Характеристика, структура, функции и схема функционирования

Понятие ²информационная система² невозможно объяснить без предварительного раскрытия содержания понятий ²система² и ²система управления². Различают естественные и искусственные системы. Примерами естественных систем являются: планетарная, водная, атмосферная, биологическая и т.д. Примерами искусственных систем могут служить: производственные, энергетические, транспортные, информационные, финансовые и другие системы.

Система- это множество взаимосвязанных элементов или подсистем, которые сообща функционируют для достижения общей цели. Подсистема – это часть системы, которая в свою очередь, также может рассматриваться в качестве системы. Всякая система характеризуется целью, границами, структурой, входом, выходом, прямой и обратной связью.

Прямая и обратная связи имеют непосредственное отношение к управлению системой, осуществляемого с помощью различного рода воздействий. В системе управления, т.е. системе в которой реализуется управление, выделяется субъект управления (аппарат управления), т.е., управляющий орган, и объект управления (управляемая часть системы).

Управление может быть как односторонним, так и с обратной связью. Примером одностороннего воздействия субъекта управления на управляемый объект может служить управление транспортом с помощью светофора, а с обратной связью – управление предприятием (организацией).

Аппарат управления с помощью прямой связи переводит объект управления в новое состояние, которое соответствует цели управления (например, устанавливает новый план по производству разных видов продукции или новый план по продажам). Объект управления с помощью обратной связи выдает ответную реакцию (например, о фактическом выполнении плана по производству и продажам). Процесс управления в данном случае есть ничто иное, как преобразование обратной связи в новые управляющие воздействия.

В основе всякого управления лежит обмен и обработка информации, поэтому любая система управления содержит информационную систему. Согласно Федеральному закону РФ от 26 июля 2006 года № 149-ФЗ «Об информации, информационных технологиях и о защите информации» «информационная система – это совокупность содержащихся в базах данных информации и обеспечивающих ее обработку информационных технологий и технических средств».

Рассматривать состав и содержание информационной системы невозможно без системы управления, так же как бессмысленно рассматривать систему управления без информационной системы. Они не существуют друг без друга. Поэтому информационные системы существуют с тех пор как появились системы управления. Они могут содержать компьютерные средства обработки информации, а могут и не содержать. Например, во времена Конфуция в древнем Китае управление осуществлялось без компьютеров, однако информационная система, функционировавшая под его руководством, была весьма эффективна. Поэтому все информационные системы делятся на два класса - автоматизированные и неавтоматизированные.

В результате технического прогресса и прихода компьютеров появилась возможность часть информации обрабатывать автоматизировано. Далеко не вся информация в системе управления обрабатывается с помощью компьютеров. Существует и такая, которую формализовать либо не удается, либо не следует. Поэтому, если используются компьютеры информационные потоки от аппарата управления к объекту и обратно делятся на две части: те, что обрабатываются с помощью компьютеров, и те, что нет, что демонстрируется на рис. 2.3 (ИС_а – автоматизированная, ИС_р – ручная).

Рис. 2.3. Две составляющие информационной системы

На рис. 2.4 представлена информационная система, в которой не применяются какие-либо средства автоматизации обработки информации.

Рис. 2.4. Информационная система без использования средств автоматизации

С помощью обозначений указаны информационные потоки, обрабатываемые вручную. Поток несет в себе директивную информацию от аппарата управления объекту управления (прямая связь). Поток содержит отчетную информацию (обратная связь). С помощью индекса р обозначена ручная обработка информации.

С появлением компьютеров и других средств обработки информации ситуация на предприятиях (организациях) поменялась коренным образом. На рис. 2.5 показано, что каждый из информационных потоков разделился на два, а именно: и . Это указывает на то, что часть прямой (директивной) связи (например, патентная, юридическая и другая не поддающаяся формализации информация) направляется непосредственно объекту управления. Втора часть – с помощью локальной сети направляется в компьютер для расчетов, а полученные результаты затем, опять же с помощью локальных сетей передаются объекту управления. Аналогично и обратная связь делится на два потока: - информация, не обрабатываемая на компьютере, и- обрабатываемая и передаваемая с помощью локальной сети.

