Экономические информационные системы

• Введение
• Глава 1. Общее представление об информационных системах
• 1.1 Понятие информационной системы
• 1.2 История и направления развития информационных систем
• 1.3 Классификация информационных систем
• 1.4 Жизненный цикл ИС
• 1.5 Основные виды обеспечения информационных систем
• 1.6 Пользователи ИС
• 1.7 Области применения информационных систем
• 1.8 Контрольные вопросы
• Список литературы

Информационные системы — область науки и техники, которая включает совокупность средств, способов и методов человеческой деятельности, направленных на создание и применение систем сбора, передачи, обработки, хранения и накопления информации.

Информационные системы предназначены для накопления сведений, хранения их и выдачи по мере необходимости. Сведения эти представляют собой описания предметов реального мира или абстрактных предметов, возникающих в различных дисциплинах науки, и представляют собой некоторые «истинные» утверждения или сообщения. С течением времени или в результате ошибок они могут становиться «ложными». Естественно, что одной из дисциплин, лежащих в основе теории информационных систем, должна быть и является математическая логика.

Математическими дисциплинами, пригодными для описания совокупностей предметов и их свойств, являются теория множеств и реляционная алгебра (последняя является математической теорией отношений). Сведения должны быть выражены на тех или иных языках. Для того чтобы их можно было подвергать обработке с помощью ЭВМ, сведения должны быть выражены на формальных языках (в которых смысл предложений однозначно определяется их формой). Для обработки сведений на ЭВМ должна быть составлена программа, являющаяся машинной формой алгоритма. Наконец, обработка информации машиной в соответствии с программами должна осуществляться за приемлемое время с допустимым расходованием различных ресурсов. Решение этих вопросов позволяет осуществить теория сложных систем. Таким образом, в основе теории информационных процессов и систем лежат математическая логика, теория множеств, реляционная алгебра, теория формальных языков, теория алгоритмов и теория сложных систем. Теория информационных процессов и систем изучает единицы информации, модели данных в информационных системах, конструктивные свойства описаний информационных систем.

Теория информационных процессов и систем направлена на изучение и решение проблемы организации информации в информационной системе, а также эффективной реализации процессов проектирования, эксплуатации и развития информационных систем.

Одним из современных подходов к описанию процессов и систем, их реализующих, является методология структурного анализа и проектирования. Данная методология базируется на системном подходе, прошла проверку временем и позволяет эффективно проводить построение функциональных моделей, описание бизнес-процессов, моделирование потоков данных и формирование оптимальной структуры данных.

Методология структурного анализа и проектирования имеет ряд развитых, хорошо документированных и рекомендованных для широкого использования стандартов: IDEF0 (функциональное моделирование), IDEF3 (моделирование бизнес-процессов), DFD (моделирование потоков данных), IDEF1 (информационное моделирование), IDEF1x (моделирование реляционных структур данных) и некоторые другие. Большинство из этих стандартов реализованы в виде компьютерных систем поддержки процесса разработки и внедрения сложных информационных систем, так называемые CASE-системы, позволяющие автоматизировать и упростить процесс сопровождения информационной системы на всем протяжении ее жизненного цикла.

Для полноты картины следует отметить, что в последние годы все большей популярностью пользуется методология объектно-ориентированного анализа и проектирования. Данная методология основана на объектной парадигме и в качестве стандарта использует унифицированный язык моделирования UML. Язык UML обладает развитым инструментарием описания систем и процессов и, вероятно, представляет самую перспективную нотацию для создания систем самой различной природы.

Глава 1. Общее представление об информационных системах

1.1 Понятие информационной системы

В истории вычислительной техники можно проследить две основных области ее использования: для выполнения сложных численных расчетов и для хранения и обработки больших объемов информации. Вторая область применения привела к созданию информационных систем (ИС). Рассмотрим понятия информации и системы [1−3].

Информация — это некоторые сведения, знания об объектах и процессах реального мира. Экономическая информация отображается, как правило, в виде документов. Документ — это материальный носитель информации, имеющий юридическую силу и оформленный в установленном порядке.

Наряду с термином «информация» часто используют слово «данные». Во время обработки смысл информации отодвигается на второй план, а основное внимание обращают на форму представления, в этом смысле данные — это информация, представленная в формализованном виде, который позволяет передавать или обрабатывать ее при помощи технических средств.

