Учебно-методический комплекс по дисциплине «Теория экономических информационных систем» для студентов Тюменского государственного университета и филиалов
| Вид материала | Учебно-методический комплекс |
- Учебно-методический комплекс для студентов идпо специальности «Финансы и кредит», 1145.04kb.
- Учебно-методический комплекс издательство тюменского государственного университета, 1766.72kb.
- Учебно-методический комплекс для студентов специальности «Финансы и кредит» специализации, 801.23kb.
- Учебно-методический комплекс для студентов специальностей «Финансы и кредит», «Бухгалтерский, 1787.1kb.
- Учебно-методический комплекс для студентов эколого-географического факультета специальности, 3451.58kb.
- Учебно-методический комплекс для студентов специальности «Финансы и кредит» Издательство, 797.38kb.
- Учебно-методический комплекс Для студентов заочного отделения специальности «Финансы, 1264.18kb.
- Учебно-методический комплекс для студентов специальности «финансы и кредит» специализации, 2338.77kb.
- Учебно-методический комплекс Издательство Тюменского государственного университета, 1421.57kb.
- Комплекс Издательство Тюменского государственного университета 2008, 5451.1kb.
ЭКОНОМИЧЕСКИХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ
Определение ЭИС, типовой состав подсистем ЭИС
Классификация ЭИС
Примечание: для более глубокого изучения материала главы рекомендуются источники: [Мишенин, 2001], [Черкасов, 2001], [Семенов,2001].
Определение ЭИС, типовой состав подсистем ЭИС
ЭИС рассматривается как часть некоторой организационно-экономической системы, создается для конкретного экономического объекта и используется для решения задач управления и принятия управленческих решений в процессах управления этим объектом. В литературе приводится следующее достаточно общее определение.
Экономическая информационная система представляет собой совокупность организационных, технических, программных и информационных средств, объединенных в единую систему с целью сбора, хранения, обработки и выдачи необходимой информации, предназначенной для выполнения функций управления.
Иными словами можно сказать так: экономическая информационная система – автоматизированная система сбора, хранения, обработки и представления информации для управления экономическими объектами.
В литературе и практике автоматизации предприятий понятие ЭИС используется в двух аспектах: в первом аспекте ЭИС рассматривается как программный комплекс, предназначенный для решения различных экономических и управленческих задач; во втором аспекте ЭИС рассматривается более широко. При этом в составе ЭИС выделяют множество подсистем, которые делятся на две большие группы:
- функциональные подсистемы;
- обеспечивающие подсистемы.
Функциональные подсистемы ЭИС информационно обслуживают отдельные виды деятельности предприятия (организации). Проще говоря, функциональные подсистемы – это функциональные модули (иногда говорят - контуры) ЭИС, предназначенные для автоматизации отдельных видов деятельности или подразделений предприятия. Так, для интегрированной ЭИС, предназначенной для комплексной автоматизации управления предприятием, функциональными подсистемами могут быть модули, названные по блокам рис.1.3.
К группе обеспечивающих подсистем относятся подсистемы информационного, технического, математического, программного, организационного, правового, а также лингвистического обеспечения.
Информационное обеспечение (ИО) - совокупность единой системы классификации и кодирования информации, унифицированных систем документации, схем информационных потоков в организации, информационных моделей бизнес-процессов предприятия, а также методологии построения баз данных и средств их ведения на машинных носителях.
В состав ИО включаются два комплекса: компоненты внемашинного информационного обеспечения (обычные для предприятия документы, классификаторы технико-экономической информации, схемы информационных потоков и документооборота на предприятии) и внутримашинного информационного обеспечения (экранные формы для ввода данных в ЭВМ, структуры и модели баз данных и т.п.).
Техническое обеспечение - комплекс технических средств (компьютеры, периферийные устройства, устройства передачи данных, линии связи, оргтехника и т.п.), а также соответствующая документация на эти средства и технологические процессы.
Математическое и программное обеспечение - совокупность математических методов, моделей, алгоритмов и программ для реализации целей и задач ЭИС. Математическое обеспечение включает методы моделирования, оптимизации, принятия решений, математической статистики и др. В состав программного обеспечения (ПО) входят общесистемные и специальные программные продукты, а также техническая документация для них. К общесистемному ПО относятся комплексы программ, предназначенные для расширения функциональных возможностей компьютеров, контроля и управления процессом обработки данных (операционные системы, оболочки и утилиты). Специальное ПО составляют комплексы программ, разработанных для создании конкретной ЭИС. Такое программное обеспечение или разрабатывается по заказу предприятия или поставляется в виде тиражируемого программного продукта (например, программные комплексы 1С-Предприятие, Галактика).
Организационное обеспечение - совокупность методов и средств, регламентирующих взаимодействие работников с техническими средствами и между собой в процессе разработки и эксплуатации ЭИС. Организационное обеспечение реализует следующие основные функции:
- анализ существующей системы управления и выявление задач, подлежащих автоматизации (предпроектное обследование предприятия, на котором будет внедряться ЭИС);
- подготовку задач для переноса на компьютер, включая техническое задание на проектирование ЭИС и технико-экономическое обоснование ее эффективности;
- разработку решений по составу и структуре организации, функциям и взаимодействию ее работников, технологии решения управленческих задач на базе ЭИС.
Организационное обеспечение реализуется в виде нормативных, методических, технико-экономических документов и материалов, распоряжений, приказов руководства, регламентирующих процессы создания, внедрения и эксплуатации ЭИС.
Правовое обеспечение - правовые нормы, определяющие создание, юридический статус, функционирование ЭИС; регламентирующие порядок получения, преобразования и использования информации.
В состав общей части правового обеспечения входят законы, указы и постановления государственных органов власти, инструкции и другие нормативные документы организаций, ведомств и местных органов власти. Локальная часть правового обеспечения этапов разработки ЭИС включает нормативные акты, связанные с договорными отношениями разработчика и заказчика. Правовое обеспечение этапов функционирования информационной системы включает: статус ЭИС; права, обязанности и ответственность персонала; правовые положения отдельных видов процесса управления; порядок создания и использования информации и др.
