Проектирование информационных систем

Структура АИС

АИС относятся к большим системам и требуют деления на отдельные части и элементы: подсистемы, набор задач, отдельные задачи. Подсистема - относительно самостоятельная часть системы выделенная по определенному признаку. Подсистемы могут выделяться по функциональному или структурному признаку.

Принято выделять две группы подсистем в структуре АИС: функциональные подсистемы и обеспечивающие подсистемы.

Функциональные подсистемы составляют содержательную часть автоматизированной системы. Именно в функциональных подсистемах сосредотачиваются задачи, реализующие конкретные функции системы управления. Задачи управления объединяются в функциональные подсистемы исходя из принципа однотипности относительно функции управления. Так в рамках АСУ предприятием чаще всего выделяют следующие функциональные подсистемы: технической подготовки производства, технико-экономического планирования, оперативного планирования и управления, материально-технического снабжения, бухгалтерского учета, управления сбытом, управления кадрами, управления качеством, управления финансами, управления вспомогательным производством. В рамках функциональных подсистем, как правило, выделяют подсистемы более низкого уровня. Таким образом реализуется иерархичность системы управления.

Обеспечивающие подсистемы создают условия для работы функциональных подсистем. Выделяют следующие обеспечивающие подсистемы: информационное обеспечение, математическое обеспечение, техническое обеспечение, программное обеспечение, лингвистическое обеспечение, правовое обеспечение.

Таким образом, можно сказать, что функциональные подсистемы представляют комплекс экономико-математических моделей для решения задач управления, а обеспечивающие подсистемы представляют собой комплекс технических средств, носителей информации, программ и различных инструктивно-методических документов, необходимых для реализации соответствующих функциональных подсистем.

Информационное обеспечение.

Под информацией понимается совокупность различных сообщений об изменении, происходящих в системе и окружающей среде.

Процесс управления включает сбор, обработку и передачу информации для выработки управленческих решений. Информация является предметом труда и одновременно средством и продуктом труда в управленческой деятельности. Управленческая информация всегда имеет целевое назначение и содержит либо управленческое воздействие, либо сведения о состоянии управляемого объекта.

Совокупность различных экономических, технических, социологических и других данных, используемых в процессе управления объектом, представляет собой систему технико-экономической информации, являющейся частью информационного обеспечения.

Информационное обеспечение – это совокупность системы классификации и кодирования, системы технико-экономической информации, языков записи данных, унифицированных систем документации и массивов информации используемых в АИС.

Целью информационного обеспечения (ИО) является своевременная выдача необходимой и достоверной информации для выработки и принятия управленческих решений.

К основным задачам ИО относится:

Классификация, формирование оптимального перечня и состава информации, ее кодирование;

Разработка классификаторов;

Создание информационной модели объекта автоматизации;

Формирование информационной справочно-нормативной базы управления.

Информационное обеспечение включает:

Состав информации, т.е. перечень информационных единиц или информационных совокупностей – показателей, констант, переменных, документов и других сообщений необходимых для решения комплекса задач системы;

Структуру информации и закономерности ее преобразования, т.е. правила построения показателей, документов, агрегации и декомпозиции информационных единиц;

Характеристики движения информации, т.е. количественные оценки потоков информации (объем, интенсивность), определение маршрутов движения документов, построение схем документооборота, временные характеристики функционирования источников информации, получения первичных данных, использования исходных данных, продолжительн6ость хранения, старения и обновления данных;

Характеристики качества информации, т.е. систему количественных оценок полезности, значимости, полноты, своевременности информации;

Способы преобразования информации, т.е. методы отбора, распределения информации, схемы обеспечения информацией подразделений системы управления.

ИО должно быть организовано в соответствии со следующими требованиями:

Представление информации о состоянии объекта по всем управляемым параметрам;

Представление необходимой, достоверной и достаточной информации;

Обеспечение защиты данных;

Обеспечение своевременного сбора и передачи информации для обработки;

Установление определенной периодичности поступления информации в соответствии с режимом управления;

Применение совершенных носителей , способов нанесения и обработки информации с использованием современных технических средств;

Использование интегрированных систем обработки информации;

Обеспечение сжатия информации при переходе от низших уровней управления к высшим.

Программное обеспечение.

Программное обеспечение (ПО) - совокупность программ, позволяющая организовать решение задач на компьютере.

Важнейшими классами ПО являются системное и специальное (прикладное), представленное, в частности, пакетами прикладных программ (ППП).

Системное программное обеспечение организует процесс обработки информации в компьютере. Главную его часть составляет операционная система (ОС).