Система — множество элементов, находящихся в отношениях и связях друг с другом, которое образует определенную целостность, единство. Каждая система характеризуется структурой, входными и выходными потоками, целью и ограничениями, законом функционирования.

Структура — совокупность образующих систему элементов и связей между ними.

Элемент — объект, обладающий рядом важных свойств, для которого определён закон функционирования, и внутренняя структура которого не рассматривается.

Подсистема — часть системы, выделенная по определённому признаку, обладает некоторой самостоятельностью и допускает разложение на некоторые элементы.

Вид отношений между элементами, проявляющийся при взаимодействии называется связью. Различают внешние связи, то есть связи системы с окружающей средой, и внутренние связи, т. е. связи между подсистемами и элементами.

Среда — множество объектов вне данного элемента, которое может оказывать влияние на данный элемент и само находится под его воздействием.

Цель — это ситуация или область ситуаций, которую нужно достигнуть при функционировании системы за определённый промежуток времени.

Закон функционирования — описывает процесс функционирования элемента системы во времени.

Процесс — совокупность состояний системы, упорядоченных по изменению какого-либо параметра, определяющего свойства системы.

Информационная система (ИС) — это программно-аппаратный комплекс, предназначенный для автоматизированного сбора, хранения, обработки и выдачи информации. Другими словами можно сказать, что информационная система есть средство реализации (осуществления) информационных процессов.

Информационный процесс - совокупность последовательных действий, производимых над информацией для получения какого-либо результата (достижения цели). Принято разделять информационные процессы на общие и основные. Наиболее общими информационными процессами являются сбор, преобразование и использование информации. К основным информационным процессам относят поиск, отбор, хранение, передачу, кодирование, обработку и защиту информации.

Обычно ИС имеют дело с большими объемами информации, которая имеет достаточно сложную структуру. Классическими примерами информационных систем являются банковские системы, системы продажи билетов на транспорте и др.

ИС всегда специализируется на информации из определенной области реального мира: экономики, техники, медицины и т. д. Часть реального мира, отображаемая в ИС, называется предметной областью. К примеру, экономические ИС — это ИС, предметной областью которых является экономика, и т. п.

Любая ИС включает в себя четыре компонента: информационные средства, программные средства (обеспечение), технические средства, персонал. Информационное обеспечение реализуется в виде файловой системы или в виде базы данных. База данных (БД) — это совокупность описаний объектов предметной области и связей между ними, актуальных для конкретной предметной области.

Особенность ИС по сравнению с вычислительными системами состоит в том, что структура данных в ИС обычно сложна (а сложность определяется не столько объемом, сколько количеством взаимосвязей), а задачи по обработке данных однотипны для разных предметных областей (создание, поиск, ввод и вывод, группировка, сортировка). Поэтому все типовые функции по работе с данными были выделены в специальную систему.

Система управления базой данных (СУБД) — это комплекс программных и языковых средств создания, ведения и манипулирования данными.

Программные средства делят на две части: системное программное обеспечение (СПО) и прикладное программное обеспечение (ППО). В состав СПО входит операционная система ЭВМ (ОС). ОС настолько тесно связана с техническими средствами, что их часто объединяют и называют программно-аппаратной платформой, например, для ПЭВМ IBM PC используется платформа «WINTEL» (Windows + Intel).

Персонал — это специалисты, которые обслуживают и сопровождают ИС, их часто включают в состав системы, поскольку без персонала невозможна работа сколько-нибудь сложной системы.

1.2 История и направления развития информационных систем

Понятие информационной системы (ИС) на протяжении своего существования претерпело значительные изменения. Первоначально ИС считалась любая система, позволяющая собирать, хранить и обрабатывать информацию, например — система каталогов в библиотеке, телефонный справочник и т. п. С появлением ЭВМ к ИС стали относить программы, которые выполняют перечисленные функции и имеют дело с большими объемами информации. Условно можно выделить три поколения ИС. Рассмотрим основные характеристики компонентов этих ИС.

Первое поколение предназначалось для решения установившихся задач, которые четко определялись на этапе создания системы и затем практически не изменялись.

Основные черты 1-го поколения ИС:

· техническое обеспечение систем составляли ЭВМ 2−3 поколения;

· информационное обеспечение (ИО) представляло собой массивы (файлы) данных, структура которых определялась той программой, в которой они использовались;

· программное обеспечение — специализированные прикладные программы, например, программа начисления заработной платы;

· архитектура ИС — централизованная. Как правило, применялась пакетная обработка задач. Конечный пользователь не имел непосредственного контакта с ИС, вся предварительная обработка информации и ввод производились персоналом ИС.

