Этапы развития информационных систем

Эволюция информационных систем наиболее ярко просле­живается на. развитии способов хранения, транспортирования и обработки информации.

В управлении данными, объединяющем задачи получения, хранения, управления, анализа и визуализации данных, выделяют шесть временных фаз (поколений), которые представ­лены на рис.

Рис. 4. Временные фазы развития управления данными

Вначале данные обрабатывались вручную. На следующем шаге использовались оборудование с перфокартами и электромеханические машины для сортировки и табулирова­ния миллионов записей. На третьей фазе данные хранились на магнитных лентах, и специальные программы выполняли па­кетную обработку последовательных файлов. На четвертой фазе появилось понятие схемы базы данных и оперативного навига­ционного доступа к данным. На пятой фазе был обеспечен ав­томатический доступ к реляционным базам данным и была внедрена распределенная и клиент-серверная обработка. Сейчас началась шестая фаза, — появились системы, которые хранят более богатые типы данных, в особенности документы, графи­ческие, звуковые и видеообразы. Эти системы представляют собой базовые средства хранения для приложений Internet и Intranet.

Другим наглядным примером эволюции информационных систем является область организационного управления.

До 1960-х гг. основной функцией информационных систем была диалоговая электронная обработка (Electronic Data Processing - EDP)записей, бухгалтерский учет и др. В про­цессе формирования в концепцию управленческих информаци­онных систем (Management Information Systems - MIS) была добавлена функция, направленная на обеспечение пользователей необходимыми для принятия управленческих решений отчета­ми, формируемыми на основе собранных о процессе данных (Information Reporting Systems - IRS).

Однако жесткая структура подготовки отчетов стала препят­ствием на пути расширения информационного взаимодействия. Следствием стало появление концепции систем поддержки при­нятия решений (Decision Support Systems - DDS), задачей кото­рых была поддержка процесса принятия решений в условиях противоречивой и быстро изменяющейся информации.

В 1980-х гг. стремительное развитие мощности (быстродей­ствия, объема памяти) ЭВМ, появление новых операционных систем, прикладных программ, телекоммуникационных сетей различного уровня создали предпосылки для свободного до­ступа к информационным ресурсам конечного пользователя (end user computing). С этого момента конечные пользователи по­лучили возможность самостоятельно использовать информаци­онные ресурсы для решения профессиональных задач без по­средничества специализированных информационных служб.

Дальнейшее развитие информационных систем показало, что многие конечные пользователи (менеджеры высшего уровня) используют необходимую для них информацию, когда им это необходимо и в удобном для них формате. Существовавшие системы подготовки отчетов или системы поддержки принятия решений не могли реализовать предъявляемые требования. Таким образом, появилась концепция управленческих инфор­мационных систем (Executive Information Systems - EIS).

Важной вехой было создание и применение систем и методов искусственного интеллекта (Artifical Intellegence - AI) в инфор­мационных системах. Экспертные системы (Expert Systems - ES) и системы баз знаний (Knowledge-Based Systems) опреде­лили новое назначение информационных систем — обеспечение конечных пользователей качественными и достоверными ре­комендациями в специализированных областях.

Дальнейшее развитие связано с появлением в 1990-е гг. кон­цепции стратегических информационных систем (Strategic Information Systems - SIS). Согласно этой концепции инфор­мационные системы не просто обеспечивают обработку инфор­мации для конечных пользователей, а становятся генератором, основанным на новой информации, обеспечивающей фирме конкурентное преимущество на рынке.

Наиболее распространенными являются класс производствен­ных информационных систем, а также системы управления процессом (Process Control Systems - PCS) и системы автома­тизации делопроизводства (Office automation Systems -OAS).

Системы автоматизации делопроизводства (Office Automation Systems - OAS) собирают, обрабатывают, хранят и передают информацию в форме электронных документов. Они используют средства обработки текста, передачи данных и другие инфор­мационные технологии для повышения эффективности работы офиса. Например, возможно использование текстовых процес­соров для обработки корреспонденции, электронной почты об­мена электронными сообщениями; настольные издательские системы используются для изготовления информационных бюл­летеней компании, а возможности телеконференций для про­ведения электронных встреч.

Информационные системы обычно являются комбинациями нескольких типов информационных систем. Концептуальная классификация информационных систем разработана для того, чтобы подчеркнуть различные роли информационных систем. Практически эти роли интегрированы в сложные или взаимо­связанные информационные системы, которые обеспечивают ряд функций. Таким образом, большинство информационных систем создано для обеспечения информацией и поддержки принятия решений на различных уровнях управления и в раз­личных функциональных областях.