Лингвистическое обеспечение представляет собой совокупность языковых средств, терминов, используемых на различных стадиях создания и эксплуатации ЭИС для повышения эффективности разработки и обеспечения общения человека и ЭВМ. В частности, это – информационно-поисковые языки, языки операционных сред, алгоритмические языки, языки моделирования экономических процессов и др.
Как видно, ЭИС представляет собой достаточно сложную структуру, в которой собственно аппаратное и программное обеспечение являются лишь элементами системы. Необходимо отметить, что создание, внедрение и эксплуатация любой ЭИС опирается, в первую очередь, на специалистов (экономистов, бухгалтеров, юристов и др.) предприятия, которые смогут выступить в роли разработчика или консультанта, эксперта при создании обеспечивающих подсистем.
Классификация ЭИС
В общем классификация есть разделение объектов на группы (классы), схожие между собой по тем или иным признакам. Классификация систем (в частности, ЭИС) позволяет более полно определить их сходства и различия, функциональные возможности, а также методы и средства для их построения.
В зависимости от того, какой признак положен в основу классификации, можно получить различные классификационные группы. В литературе приводятся разные способы классификации ЭИС. Одной из наиболее общих является классификация по функциональному признаку (по виду выполняемых функций). В соответствии с этим признаком выделяют следующие классы ЭИС:
- системы обработки данных (СОД);
- информационно-поисковые системы (ИПС);
- автоматизированные системы управления (АСУ).
На рис.3.1. показано участие приведенных классов ЭИС в процессах управления. Здесь ЛПР – лицо, принимающее решение (менеджер того или иного ранга); ИО – исполнительный орган (исполнитель решения – специалист, подразделение); ОУ – объект управления (предприятие, его отдельные службы или процессы).
Главными функциями СОД (рис.3.1а ) являются сбор, хранение, преобразование данных на основе специальных программ (преобразование информации в форму, пригодную для использования при принятии решений). Для СОД характерны использование баз данных и реализация математических отношений, которые позволяют производить вычисления выходной информации на основе входной. Это, например, расчет значений показателей качества работы предприятия, формирование статистической отчетности, программы расчета заработной платы и т.д. Из рис.3.1а видно, что СОД выполняет функцию информационного обеспечения ЛПР для принятии решения. Пунктиром от ОУ к ЛПР показана не основная информационная связь (ее присутствие обусловлено тем, что руководитель получает информацию не только от системы, но и из других источников - из личных наблюдений, бесед с сотрудниками и т.п.).
Рис.3.1. Классификация ЭИС по функциональному признаку
Информационно-поисковые системы (рис.3.1б) предназначены для хранения и поиска сведений (документов или данных), необходимых в процессах управления и принятия решений. Такие системы содержат, как правило, значительные объемы вторичной информации (документов, сведений за прошлые года, статистических данных и др.) и используются для информационно-справочной поддержки персонала. Примерами ИПС могут служить известные системы «Гарант», «Консультант», «Консультант-Бухгалтер», которые содержат в себе значительные объемы справочной и нормативной информации.
В зависимости от степени активности пользователя ИПС их делят на два типа:
- обычные запросно-ответные (пассивные) ИПС, которые выдают информацию по запросу пользователя;
- информационно-советующие (активные) системы, которые способны предложить пользователю информацию в зависимости от сложившейся ситуации, в зависимости от заданного плана работы, наступившего времени или события.
Основная функция автоматизированных систем управления – автоматизация процессов принятия и реализации управленческих решений (автономно или, как правило, с участием специалистов). В комплексе АСУ целесообразно выделить два важных типа систем:
- системы поддержки принятия решений (СППР), которые используются как инструмент сбора, анализа информации, разработки вариантов решений, оценки и сравнения альтернатив с последующим выбором;
- системы поддержки исполнения решений (СПИР), которые предназначены для автоматизации исполнения и контроля за исполнением решений. К числу функций СПИР можно отнести функции автоматизации документооборота и доведения решений до исполнителей, автоматизации контроля за ходом работ, а также функции интеллектуальной поддержки исполнителя при выборе способов выполнения установленных заданий (в последнем случае, по сути, опять осуществляется поддержка принятия решения, но уже на более низком уровне по сравнению с решением, принятым раньше).
Несложно увидеть место СППР и СПИР в контуре управления (см. тему 1): СППР – на линии от объекта управления до ЛПР; СПИР – на линии от ЛПР до объекта управления. Комплексные АСУ должны охватывать весь контур управления (см. перечень фаз управления) и включать в себя как СОД (для подготовки данных и информационного обеспечения решений), так и СППР, СПИР, ИПС (для информационно-справочной поддержки управления).
В зависимости от того, кто использует систему в процессах финансово-хозяйственной деятельности, можно выделить следующие классы ЭИС:
- ЭИС типа «автоматизированное рабочее место» (АРМ) специалиста, например, экономиста, аналитика, бухгалтера, офис-менеджера, менеджера по кадрам и др. Такие системы предназначены для автоматизации труда отдельного специалиста и используют локально;
- автоматизированное рабочее место руководителя (акционера). В отличие от АРМ специалистов АРМ руководителя выполняет роль приборной доски предприятия, которая позволяет проверить показатели работы за любой период, оценить эффективность работы предприятия; увидеть проблемную ситуацию и выдать предупреждение; получить список ответственных лиц; изменить нормативы, порядок работы и др. Примером подобной ЭИС является информационная система руководителя в составе комплекса «Галактика»;
- ЭИС общего назначения, предназначенные для использования разными работниками (в том числе, возможно, и внешними по отношению к предприятию пользователями). К таким следует отнести различные информационно-справочные системы, содержащие сведения, которые могут быть востребованы различными пользователями при решении разных задач. Можно отметить, что подобные системы, содержащие документы по заданной тематике, могут входить в состав автоматизированного рабочего места соответствующего специалиста;
- интегрированные (многопользовательские) системы автоматизации управления, в которых интегрируются и совместно работают автоматизированные рабочие места различных специалистов. Наиболее развитые системы, охватывающие управленческий персонал различного уровня и функций и предназначенные для комплексной автоматизации деятельности предприятия, называются корпоративными информационными системами (КИС) – см. тему 5.