Недостатки ИС 1-го поколения:

· сильная взаимосвязь между программами и данными, то есть изменения в предметной области приводили к изменению структуры данных, а это заставляло переделывать программы;

· трудоемкость разработки и модификации систем;

· сложность согласования частей системы, разработанных разными людьми в разное время.

Второе поколение. Стремление преодолеть указанные недостатки породило в 70-х годах технологию баз данных. База данных (БД) создается для группы взаимосвязанных задач для многих пользователей, и это позволяет частично решить перечисленные проблемы. Вначале СУБД разрабатывались для больших ЭВМ, и их количество не превышало десятка. Каждая система была уникальным и очень сложным произведением, но на ее основе можно было намного быстрее и эффективнее разрабатывать прикладные ИС. Однако стоимость самой развитой СУБД была и остается очень большой. Благодаря появлению ПЭВМ, технология БД стала массовой, создано большое количество инструментальных средств и СУБД для разработки ИС, что в свою очередь вызвало появление огромного количества прикладных ИС в разных областях, в том числе в области экономики, которые отличаются эффективностью, полнотой функций и уровнем сервиса.

Основные черты 2-го поколения ИС:

· основу ИО составляет база данных;

· программное обеспечение состоит из прикладных программ и СУБД;

· технические средства: ЭВМ 3−4 поколения и ПЭВМ;

· средства разработки ИС: процедурные языки программирования 3−4 поколения, расширенные языком работы с БД (SQL, QBE);

· архитектура ИС: наиболее популярны две разновидности: персональная локальная ИС, централизованная БД с сетевым доступом.

Большим шагом вперед явилось развитие принципа «дружественного интерфейса» по отношению к пользователю (как к конечному, так и к разработчику ИС). Например, повсеместно применяется графический интерфейс, развитые системы помощи и подсказки пользователю, разнообразные инструменты для упрощения разработки ИС: системы быстрой разработки приложений (RADсистемы), средства автоматизированного проектирования ИС (CASEсредства).

К концу 80-х годов выявились и недостатки систем 2-го поколения:

· большие капиталовложения в компьютеризацию предприятий не дали ожидаемого эффекта, соответствующего затратам (увеличились накладные расходы, но не произошло резкого повышения производительности);

· внедрение ИС столкнулось с инертностью людей, нежеланием конечных пользователей менять привычный стиль работы, осваивать новые технологии;

· к квалификации пользователей стали предъявляться более высокие требования (знание персонального компьютера, конкретных прикладных программ и СУБД, способность постоянно повышать свою квалификацию).

В связи с этим постепенно стало формироваться 3-е поколение ИС. Рассмотрим основные черты современного поколения ИС.

Техническая платформа: мощные ЭВМ 4−5 поколения, использование разных платформ в одной ИС (большие ЭВМ, мощные стационарные ПК, мобильные ПК). Наиболее характерно широкое применение вычислительных сетей — от локальных до глобальных.

Информационное обеспечение: ведутся интенсивные разработки с целью повышения интеллектуальности банка данных в следующих направлениях:

· новые модели знаний, учитывающие не только структуру информации, но и активный характер знаний;

· средства оперативного анализа информации (OLAP) и средства поддержки принятия решений (DSS);

· новые формы представления информации, более естественные для человека (мультимедиа, полнотекстовые БД, гипертекстовые БД, средства восприятия и синтеза речи).

Программное обеспечение (ПО): существенно новым является появление и развитие открытой компонентной архитектуры ИС. Компонент — это программа, выполняющая какой-либо осмысленный с точки зрения конечного пользователя набор функций и имеющая открытый интерфейс. ПО ИС собирается из готовых компонентов, как мозаика из фрагментов. С другой стороны, компонент может функционировать на разных типах ЭВМ и связь между компонентами устанавливается не на этапе компиляции, а в реальном масштабе времени. Такой принцип построения позволяет использовать огромный накопленный опыт программистов, ускорять разработку ИС, создавать распределенные ИС.