Не менее ярким примером эволюции информационных систем является корпоративное управление. Создание корпоративных информационных систем в настоящее время опирается на раз­личные информационные технологии, так как, к сожалению, не существует универсальной. Можно выделить следующие три группы методов управления: ресурсами, процессами, корпора­тивными знаниями (коммуникациями). Среди информационных технологий в качестве наиболее используемых можно выделить: СУБД, Workflow (стандарты ассоциации Workflow Management Coalition), Intranet. На рис. 5 показаны место и назначение каждой из информационных технологий.

Рис. 5. Место и назначение каждой из информационных технологий

На рис. 6 интенсивность цвета соответствует степени под­держки информационными технологиями методов управле­ния.

Рис. 6. Степень поддержки информационными технологиями методов управления

Задача управления ресурсами относится к числу классиче­ских методик управления и является первой, где широко стали использоваться информационные технологии. Это связано с наличием хорошо отработанных экономико-математических моделей, эффективно реализуемых средствами вычислительной техники. Рассмотрим эволюцию задач управления ресурсами.

Первоначально была разработана методология планирования материальных ресурсов предприятия MRP(Material Requirements Planning), которая использовалась с методологией объемно-календарного планирования MPS (Master Planning Shedule). Следующим шагом было создание методологии планирования производственных ресурсов (мощностей) CRP(Capacity Requirements Planning). Эта методология была принципиально похожа на MRP, но была ориентирована на расчет производственных мощностей, а не материалов и компонентой. Эта за­дача требует больших вычислительных ресурсов, даже на со­временном уровне.

Объединение указанных выше методологий привело к по­явлению задачи MRP «второго уровня»: MRP II(Manufacturing Resource Planning) интегрированной методологии планирова­ния, включающей MRP\CRP и использующей MPS, и FRS (Finance Resource/Requirements Planning) планирование фи­нансовых ресурсов. Далее была предложена концепция ERP(Economic Requirements Planning) интегрированное планирование всех «бизнеc»-ресурсов предприятия.

Эти методологии были поддержаны соответствующими ин­струментальными средствами. В большей степени к поддержке данных методологий применимы СУБД.

Следующим шагом было создание концепции управления производственными ресурсами — CSPP(Customer Synchronized Resource Planning) планирование ресурсов, синхронизирован­ное с потреблением. Отличием данной концепции является учет вспомогательных ресурсов, связанных с маркетингом, продажей и послепродажным обслуживанием. На рис. 7 показано соот­ношение между понятиями CSSP, ERP и стадиями жизненного цикла товара.

Рис. 7. Соотношение между понятиями CSSP, ERP и стадиями жизненного цикла товара

В связи с тем, что в современном производстве задействова­но множество поставщиков и покупателей, появилась новая концепция логистических цепочек (Supply Chain). Суть этой концепции состоит в учете при анализе хозяйственной деятель­ности всей цепочки (сети) превращения товара из сырья в го­товое изделие (рис. 8).

Рис. 8. Концепция логистических цепочек

При этом акцент сделан на следующие факторы:

- стоимость товара формируется на протяжении всей логи­стической цепочки, но определяющей является стадия продажи конечному потребителю;

- на стоимости товара критическим образом сказывается общая эффективность всех операций;

- наиболее управляемыми являются начальные стадии про­изводства товара, а наиболее чувствительными конечные (про­дажные).

Дальнейшим развитием концепции логистических цепочек является идея виртуального бизнеса (рис. 9), представляюще­го распределенную систему нескольких компаний и охватывающего полный жизненный цикл товара, или разделение одной компании на несколько «виртуальных бизнесов».

Рис. 9. Идея виртуального бизнеса

Рассмотренные выше методологии нашли проявление как в отдельных программных продуктах, так и в рамках Intranet (Интранет) как инструмента корпоративного управления.

Intranet представляет собой технологию управления корпо­ративными коммуникациями в отличие от Internet, являющей­ся технологией глобальных коммуникаций. В телекоммуника­ционных технологиях выделяют три уровня реализации: аппаратный, программный и информационный. С этой точки зрения Intranet отличается от Internet только информационны­ми аспектами, где выделяются три уровня: универсальный язык представления корпоративных знаний, модели представления, фактические знания.

Универсальный язык представления корпоративных знаний не зависит от конкретной предметной области и определяет грамматику и синтаксис. На данном этапе не существует еди­ного языка описания, к этой категории может быть отнесен графический язык описания моделей данных, сетевых графиков, алгоритмов и др. Задачей универсального языка представления корпоративных знаний является: унификация представления знаний; однозначное толкование знаний; разбиение процессов обработки знаний на простые процедуры, допускающие авто­матизацию.