Примечание:
В той же теме 5 рассматривается классификация систем по степени интеграции – локальные, малые, средние и крупные интегрированные системы. При этом рассматриваются именно программные комплексы. Вынесение такой классификации из этой темы в тему 5 связано с тем, что сама ЭИС есть нечто большее, чем только программное обеспечение (см. выше). Хотя по всей видимости масштабы ЭИС и ее программного обеспечения будут взаимосвязаны.
Можно отметить, что степень сложности ЭИС определяется не только числом фаз процесса управления (рис.1.4), поддерживаемых самой системой, но и такими характеристиками, как
число иерархических уровней управления, автоматизируемых системой;
полнота охвата процессов управления (см. рис. 1.6)
По способу распределения вычислительных ресурсов различаются:
- локальная система (одна ЭВМ, одно рабочее место);
- распределенная ЭИС – объединение информационных систем, выполняющих независимые друг от друга функции с целью коллективного использования информационных фондов, вычислительных ресурсов. Эти ЭИС работают посредством организации телекоммуникационных сетей. Можно отметить, что современные интегрированные ЭИС являются распределенными системами.
Тема 4. Информационное моделирование предметной области при построении ЭИС
Понятие и содержание жизненного цикла ЭИС
Информационное моделирование при построении СОД
Информационное моделирования при построении ИПС
Гипертекстовые ИПС
Информационное моделирование при построении АСУ. Бизнес-процессы и реинжиниринг бизнес-процессов.
Введение в методологии информационного моделирования бизнес-процессов при разработке АСУ
Примечание: литература для более глубокого изучения материала главы приводится по тексту
Понятие и содержание жизненного цикла ЭИС
Потребность в создании ЭИС может быть вызвана либо необходимостью автоматизации или модернизации существующих информационных процессов, либо необходимостью коренной реорганизации в деятельности предприятия (проведение бизнес-реинжиниринга). Потребности создания ЭИС указывают, во-первых, для достижения каких именно целей необходимо разработать систему; во-вторых, к какому моменту времени целесообразно осуществить разработку; в третьих, какие затраты необходимы для проектирования и внедрения системы.
Создание ЭИС – трудоемкий, длительный и динамический процесс. Современные технологии проектирования предполагают поэтапную разработку системы. Этапы в общности целей могут объединяться в стадии. Совокупность стадий и этапов, которые проходит ЭИС от момента принятия решения о создании системы до момента прекращения функционирования системы, называется жизненным циклом ЭИС.
В жизненном цикле ЭИС выделяют следующие основные стадии, описывающие в целом процесс создания, внедрения и функционирования системы:
1. Планирование и анализ требований (предпроектная стадия). Эта стадия включает в себя: исследование и анализ существующей на предприятии информационной системы, определение требований к создаваемой ЭИС, оформление технико-экономического обоснования (ТЭО) и технического задания (ТЗ) на разработку ЭИС.
2. Проектирование (техническое и логическое проектирование): разработка в соответствии с сформулированными требованиями состава автоматизируемых функций (проектирование функциональной архитектуры) и состава обеспечивающих подсистем (системная архитектура), оформление технического проекта системы.
3. Реализация (рабочее проектирование, физическое проектирование, программирование): разработка и настройка программ, наполнение баз данных, создание рабочих инструкций для персонала, оформление рабочего проекта.
4. Внедрение (тестирование, опытная эксплуатация): комплексная отладка подсистем ЭИС, обучение персонала, поэтапное внедрение ЭИС в эксплуатацию по подразделениям экономического объекта, оформление акта о приемо-сдаточных испытаниях системы.
5. Эксплуатация ЭИС (сопровождение, модернизация). Сбор рекламаций и статистики о работе ЭИС, исправление ошибок и недоработок, оформление требований к модернизации ЭИС и ее выполнение (повторение стадий 2-5).
Первую стадию называют еще системным анализом, а стадии 2 и 3 – системным синтезом.
При необходимости, если модернизация существующей ЭИС невозможна, невыгодна или нерациональна, принимается решение о создании новой ЭИС (например, на базе новых программных продуктов). Таким решением заканчивается жизненный цикл имеющейся системы.
Перечисленные стадии в целом отражают этапность работ при создании ЭИС независимо от используемых технологий проектирования и реализации программного обеспечения. Содержание стадий и их этапов представляет интерес и является руководством к действиям для системных аналитиков, менеджеров и исполнителей проекта. Необходимо отметить, что процесс создания ЭИС предполагает серьезную работу по проектированию и созданию обеспечивающих подсистем (см. тему 3), к которой привлекаются специалисты соответствующего профиля (экономисты, юристы, менеджеры предприятий, специалисты финансовых, кадровых служб и др.). С содержанием этапов жизненного цикла системы можно ознакомиться в литературе (например, [Смирнова, 2001] или [Вендров, 2000]). Более подробные сведения о проектировании информационных систем, методологиях проектирования, инструментальных CASE-средствах – изучаются в дисциплине «Проектирование информационных систем» на 4 курсе.
Понятие информационного моделирования
При создании любой серьезной программной системы и ЭИС, в частности, на этапах анализа и синтеза разрабатываются и используются различные информационные модели той предметной области, в которой будет работать система. Наличие информационной модели как некоторого упрощенного представления объектов и процессов предприятия, сведений, которые будут содержаться в ЭИС, является важным условием построения эффективной системы.
Говорят, что
предметная область (ПО) информационной системы – часть реального мира, которая исследуется, отображается и используется в ней.
В нашем случае можно определить так:
ПО – та или иная часть организационно-экономической системы и процессов в ней, которая представляет интерес с точки зрения назначения ЭИС, отображается и используется в системе.