Архитектура ИС: стала более разнообразной в связи с многоплатформенностью. Так, в настоящее время развивается трехступенчатая модель ИС. Благодаря такому построению снижаются требования к клиентским машинам и общая стоимость системы, повышается общая эффективность и производительность. Узким местом является пропускная способность и надежность вычислительных сетей.

Методы разработки ИС: при традиционном подходе сначала выявлялись информационные потоки на предприятии, а затем к этой структуре привязывалась ИС, повторяя и закрепляя тем самым недостатки организации бизнеса. В 90−93 гг. бурно обсуждалась идея бизнес-реинжиниринга, предложенная М. Хаммером. Она состоит в том, что для получения существенного эффекта от ИС необходимо одновременно с разработкой ИС пересмотреть и бизнес-процессы, удалив и упростив некоторые из них. Другая идея — создание ИС с расчетом на длительную или постоянную модернизацию, причем система в каждый период своей жизни приносит пользу и способна развиваться дальше. Наконец, при создании ИС необходим учет национальной, профессиональной и корпоративной культуры, так как человеческий фактор часто является решающим для успеха. Таким образом, современная корпоративная ИС должна создаваться как часть предприятия, включающая бизнес-архитектуру, персонал и информационные технологии.

1.3 Классификация информационных систем

По режиму работы ИС делятся на пакетные, диалоговые и смешанные [3]. Пакетные ИС работают в пакетном режиме: вначале данные накапливаются, и формируется пакет данных, а затем пакет последовательно обрабатывается рядом программ. Недостаток этого режима — низкая оперативность принятия решений и обособленность пользователя от системы. Диалоговые ИС работают в режиме обмена сообщениями между пользователями и системой (например, система продажи авиабилетов). Этот режим особенно удобен, когда пользователь может выбирать перспективные варианты из числа предлагаемых системой. Смешанные ИС сочетают оба типа режима работы.

По способу распределения вычислительных ресурсов ИС делятся на локальные и распределенные. Локальные ИС используют одну ЭВМ, а в распределенных ИС взаимодействуют несколько ЭВМ, связанных сетью. Отдельные узлы сети обычно территориально удалены друг от друга, решают разные задачи, но используют общую информационную базу.

По функциям различают три вида ИС: системы обработки данных, автоматизированные системы управления и информационно-поисковые системы.

Системы обработки данных (СОД) предназначены, например, для решения задач расчета заработной платы, статистической отчетности, то есть таких, которые наряду с функциями ввода, выборки, коррекции информации выполняют математические расчеты без применения методов оптимизации.

Автоматизированные системы управления (АСУ) отличаются от СОД тем, что сами выполняют управленческие функции по отношению к объекту. В АСУ включаются прикладные программы для принятия и оптимизации управленческих решений. Примером АСУ является система для оптимального управления запасами материалов на складе.

Информационно-поисковые системы (ИПС) предназначены для поиска требуемого документа или факта во множестве документов (рис. 1.1).

Поисковый образ документа (ПОД) получается в результате процесса индексирования, которое выполняется квалифицированными специалистами и состоит из двух этапов: выявление смысла документа и описание смысла на специальном информационно-поисковом языке (ИПЯ).

Запрос к ИПС описывается также на этом языке. Поиск документа состоит в сравнении множества хранящихся в системе ПОД и текущего поискового образа запроса (ПОЗ), в результате чего пользователю выдается требуемый документ или отказ. Различают два режима работы ИПС: текущее информирование пользователей о новых поступлениях и ретроспективный поиск по разовым запросам.

Рис. 1.1 Схема информационно-поисковой системы

По концепции построения ИС делятся на файловые системы, автоматизированные банки данных (АБД), интеллектуальные банки данных (банки знаний) и хранилища данных.

Информационное обеспечение ИС первого типа построено в виде файловых систем. В современных ЭВМ операционная система берет на себя распределение внешней памяти, отображение имен файлов в соответствующие адреса во внешней памяти и обеспечение доступа к данным. Программное обеспечение ИС напрямую использует функции ОС для работы с файлами. Файловые системы обычно обеспечивают хранение слабо структурированной информации, оставляя дальнейшую структуризацию прикладным программам. В таких системах сложно решить проблемы согласования данных в разных файлах, коллективного доступа к данным, модификации структуры данных.

Банком данных (АБД) (рис. 1.2) называют систему специальным образом организованных баз данных, программных, технических, языковых и организационно — методических средств, предназначенных для обеспечения централизованного накопления и коллективного многоцелевого использования данных.