Рис. 2.5. Информационная система с использованием компьютерных средств автоматизации

На рис. 2.5 кроме внутренней информации, используемой для принятия решений, используется также и внешняя. Прежде чем дать опредление современной информационной системе необходимо ввести понятие информационной инфраструктуры (ИТ-инфраструктура), под которой понимается совокупность:

- технических средств (компьютеры и серверы, принтеры, факс-аппараты, сканеры, сети передачи данных, телефонные сети, активное и пассивное сетевое оборудование (маршрутизаторы, коммутаторы, кабельные сети и т.д.); телефонные станции);

- программного обеспечения серверов и рабочих станций;

- информационных ресурсов и средства их хранения;

- обслуживающего персонала.

Тогда в соответствии с рис. 2.5информационная система – это информационная инфраструктура предприятия, которая в соответствии с контуром управления сопровождает (обеспечивает) процессы управления.На рис. 2.6 графически иллюстрируется ИТ-инфраструктура предприятия.

Рис. 2.6. Состав ИТ-инфраструктуры

Из рис. 2.6 видно, что ядром и связующим звеном всех компонентов ИТ-инфраструктуры служит информационная технология, речь о которой детально пойдет ниже.

6. Информационные технологии (IT-технологии), их определение, состав и содержание основных технологических операций

Технология вообще, и информационная в частности, – это, прежде всего, цепь процедур и операций, выполняемых последовательно (параллельно) во времени. Это не просто комплекс различных научных и инженерных знаний, а свод правил, регламентирующих выполнение технологических процедур. Как уже отмечалось информационная технология – это совокупность методов, этапов, процедур, операций, приемов и средств для сбора, передачи, обработки, хранения и выдачи информации, выполняемых периодически в заданной последовательности с помощью средств компьютеризации или без таковых.

Информационная технология является процессом, состоящим из четко регламентиро­ванных правил выполнения операций, действий, этапов разной степени сложности над дан­ными, хранящимися в компьютерах. Основная цель информационной технологии — в результате целенаправленных действий по переработке первичной информации получить необходимую для пользователя информацию.

Информационная система является средой, составляющими элементами которой явля­ются компьютеры, компьютерные сети, программные продукты, базы данных, люди, раз­личного рода технические и программные средства связи и т.д. Основная цель информационной системы — организация хранения и передачи информации. Информа­ционная система представляет собой человеко-компьютерную систему обработки инфор­мации.

Реализация функций информационной системы невозможна без знания ориентирован­ной на нее информационной технологии. Информационная технология может существовать и вне сферы информационной системы.

Информационная технология является более емким понятием, отра­жающим современное представление о процессах преобразования информации в ин­формационном обществе. В умелом сочетании двух информационных технологий — управленческой и компьютерной — залог успешной работы информационной системы.

Выделяют два класса информационных технологий:

- базовые (общеизвестные);

- специализированные (предметные).

Под базовой (общеизвестной) информационной технологией понимается такой набор составляющих ее инструментальных программных и других средств, которые, с точки зрения конечного пользователя, не имеют составных частей (далее не делятся). К таковым можно отнести: текстовые, табличные графические процессоры, системы управления базами данных, мультимедийные средства, web-технологии и различного рода программные продукты, не включающие другие (например, экспертные системы). Их характерная черта заключается в универсальности, то есть в ориентации на применение в различных областях деятельности человека (экономике, медицине, юриспруденции и т.д.).

Специализированные (предметные) информационные технологии создаются на основе соответствующих специализированных языков программирования, однако могут содержать в себе базовые, адаптированные (настроенные) под специфику конкретных задач соответствующих предметных областей. Алгоритмы обработки в них закладываются разработчиками, которые, как правило, могут корректироваться пользователями. Такие технологии всегда ориентированы на решение определенного класса задач (учетных, прогнозных, плановых, статистических, аналитических и проч.).

Этапы, процедуры, операции и т д., составляющие содержание любой предметной технологии, иллюстрируются иерархической зависимостью, представленной на рис. 5.1.