ОС и средства, расширяющие ее возможности, включают: планировщики - программы, организующие распределение ресурсов вычислительной системы и связь с пользователем; супервизор, который обеспечивает организацию процессов обработки программ на ПК; сервисные обслуживающие программы, позволяющие рационально организовать процесс обработки программ (программных модулей).

Под модулем понимается функционально и конструктивно законченная программа. Для формирования единого программного модуля сложной структуры, состоящего из нескольких модулей, используется специальная программа - редактор связей. Программа-загрузчик обеспечивает размещение программных модулей в основной памяти компьютера. Программа-отладчик позволяет автоматизировать процесс отладки пользовательских программ. Утилиты - программы, позволяющие выполнять различные сервисные функции: перезапись (копирование) программ и файлов, вывод на печать, сортировку и упорядочение файлов и др. Средства контроля и диагностики обеспечивают автоматический поиск ошибок и проверку функционирования отдельных узлов машины.

Прикладное ПО предназначено для решения функциональных задач и работы пользователей. Пакеты прикладных программ - комплекс программ, предназначенных для решения определенного класса задач, для оснащения АРМ и решения функциональных комплексов НС.

Программы экономического назначения широко используются в автоматизации учета в организациях. Теперь практически все рутинные операции выполняются автоматически. Появляется возможность не только учитывать, отслеживать в режиме реального времени, но и прогнозировать ход производственных и управленческих процессов предприятия (организации).

Существует возможность комплексной автоматизации управления производственной, финансовой, хозяйственной деятельностью предприятия. При таком подходе с единой базой данных работают отделы менеджеров, бухгалтерии; работники складов и др. Рассмотрим функциональные возможности современных программных средств, обеспечивающих автоматизацию наиболее важных комплексов работ.

Программы автоматизации управленческой деятельности организаций. В настоящее время существует обширный рынок систем, автоматизирующих управленческие процедуры на предприятии. Наиболее распространены программы автоматизации общего назначения, не учитывающие специфику конкретных отраслей производства на программном рынке. Предлагаются комплексы ППП для малых, средних, больших предприятий, предназначенные для торговли. Гораздо менее разработан сектор программ для промышленных предприятий. Основными требованиями, предъявляемыми к таким программам, являются возможность анализа данных и применение результатов проведенного анализа при принятии управленческих решений. Особое место занимает строительная отрасль. Помимо черт, характерных для производства вообще, строительство обладает сложной спецификой, связанной с особенностями ценообразования (привязка к нормативно-сметным базам с различными возможностями пересчета цен) и с особенностями расчета себестоимости выпускаемой продукции для различных объектов, заказчиков, подрядчиков. Существенную роль играют также большая продолжительность производственного цикла и территориальная рассосредоточенность строительных объектов. Качественная система автоматизации для предприятий строительного комплекса несомненно должна учитывать их специфику.

Получают распространение программы для автоматизации предприятий с высокой степенью специализации. Большая часть ресурсов фирм-разработчиков вкладывается в создание все более совершенных программных продуктов, причем нередко фирма сосредоточивается на развитии только одной целевой программы:

Но любая программная система, претендующая на комплексное решение задачи управления предприятием, независимо от полноты реализованной функциональности, нуждается в связи с внешним миром другими программами и программными системами. Функции, специфичные для отдельных предприятий, взаимодействие с унаследованными про граммами, специфические способы представления информации вот области, где может потребоваться взаимодействие различных программ. Например, руководство предприятия нуждается в своевременном получении информации о текущем состоянии предприятия для выработки решений по управлению. Но в процедурах принятия управленческих решений кроме статистических данных, как правило, используются вероятностные распределения, экспертные оценки, целевые критерии и функциональные зависимости. для обеспечения возможности сопоставления различных альтернативных вариантов, из которых предстоит сделать выбор, необходимо организовать хранилища данных, что достигается соответствующими I программами. Организационная структура подобного хранилища принципиально отличается от структуры базы данных информационной системы. При этом используются программы, реализующие анализ накопленных за длительное время данных для конкретных руководителей предприятия. Они решают' самые различные задачи по управлению предприятием: менеджмента, маркетинга, бизнес-планов, планирования корпоративных ресурсов.

Техническое обеспечение.

Техническая основа ИТ и ИС управления представлена совокупностью взаимосвязанных единым управлением автономныx технических средств сбора, накопления, обработки, передачи, вывода и представления информации, средств обработки документов и оргтехники, а также средств связи для осуществления информационнoгo обмена между различными техническими средствами.

