Конспект лекций для специальности «Прикладная информатика в экономике»

Вид материала

Конспект

Содержание Глава 2. Понятие информационной системы 2.1. Общая характеристика информационной системы Программное обеспечение Концепция использования информации 2.2. Классификация информационных систем По масштабу Архитектура "файл-сервер" Архитектура "клиент-сервер" Трехслойная архитектура 3) автоматизированные ИС

Подобный материал:

• Учебно-методический комплекс для студентов заочного обучения специальности Прикладная, 81.9kb.
• Конспект лекций для специальности «Прикладная информатика в экономике», 535.22kb.
• Конспект лекций для студентов специальности Прикладная информатика (в экономике), 3204.37kb.
• Учебно-методический комплекс для студентов заочного обучения специальности Прикладная, 172.73kb.
• Рабочая учебная программа по Правоведению Для специальности- «Прикладная информатика, 388.83kb.
• Учебно-методический комплекс для студентов заочного обучения специальности Прикладная, 88.44kb.
• Программа по курсу "Математика. Алгебра и геометрия" для специальности 080801 (351400), 143.45kb.
• Учебно-методический комплекс Для специальности 080801 Прикладная информатика (в экономике), 296.07kb.
• Учебно-методический комплекс Для специальности 080801 Прикладная информатика (в экономике), 610.8kb.
• Рабочая программа по дисциплине «Исследование операций в экономике» для специальности, 137.37kb.

Глава 2. Понятие информационной системы

2.1. Общая характеристика информационной системы

Информационная система (ИС) - организационно упорядоченная совокупность данных и знаний в виде информационных массивов, а также информационных технологий, реализующих информационные процессы.

Цели внедрения ИС:

1. получение более рациональных вариантов решения управленческих задач за счет внедрения математических методов и интеллектуальных систем;
   
2. освобождение персонала от рутинной работы за счет ее автоматизации;
   
3. обеспечение достоверности информации;
   
4. внедрение безбумажной технологии обработки информации;
   
5. совершенствование структуры потоков информации и системы документооборота;
   
6. уменьшение затрат на производство продуктов и услуг.
   

Задачи ИС делятся на общие и конкретные. Конкретные задачи зависят от предметной области, для которой предназначена система. Общие задачи связаны с общими чертами ИС и должны:

• обеспечивать надежные способы долговременного хранения данных;
  
• поддерживать хранение данных, обладающих разными структурами;
  
• обеспечивать регистрацию и накопление данных;
  
• при коллективном доступе к данным обеспечивать автоматическую согласованность действий и защиту данных;
  
• разумно использовать распределенную технологию хранения и преобразования данных;
  
• обеспечивать удобный пользовательский интерфейс.
  

В соответствии с данными задачами структура ИС в основном включает три составляющие: информационные массивы, программное обеспечение, интерфейс (рис. 2.1).













Рис. 2.1. Структура информационной системы

Информационные массивы – это определенным образом организованные данные и знания, хранящиеся, как правило, на машинных носителях, что не исключает, однако использования бумажных носителей информации.

Программное обеспечение выполняет две основные функции: ведение информационных массивов как поддержание их в актуальном состоянии и обработка информации в соответствии с задачами того производства, на котором эксплуатируется ИС.

Интерфейс предназначен для организации диалога пользователя с ИС с целью решения определенных функциональных задач.

Эволюция информационных систем приведена в табл. 2.1.

Эволюция информационных систем

Таблица 2.1

Период времени	Средства реализации	Концепция использования информации	Вид информационной системы	Цель использования
50–60 г.г.20 века	Электромеханические бухгалтерские счетные машины	Бумажный поток расчетных документов	ИС обработки расчетных документов	Сокращение затрат на подготовку бумажных документов, повышение качества их подготовки
60-70 г.г.20 века	Компьютеры	Помощь в подготовке отчетов	Управленческие ИС для производственной информации	Ускорение подготовки отчетности, повышение качества подготовки
70-80 г.г.20 века	-«-	Управленческий контроль реализации	Системы поддержки принятия решений, системы для высшего звена управления	Выработка наиболее рационального решения
с 80 г.г.20 века	Сетевые компьютеры	Информация – стратегический ресурс, обеспечивающий конкурентное преимущество	Стратегические ИС, автоматизированные офисы	Выживание и процветание фирмы

