По информационному обеспечению

Информационное обеспечение — это совокупность баз данных, файлов, документов и лингвистических средств, обеспечивающая реализацию информационной составляющей АИС. Структура подсистемы состоит из следующих основных блоков базы данных (БД); базы знаний (БЗ); лингвистические средства.

База данных — это совокупность файлов, документов, показателей, данных, упорядоченных по определенным признакам, имеющим общие принципы описания, хранения и манипулирования данными, а также обеспечивающих их независимость от прикладных программ. В БД АИС может быть представлена не только экономическая, но и правовая, научная, техническая и другая информация.

В основе классификации БД могут быть положены различные основания деления, некоторые из них приведены ниже. В большинстве случаев выбор оснований систематизации БД определяется конкретными условиями работы предприятия и характером функциональных и информационных задач.

По форме представления данных различаются одноконтурные и многоконтурные БД. Основная форма представления БД двухконтурная. Первый контур хранится на внешнем накопителе ЭВМ (жесткий магнитный диск, магнитная лента, магнитный барабан и др.), а второй контур как страховой может быть представлен на флоппи и (или) CD и других носителях. Могут быть и трехконтурные БД, когда третий контур представлен и сохраняется на традиционных бумажных документах. БД АИС четвертого контура может быть представлена в форме микрофильмированной ленты и (или) ее отдельных отрезков.

По характеру содержащейся информации различают фактографические, документальные и смешанные БД. Фактографическая БД отображает конкретные сведения, необходимые пользователю — факты, показатели, свойства продукции, формулы расчета какой-либо величины, отрывок (фрагмент) текста документа, документ полностью и др. Документальная БД содержит только сведения о документах — библиографическое описание документа, аннотацию, реферат, идентификатор документа, адрес его хранения в БД и т. д. Сам документ хранится, как правило, во внешнем контуре БД — шкафу, хранилище, библиотеке-депозитарии и др. В документальных БД по массиву первого контура проводится поиск адреса хранения полного текста документа, а затем по адресу осуществляется доступ и к самому документу. Подобное размещение документальных БД продиктовано желанием сократить физический объем информации и обеспечить тем самым быстроту доступа к необходимой информации. При условии высокой производительности ЭВМ, отсутствия дефицита внешней памяти документальные БД объединяют во внешней памяти ЭВМ первый и второй контуры.

В смешанных БД представлены как фактографические, так и документальные массивы информации.

В структуре подсистемы «Информационное обеспечение» определенное место занимает понятие единицы информации и ее свойства.

Единицы информации в АИС могут быть как физическими (синтаксическими), так и семантическими категориями. К ряду физических единиц можно отнести: бит, байт, символ. К семантическому уровню единиц информации АИС относятся категории, которые обозначают в основном логическую иерархию смысловых единиц информацииатрибут, реквизит-признак, параметр, показатель, запись, документ по унифицированной или произвольной форме, файл, БД по определенной предметной области и др. Наиболее распространенная единица информации об управляемом экономическом объекте — документ. Экономический документ — это материальный носитель с закрепленной на нем экономической информацией, имеющей юридическую силу. 49].

Семантическая структурная единица документа — показатель. Экономический показатель — величина (критерий, уровень, индекс, измеритель), отображающая состояние экономического объекта по его отдельной составляющей. В зависимости от характера содержания отображаемой информации показатели можно разделить на качественные и количественные. По уровню агрегирования показатели разделяются на элементарные, групповые, интегральные, комплексные, обобщенные и др. В зависимости от области применения экономические показатели делятся на аналитические, прогнозные, плановые, расчетные, статистические и др. Показатель состоит из двух основных единиц — реквизита-признака и реквизита-основания. Реквизит-признак — это часть показателя, отображающая качественную сторону состояния объекта, а реквизит-основание — это часть показателя, отображающая количественную сторону состояния объекта. Например, в показателе «Увеличение производства холодильников завода „Айсберг“ в 2003 г. по сравнению с 2002 г. составило 10%» реквизит-основание — 10%, а вся остальная часть записи — это реквизит-признак.

