Компоненты экономических информационных систем

Понятие системы

Системой называется любойобъект, который, с одной сто­роны,рассматривается как,единое целое, а с другой -как мно­жествосвязанных между собой или взаимодействующихсо­ставных частей.

Понятие системыохватывает комплекс взаимосвязанных элементов, действующихкак единое целое. В системувходятследующиекомпоненты.

1. Структура - множество элементов системы и взаимосвя­зей между ними. Математической моделью структуры является граф.

2. Входы и выходы - материальные потокиили потоки со­общений,поступающие в систему или выводимыеею. Каждый входной поток характеризуется набором параметров {х(t)};

значения этих параметров по всем входным потокам образуют вектор-функцию X. В простейшем случае Х зависит только от времени t, а в практически важных случаях значение Х в мо­мент времени t+1 зависит от Х(t) и t. Функция выхода системы Y определяется аналогично.

3. Закон поведения системы - функция, связывающая из­менения входа и выхода системы V = F(Х).

4. Цель и ограничения. Качество функционирования сис­темы описывается рядом переменных u1, u2,..., uN Часть этих переменных (обычно всего одна переменная) должна поддер­живаться в экстремальном значении, например, mах и1. Фун­кция u1= F(Х,У,t,...) называется целевой функцией, или целью.

Среди известных свойств систем целесообразно рассмот­реть следующие - относительность, делимость и целостность.

Свойство относительности устанавливает, что состав эле­ментов, взаимосвязей, входов, выходов, целей и ограничений зависит от целей исследователя. Реальный мир богаче систе­мы. Поэтому от исследователя и его целей зависит, какие сто­роны реального мира и с какой полнотой будет охватывать система. При выделении системы некоторые элементы, взаи­мосвязи, входы и выходы не включаются в нее из-за слабого влияния на остающиеся элементы, из-за наличия самостоя­тельных целей, плохо согласующихся с целью всей системы, и т.д. Они образуют внешнюю среду для рассматриваемой системы.

Делимость означает, что систему можно представить со­стоящей из относительно самостоятельных частей - подсис­тем, каждая из которых может рассматриваться как система. Возможность выделения подсистем (декомпозиция системы) упрощает ее анализ, так как число взаимосвязей между под­системами и внутри подсистем обычно меньше, чем число связей непосредственно между всеми элементами системы. Вы­деление подсистем проводит исследователь, и оно условно.

Свойство целостности указывает на согласованность цели функционирования всей системы с целями функционирования ее подсистем и элементов.

Надо также иметь в виду, что система, как правило, имеет больше свойств, чем составляющие ее элементы. Так, предпри­ятие обладает юридической самостоятельностью, а его под­разделения - нет.

Экономическая информационная система представляет со­бой систему, функционирование которой во времени заклю­чается в сборе, хранении, обработке и распространении ин­формации о деятельности какого-то экономического объекта реального мира. Информационная система создается для кон­кретного экономического объекта и должна в определенной мере копировать взаимосвязи элементов объекта.

Экономические информационные системы предназначе­ны для решения задач обработки данных, автоматизации кон­торских работ, выполнения поиска информации и отдельных задач, основанных на методах искусственного интеллекта.

Задачи обработки данных обеспечивают обычно рутинную обработку и хранение экономической информации с целью вы­дачи (регулярной или по запросам) сводной информации, ко­торая может потребоваться для управления экономическим объектом.

Автоматизация конторских работ предполагает наличие в ЭИС системы ведения картотек, системы обработки тексто­вой информации, системы машинной графики, системы элек­тронной почты и связи.

Поисковые задачи имеют свою специфику, и информацион­ный поиск представляет собой интегральную задачу, которая рассматривается независимо от экономики или иных сфер ис­пользования найденной информации.

Алгоритмы искусственного интеллекта необходимы для задач принятия управленческих решений, основанных на мо­делировании действий специалистов предприятия при приня­тии решений.

Для ЭИС соблюдаются следующие принципы их построе­ния и функционирования.

1. Соответствие. ЭИС должна обеспечивать функциониро­вание объекта с заданной эффективностью. Критерий эффектив­ности должен быть количественным.

2. Экономичность. Затраты на обработку информации в ЭИС должны быть меньше экономического выигрыша на объекте при использовании этой информации.

3. Регламентность. Большая часть информации в ЭИС по­ступает и обрабатывается по расписанию, со строгой перио­дичностью.

4. Самоконтроль. Непрерывная работа ЭИС по обнаруже­нию и исправлению ошибок в данных и процессах их обра­ботки.

5. Интегральность. Однократный ввод информации в ЭИС и ее многократное, многоцелевое использование.