2.2. Классификация информационных систем

Классификация ИС выполняется по ряду признаков: по масштабу, по архитектуре, по характеру использования информации, по поддерживаемым стандартам управления и технологиям коммуникации, по степени автоматизации, по структурированности решаемых задач, по функциональному признаку, по уровням управления, по сфере применения, по типу используемой информации.

По масштабу ИС будем подразделять на однопользовательские, групповые и корпоративные.


Однопользовательские ИС, как это ясно из названия, предназначены для использования на одном рабочем месте. В настоящее время на мировом и отечественном рынке представлено множество решений, предназначенных для автоматизации деятельности отдельно взятого пользователя, - автоматизированные рабочие места (АРМы). Как правило, это - решения, ориентированные на специалиста в той или иной области, будь то составление спецификаций для сборки изделий из комплектующих, планирование ремонтов оборудования, учет расходов и доходов частного предпринимателя оптовой торговли, либо составление расписаний занятий в деканате. В настоящее время альтернативу таким узкоспециализированным системам составили процессоры и пакеты прикладных программ, не имеющие проблемной специализации, например, программные продукты интегрированного пакета MS Office. Системы этого класса трудно отнести к классу ИС, но зачастую они позволяют непрограммирующему специалисту создать и, что очень важно, самостоятельно развивать собственные решения, заменяющие, а местами и перекрывающие функционал однопользовательских систем образца 90-х годов.

В основе большинства однопользовательских систем лежит стандарт X-Base (пример – СУБД⁴ Clipper, FoxPro, dBase). Широко используются также решения на базе СУБД Paradox, Clarion, MS Access. Каждая из перечисленных конкурирующих систем обладает собственной высокоуровневой инструментальной средой, позволяющей спроектировать базу данных, логику обработки, пользовательский интерфейс, отчеты с помощью "помощников"-построителей. На рубеже тысячелетий появились также и однопользовательские решения на базе промышленных реляционных СУБД. В этом случае ПО сервера инсталлируется непосредственно на рабочую станцию пользователя. Примером может служить Personal Oracle. Данные решения предъявляют значительные требования к ресурсам рабочей станции, однако несут в себе многие преимущества промышленных СУБД.

Групповые ИС предназначены для автоматизации деятельности в рабочей группе (отделе, группе проекта и т.д.). В отличие от однопользовательских ИС, групповые системы, как правило, представляют специализированные клиентские решения для различных участников группы. Например, для оптовой фирмы, ИС может представлять набор таких АРМов, как "Менеджер по продажам", "Кладовщик", "Снабженец", "Директор". Для учебного планирования - "Преподаватель", "Работник бюро планирования", "Работник учебного отдела", "Специалист по планированию на кафедре", "Работник деканата".

При создании групповых ИС в целом используются те же средства и инструментальные среды, что и при создании однопользовательских ИС. Следует, однако, отметить, что для использования в группе при выборе между системами с файловым и реляционным сервером следует отдавать предпочтение реляционному серверу, причем целесообразно использование выделенного сервера. Это может быть, например, сервер Oracle, DB2, MS SQL, Sybase, Informix.

Корпоративные ИС (КИС) предназначены для автоматизации деятельности предприятия. В англоязычной литературе понятие "КИС" неразрывно связано с понятием "ERP" (Enterprise Resource Planning)⁵. В основе ERP-систем лежит международный стандарт управления предприятием MRP-II (Manufacture Resource Planning), обеспечивающий возможность учета, анализа и планирования основных ресурсов - финансов, кадровых, материальных. Соответственно, корпоративные ERP-системы - набор интегрированных приложений, которые комплексно, в едином информационном пространстве поддерживают все основные аспекты управленческой деятельности предприятий: планирование ресурсов, оперативное управление выполнением планов (включая снабжение, сбыт, ведение договоров), все виды учета и анализ результатов хозяйственной деятельности.