В структуру БД АИС входят различные компоненты — агрегаты, массивы, файлы и др. Агрегат — структурированная совокупность информационных объектов, определяемая как единый тип данных. Агрегаты в основном представляются файлами текстового вида. Вместе с тем могут быть агрегаты мультимедийного характера, например для решения задач презентации фирмы, ее продукции и др. Довольно значительный ряд агрегатов может быть отображен в форме диаграмм, гистограмм, графиков, как в черно-белом, так и в цветном виде. Массив информации — это поименованная совокупность однотипных (логически однородных) элементов, упорядоченных по индексам, которые определяют положение элементов в массиве. Элементами массива могут быть документы, файлы, записи и др. Один из весомых параметров массива — его измерение, которое можно обозначить как градацию размерности массива. Такими градациями могут быть одномерные массивы, имеющие одно измерение, например запись файла, двухмерные массивы, например строки и столбцы таблицы, и др. Индексы играют важную роль в организации данных. Они позиционируют элементы и указывают его адрес в массиве. Так, например, индекс может выступать в роли адресной константы, используемой для модификации адреса путем суммирования ее значения с вычисленным в программе адресом.

Файл — опорный структурный элемент БД. Файл может содержать различную информацию: текстовый документ, рисунок, музыкальное произведение, программу ЭВМ и др. Каждый файл записывается и хранится во внешней памяти ЭВМ и имеет собственное имя, идентифицирующее его в комплексе файлов, находящихся в БД. Структура имени файла состоит из левой и правой частей, разделяемых точкой. Левая часть, как правило, означает содержание файла и имеет различный формат в зависимости от применяемой в АИС операционной системы. Например, в дисковой операционной системе формат левой части имени файла составляет не более восьми символов, в операционной системе Windows формат этой части составляет не более 256 символов. Правая часть — расширение имени файла — состоит из трех символов и обозначает класс файла. Так, например, файлы, подготовленные в текстовом редакторе Word, имеют расширение doc, файлы, подготовленные в графическом редакторе Paint Brush, имеют расширение bmp, файлы, содержащие программы, — exe, com.

Файлы составляют основную часть БД АИС. В них может быть представлена информация о состоянии экономической системы в различных разрезах:

• * по классам экономических объектов;
• * по номенклатуре продукции;
• * по этапам сборки изделий;
• * по реализации товарной продукции;
• * по значениям групп показателей качества выпускаемой продукции и др.

С целью рационального решения задач обработки данных проводится соответствующее размещение файлов в БД. Классифицировать размещение файлов в БД можно по нескольким основаниям деления. Например, по функциональным подсистемам (информация по планированию производства, по учету и отчетности, по материально-техническому снабжению), по видам документов (организационно-распорядительные, плановые, фактические и т. д.). Каждый из указанных классификационных признаков, в свою очередь, может быть разделен на формы информации, содержащие более конкретные сведения о качестве элементов управляемого объекта.

Очень часто файлы в БД представлены в табличной форме. Таблица — способ формализованного представления данных в виде двухмерного массива. Таблица состоит из строк и столбцов. Строки таблицы обозначаются записями. Запись — это единица обмена данными между программой и внешней памятью ЭВМ. Тип записи определяет вид файла данных. Это могут быть файлы, имеющие:

• * записи фиксированной длины;
• * записи переменной или неопределенной длины;
• * байтовый или битовый поток данных.

Запись может содержать данные о различных объектах — отдельном человеке, устройстве, процессе и др. Записи состоят из полей, содержащих отдельные данные об объекте. Поле записи — часть записи файла, имеющая функционально самостоятельное значение и обрабатываемая в программе как отдельный элемент данных. Столбцы таблицы определяют свойства, характеристики, признаки, атрибуты объектов, например год рождения человека, его пол, профессию и др. Каждый столбец относится к определенному полю записи.