6. Адаптивность. Способность ЭИС изменять свою струк­туру и закон поведения для достижения оптимального резуль­тата при изменяющихся внешних условиях.

Среди других особенностей ЭИС следует назвать обра­ботку больших объемов информации по сравнительно про­стым алгоритмам, высокий удельный вес логической обра­ботки данных (сортировка, группировка, поиск, коррек­тировка) и представление подавляющей части информации в виде документов.

При создании информационной системы возникает зада­ча объективной оценки качества ее функционирования. Такая оценка особенно актуальна потому, что современные инфор­мационные системы - это сложные и дорогостоящие проекты, на их создание расходуются значительные ресурсы.

Эффективность работы информационной системы выра­жается при помощи набора числовых характеристик, называ­емых критериями эффективности. Каждый критерий количе­ственно определяет степень соответствия между результатами проектирования или функционирования ЭИС и поставленны­ми перед ней целями.

Величина, выбранная в качестве критерия, должна удов­летворять ряду требований:

• должна прямо зависеть от процесса проектирования (функционирования) системы,

• давать наглядное представление об одной из целей сис­темы,

• иметь сравнительно простой алгоритм расчета,

• допускать приближенную оценку по экспериментальным

данным.

ЭИС обычно оценивается по комплексу критериев. Оцен­ке подлежат:

• система в целом,

• отдельные составляющие этапа проектирования систе­мы, например проекты информационного, программно­го и технического обеспечения,

• важнейшие компоненты этапа эксплуатации системы,, например подготовка информации, ее обработка, веде­ние информационных массивов. Как правило, функционирование ЭИС направлено на ус­пешную реализацию нескольких целей.

Типичный перечень может включать следующие цели.

1. Повышение эффективности управления объектом (цели С1-СЗ):

С1 - максимальную полноту информации для обеспечения принимаемых решений;

С2 - представление информации с максимально возмож­ной скоростью;

СЗ - максимальное удобство взаимодействия информаци­онной системы с потребителями.

2. Эффективное использование ресурсов ЭИС (цели С4 - Сб):

С4 - сокращение расходов на создание, эксплуатацию и раз­витие ЭИС;

С 5 - максимальное извлечение выходной информации из имеющегося объема данных;

С6 - сокращение избыточности в базе данных. Критериями для названных целей будут:

К1 - отношение объема информации в базе данных к объе­му информации на объекте управления;

К2 - время обработки информации в ЭИС;

КЗ - время, которое потребители расходуют на запрос не­обходимой информации и ее использование в управлении;

К4 - сумма капитальных вложений и текущих затрат на создание, эксплуатацию и развитие ЭИС;

К5 - отношение объемов входной и выходной информации;

Кб - доля избыточной информации в общем объеме данных. Одновременное достижение указанных целей практически неосуществимо. Например, повышение эффективности ЭИС по критериям К1 и КЗ вызывает увеличение К4 и достигнутое состояние системы противоречит С4.

Классификация ЭИС

ЭИС классифицируются по многим аспектам. Эта класси­фикация является расширяющейся. Мы рассмотрим классифи­кацию по функциональному признаку, по режимам работы ЭИС и по способу распределения вычислительных ресурсов. Другие аспекты классификации здесь рассматриваться не будут.

Среди ЭИС выделяются управляющие информационные си­стемы (для управления технологическими процессами на пред­приятии) и системы административно-организационного типа для обслуживания коллектива специалистов, осуществляющих управление предприятием.

С функциональной точки зрения можно выделить такие клас­сы ЭИС, как системы обработки данных (СОД), автоматизиро­ванные системы управления (АСУ) и информационно-поисковые системы (ИПС). Структурные схемы названных систем показа­ны на рис. 1.1 и рис. 1.2. Многие реальные ЭИС обладают черта­ми нескольких из названных классов, а не какого-то одного.

Основными функциями ЭИС являются сбор, передача, хра­нение информации и такие операции обработки, как ввод, вы­борка, корректировка и выдача информации.

Орган управления

Орган управления

Система обработки данных

Автоматизированная система управления

Управляемый объект

Управляемый объект

Рис. 1.1. Структурные схемы системы обработки данных и автоматизированной системы управления

Для операций преобразования входной информации в выходную, которые не обеспечиваются названными выше функциями, необходи­мо создание прикладных программ.

ЭИС, дополненная прикладными программами различного назначения, образует систему обработки данных - СОД. Для прикладных программ СОД характерно наличие математичес­ких соотношений, которые позволяют вычислять значения эле­ментов выходной информации по известным значениям входной информации без применения методов оптимизации процессов управления экономическим объектом. В качестве примера мож­но назвать программы расчета заработной платы сотрудников предприятия, формирования статистической отчетности и т.п.