В отличие от файловых систем, структура базы данных (БД) меньше зависит от прикладных программ, а все функции по работе с БД сосредоточены в специальном компоненте — системе управления базами данных (СУБД), которая играет центральную роль в функционировании банка данных, так как обеспечивает связь прикладных программ и пользователей с данными. Сведения о структуре БД сосредоточены в словаре-справочнике (репозитории) АБД, этот вид информации называется метаинформацией. В состав метаинформации входит семантическая информация, физические характеристики данных и информация об их использовании. С помощью словарей данных автоматизируется процесс использования метаинформации в ИС.

Рис. 1.2 Структура банка данных Интеллектуальный банк данных (ИБД) (рис. 1.3) — это сравнительно новый способ построения ИС, при котором информация о предметной области условно делится между двумя базами.

База данных содержит сведения о количественных и качественных характеристиках конкретных объектов. База знаний (БЗ) содержит сведения о закономерностях в ПО, позволяющие выводить новые факты из имеющихся в БД, метаинформацию, сведения о структуре предметной области, сведения, обеспечивающие понимание запроса и синтез ответа.

Диалоговый процессор предназначен для понимания смысла запроса и его перевода в термины знаний, заложенных в БЗ. Планировщик преобразует полученный запрос в рабочую программу, составляя ее из модулей, имеющихся в БЗ. Подсистема пополнения знаний позволяет ИС обучаться.

Рис. 1.3 Структура банка знаний Если в традиционном банке данных знания о предметной области заложены программистом в каждую прикладную программу, а также в структуру БД, то в интеллектуальном банке данных они хранятся в базе знаний и отделены от прикладных программ. В отличие от данных, знания активны: на их основе формируются цели и выбираются способы их достижения. Например, ИБД в системе складского учета может автоматически реагировать на такое событие, как уменьшение количества деталей на складе до критической нормы, при этом ИБД без участия пользователя генерирует документы для заказа этих деталей и отправляет их по электронной почте поставщику.

Другое характерное отличие знаний от данных — связность, причем знания отражают как структурные взаимосвязи между объектами предметной области, так и вызванные конкретными бизнес — процессами, например такие связи, как «происходит одновременно», «следует из…», «если — то» и др.

Наконец, существенную роль в ИБД играет форма представления информации для пользователя: она должна быть как можно ближе к естественным для человека способам обмена данными (профессиональный естественный язык, речевой ввод / вывод, графическая форма).

В настоящее время в корпоративных базах данных накоплены гигантские объемы информации, однако она недостаточно эффективно используется в процессе управления бизнесом, поэтому бурно развивается новая форма построения ИС — склады (хранилища) данных.

Хранилище данных представляет собой АБД [5], в котором база данных разделена на два компонента: оперативная БД хранит текущую информацию, квазипостоянная БД содержит исторические данные (рис. 1.4), например, в оперативной БД могут содержаться данные о продажах за текущий год, а в квазипостоянной БД хранятся систематизированные годовые отчеты и балансы за все время существования предприятия. Подсистема оперативного анализа данных позволяет эффективно и быстро анализировать текущую информацию. Подсистема принятия решений пользуется обобщенной и исторической информацией, применяет методы логического вывода. Для общения с пользователем служит универсальный интерфейс.

Рис. 1.4.Структура хранилища данных

По масштабу информационные системы подразделяются на следующие группы [6]: одиночные; групповые; корпоративные.

Одиночные информационные системы реализуются, как правило, на автономном персональном компьютере (сеть не используется). Такая система может содержать несколько простых приложений, связанных общим информационным фондом, и рассчитана на работу одного пользователя или группы пользователей, разделяющих по времени одно рабочее место. Подобные приложения создаются с помощью так называемых настольных или локальных систем управления базами данных (СУБД). Среди локальных СУБД наиболее известными являются Clarion, Clipper, FoxPro, Paradox, dBase и Microsoft Access.

Групповые информационные системы ориентированы на коллективное использование информации членами рабочей группы и чаще всего строятся на базе локальной вычислительной сети. При разработке таких приложений используются серверы баз данных (называемые также SQL-серверами) для рабочих групп. Существует довольно большое количество различных SQL-серверов, как коммерческих, так и свободно распространяемых. Среди них наиболее известны такие серверы баз данных, как Oracle, DB2, Microsoft SQL Server, InterBase, Sybase, Informix.