Рис. 5.1. Иерархическая структура информационных технологий

Бессмысленно говорить об информационной технологии без ориентации на ее пользователя. Пользователями являются сотрудники, находящиеся на различных уровнях иерархии управления предприятием, организацией, офисом и т.д. На рис. 5.2 представлена типовая трехуровневая структура системы управления предприятием, на каждом из которых применяется своя информационная технология (слева). Справа показаны типовые технологии, обеспечивающие информационную поддержку управленческому персоналу.

Рис. 5.2. Связь между уровнями управления и их информационной поддержкой

На рис. 5.2 перечислены следующие классы технологи и составляющие их элементы:

классTPS-технологий (Transactions Processing Systems):

- ECM (Enterprise Content Management Systems) – управление корпоративным контентом;

- OLTP-технология – (On-line Transaction Processing) – технология оперативной обработки данных;

- Web-технология - средства обеспечивающие работу с информацией, находящейся влокальных и глобальных сетях.

класс ERP-технологий (Enterprise Resource Planning) интегрированные информационные системы, обеспечивающие всестороннее управление предприятием:

- ECM (Enterprise Content Management Systems) – управление корпоративным контентом;

- OLAP (On-line Analytical Processing) – оперативная аналитическая обработка данных;

- DSS (Decision Support Systems) – система поддержки принятия решений;

класс ESS-технологий (Executive Support Systems) - интеллектуальные информационные технологии (Intellectual information technology):

- BI (Business Intelligence) – интеллектуальная поддержка бизнеса;

- AOC (Агентно-ориентированные системы) – технологии, ориентированных на использование программных агентов;

- DM (Data Mining ) - технологии интеллектуального анализа данных.

В последний список не вошли технологии, предназначенные для работы с нечеткой (Fuzzy Logic Toolbox) и неосознанной информацией (нейросети). О них более подробно речь пойдет ниже.

Каждый уровень управления определяет вид информационных ресурсов (данные, информация, знания) потребляемых управленческим персоналом. На оперативном уровне используются данные, тактическом – информация, на стратегическом - знания. Данная градация является условной, так как на любом уровне, в случае надобности, можно получить любой из перечисленных видов. Если информационная система создана в соответствии со стандартами открытых систем, то интеграция информационных технологий обеспечивается на всех уровнях иерархии.

Так как понятие информационной технологии многоуровневое, поэтому каждую из перечисленных технологий можно представить с помощью иерархии их составляющих. Иерархия в данном случае отражает взаимоотношения вида “целое-часть” либо “род-вид”. Обратимся к рис. 5.3, где представлена типовая иерархия информационных технологий предприятия или организации. Информационные технологии условно можно разделить на следующие классы: ERP-технологии, MIS-технологии и ESS-технологии.

Информационную систему предприятия, организации, офиса и т.д. можно рассматривать как технологию первого уровня, которая включает в себя классы технологий второго уровня. К таковым, согласно рис. 5.3, относятся ERP-технологии, управленческие информационные системы (MIS-технологии), и технологии интеллектуальной обработки данных (ESS-технологии). Каждая из перечисленных технологий в свою очередь состоит из подтехнологий.

ERP-технологии включают транзакционные технологии (TPS-технологии) и OLAP-технологии, поддерживающие оперативную аналитическую обработку данных. В свою очередь класс TPS-технологий можно рассматривать как множество, состоящее из OLTP, WEB-технологий и ECM - технологий управления контентом (см. 1.2). Частным случаем ECM является технология управления документооборотом.

Теперь необходимо рассмотреть основные функции, выполняемые сотрудниками управления с помощью информационных технологий на каждом из уровней управления.