Необходимые пользователю данные могут находиться в нескольких записях, размещаться в нескольких таблицах. Для обеспечения связывания записей таблиц, доступа к записям и поиска нужной информации в БД применяются так называемые ключи. Ключ — это совокупность знаков, используемая для идентификации записи в файле и быстрого доступа к ней. Ключ представляет уникальный номер записи в БД, ее фрагмента, файла и присваивается каждой записи при ее загрузке в БД. По характеру выполняемых функций в реляционных БД различают основной (первичный) и исходный (внешний или вторичный) ключи. Основной ключ — это ключ, который однозначно идентифицирует запись в таблице. Ключи присваиваются записям так, чтобы в таблице не было двух строк с одинаковым значением ключа. Следующий этап связывания таблиц — определение внешнего ключа. Исходный, или внешний, ключ отображает значение ключевого поля записи, уникально идентифицирующее ее в массиве. Этот ключ создается в таблице, поля которой имеют ссылки на «главную» или «родительскую» таблицу массива. Таким образом, в каждой строке «подчиненной» или «дочерней» таблице значение внешнего ключа соответствует значению первичного ключа. Поле ключа и его значение определяет лицо, создающее массив или файл. Значения ключей расположены в специально предназначенных для этого полях записи.

После связывания первичных и внешних ключей в подчиненной таблице должны быть определены ограничения на значения полей, отображающих внешние ключи. В управлении данными всегда необходимо согласовывать изменения ключевых полей главной таблицы со значениями в подчиненной таблице, иначе может быть нарушена целостность данных. Целостность данных — это система условий и правил, обеспечивающая защиту данных от нежелательных изменений и удалений. Например, если в роли первичного ключа выбран табельный номер работника и с ним установлена связь внешних ключей различных таблиц, то при корректировке табельного номера в главной таблице связь будет нарушена. Записи в подчиненной таблице будут потеряны, так как с ними не будет сопоставлена ни одна строка главной таблицы. Для связывания записей главной и подчиненной таблиц существует несколько типов связей:

• * «один-к-одному» — каждой строке главной таблицы соответствует единственная строка (или ни одной) подчиненной таблицы, и каждая строка зависимой таблицы должна быть связана с одной строкой главной таблицы. Например, каждый человек имеет единственного отца и единственную мать;
• * «один-ко-многим» — каждой строке главной таблице соответствует одна, одна или более строк подчиненной таблицы. Вместе с тем, каждая строка зависимой таблицы должна иметь связь с единственной строкой главной таблицы. Примером такого типа связи может служить связь руководителя с подчиненными;
• * «многие-ко-многим» — каждой строке главной таблицы соответствует ни одна, одна или совокупность строк подчиненной таблицы. При этом каждая строка подчиненной таблицы может быть связана с одной и более строкой главной таблицы. Пример такой связи — взаимодействие сотрудников в трудовом процессе. Каждое производственное задание может выполняться несколькими сотрудниками, каждый сотрудник может выполнять несколько производственных поручений.

В решении экономических задач особую важность имеют базы знаний. База знаний — это совокупность знаний, организованная по принципам порождения знаний, явно не присутствующих в исходных данных. Обычно к знаниям относят результаты познания действительности, проверенные практикой. Знания — это приобретенные человечеством в процессе познания факты, истины, принципы, методы и пр. В отличие от обычной БД в БЗ размещаются знания, получаемые на основе данных, содержащихся в обычных документах, книгах, статьях, отчетах и др. Организация знаний в БЗ происходит в соответствии с методологией классификации объектов познания. Каждый объект представляется совокупностью элементов знаний. В соответствии с концептуальными связями элементы объединяются и образуют БЗ. Концептуальные связи БЗ имеют следующие разновидности: общность, партитивность, противопоставление и функциональная взаимозависимость. Общность — это связь элементов знаний по содержанию их характеристик. Партитивность — это соотношение целого и его частей относительно элемента знания. Противопоставление — это отображение связей между элементами, которые имеют противоположные характеристики. Функциональная взаимозависимость — это отображение связей между элементами, имеющими процедурную связь.

