементов при прочих равных условиях существенно зависит от сферы действия ИУС. Так, например, состав элементов ИУС предприятия существенно отличается от ИУС корпорации или концерна, имеются также различия в составе элементов ИУС предприятия машиностроения от ИУС транспортного предприятия, предприятия связи и т. д.
Процесс выделения в функциональной части ИУС отдельных самостоятельных подсистем (элементов) называется ее декомпозицией.
Основными принципами декомпозиции являются:
• относительная самостоятельность выделенных подсистем;
• минимизация состава включенных в подсистемы элементов;
• наличие одного или нескольких локальных критериев, способствующих оптимизации режима работы каждой подсистемы и согласующихся с глобальным критерием ИУС.
Декомпозиция функциональной части ИУС базируется на определенных подходах. Наиболее широко используются два подхода: структурный и функциональный, связанные с действием соответственно местного и функционального принципов управления.
При первом подходе декомпозиция осуществляется исходя из структурной организации объекта управления, т.е. подсистемы выделяются в соответствии с конкретными подразделениями и службами, существующими на объекте управления.
Во втором подходе в основу выделения подсистем закладывается один или несколько признаков, характеризующих функции управления. К ним относятся фазы управления (планирование, учет, контроль, анализ, регулирование, нормирование и др.), периоды (циклы) управления, уровни управления, вид управляемого ресурса, функциональная сфера управления и др.
Создание и функционирование ИУС в управлении экономикой базируются на применении информационных технологий.
^ Информационная технология — это процесс, использующий совокупность методов, производственных процессов и программно-технических средств, объединенных технологическим процессом по сбору, хранению, обработке, выводу и распространению информации для снижения трудоемкости процессов использования информационных ресурсов, повышения их надежности и оперативности.
Совокупность методов и производственных процессов экономических информационных систем определяет принципы, приемы, методы и мероприятия, регламентирующие использование программно-технических средств для обработки данных в предметной области.
^ Под информационными ресурсами понимается совокупность данных, представляющих ценность для предприятия (фирмы) и выступающих в качестве материальных ресурсов. К ним относятся файлы и базы данных, документы, тексты, графика, знания, аудио- и видеоинформация.
Цель применения информационных технологий - снижение трудоемкости использования информационных ресурсов, на основе которых вырабатываются оптимальные управленческие решения. Это достигается за счет интеграции информации, обеспечения ее актуальности и получения новых форм информационной поддержки деятельности аппарата управления различных предприятий и фирм.
Информационные технологии, применяемые в экономике и управлении, подразделяются в основном на две принципиальные группы:
• предметные информационные технологии, автоматизирующие решение различных прикладных задач;
• информационные технологии общего назначения, являющиеся базовым инструментарием для автоматизации процессов обработки экономической информации.
С помощью предметных информационных технологий решаются конкретные задачи, автоматизирующие деятельность работников в различных областях экономики в рамках автоматизированных рабочих мест (АРМ).
АРМ представляет собой рабочее место различных работников, оборудованное ПЭВМ и предметно-ориентированными пакетами прикладных программ на основе общей информационной базы. Примерами их являются: АРМ бухгалтера, АРМ статистика, АРМ налоговика, АРМ менеджера и т.д.
С помощью информационных технологий общего назначения, применяемых в разных предметных областях экономики, реализуются следующие основные функции:
• автоматизация отдельных расчетов;
• хранение данных;
• организация документооборота;
• налаживание коммуникаций;
• организация коллективной работы.
Для автоматизации отдельных расчетов применяются информационные технологии (например, текстовые и графические редакторы, электронные таблицы, гипертекстовые и мультимедийные технологии и т.д.), позволяющие выполнять обработку данных и их выдачу в различной форме для многих предметных областей.
Для хранения данных разработаны базы данных, организованные по определенным правилам и независимо от прикладных программ, а также системы управления базами данных (СУБД). В дальнейшем увеличение объемов хранимых данных, использование разных устройств для хранения, а также усложнение методов управления данными привело к созданию распределенной обработки данных, информационных хранилищ.
Организация документооборота, заключающаяся в систематизации, архивации, хранении, поиске и контроле исполнения документов, начиналась с применения текстовых, электронных, графических редакторов, гипертекстовой и мультимедийной технологий, технологий управления базами данных. Позднее начали появляться технологии электронного документооборота, реализующие все перечисленные функции.
Для автоматизации функций коммуникации используются сетевые технологии, обеспечиваемые сетевой операционной системой. Для обмена данными между удаленными пользователями активно применяются электронная почта, видеоконференция, интернет/интранет-технологии.
Организация коллективной работы отдельных групп сотрудников и всего предприятия (организации) осуществляется с помощью технологий автоматизации деловых процессов и технологии организации групповой работы.