Отражение ПО в виде информации, представленной тем или иным образом называется информационной моделью (ИнфМ) данной ПО. Понятие ИнфМ очень широко и включает в себя другие, более конкретные и частные виды моделей. Можно выделить следующие основные уровни информационного моделирования, проходя по которым осуществляется последовательное преобразование форм представления экономической информации (см.[Семенов,2001]):
уровень концептуального моделирования;
уровень логического и математического моделирования;
уровень алгоритмического и программного моделирования.
Рис.4.1. Уровни информационного моделирования
На уровне концептуального моделирования выделяются основные понятия ПО и взаимосвязи между ними. В результате формируется наименее формализованное представление ПО, которое пока не связывается с самой ЭИС (будущей или существующей). Применительно к ЭИС можно сказать, что полученная в результате концептуальная модель (употребляются еще названия – описательная, содержательная модели) содержит в себе сведения об отделах предприятия и их функциях, сведения о процессах и показателях функционирования и т.п. Эта модель выражается на языке специалистов данной ПО (экономистов, менеджеров, бухгалтеров и др.) и представляется в виде документов, включающих кроме текстов различные выразительные средства (графики, содержательные таблицы, диаграммы, технологические карты).
На следующем уровне логического и математического моделирования полученные сведения формализуются с помощью математических формул, описывающих взаимосвязи между параметрами процессов, и с помощью различных графических форм – специальных диаграмм структурного и объектно-ориентированного анализа, структурных схем, аппарата теории графов и сетей и т.п.
В результате сведения о ПО приобретают более строгое выражение, избавляются от лишних деталей, и напротив, в необходимом месте – детализируются. Упрощенно говоря на этом этапе от множества разношерстных бумаг, содержащих в разном виде различные сведения о предприятии, выполняется переход к упорядоченному набору формализованной документации, которая позволяет, с одной стороны, перейти к разработке алгоритмов и программ; с другой, - позволяет общаться на одном, достаточно строгом языке разработчикам системы и ее заказчикам.
На следующем уровне последовательно разрабатывается алгоритмическая модель и программа. Алгоритмическая модель - модель, задающая последовательность действий, реализующих достижение поставленной цели при обработке данных. Программа - представление алгоритмической модели на языке, понятном ЭВМ.
Информационное моделирование при построении СОД
В СОД главным является отображение численной информации и проведения вычислений с различными параметрами. Значения интересующих пользователя параметрах хранятся в базах данных (БД).
Наиболее адекватная при построении БД форма концептуального представления информации – система экономических показателей. По своей структуре показатель как СЕИ может быть легко представлен в форме таблицы.
С другой стороны показатель интересен тем, что в существующих бумажных (или электронных) формах документов, отчетностях различные объекты, процессы, задачи описываются в терминах показателей.
Например, бланк отчетности по исследованию потенциального рынка сбыта товара может включать в себя такие графы:
Наименование товара =
Руководитель группы =
Затраченные финансы =
Сроки выполнения =
Способы исследования =
Число опрошенных =
Число потенциальных потребителей =
Категории опрошенных =
Результат исследования =
Этот набор можно представить как один показатель, характеризующий целесообразность продаж товара на данном рынке (показатель-основание предлагается определить самостоятельно). Для более детальной информации можно выделить и другие показатели, например:
а) Показатель затрат на исследование с реквизитами-признаками:
руководитель группы;
сроки проведения исследования;
способы исследования
и реквизитом-основанием – “затраченные финансы”;
б) Показатель представительности результатов исследования с реквизитами-признаками:
наименование товара;
руководитель группы;
сроки проведения исследования;
способы исследования;
категории опрошенных
и реквизитом-основанием – “число опрошенных ”.
Совокупность подобных показателей – может быть логично выражена в виде набора или одной таблицы в зависимости от вложенности СЕИ.
Описание показателей или целого документа в терминах показателей (СЕИ) может дополнять или быть дополнено другим выразительным средством логического моделирования ПО – моделью сущность-связь (ER). Фрагмент подобной модели может выглядеть следующим образом (рис.4.2). Здесь представлены две сущности - “Работник” и “Рабочая группа”, отметим, что графическое изображение выполнено в нотации Баркера – одной из возможных нотаций (нотация – суть язык графических изображений) диаграмм “сущность-связь”, т.е. ERD (подробнее см. [Калянов, 2002; Вендров, 2000]).
Рис.4.2. Диаграмма сущность-связь
Третьим компонентом информационного моделирования в СОД являются математические модели, описывающие вычислительные задачи в ЭИС: формулы взаимосвязи между показателями (реквизитами-основаниями), позволяющие по одним данным вычислить значения других параметров.
Примечание: Например, для вычисляемых показателей применяются следующие модели, позволяющие по значениям частных (хранимых) показателей f1, f2, f3 и т.п. вычислить значения комплексного показателя F:
1. Аддитивная модель:
F = f1 + f2.
Кроме аддитивной модели можно говорить еще и о разностной модели, когда знак «+» заменяется на знак «–».
2. Мультипликативная модель:
F = f1 × f2.
3. Кратная модель:
F = f1 /f2.
4. Смешанные (комбинированные) модели:
F = (f1 + f2) f3;
F = (f1 × f2) / f3;
F = (f1 + f2) / f3;
F = f1 /( f2 + f2).
Отметим, что сегодня наиболее распространенными являются реляционные БД, применительно к которым и рассматривается представление экономической информации в виде показателей и реквизитов. Более подробно о представлении данных в БД можно прочитать практически в любом учебнике по тематике баз данных (про многомерные БД и хранилища данных можно прочитать в [Корнеев, 2001; Арихипенков, 2002]). Можно предположить, что относительно новая парадигма объектно-ориентированных баз данных (см. например, [Кирсен, 2001]) позволит в более свободной форме интегрировать в СОД сведения, включающие как структурированные данные в виде наборов показателей, так и менее структурированные сведения в виде документов, которые содержат различную текстовую информацию.