Среди требований, предъявляемым к современным КИС, можно отметить:

1. централизация данных в единой базе (в основе - всегда СУБД),
   
2. близкий к реальному времени режим работы,
   
3. сохранение общей модели управления для предприятий разных отраслей,
   
4. поддержка территориально-распределенных структур,
   
5. работа на широком круге аппаратно-программных платформ и СУБД.
   

В соответствии с архитектурой различают три класса ИС: с файл-серверной, клиент-серверной и трехслойной архитектурой.

Архитектура "файл-сервер" является исторически первой архитектурой ИС. Как программные модули, так и данные размещаются в отдельных файлах операционной системы. Доступ к данным осуществляется путем указания пути (path) и использования файловых операций (открыть, считать, записать). Для хранения данных используется выделенный сервер (отдельный компьютер), который и является файловым сервером. Программы хранятся либо на рабочих станциях, либо на файловом сервере. В последнем случае упрощается процедура их администрирования, но при этом возрастают требования к надежности сети.

Архитектура "клиент-сервер" - это не только архитектура, это - новая парадигма, пришедшая на смену устаревшим концепциям. Суть ее заключается в том, что клиент (исполняемый модуль) запрашивает те или иные сервисы в соответствии с определенным протоколом обмена данными. При этом, в отличии от ситуации с файловым сервером, нет необходимости в использовании прямых путей операционной системы: клиент их "не знает", ему "известны" лишь имя источника данных и другие специальные сведения, используемые для авторизации клиента на сервере. Сервер, который физически может находиться на том же компьютере, а может - на другом конце земного шара, обрабатывает запрос клиента и, произведя соответствующие манипуляции с данными, передает клиенту запрашиваемую порцию данных. В рамках архитектуры "клиент-сервер" существуют два основных понятия: "тонкий" и "толстый" клиент.

В системах на основе «тонкого» клиента используется мощный сервер баз данных, это - высокопроизводительный компьютер и библиотека так называемых хранимых процедур, позволяющих производить вычисления, реализующие основную логику обработки данных, непосредственно на сервере. Клиентское приложение, соответственно, предъявляет невысокие требования к аппаратному обеспечению рабочей станции. Основное достоинство таких систем - относительная дешевизна клиентских станций.

Системы с «толстым» клиентом, напротив, реализуют основную логику обработки на клиенте, а сервер представляет собой в чистом виде сервер баз данных, обеспечивающий исполнение только стандартизованных запросов на манипуляцию с данными (как правило - чтение, запись, модификацию данных в таблицах реляционной базы данных). В системах такого класса требования к рабочей станции выше, а к серверу - ниже. Достоинство архитектуры - переносимость серверной компоненты на серверы различных производителей: все промышленные серверы баз данных реляционного типа поддерживают работу со стандартизованным языком манипулирования данными SQL, но внутренний встроенный язык обработки данных, необходимый для реализации логики обработки на сервере у каждого из серверов свой.

Трехслойная архитектура базируется на дальнейшей специализации компонент архитектуры: клиент занимается только организацией интерфейса с пользователем, сервер баз данных - только стандартизованной обработкой данных. Для реализации логики обработки данных архитектура предусматривает отдельный слой - слой бизнес-логики. Этот слой может представлять собой либо выделенный сервер (сервер приложений), либо размещаться на клиенте в качестве динамической библиотеки. Данная архитектура позволила соединить достоинства тонкого и толстого клиентов: хорошая переносимость соединяется в ней с невысокими требованиями к клиенту.

С развитием интранет-интернет технологий появилась разновидность трехслойной архитектуры на основании использования web-технологий. В этой разновидности роль сервера приложений играет web-сервер, а в качестве клиента используется стандартный web-браузер. Достоинства - в пониженных требованиях к клиенту и в легкой встраиваемости данной архитектуры в мировые информационные сети. Основной недостаток - известные ограничения, накладываемые на интерфейс пользователя web-браузерами.