БЗ широко используются не только для извлечения знаний пользователями, но и для решения задач искусственного интеллекта. В составе экспертных систем применяются статические и динамические БЗ. Статическая БЗ содержит сведения, отображающие особенности конкретной предметной области и остающиеся неизменными в ходе решения задачи. Динамическая БЗ применяется для организации сведений, важных для решения конкретной задачи и изменяющихся в процессе ее решения. Генерация БЗ выполняется на основе механизма АИИС с помощью набора сведений, правил, аппарата логического вывода и др.

По программному обеспечению Совокупность математических моделей, универсальных и специальных программ ЭВМ, реализующих решение задач АИС представляет собой программное обеспечение.

Математические модели имеют большое значение. Они составляют принципиальную основу алгоритмизации экономических задач, разработки на их основе программного обеспечения и функционирования АИС. Математическая модель АИС — это отображение существенных характеристик экономической задачи, решаемой в рамках АИС программными средствами.

Обычно в составе подсистемы имеется комплекс моделей. Комплекс математических моделей включает, как правило, обобщенную модель АИС, а также частные (маргинальные) модели определения и уточнения комплекса задач АИС. В состав программного обеспечения АИС входят следующие основные виды программ — операционные системы, прикладные программы и системы программирования.

Операционная система — это программный комплекс, обеспечивающий управление выполнением программ задач пользователя, вводом-выводом и обменом данных, распределением ресурсов ЭВМ и т. п. В зависимости от класса и назначения АИС используются самые разнообразные операционные системы.

ОС имеет блочную структуру. В нее входят:

• * монитор, который управляет выполнением задач;
• * загрузчик, предоставляющий прикладному процессу необходимые программы;
• * супервизор, управляющий процессом, памятью и работой оборудования системы;
• * планировщик, осуществляющий планирование порядка выполнения задач и распределения ресурсов;
• * утилита, выполняющая сервисные операции, например пересылку данных из одного внешнего устройства в другое.

ОС обеспечивает выполнение следующих технологических функций:

• * вводит данные с внешних устройств;
• * запускает, выполняет и завершает выполнение программ;
• * записывает и читает файлы;
• * выводит информацию на периферийные устройства (экран, принтер и др.);
• * ликвидирует возникающие сбои;
• * ведет отсчет времени.

ОС сложна и занимает большой объем памяти. Поэтому используются два подхода. Первый заключается в том, что в оперативной памяти находятся только те части операционной системы, с которыми в данный момент работают процессоры. Программы и их части, находящиеся в оперативной памяти, называются резидентными программами. Остальные программы располагаются во внешней памяти.

Прикладные программы можно разделить на две большие группы:

• * программы массового использования, именуемые также приложениями, — разрабатываются в расчете на их широкое применение. Получив эту программу, пользователь должен настроить ее на параметры своего предприятия;
• * программы индивидуального применения — разрабатываются программистами, работающими совместно с соответствующими специалистами для решения специфических задач.

Представим себе типовую ситуацию выбора ПО для автоматизации конкретной организации. Можно выделить четыре основных варианта, которые может принять специалист, отвечающий за автоматизацию на предприятии:

• 1) покупка и внедрение полностью готового прикладного решения;
• 2) покупка готового прикладного решения с возможностью адаптации его под особенности конкретной организации;
• 3) создание оригинального прикладного решения на основе специализированного средства разработки программного обеспечения;
• 4) создание оригинального прикладного решения с помощью универсальных средств разработки программного обеспечения.

Наиболее распространенная практика в настоящее время — создание АИС по первому и второму вариантам. Это свидетельствует прежде всего о том, что при данных вариантах заказчик получает проверенный программный продукт серийного характера и сравнительно невысокой стоимости. Чаще всего сюда попадают прикладные программы, обладающие аналитическими свойствами), так как основа рационального решения в задачах управления экономическим объектом — это прежде всего хорошо выполненный анализ хозяйственного и финансового состояния предприятия.