Рис. 5.3. Дерево иерархической зависимости типовых информационных технологий предприятия

Оперативный уровень

На данном уровне управления транзакционные технологии (TPS) предназначены для ежедневной оперативной обработки данных, поступающих в виде документов, сообщений (счета, акты, накладные и т.д.), что позволяет создавать различные отчеты, сводки, ведомости, Такого рода результирующие документы необходимы для управления производственными, снабженческими, реализационными или иными процессами. Главная функция данного уровня состоит в регистрации в базе данных всех событий происходящих на предприятии и за его пределами. Класс TPS-технологий включает такие технологии как OLTP-технологии, которые, как правило, базируются на офисных, бухгалтерских и других фиксирующих хозяйственно-финансовых операции технологиях; web-технологии и, как правило, технологии управления контентом и поддержки электронного документооборота. Для организации электронного документооборота современные компании используют промышленные системы управления корпоративным контентом (ECM). Эти системы позволяют автоматизировать все операции по работе с неструктурированной информацией на всех этапах ее жизненного цикла – от момента создания и ввода документа в систему, последующего редактирования, согласования и утверждение, до публикации, архивирования и уничтожения в соответствии с корпоративными правилами и нормами действующего законодательства.

Для этого создаются АРМы бухгалтеров, менеджеров, начальников цехов, отделов, кладовщиков, нормировщиков, кассиров и т.д. Эти специалисты осуществляют непосредственный контакт с внешней средой: прием заказов, регистрация поступления материалов от поставщиков и передача их на склад, выписка счетов, нарядов на оплату труда и т.д. В результате функционирования TPS-технологий получают стандартные документы: платежные поручения, счета, расходные и приходные накладные и т.д. Такого рода технологии предназначены для решения хорошо структурированных задач, по которым имеются необходимые входные данные, известны алгоритмы и другие стандартные процедуры их обработки.

На оперативном уровне, как правило, решаются следующие задачи:

- обработка данных об операциях, производимых фирмой;

- создание периодических контрольных отчетов о состоянии дел в фирме;

- получение ответов на всевозможные текущие запросы и оформление их в виде бумажных документов или отчетов.

Для решения перечисленных задач выполняются типовые информационные технологические OLTP-операции, представленные на рис. 5.4.

Рис. 5.4. Типовые информационные технологические OLTP-операции, используемые на оперативном уровне управления

Так как оперативный ввод и обработка информации осуществляется на любом предприятии, поэтому транзакционные технологии присутствуют на большинстве из них. Примером простейшей транзакционной OLTP-технологии может служить любая бухгалтерская система, если на предприятии не внедрена одна из интегрированных информационных систем.

Тактический уровень

На тактическом уровне используются класс технологий, который условно можно обозначить как ERP и MIS. Первая, из которых, включает средства для поддержки принятия решений – OLAP-технологии, а вторая - автоматизации управленческой деятельности (MIS-технологии). MIS-технология необходима для организации функций планирования снабжения, производства и реализации готовой продукции, финансового планирования, контроля их выполнения и составления отчетов для руководства.

OLAP-технология функционирующая на данном уровне, известная как DSS-технологии (система поддержки принятия решений (Decision Support Systems). Типовые технологические операции, выполняемые на данном уровне, представлены на рис. 5.5.

Рис. 5.5. Типовые информационные операции OLAP-технологии,

используемые на тактическом уровне

В настоящее время достаточно распространенной технологией, ориентированной на поддержку принятия решений, является OLAP-система. Ряд современных ERP-систем, например, таких как MS Dynamics NAV, поддерживает аналитическую обработку данных средствами OLAP-технологий. В основу данной технологии положен метод хранения данных в специальной форме, названной хранилищем данных (Date Warehouse).

Для принятия решений на тактическом уровне информация должна быть представлена в агрегированном виде так, чтобы просматривались тенденции изменения данных, что важно для выявления причин возникших отклонений от плановых состояний предприятия. На этом этапе решаются следующие задачи обработки данных:

- анализ и оценка фактического состояния объекта управления;

- анализ и оценка отклонений от запланированного состояния;

- выявление причин отклонений;

- анализ возможных решений и действий.

Тактический уровень управления направлен на создание следующих видов отчетов:

1. Специальные отчеты, создаваемые по запросам управленцев или в случае возникновения незапланированных ситуаций.

2. Сравнительные отчеты, содержащие данные, полученные из различных источников или классифицированные по различным признакам и используемые для целей сравнения.

3. Чрезвычайные отчеты содержат данные исключительного (чрезвычайного) характера.