В зависимости от характера использования информации выделяют классы ИС:

1. информационно-поисковые (ИПС). Производят ввод, систематизацию, хранение, выдачу информации по запросу пользователя без сложных преобразований данных. Конечные пользователи (ИПС), как правило, имеют доступ к хранимым данным только "по чтению" и используют данные системы для поиска ответов на те или иные вопросы. Доступ по модификации данных имеет администратор системы, в функции которого входит обеспечение актуальности информации, устранение ошибок. Классические примеры ИПС - системы поиска в библиотеках, на транспорте (справки о наличии билетов). На современном этапе развития информационных технологий классические ИПС постепенно вытесняются поисковыми серверами Интернет - общего назначения и специализированными;
   
2. информационно-решающие. Осуществляют все операции переработки информации по определенному алгоритму. Действия конечных пользователей таких систем приводят к модификации информации, что, конечно, не исключает возможности просто получать информацию, как в ИПС. По степени воздействия выработанной результатной информации на процесс принятия решений они делятся на два вида:
   

• управляющие – вырабатывают информацию, на основании которой человек принимает решение. Для них характерны тип задач расчетного характера и обработка больших объемов данных (это система бухучета, система оперативного планирования);
  
• советующие - вырабатывают информацию, которая принимается человеком к сведению и не превращается немедленно в серию конкретных действий. Обладают более высокой степенью интеллекта, т.к. для них характерна обработка знаний, а не данных.
  

Рассмотрим классификацию по поддерживаемым стандартам управления и технологиям коммуникации. Современные ИС разрабатываются, исходя из сложившихся реалий автоматизированного управления бизнесом. Существует значительное количество концепций, технологий, подходов, нашедших свое эффективное применение в различных отраслях промышленности по всему миру. Некоторые из них приобрели статус международных стандартов. В спецификации ИС, разрабатываемой для массовой продажи, как правило, указывается, какие стандарты и технологии управления она поддерживает. Менее строги требования к ИС, создаваемым под заказ для конкретного предприятия. Однако и в этом случае не учитывать сложившийся в мире позитивный опыт просто неразумно. Ниже перечислены некоторые, наиболее важные, технологии и стандарты:

• MRP (Material Requirements Planning) - планирование поставок материалов, исходя из данных о комплектации производимой продукции и плана продаж.
  
• CRP (Capacity Requirements Planning) - планирование производственных мощностей, исходя из данных о технологии производимой продукции и прогноза спроса.
  
• MRPII (Manufacture Resource Planning) - планирование материальных, мощностных и финансовых ресурсов, необходимых для производства. Стандартизовано ISO.
  
• ERP (Enterprise Resource Planning) - финансово-ориентированное планирование ресурсов предприятия, необходимых для получения, изготовления, отгрузки и учета заказов потребителей на основе интеграции всех отделов и подразделений компании.
  
• SCM (Supply Chain Management) - управление цепочками поставок. Реализация бизнес-процессов на базе внешних предприятий и торговых площадок Основано на референтной модели SCOR, стандартизованной Supply Chain Council.
  
• CRM (Customer Relationship Management) - управление взаимоотношениями с заказчиками. Комплекс методов и средств, нацеленный на завоевание, удовлетворение требований и сохранение платежеспособных клиентов.
  
• ERPII (Enterprise Resource & Relationship Processing) - управление ресурсами и взаимоотношениями предприятия. Объединяет в себе 3 вышеперечисленные технологии.
  
• Workflow - технология, управляющая потоком работ при помощи программного обеспечения, способного интерпретировать описание процесса, взаимодействовать с его участниками и при необходимости вызывать соответствующие программные приложения.
  
• OLAP (Online Analytical Processing) - оперативный анализ данных. Технология поддержки принятия управленческих решений на основе концепции многомерных кубов информации.
  
• Project Management - управление проектами. Поддерживается рядом международных стандартов.
  