Достижение эффективной работы ИС предполагает выполнение не которого набора требований, предъявляемых к комплексу технических средств (КТС), основными из которых являются следующие:

· минимизация трудовых и стоимостных затрат на решение всего комплекса задач системы;

· реализация интегрированной обработки информации за счет информационной, технической и программной совместимости различных технических устройств;

· обеспечение пользователей связью через терминальные устройства с распределенной базой данных; высокая надежность;

· наличие защиты информации от несанкционированного доступа;

· реализуемость КТС, Т.е. возможность его создания за счет типовых средств, выпускаемых отечественной промышленностью;

· гибкость структуры КТС, Т.е. перспектива включения в его состав новых, более совершенных технических средств по мере освоения их промышленностью;

· минимизация капитальных затрат на приобретение КТС и их текущую эксплуатацию.

Эффективное функционирование ИС базируется на комплексном использовании современных технических средств обработки информации и методов организации технологических процессов решения задач. Основой дальнейшего развития автоматизации управленческой деятельности в различных отраслях экономики является новая, прогрессивная информационная технология, ориентированная на использование последних достижений электронной техники, в частности, высокопроизводительных, быстродействующих компьютеров и современных средств связи.

Создание новой технологии требует учета особенностей структуры экономических систем. Прежде всего, это сложность организационного взаимодействия, вызывающая необходимость создания многоуровневых иерархических систем (головная фирма, филиалы) со сложными информационными связями прямого и обратного направления с организациями-смежниками.

Главным элементом комплекса технических средств, предназначенных для автоматической обработки информации в процессе решения управленческих задач, является электронная вычислительная машина, или компьютер.

В сфере экономики это - компьютеры различной мощности, быстродействия, размеров. Они предназначены для решения самых различных задач: экономических, математических, информационных и других задач, отличающихся сложностью алгоритмов и большим объемом обрабатываемых данных, и широко используются в мощных вычислительных комплексах.

Характерными чертами современных компьютеров - являются: высокая производительность; разнообразие форм обрабатываемых данных - двоичных, десятичных, символьных, при большом диапазоне их изменения и высокой точности представления; обширная номенклатура выполняемых операций, как арифметических, логических, так и специальных; большая емкость оперативной памяти; развитая организация системы ввода-вывода информации, обеспечивающая подключение разнообразных видов внешних устройств.

Проблемно-ориентированные вычислительные средства служат для решения более узкого круга задач, связанных, как правило, с управлением технологическими объектами, регистрацией, накоплением и обработкой относительно небольших объемов данных, выполнением расчетов по относительно несложным алгоритмам. Они обладают ограниченными по сравнению с универсальными компьютерами

аппаратными и программными ресурсами. К проблемно-ориентированным можно отнести, в частности, всевозможные управляющие вычислительные комплексы.

Специализированные вычислительные средства используются для решения узкого круга задач или реализации строго определенной группы функций. Такая узкая ориентация позволяет четко специализировать структуру, существенно снизить сложность и стоимость компьютеров при сохранении высокой производительности и надежности их работы. К специализированным можно отнести, например, программируемые микропроцессоры специального назначения; адаптеры и контроллеры, выполняющие логические функции управления отдельными несложными техническими устройствами, агрегатами и процессами; устройства согласования и сопряжения работы узлов вычислительных систем.

По размерам и функциональным возможностям применяемые в управленческой деятельности компьютеры подразделяются на сверхбольшие, большие, малые, сверхмалые (микрокомпьютеры).

Функциональные возможности современных компьютеров отличают: быстродействие, измеряемое усредненным количеством операций, выполняемых машиной за единицу времени;

разрядность и формы представления чисел, с которыми оперирует вычислительная система;

номенклатура, емкость и быстродействие всех запоминающих устройств;

номенклатура и технико-экономические характеристики внешних устройств хранения, обмена и ввода-вывода информации;

типы и пропускная способность устройств связи и сопряжения узлов компьютера между собой (внутримашинного интерфейса);

способность компьютера одновременно работать с несколькими пользователями и выполнять при этом несколько программ (многопрограммность) ;

типы и технико-эксплуатационные характеристики операционных систем, используемых в машине;

наличие и функциональные возможности программного обеспечения;

способность выполнять программы, написанные для других типов машин (программная совместимость с другими компьютерами);

система и структура машинных команд:

возможность подключения к каналам связи и к вычислительной сети;

эксплуатационная надежность компьютеров;

коэффициент полезного использования компьютеров во времени, определяемый соотношением времени полезной работы и времени профилактики.

Наиболее перспективные, создаваемые на основе персональных ЭВМ, территориально распределенные многомашинные вычислительные системы - вычислительные сети - ориентируются не столько на вычислительную обработку информации, сколько на коммуникационные информационные услуги: электронную почту, системы телеконференций и информационно-справочные системы.