Информационное моделирования при построении ИПС
Основным назначением информационно-поисковых экономических систем является информационное обеспечение руководителей и работников предприятий на основе выдачи ответов на их запросы. В общем случае среди информационно-поисковых систем выделяют фактографические и документальные ИПС ([Корнеев, 2001]). Фактографические ИПС изначально ориентируются на хранение и обработку детально структурированных данных. К этому классу относятся системы управления базами данных. Рассмотренные ранее системы обработки данных в процессе своей работы выполняют функции хранения, обработки и выдачи данных по запросу пользователей. В связи с этим часто, говоря об информационно-поисковых системах, имеют ввиду именно документальные ИПС, которые не только выполняют специфичные функции в процессе управления предприятием, но и используют для этого собственные методы, хранения, поиска и представления информации (в виде текстов и графики). Далее для упрощения изложения будем опускать в названии слово «документальные», имея в виду именно ИПС, работающие с документами, а не с данными.
Функции ИПС реализуются путем организации базы текстовых документов и поиска документов по запросу пользователя (так, называемых, релевантных запросу документов). Простым примером того, как работает ИПС, может быть справка в системе Windows или MS Office. Среди коммерческих ИПС можно отметить такие известные системы (их называют также правовыми базами данных), как “Гарант”, “Консультант плюс”, “1С:Эталон” и др. Иллюстрацией работы механизма поиска документов по запросу может быть также любая поисковая система в Интернет.
Для выполнения поиска документов используют два основных подхода: поиск на основе классификации документов и поиск с использованием дескрипторных информационно-поисковых языков (ИПЯ)
В первом случае документы классифицируются и организуется в иерархическое дерево, подобное дереву каталогов (папок), которое можно увидеть, например, в Проводнике Windows. Такая организация документов в ИПС называется рубрикацией. В целом под рубрикатором некоторой предметной области понимается ориентированный граф, состоящий из независимых деревьев. Верхняя вершина дерева обозначает некоторый тематический раздел, вершины нижних уровней – темы, подтемы и т.д., конечные вершины (листья дерева) называются рубриками (рис.4.3). По существу, рубрика есть конечная цель поиска – документ по выбранной теме.
Рис.4.3. Пример рубрикатора
Во втором подходе используются искусственные информационно-поисковые языки, которые, по возможности, приближаются к естественному языку, но обладают своими, более строгими правилами, позволяющими задать понятный системе и однозначный запрос для поиска. Кроме собственно документов в таких ИПС хранятся поисковые образы документов, каждый из которых содержит формализованное смысловое представление соответствующего документа. Такое преобразование исходного документа в его поисковый образ называется индексированием.
Автоматический поиск выполняется путем сравнения поискового предписания (формализованного запроса пользователя) и поисковых образов документов. Использование ИПЯ и механизмов поисковых образов позволяет применять интеллектуально развитые процедуры поиска:
– поиск по сложному запросу, состоящему из нескольких, логически связанных слов или фраз;
- поиск с выбором отдельных полей документа, наиболее соответствующих запросу;
- выбор фрагментов из разных документов;
- упорядочение выбранных документов или их фрагментов по степени сходства с запросом и т.д.
Можно отметить, что существуют достаточно интересные и наукоемкие направления исследований, связанные с разработкой ИПЯ, методов автоматической рубрикации и индексирования, формирования поисковых образов документов (см. [Корнеев, 2001]).
Упомянутые выше ИПС являются для пользователя законченными системами хранения и поиска документов в данной области. Собственно, поэтому их и называют правовыми базами данных. Существует еще один класс систем, которые представляют из себя, скорее, не готовую ИПС (хотя производителями они позиционируются именно как ИПС), а пакет прикладных программ для создания, редактирования, пополнения и использования документальной базы. Интересным примером может быть отечественная система «ODB-TEXT», которая является средством коллективной обработки документов и работает в сетевом режиме. Эта система позволяет конструировать собственные формы документов, формировать сами документы или экспортировать их из других текстовых редакторов, вести словарь предметной области, выполнять поиск в разных режимах, в том числе, с использованием естественно-языковых запросов. Более подробно об этой и других системах можно прочитать в [Корнеев, 2001].
Гипертекстовые ИПС
В современных информационно-поисковых системах все более широкое распространение получает технология гипертекста. Само название «гипертекст» условно можно перевести как «много текстов». Если обычный текстовый документ можно интерпретировать как длинную строку символов, читаемую в одном направлении, то гипертекстовый документ представляет собой многомерный, нелинейный текст. Гипертекст может отличаться от обычного текста порядком следования материала, элементы гипертекста могут размещаться в виде иерархического дерева или сетевой организации, он может иметь несколько уровней краткого изложения и детализации материала, способов его представления и т.д. Возможность в качестве фрагментов гипертекста использовать различные формы представления информации (включая и таблицы данных, и графику, и др.) позволяет говорить о том, что гипертекстовые ИПС занимают особое место в ряду ИПС (в литературе также приводится мнение о том, что гипертекстовые системы занимают промежуточное положение между документальными и фактографическими ИПС).
В экономических ИПС применение гипертекста позволяет объединить и семантически (т.е. по смыслу) связать для последующего поиска множество документов данной предметной области. Практический интерес представляют возможности формализации представления гипертекста и построения на этой основе алгоритмов оперативного поиска необходимого материала по различным критериям (более подробно см. литературу).
Гипертекст – это специализированное информационное хранилище, представляющее собой достаточно полное текстовое описание по заданной тематике и состоящее из фрагментов описания, связанных между собой определенными отношениями.
Можно выделить два основных варианта организации гипертекста (иллюстрация приведена на рис.4.4 , здесь фрагменты гипертекста, т.е. отдельные тексты, показаны вершинами графа, а связи между фрагментами - линиями):
- в виде иерархического дерева (рис.4.4а), в котором фрагменты текста нижнего уровня представляют собой более подробное, детальное изложение материала, представленного фрагментом верхнего уровня;
- в виде семантической сети (рис.4.4б), в которой фрагменты связываются между собой определенными отношениями («род-вид», «часть-целое», «заказчик-исполнитель» и др).
Рис.4.4. Варианты организации гипертекста
а) – иерархическое дерево; б) – сетевая организация
Практически важным является комбинированный вариант организации гипертекста, где выделяются фрагменты, связанные между собой различными отношениями и фрагменты, представляющие собой более детальное изложение фрагментов более высокого уровня.