• CALS (Continuous Acquisition and Lifecycle Support) - непрерывная информационная поддержка поставок и жизненного цикла. Описывает совокупность принципов и технологий информационной поддержки жизненного цикла продукции на всех его стадиях. Объединяет в себе практически все вышеперечисленные подходы и технологии.
  

В соответствии со степенью автоматизации выделяют классы ИС:

1) ручные ИС характеризуются отсутствием современных технических средств переработки информации и выполнением всех операций человеком. Например, о деятельности менеджера в фирме, где отсутствуют компьютеры, можно говорить, что он работает с ручной ИС;

2) автоматические ИС выполняют все операции по переработке информации без участия человека;

3) автоматизированные ИС предполагают участие в процессе обработки информации и человека, и технических средств, причем главная роль отводится компьютеру. В современном толковании в термин "информационная система", как правило, вкладывается понятие автоматизированной системы.


По структурированности решаемых задач ИС делятся на два класса:

1. создающие управленческие отчеты. Ориентированы на стандартные процедуры обработки данных - поиск, сортировку, агрегирование, фильтрацию, группирование и т.д. Используя данные, которые они формируют, человек принимает управленческое решение. Применяются для структурированных задач;
   
2. разрабатывающие возможные альтернативы решений. Применяются для частично структурированных задач. Генерируют множество решений, предлагаемых человеку; принятие им решения сводится к выбору одной из альтернатив. Данные ИС делятся на два вида:
   

• модельные - предоставляют пользователю различные модели (математические, статистические, финансовые и т.д.), использование которых облегчает выработку и оценку альтернатив решения. Пользователь может получить недостающую информацию путем установления диалога с моделью в процессе ее исследования;
  
• экспертные - обеспечивают выработку и оценку возможных альтернатив за счет создания экспертных систем, связанных с обработкой знаний. Экспертная поддержка принимаемых пользователем решений реализуется на двух уровнях. На первом применяется концепция «типовых управленческих решений», в соответствии с которой часто возникающие в системе управления проблемные ситуации можно свести к некоторым однородным классам управленческих решений, т.е. к некоторому типовому набору альтернатив. Если возникшая проблемная ситуация не ассоциируется с имеющимися классами типовых альтернатив, активизируется второй уровень, который генерирует альтернативы на базе имеющихся данных, правил преобразования и процедур оценки синтезированных альтернатив.
  

Классификации ИС по функциональному признаку определяет назначение системы, ее основные цели, задачи и функции. В соответствии с этим признаком определяются следующие классы ИС:

1. производственные. Осуществляют планирование объемов работ и разработку календарных планов, оперативный контроль и управление производством, анализ работы оборудования, участие в формировании заказов поставщикам, управление запасами;
   
2. маркетинговые. Исследуют рынок и прогнозируют продажи, управляют продажами, вырабатывают рекомендации по производству новой продукции, анализируют и устанавливают цены, учитывают заказы;
   
3. финансовые. Управляют портфелем заказов; кредитной политикой; разрабатывают финансовый план; выполняют финансовый анализ и прогнозирование; контролируют бюджет; осуществляют бухучет и расчет зарплаты;
   
4. кадровые. Анализируют и прогнозируют потребности в трудовых ресурсах, ведут архивы записей о персонале, планируют подготовку и переподготовку кадров;
   
5. прочие (например, для руководства). Контролируют деятельность предприятия, выявляют оперативные проблемы, анализируют управленческие и стратегические ситуации, обеспечивают процесс выработки стратегических решений.
   

Классификация по уровням управления соответствует приведенной ранее иерархической структуре субъекта управления. Выделяют классы ИС:

1. оперативного уровня - поддерживают персонал, состоящий из специалистов-исполнителей, обрабатывая данные о событиях, происходящих в объекте управления. Назначение таких ИС – отвечать на запросы о текущем состоянии ОУ и отслеживать поток событий на производстве, что соответствует оперативному управлению. Для этого информационная система должна быть легкодоступной, непрерывно действующей и предоставлять точную информацию. Задачи, цели и источники информации заранее определены и в высокой степени структурированы;
   
2. тактического уровня - включают следующие виды информационных систем:
   