Первый, второй и третий варианты выбора прикладных программ могут опираться на применение развитых программных комплексов, например системы «1С:Предприятие». Так сложилось, что на российском рынке основные объемы продаж экономических программ по первым трем вариантам относятся к продуктам фирмы «1С». На базе программных продуктов этой фирмы можно создавать АИС как по отдельным функциональным подсистемам, так и всего предприятия (см. разд. 6.2).

При использовании третьего варианта на выбор обычно влияют три фактора:

• * гибкость (свобода в создании прикладного решения);
• * скорость, простота и удобство создания и модификации решения;
• * качество и технологичность получаемого решения. Разработчики и потребители прикладных программ и комплектных

приложений не всегда свободны в своих решениях. По каждому классу программных средств всегда существуют те или иные ограничения. Они обусловлены сложившейся ситуацией и, не в последнюю очередь, предложениями аппаратных и программных средств на рынке. Такая ситуация уже в течение нескольких лет складывается, например, при создании программных средств с учетом свойств новых процессоров. ППП различного назначения стали самостоятельным сегментом рынка ИС и информационных технологий в направлении обеспечения корпоративных ИС.

При выборе четвертого варианта обычно используют такие пакеты, как Delphi, MS Visual Basic, MS FoxPro, Power Builder и т. д.

Значительную долю в классе прикладных программ занимают СУБД. В связи с увеличением масштабов хранения и обработки данных СУБД становятся в ряд центральных ресурсов ИС. Формирование структур данных уже давно осуществляется в среде той или иной СУБД. В развитых и масштабных АИС выбор СУБД — задача примерно той же значимости, что и выбор ОС, а переход системы на другую СУБД может быть столь же трудным. Идеальных СУБД нет и быть не может: все они имеют как сильные, так и слабые стороны. Крупная БД создается не на один год, поэтому выбор СУБД серьезными заказчиками осуществляется, как правило, в результате тестирования различных вариантов с учетом характера задач формирования структур и обработки данных, требований защищенности и т. п.

Существует уже достаточно широкий набор объектно-ориентированных систем. Одна из основных — мощная СУБД Огас1е8 компании Oracle. Компания Informix утверждает, что по функциональным возможностям ее Dynamic Server ненамного отличается от Oracle. Sybase реализует объектно-ориентированные возможности в своей схеме баз данных, хотя ее Adaptive Server Enterprise предлагает лишь некоторые из функций, имеющихся в Огас1е8. Компания IBM обеспечивает те же функциональные возможности в версии своей DB2, она перенесла эту новую версию СУБД и на самый массовый бизнес-компьютер AS/400. Microsoft SQL Server по уровню объектно-реляционной поддержки явно отстает от других ведущих реляционных БД. Computer Associates предлагает Jasmine — объектно-ориентированную СУБД, призванную свести на нет противоречия между реляционными данными и объектно-ориентированными приложениями.

Непрерывно совершенствуясь, системы хранения данных становятся все более емкими, дешевыми и надежными. Клиенты становятся все более требовательными в отношении как самих данных, так и технологий работы с ними. Им нужны средства для доступа к большим объемам данных, а также возможность быстрого поиска в сверхбольших объемах данных, содержащих, например, все сведения о деятельности компании за добрый десяток лет. Как следствие, возникла технология хранилищ информации (Data Warehouse), которая представляет собой самостоятельную область АИТ. В ее основе лежит идея создания централизованной и всеобъемлющей корпоративной БД, главное предназначение которой — информационное обеспечение систем поддержки принятия решений руководителями предприятий. 49].

Такая БД должна отвечать следующим требованиям. Во-первых, она должна ориентироваться на ПрО, а не на приложения, которые будут работать с данными. Во-вторых, хранилище должно содержать интегрированную информацию, полученную на основе данных из множества источников; необходимо проводить проверки на непротиворечивость, целостность и т. д. В-третьих, БД хранилища должна быть оптимизирована прежде всего для операций поиска и чтения: данные, пройдя обработку и попав однажды в хранилище, остаются на долгие годы, причем изменения в данных не предполагаются. В-четвертых, оборудование, предназначенное для хранения данных, должно иметь высокую надежность.