СОД производит информационное обслуживание специа­листов органа управления объектом, принимающих управлен­ческие решения. Решение, принятое на основе представленной информации, передается на управляемый объект, минуя СОД. Можно трактовать СОД как систему, которая преобразует поток входной информации в поток выходной информации. Фактически используются следующие потоки информации:

• входная информация, которая поступает от управляемо­го объекта и из внешнего мира (от других предприятий и организаций),

• необрабатываемая информация, т. е. часть входной ин­формации, которая непосредственно передается органу управления, минуя обработку,

• нормативно-справочная информация,

• выходная информация, т.е. информация, обработанная системой и представляемая органу управления и внеш­нему миру,

• промежуточная информация, т.е. часть выходной инфор­мации, которая необходима СОД для выполнения расче­тов в последующие периоды времени.

Если СОД способна выполнять выбор управленческих реше­ний (автономно или с участием специалистов), то она становит­ся автоматизированной системой управления - АСУ. Принятие решений системой может производиться на основе экономико-математических методов либо путем моделирования действий специалиста по принятию управленческого решения. Приклад­ные программы АСУ, формирующие управленческое решение, как правило, используют экономико-математические методы для выбора оптимальных решений. Исходные данные для оптими­зационной задачи (например, себестоимость продукции для рас­чета оптимальной производственной программы) рассчитыва­ются в режиме системы обработки данных. Моделирование принятия решений специалистом реализуется в так называемых экспертных системах, которые построены на принципах искус­ственного интеллекта и баз знаний.

Типичными для АСУ являются задачи оптимального уп­равления запасами материалов и полуфабрикатов на складах предприятия. АСУ прогнозирует поступление материалов и их расход на основное производство, а в случае несоблюдения норм запаса материалов формирует заявки предприятиям-по­ставщикам.

Информационно-поисковые системы (ИПС) предназначе­ны для отыскания в каком-то множестве документов тех, ко­торые посвящены указанной в информационном запросе теме или содержат необходимые сведения. Схема функционирова­ния ИПС приведена на рис. 1.2 . При вводе в ИПС каждый документ подвергается индексированию.

Пакетный режим обработки данных характеризуется рядом недостатков. Так, потребитель информации обособлен от про­цесса ее обработки, что в некоторых ситуациях вызывает у него сомнения в правильности исходных данных и результатов в применяемых алгоритмах. Пакетная система снижает также оперативность принятия решений на управляемом объекте.

При диалоговом режиме работы происходит обмен сооб­щениями между пользователем и системой. Роль «активного» элемента пользователь и система выполняют попеременно. ЭИС активна от момента завершения ввода информации и команд пользователем до завершения обработки команды (запроса). Пользователь обдумывает результат обработки зап­роса и вводит данные для следующего запроса. Следует отме­тить, что последовательность команд, выдаваемых пользова­телем в диалоговом режиме работы, не является фикси­рованной заранее, а существенно зависит от результатов ра­нее выполненных команд.

Необходимость диалога с системой возникает при реше­нии экономических задач с многовариантной логикой, когда пользователь имеет возможность определять наиболее перс­пективные варианты решения задачи и постоянно следить за осмысленностью вычислений, производимых системой. Типич­ной диалоговой задачей можно считать расчеты по распреде­лению ресурсов между несколькими потребителями.

По способу распределения вычислительных ресурсов вы­деляются локальные и распределенные ЭИС. Локальная сис­тема использует одну электронно-вычислительную маши­ну, а в распределенной системе организуется взаимодейст­вие нескольких ЭВМ, соединенных между собой каналами связи.

Распределенная информационная система представляет собой объединение информационных систем, выполняющих собственные, не зависимые друг от друга функции, с целью коллективного использования информационных фондов и вычислительных ресурсов этих систем. Отдельные информа­ционные системы, как правило, территориально удалены друг от друга.

Каждый из процессов в распределенной информационной системе может независимо обрабатывать локальные данные и принимать соответствующие решения. Отдельные процессы обмениваются информацией через сеть связи с целью обработ­ки данных, расположенных в других узлах сети для собствен­ных или коллективных нужд.

Наиболее распространенными схемами связи в распреде­ленных ЭИС являются системы с центральной ЭВМ и систе­мы с кольцевой структурой связей ЭВМ.