Пример. Пусть гипертекст предназначен для описания темы «Производство апельсинов»
(сюжет – Карякин Ю.Е. ). Можно ввести несколько важных отношений, которые будут связывать между собой те объекты, которые мы хотим представить в гипертексте (значит и те, фрагменты, которые будут описывать эти объекты).
- отношение «род-вид» и обратное ему – «вид-род» (отношения между производством апельсинов как видом более общего пищевого производства);
- «часть-целое» (цех является частью завода) и обратное ему отношение «состоит из…» или «целое-часть» (завод состоит из цехов);
- «процесс (или функция) – исполнитель» (процесс - производство апельсинов, исполнитель – апельсиновый завод);
- «процесс-этап процесса» (процесс - производство апельсинов, этап – производство апельсиновой мякоти);
- «причина – следствие» (причина – всеобщая потребность в апельсинах, следствие – производство апельсинов).
На рис. 4.5. показана информационная модель данной темы «Производство апельсинов». Каждый фрагмент темы (и, значит, гипертекста) показан соответствующим блоком; линии между ними – введенные отношения. Видно, что в модели для отображения отношений используются различные графические обозначения.
В гипертекстовом документе каждый блок есть некоторый текст, включающий, возможно, графические иллюстрации; связи между фрагментами реализуются с помощью гиперссылок. Отметим, что приведенный пример является сугубо иллюстративным, не претендует на точность и полноту описания темы, а вдумчивый читатель может развить данную модель самостоятельно, включив в нее свои объекты и отношения.
Рис.4.5. Информационная модель темы «Производство апельсинов»
Основные компоненты гипертекста
Гипертекстовый документ образуется следующими основными компонентами:
1) Информационная статья – собственно описание данного фрагмента, ее можно представить в виде следующей формулы:
Информационная статья = заголовок + текст + ссылки на родственные статьи.
Физически ссылки представляют из себя гиперссылки (как в документах WWW), они могут быть как прямо по тексту, так и в конце статьи. 2) Тезаурусная статья – именование объекта (фрагмента гипертекста) со списком других объектов (фрагментов), связанных с данным определенными отношениями и с указанием видов этих отношений. Каждое наименование фрагмента в тезаурусной статье содержит гиперссылку на соответствующую информационную статью.
3) Список главных тем гипертекста – перечень главных, относительно самостоятельных тем (фрагментов), которые не связываются между собой ссылками. Список главных тем не должен занимать, как правило, больше 1 страницы (идеально- 5-7 пунктов);
4) Оглавление – алфавитно-упорядоченный перечень всех статей (со ссылками на эти статьи). Вместо оглавления в качестве дополнение в качестве элемента гипертекста может выступать словарь – упорядоченный по алфавиту набор всех основных терминов данного гипертекста.
Множество всех информационных статей составляет собственно текстовый объем гипертекста; множество всех тезаурусных статей – тезаурус гипертекста; пара «информационная статья – тезаурусная статья» называется гипертекстовой статьей.
Итак, подводя итог, можно записать следующую концептуальную формулу гипертекстового документа:
Гипертекст = тезаурус + текстовая информация + список главных тем + оглавление (словарь)
или
Гипертекст = множество гипертекстовых статей + список главных тем + оглавление (словарь).
Тезаурусная статья
Тезаурусная статья представляет собой важный инструмент организации информации в гипертексте для последующего поиска необходимых сведений. По существу, тезаурусная статья является воплощением той модели темы, которая разрабатывается на этапе информационного моделирования предметной области гипертекстовой ИПС (см., например, рис.4.5). Наличие такой статьи позволяет пользователю быстро увидеть связи данного объекта с другими, присутствующими в гипертекстовом документе. Как правило, тезаурусная статья содержит ссылки на ближайшего соседа, т.е. на те фрагменты, которые в сетевой модели непосредственно связаны с данным дугой (см. рис.4.4). Для представленной на рис.4.5 модели можно предложить две тезаурусные статьи: «Производство апельсинов» и «Апельсиновый завод» .
Для упорядочения разработки и использования гипертекста рекомендуется использовать известный набор отношений (связей между фрагментами), которые при графическом отображении модели обозначаются каждая своими стрелками. Приведем следующие типовые отношения и их символьные обозначения в тезаурусной статье, которые в литературе рекомендуется использовать при разработке гипертекстовых ИПС (см. табл.4.1.).
В качестве примера на рис.4.6, из литературы приведены фрагменты тезауруса гипертекста по материально-техническому обеспечению (более полное описание данного гипертекста имеется в [Морозов, 1997])
Гипертекстовая ИПС кроме собственно гипертекста может содержать программную надстройку, позволяющую автоматизировать поиск необходимых информационных статей в соответствии с запросами пользователя. В качестве критериев поиска могут быть использованы следующие:
- поиск статьи, наиболее полно удовлетворяющей заданному свойству, например, количеству упоминаний в статье некоторого термина;
- поиск статьи, связанной с данной некоторым отношением или цепочкой таких отношений, например, отношением «часть-целое», а также другие критерии.
Примечание. С помощью математических символов модели поиска можно формализовать следующим образом (здесь Гi, Гa – обозначения гипертекстовых статей, Гi – некоторая i-я; Гa – заданная статья.
1) поиск ближайшей статьи.
p(Гi, Гa) ® min
p(Гi, Гa) – некоторая характеристика близости с вводимой статьей или статьей, которую ищут Га.
2) Поиск статей с наиболее желательными свойствами f:
f(Гi) ® max
3) Комбинированный поиск
f(Гi) ® max
при p(Гi, Гa) < Порог
Расстояние – количество дуг между данной статьей и искомой по заданному отношению
В качестве желательных свойств могут быть:
– наличие связи по некоторому виду отношения;
– наличие ключевых слов.
Таблица 4.1.