• офисной автоматизации - имеют целью повышение эффективности работы персонала, упрощение канцелярского труда, поддержание информационных коммуникаций. Основные функции: обработка текстов на компьютерах, производство высококачественной печатной продукции, архивация документов, ведение электронных календарей и записных книжек для деловой документации, поддержка электронной и аудиопочты, видео- и телеконференций;
  
• обработки знаний (включая экспертные системы) - имеют целью создание новой информации и нового знания на основе включенного в них знания экспертов в некоторой предметной области;
  
• управленческие - обслуживают персонал, который нуждается в ежедневной, еженедельной информации о состоянии дел. Основное назначение – отслеживание ежедневных действий на производстве и периодическое формирование строго структурированных сводных типовых отчетов. Информация поступает из ИС оперативного уровня управления. Характерные черты: используются для поддержки принятия решений структурированных и частично структурированных задач на уровне контроля за операциями; ориентированы на контроль, отчетность и принятие решений по оперативной обстановке; опираются на существующие данные и их потоки внутри организации; имеют малые аналитические возможности и негибкую структуру;
  
• поддержки принятия решений - обслуживают частично структурированные задачи, результаты которых трудно спрогнозировать заранее. Имеют более мощный аналитический аппарат с несколькими моделями. Информацию получают из управленческих и операционных ИС. Используются всеми, кому необходимо принимать решение. Характеристики: обеспечивают решение проблем, развитие которых трудно прогнозировать; оснащены сложными инструментальными средствами моделирования и анализа; позволяют легко менять постановки решаемых задач и входные данные; отличаются гибкостью и легко адаптируются к изменению условий по несколько раз в день; имеют технологию, максимально ориентированную на пользователя;
  

3. стратегического уровня - обеспечивают поддержку принятия решений по реализации стратегических, перспективных целей развития производства. Обладают следующими возможностями: помогают персоналу высшего звена решать неструктурированные задачи; осуществляют долгосрочное планирование путем сравнения изменений вовне производства с потенциалом производства; реализуют информационную поддержку в любой момент из многих источников. Играют вспомогательную роль из-за сложности решаемых задач.
   

В соответствии с классификацией по сфере применения выделяют следующие виды ИС:

1. организационного управления. Для автоматизации функций управленческого персонала. Сюда относятся ИС управления как промышленными, так и непромышленными производствами. Основные функции: оперативный контроль и регулирование, оперативный учет и анализ, перспективное и оперативное планирование, бухучет, управление сбытом и снабжением и др. экономические и организационные задачи;
   
2. управления технологическими процессами – для автоматизации функций производственного персонала. Используются при организации поточных линий, изготовлении микросхем, на сборке, для поддержания технологического процесса в различных видах промышленности;
   
3. автоматизированного проектирования (САПР). Для автоматизации функций инженеров – проектировщиков, конструкторов, архитекторов, дизайнеров при создании новой техники или технологии. Основные функции – инженерные расчеты, создание графической документации (чертежей, схем, планов), создание проектной документации, моделирование проектируемых объектов;
   
4. интегрированные (корпоративные) – для автоматизации всех функций производства и охватывают весь цикл работ от проектирования до сбыта продукции.
   

По типу используемой информации выделяют классы ИС:

1. фактографические. В таких ИС регистрируются факты – конкретные значения данных об объектах реального мира. Все данные сообщаются компьютеру в заранее обусловленном формате. Информация имеет четкую структуру, позволяющую компьютеру отличать одно данное от другого. Такая информационная система способна давать однозначные ответы на вопросы типа: «Сколько студентов получили 5 по информатике?» и т.д.;
   
2. документальные. Обслуживают принципиально иной класс задач, которые не предполагают однозначного ответа на поставленный вопрос. БД таких систем образует совокупность неструктурированных текстовых документов и графических объектов, снабженная тем или иным формализованным аппаратом поиска. Цель системы – выдать в ответ на запрос пользователя список документов или других объектов, удовлетворяющих сформулированным в запросе условиям. Примером подобной системы является любая поисковая система Интернета.