В заключение можно отметить, что вопросы использования экономической информации, методы управления экономичес­кими объектами и методы принятия управленческих решений не рассматриваются в теории экономических информационных систем. Предполагается, что к моменту создания ЭИС указан­ные вопросы так или иначе решены. В теории ЭИС изучаются проблемы организации информации в системе и эффективной эксплуатации ЭИС.

КОМПОНЕНТЫ ЭКОНОМИЧЕСКИХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ

При решении любых задач с использованием ЭВМ требу­ется наличие ряда компонентов:

• исходной и справочной информации для расчета,

• метода (алгоритма) решения задачи, записанного в виде программы, которая может быть выполнена на ЭВМ,

• самой ЭВМ как исполнителя алгоритмов,

• пользователей, т.е. лиц, которые используют результаты решения задачи в своей профессиональной деятельности.

Для функционирования ЭИС необходимы компоненты, ана­логичные названным выше, но с более сложной организацией.

Компоненты информационной системы - это база данных, концептуальная схема и информационный процессор, образу­ющие вместе систему хранения и манипулирования данными.

Рис. 1.2. Схема функционирования информационно-поисковой системы

Под индексированием понимается процесс, который состо­ит из двух этапов:

• определения тем, которые отражаются в данном документе,

• выражения этих тем на языке, принятом в информацион­но-поисковой системе, и записи в виде поисковых обра­зов, которые связываются с документом.

Для того чтобы при помощи ИПС можно было отыскать документы, соответствующие некоторому информационному запросу, сам запрос также должен быть заиндексирован. Про­цесс поиска осуществляется путем сопоставления поисковых образов документов с поисковым образом запроса. При пол­ном или частичном совпадении образов документ считается соответствующим запросу и выдается пользователю.

В ЭИСмогут применяться два режима решения задач -пакетный и диалоговый.

При пакетном режиме обработки данные в системе накапли­ваются до тех пор, пока не наступит заданный момент времени, или объем данных не превысит некоторый предел. Затем имею­щаяся информация обрабатывается несколькими последователь­но запускаемыми программами. В качестве примера системы, ра­ботающей в пакетном режиме, можно назвать систему сбора и группировки статистической отчетности предприятий. Пакетный режим обработки данных характеризуется рядом недостатков. Так, потребитель информации обособлен от про­цесса ее обработки, что в некоторых ситуациях вызывает у него сомнения в правильности исходных данных и результатов в применяемых алгоритмах. Пакетная система снижает также оперативность принятия решений на управляемом объекте.

При диалоговом режиме работы происходит обмен сооб­щениями между пользователем и системой. Роль «активного» элемента пользователь и система выполняют попеременно. ЭИС активна от момента завершения ввода информации и команд пользователем до завершения обработки команды (запроса). Пользователь обдумывает результат обработки зап­роса и вводит данные для следующего запроса. Следует отме­тить, что последовательность команд, выдаваемых пользова­телем в диалоговом режиме работы, не является фикси­рованной заранее, а существенно зависит от результатов ра­нее выполненных команд.

Необходимость диалога с системой возникает при реше­нии экономических задач с многовариантной логикой, когда пользователь имеет возможность определять наиболее перс­пективные варианты решения задачи и постоянно следить за осмысленностью вычислений, производимых системой. Типич­ной диалоговой задачей можно считать расчеты по распреде­лению ресурсов между несколькими потребителями.

По способу распределения вычислительных ресурсов вы­деляются локальные и распределенные ЭИС. Локальная сис­тема использует одну электронно-вычислительную маши­ну, а в распределенной системе организуется взаимодейст­вие нескольких ЭВМ, соединенных между собой каналами связи.

Распределенная информационная система представляет собой объединение информационных систем, выполняющих собственные, не зависимые друг от друга функции, с целью коллективного использования информационных фондов и вычислительных ресурсов этих систем. Отдельные информа­ционные системы, как правило, территориально удалены друг от друга.

Каждый из процессов в распределенной информационной системе может независимо обрабатывать локальные данные и принимать соответствующие решения. Отдельные процессы обмениваются информацией через сеть связи с целью обработ­ки данных, расположенных в других узлах сети для собствен­ных или коллективных нужд.

Наиболее распространенными схемами связи в распреде­ленных ЭИС являются системы с центральной ЭВМ и систе­мы с кольцевой структурой связей ЭВМ.

В заключение можно отметить, что вопросы использования экономической информации, методы управления экономичес­кими объектами и методы принятия управленческих решений не рассматриваются в теории экономических информационных систем. Предполагается, что к моменту создания ЭИС указан­ные вопросы так или иначе решены. В теории ЭИС изучаются проблемы организации информации в системе и эффективной эксплуатации ЭИС.