Связи между объектами и их символьные обозначения
| Прямая связь между объектами | Обратная связь между объектами | ||
| Обозначение | Смысл | Обозначение | Смысл |
| = | Синонимия | = | Синонимия |
| R | Вид – род: объект, к которому направлена стрелка от данного является родом (т.е. более общим) для данного объекта | v | род-вид: объект, к которому направлена стрелка от данного является видом для данного объекта |
| U | Часть-целое | f | Целое- часть |
| n | Процесс-надпроцесс | e | Процесс – этап процесса |
| r | Процесс (функция) – исполнитель: объект, к которому направлена стрелка, является исполнителем процесса (функции) или участвует в процессе | c | Предмет (исполнитель)-процесс (функция): объект, к которому направлена стрелка, является описанием процесса, функции, которую выполняет данный объект |
| p | Причина-следствие | s | Следствие-причина |
| pr | Процесс (действие) – результат: объект, к которому направлена стрелка является результатом выполнения процесса (действия). | rp | результат – процесс |
| pu | Процесс (функция) – управление: объект, к которому направлена стрелка управляет, регламентирует выполнение процесса | up | управление – процесс (функция) |
| а(.) | ассоциации (прочие отношения, которые трудно обозначить) | а(.) | ассоциации (прочие отношения) |
Отметим в заключение следующее. При разработке экономических ИПС важное место занимают процессы сбора информации о предметной области, разработки информационных моделей, структурирования и взаимосвязывания отдельных фрагментов информации. Очевидно, что информатик, программист, занимающиеся проектированием, разработкой и внедрением ИПС не обладают необходимой полнотой знаний о данной предметной области, о предполагаемой технологии использования ИПС. Именно поэтому создание любой коммерческой информационной системы не обходится без экспертов данной области – специалистов экономического профиля, которые, в свою очередь, должны представлять основные особенности и возможности ИПС, иметь представление о методах информационного моделирования предметной области, понимать и общаться «на одном языке» с разработчиками.
Рис.4.6. Примеры тезаурусных статей
Информационное моделирование при построении АСУ
Класс АСУ, по-видимому, является наиболее полным по своим функциональным возможностям классом ЭИС. Комплексная автоматизация управления предполагает использование методов систем хранения и обработки данных, информационно-поисковых систем, а также специфичных методов интеллектуальных систем поддержки принятия решений. Иначе говоря, в АСУ могут присутствовать: базы данных, вычисления с данными, базы документов, а также - модели знаний.
Модели знаний есть информационные модели, являющиеся упрощенным представлением знаний специалистов, которыми они пользуются при решении профессиональных задач.. Собственно модель знаний есть способ представления знаний, в соответствии с которым далее выбираются и средства программной реализации. Эти модели применяются при реализации интеллектуальных технологий в ЭИС для обеспечения поддержки принятия решений (об интеллектуальных технологиях в ЭИС см. тему 6).
При построении комплексных АСУ, т.е. ЭИС, предназначенных для комплексной автоматизации управления предприятием, важным становится информационное моделирование процессов, протекающих на этом предприятии (о системах комплексной автоматизации, которые называются корпоративными ЭИС, см. тему 5).
Создание АСУ (корпоративной ЭИС) выполняется не столько для автоматизации отдельных функций (отдельных рабочих мест), сколько для серьезного изменения бизнеса предприятия. Комплексная автоматизация принесет ожидаемые результаты только одновременно с модернизацией бизнес-процессов предприятия. В противном случае, наложение комплекса АСУ на неэффективные, высокозатратные схемы управления и взаимодействия подразделений предприятия без их изменения приведет лишь к потере денег и времени.
Таким образом, при создании АСУ важными являются задачи информационного моделирования и оптимизации бизнес-процессов предприятия. В этом случае информационное моделирование используется не только для отражения текущего состояния предметной области (т.е. бизнес-процессов предприятия), но и для построения новых моделей бизнес-процессов и, возможно, организационной структуры предприятия. Эти новые модели будут использоваться как основа для внедрения автоматизации и организация работы в новых условиях.
Рассмотрим следующие определения.
Бизнес-процесс (БП) – совокупность взаимосвязанных действий, выполняемых в заданный период времени, в результате которых ресурсы предприятия используются для создания или получения полезного для потребителя продукта, услуги.
Проще говоря, бизнес-процессом называется совокупность взаимосвязанных действий по выполнению некоторой функциональной задачи предприятия. Различают основные БП, которые обеспечивают производство продукции или услуги (выход системы), и вспомогательные БП - обеспечивают осуществление основных процессов.
К основным можно отнести такие, как:
ремонт и техническое обслуживание на авторемонтном предприятии;
перевозка пассажиров на транспорте;
покупка продуктов в магазине и др.
Вспомогательные процессы в большинстве своем являются типовыми для предприятий различного профиля (например, бухгалтерия, учет кадров), но могут иметь и серьезные отличия (например, обеспечение безопасности, планирование).
Реинжиниринг БП - создание новых и более эффективных бизнес-процессов без учета предшествующего развития. В соответствии с оригинальным определением, данным в начале 90-х годов М.Хаммером и Дж. Чампи, «реинжиниринг - фундаментальное переосмысление и радикальная перестройка БП компаний с целью достижения коренных улучшений актуальных показателей их деятельности: стоимости, качества, услуг и темпов».
К этим определениям можно добавить, что реинжиниринг БП:
- позволяет начать как бы «с чистого листа» (не сковываясь рамками существующей системы);
- ставит под вопрос сложившиеся положения и практику организации и выполнения работ;
- требует творческого начала, поиск и применение новых организационных форм и методов выполнения функций предприятий;
- выполняется на основе интегрированных корпоративных ЭИС, обеспечивающих трансформацию системы управления предприятием на основе комплексной автоматизации управления сквозными процессами.
Несомненно «фундаментальное переосмысление» бизнеса предприятия является весьма затратным делом. Видимо поэтому в российской практике построения КЭИС появились такие толкования, как:
- «легкий» реинжиниринг - оптимизация существующих процессов и структур в основном путем устранения технологических недостатков;
- «жесткий» реинжиниринг - построение системы «заново», основываясь на идеальной модели будущего состояния, новой структуре.