В сети Intеrnеt реализован принцип гипертекста, согласно которому абонент, выбирая встречающиеся в читаемом тексте ключевые слова, может получить необходимые дополнительные пояснения и материалы.

Стадии создания АСУ

Установлены следующие стадии создания АСУ:

предпроектная стадия, включающая разработку технико-экономического обоснования (ТЭО) и технического задания (ТЗ) на создание АСУ;

стадия разработки проектов, включающая разработку технического и рабочего проектов, а для небольших информационных систем единого технорабочего проекта;

стадия ввода в эксплуатацию, включающая проведение монтажных и пуско-наладочных работ по технической части системы, завершение мероприятий по подготовке организации к внедрению АСУ, опытную эксплуатацию и приемо-сдаточные испытания системы.

Задачей предпроектной стадии является определение целесообразности и производственной необходимости создания АСУ. На основе сбора и анализа данных, характеризующих возможности повышения производительности функционирования объекта автоматизации за счет снижения материальных, финансовых и трудовых затрат, повышения качества в условиях эксплуатации автоматизированной информационной системы. При этом первоначально в ТЭО определяются основные направления автоматизации объекта, а в дальнейшем в рамках ТЗ дается детальная постановка задач подлежащих автоматизации и описание процесса функционирования объекта в условиях использования АСУ.

На основе согласованного и утвержденного заказчиком технического задания разрабатывается технический проект и рабочий проект. Иногда разрабатывается технорабочий проект, объединяющий технический и рабочий проекты. На этапе разработки технического проекта осуществляются работы по подготовке к вводу АСУ в эксплуатацию, проектированию информационного и программного обеспечения АСУ подготовке содержания информационной базы системы, комплектования технического обеспечения АСУ.

Стадия ввода в эксплуатацию предполагает постепенный переход от существующих методов управления к использованию функциональных комплексов задач разработанных в рамках АСУ. При этом выделяется два этапа: опытная и промышленная эксплуатация. Такая технология внедрения АСУ дает возможность выявить недостатки разработанной системы на этапе опытной эксплуатации и устранить их до приема системы в промышленную эксплуатацию.

Предпроектная стадия

Предпроектная стадия включает комплекс научно-исследовательских работ и организационных мероприятий, цель которых - определить целесообразность создания АИС, и в случае положительного заключения, разработать техническое задание.

Можно выделить следующие этапы предпроектной стадии:

1.1 Формирование исследовательского коллектива.

1.2. Планирование работ, предусматриваемых на предпроектной стадии.

1.3. Обследование существующей системы.

1.3.1. Исследование характер деятельности организации.

1.3.2. Определение организационной и функциональной структуры организации.

1.3.3. Изучение документов и массивов информации.

1.3.4. Определение используемых средств обработки информации.

1.3.5. Формализация потоков данных.

1.3.6. Определение затрат на функционирование системы.

1.4. Критический анализ существующей системы.

1.4.1. Обобщение выявленных недостатков.

1.4.2. Изучение причин недостатков.

1.4.3. установление целесообразности автоматизации.

1.5. Выработка новых проектных решений и исследование целей.

1.5.1. Определение целей автоматизации.

1.5.2. Поиск возможных проектных решений.

1.5.3. Исследование средств реализации проектных решений.

1.5.4. Формализация принятых проектных решений.

1.6. Комплектование документации предпроектной стадии.

1.7. Принятие решения.

Обследование существующей системы. Обследование системы предполагает определение организационной, функциональной структуры системы и анализ состава информации обрабатываемого системой.

Организационная структура представляет собой перечень подразделений организации с учетом их подчиненности. Если в качестве объекта автоматизации выступает какое-либо одно - подразделение организации определяется должностная структура подразделения.

Изучение должностной структуры дает возможность понять содержание используемых процедур управления, смысл некоторых документов, суть отношений между сотрудниками. В результате изучения определяется функциональная структура организации, функциональные обязанности лиц, имеющих отношение к разрабатываемой задаче.

На этом этапе изучения следует помнить, что конкретная задача управления реализуется определенным набором функций, хотя часто встречается взаимозаменяемость этих понятий: задача - функция.

При изучении обязанностей должностных лиц, имеющих непосредственное отношение к анализируемой задаче, особенно тщательно изучается круг их функциональных обязанностей, характер выполняемых ими работ и сроки выполнения. Изучение функциональных обязанностей каждого должностного лица должно быть направлено на выявление их перегрузки, а также основных недостатков существующей организационной структуры.