Модели представления определяют специфику деятельности организации. Знания этого уровня являются метаданными, описывающими первичные данные.

Фактические знания отображают конкретные предметные области и являются первичными данными.

1п1гапе1 дает ощутимый экономический эффект в деятель­ности организации, что связано, в первую очередь, с резким улучшением качества потребления информации и ее прямым влиянием на производственный процесс. Для информационной системы организации ключевыми становятся понятия: публи­кация информации, потребители информации, представление информации.

Архитектура Intranet явилась естественным развитием ин­формационных систем: от систем с централизованной архитек­турой через системы «клиент-сервер» к Intranet.

Идея централизованной архитектуры была классически реа­лизована в мэйнфреймах, особенностью которых была концентрация вычислительных ресурсов в едином комплексе, где осуществлялись хранение и обработка огромных массивов ин­формации. Достоинствами ее являются простота администри­рования и защита информации.

С появлением персональных компьютеров появилась воз­можность переноса части информационной системы непосред­ственно на рабочее место. Таким образом возникла необходи­мость построения распределенной информационной системы. Этим целям соответствует архитектура «клиент-сервер», осно­ванная на модели взаимодействия компьютеров и программ в сети (рис. 10).

Рис. 10. Модель взаимодействия компьютеров и программ в сети

В традиционном понимании системы «клиент-сервер» осу­ществляют поставку данных и характеризуются следующими свойствами:

- на сервере формируются данные, а не информация;

- для обмена данными между клиентами используется за­крытый протокол;

- данные передаются клиентам, где и интерпретируются и преобразуются в информацию;

- фрагменты прикладной системы размещаются на клиен­тах.

Основные достоинства систем «клиент-сервер»:

низкая нагрузка на сеть (рабочая станция посылает серве­ру базы данных запрос на поиск определенных данных, который сам осуществляет поиск и возвращает но сети только результат обработки запроса, т.е. одну или несколько записей);

высокая надежность (СУБД, основанные на технологии «клиент-сервер», поддерживают целостность транзакций и ав­томатическое восстановление при сбое);

гибкая настройка уровня прав пользователей (одним поль­зователям можно назначить только просмотр данных, другим просмотр и редактирование, третьи вообще не увидят каких-то данных);

- поддержка полей больших размеров (поддерживаются типы данных, размер которых может измеряться сотнями килобайт и мегабайт).

Однако системам «клиент-сервер» присущ ряд серьезных недостатков:

трудность администрирования из-за территориальной раз­общенности и неоднородности компьютеров на рабочих местах;

- недостаточная степень защиты информации от несанкцио­нированных действий;

закрытый протокол для общения клиентов и сервера, специфичный для данной информационной системы.

Поэтому была разработана лишенная этих недостатков ар­хитектура систем Intranet, сконцентрировавших и объединивших в себе лучшие качества централизованных систем и традицион­ных систем «клиент-сервер» (рис. 11).

Рис. 11. Архитектура систем «клиент-сервер»

Вся информационная система находится на центральном компьютере. На рабочих местах находятся простейшие устрой­ства доступа (навигаторы), предоставляющие возможность управления процессами в информационной системе. Все про­цессы осуществляются на центральной ЭВМ, с которой устрой­ство доступа общается посредством простого протокола, путем передачи экранов и кодов с помощью клавиш на пульте.

Основные достоинства систем Intranet:

- представление информации (а не данных) в форме, удобной для пользователя;

использование для обмена информацией между клиентом и сервером протокола открытого типа;

концентрация прикладной системы на сервере, на клиентах размещается только программа-навигатор:

- облегченное централизованное управление серверной частью и рабочими местами;

унифицированность интерфейса, не зависящего от про­граммного обеспечения, используемого пользователем (опера­ционная система, СУБД и др.).

Важным преимуществом 1п1гапе1 является открытость тех­нологии. Существующее программное обеспечение, основанное на закрытых технологиях, когда решения разработаны одной фирмой для одного приложения, представляется более функ­циональными и удобными. Однако оно резко ограничивает воз­можности развития информационных систем. В настоящее время в Intranet широко используются открытые стандарты по следующим направлениям: управление сетевыми ресурсами (SMTP, IMAP, MIME); телеконференции (NNTP); информаци­онный сервис (HTTP, HTML); справочная служба (LDAP); программирование (Java).

Тенденциями дальнейшего развития Intranet являются: ин­теллектуальный сетевой поиск; высокая интерактивность на­вигаторов за счет применения Java-технологии; сетевые ком­пьютеры: превращение интерфейса навигатора в универсальный интерфейс с компьютером.