Для более глубокого изучения реинжиниринга и автоматизации бизнес-процессов рекомендуется обратиться к литературе [Калянов, 2002; Смирнова, 2001 ].
При построении и внедрении АСУ на предприятии на этапах обследования и оптимизации бизнес-процессов (подробнее про этапы – см. тему 5) строятся две информационные модели (рис.4.7):
Рис.4.7. Состав и виды информационных моделей
при обследовании и проектировании бизнеса предприятия
модель «как есть», отражающая существующее положение дел на предприятии, проводится численная оценка основных критериев эффективности бизнес-процессов (например, хронометраж простоев или длительности выполнения функций);
модель «как должно быть»: разрабатываются, документируются и согласовываются с заказчиком предложения по оптимизации бизнес-процессов, реорганизации структуры управления и организации информационных потоков; разрабатывается информационное, организационное, правовое обеспечение. При построении модели «как должно быть» используются те же способы и средства моделирования, что и для модели «как есть» (рис.4.7).
Введение в методологии информационного моделирования бизнес-процессов при разработке АСУ
Примечание: рассматриваемый здесь материал является вводным в различные методологии моделирования процессов при разработке информационных систем. Он может быть полезным при выполнении практических заданий по дисциплине. Более полно проблематика проектирования информационных систем и их программного обеспечения рассматривается в дисциплине «Проектирование информационных ситсем» на 4-м курсе обучения. Для более подробного знакомства рекомендуется также литература [Калянов, 2002; Вендров,2000; Смирнова, 2001].
Методологии информационного моделирования бизнес-процессов являются воплощением так называемого метода структурного системного анализа систем.
Системный структурный анализ (рис.4.8)- метод исследования (моделирования) системы или процесса, который начинается с общего обзора объекта исследования, а затем предполагает его последовательную поэтапную детализацию.
Рис.4.8. Иллюстрация идеи структурного анализаПримечание: кроме структурного анализа (структурный подход) в настоящее время при разработке сложного программного обеспечения применяется объектно-ориентированный анализ (см. например, универсальный язык объектно-ориентированного анализа и моделирования UML). Однако, по-видимому, для моделирования и анализа бизнес-процессов структурный подход остается превалирующим и поддерживается многими инструментальными средствами, так называемыми CASE- средствами –программами, компьютерной поддержки инженерии систем.
На самом деле существуют разные методологии структурного анализа и проектирования программного обеспечения (см. [Вендров,2000]). Здесь под словом «методология» понимается набор правил, регламентирующих анализ и проектирование системы, а также набор графических языков (т.е. нотаций) и правила для построения информационных моделей исследуемой предметной области. Эти информационные модели воплощаются в виде тех или иных диаграмм. Различают следующие основные виды диаграмм:
- диаграммы, в которых моделируются процессы и функции, выполняемые системой, а также взаимосвязи между ними.
– диаграммы, моделирующие данные и взаимосвязи между ними – модель ERD «сущность-связь» (см. моделирование в СОД);
- диаграммы, которые моделируют поведение системы, ее реакции на какие-то события.
При моделировании и анализе бизнес-процессов наиболее важными являются диаграммы первого вида – для воспроизведения самих процессов и их составляющих (т.е. подпроцессов и функций).
В качестве примеров отметим методологии:
- SADT (Structured Analysis and Design Technique) – методология анализа и проектирования систем, разработана в 1973г. в США, успешно использовалась в различных военных, промышленных, коммерческих организациях для решения широкого круга задач, связанных проектированием и оптимизацией бизнеса, с разработкой программного обеспечения и т.п. В настоящее время методология SADT сопровожданется комплексом стандартов IDEF X на построение диаграмм, позволяющих иллюстрировать и анализировать различные аспекты рассматрвиаеморй системы. Собственно для моделирования процессов и функций используется графическая нотация стандарта IDEF0. Поэтому часто можно встретить такую запись – «модель SADT(IDEF0)»;
- DFD (Data Flow Diagrams) – диаграммы потоков данных, точнее методологии, ориентированные на использование диаграмм потоков данных. Они отличаются прежде всего нотациями этих диаграмм.
В обоих методологиях получаемая информационная модель представляется не одной диаграммой, а иерархическим набором диаграмм, графически отображающих выполняемые системой функции и взаимосвязи между ними.
В соответствии со структурным подходом сначала строится диаграмма, показывающие процесс работы системы в общем (т.е. на макроуровне); далее эта диаграмма детализируется на нижнем уровне и т.д.
В SADT рекомендуется ограничивать число блоков на диаграмме одного уровня 6-7 (что объясняется свойством оперативной памяти человека одновременно воспринимать и работать примерно с 7 информационными объектами). (Эти рекомендации необходимо учитывать при выполнении практического задания)
Во всех методологиях используется свой графический язык (нотация) для построения диаграмм . Этот язык включает несколько элементов для обозначения:
процесса (на нижних уровнях – подпроцессы или отдельные функции);
связей между процессами. Это отображается специальными дугами. Оговаривается смысл дуг, который зависит от их расположения.
и некоторых других.
На рис.4.9.4.14 показаны компоненты и примеры моделей SADT, DFD.
На сайте www.finexpert.ru можно найти реальные модели бизнес-процессов, представленные на нескольких уровнях, а также много другой полезной информации по информационному моделированию и реинжинирингу бизнес-процессов.
Рис.4.9. Компоненты SADT-модели
Рис.4.10. Компоненты SADT-модели с пояснениями
Рис.4.11. Так производится декомпозиция диаграммы
Обозначения: А0 – диаграмма уровня 0;
А1 –диаграмма №1 первого уровня;
А12 – диаграмма №2 второго уровня, является подпроцессом на диаграмме А1 и т.д.
Рис.4.12. Пример декомпозиции процессов
«Работа налоговой инспекции»
Рис.4.13. Диаграмма А1 из области налоговой инспекции
Рис.4.14 Компоненты диаграмм DFD
Р
ис. 4.15. Пример использования компонентов DFD