Корпоративные информационные системы являются развитием систем для рабочих групп, они ориентированы на крупные компании и могут поддерживать территориально разнесенные узлы или сети. В основном они имеют иерархическую структуру из нескольких уровней. Для таких систем характерна архитектура клиент-сервер со специализацией серверов или же многоуровневая архитектура. При разработке таких систем могут использоваться те же серверы баз данных, что и при разработке групповых информационных систем. Однако в крупных информационных системах наибольшее распространение получили серверы Oracle, DB2 и Microsoft SQL Server.

Для групповых и корпоративных систем существенно повышаются требования к надежности функционирования и сохранности данных. Эти свойства обеспечиваются поддержкой целостности данных, ссылок и транзакций в серверах баз данных.

По сфере применения информационные системы обычно подразделяются на четыре группы [6]:

· системы обработки транзакций;

· системы поддержки принятия решений;

· информационно-справочные системы;

· офисные информационные системы.

Системы обработки транзакций, в свою очередь, по оперативности обработки данных, разделяются на пакетные информационные системы и оперативные информационные системы. В информационных системах организационного управления преобладает режим оперативной обработки транзакций — OLTP (OnLine Transaction Processing), для отражения актуального состояния предметной области в любой момент времени, а пакетная обработка занимает весьма ограниченную часть. Для систем OLTP характерен регулярный (возможно, интенсивный) поток довольно простых транзакций, играющих роль заказов, платежей, запросов и т. п. Важными требованиями для них являются:

· высокая производительность обработки транзакций;

· гарантированная доставка информации при удаленном доступе к БД по телекоммуникациям.

Системы поддержки принятия решений — DSS (Decision Support System) — представляют собой другой тип информационных систем, в которых с помощью довольно сложных запросов производится отбор и анализ данных в различных разрезах: временных, географических и по другим показателям.

Обширный класс информационно-справочных систем основан на гипертекстовых документах и мультимедиа. Наибольшее развитие такие информационные системы получили в сети Интернет.

Класс офисных информационных систем нацелен на перевод бумажных документов в электронный вид, автоматизацию делопроизводства и управление документооборотом.

Следует отметить, что приводимая классификация по сфере применения в достаточной степени условна. Крупные информационные системы очень часто обладают признаками всех перечисленных выше классов. Кроме того, корпоративные информационные системы масштаба предприятия обычно состоят из ряда подсистем, относящихся к различным сферам применения.

По способу организации групповые и корпоративные информационные системы подразделяются на следующие классы [6]:

· системы на основе архитектуры файл-сервер;

· системы на основе архитектуры клиент-сервер;

· системы на основе многоуровневой архитектуры;

· системы на основе Интернет/интранет-технологий.

В любой информационной системе можно выделить необходимые функциональные компоненты (табл. 1.1), которые помогают понять ограничения различных архитектур информационных систем.

Таблица 1.1

Типовые функциональные компоненты информационной системы [6]

Архитектура файл-сервер не имеет сетевого разделения компонентов диалога PS и PL и использует компьютер для функций отображения, что облегчает построение графического интерфейса. Файл-сервер только извлекает данные из файлов, так что дополнительные пользователи и приложения добавляют лишь незначительную нагрузку на центральный процессор. Каждый новый клиент добавляет вычислительную мощность к сети.

Объектами разработки в файл-серверном приложении являются компоненты приложения, определяющие логику диалога PL, а также логику обработки BL и управления данными DL. Разработанное приложение реализуется либо в виде законченного загрузочного модуля, либо в виде специального кода для интерпретации.

Однако такая архитектура имеет существенный недостаток: при выполнении некоторых запросов к базе данных клиенту могут передаваться большие объемы данных, загружая сеть и приводя к непредсказуемости времени реакции. Значительный сетевой трафик особенно сильно сказывается при организации удаленного доступа к базам данных на файл-сервере через низкоскоростные каналы связи. Одним из вариантов устранения данного недостатка является удаленное управление файл-серверным приложением в сети. При этом в локальной сети размещается сервер приложений, совмещенный с телекоммуникационным сервером (обычно называемым сервером доступа), в среде которого выполняются обычные файл-серверные приложения. Особенность состоит в том, что диалоговый ввод-вывод поступает от удаленных клиентов через телекоммуникации. Приложения не должны быть слишком сложными, иначе велика вероятность перегрузки сервера, или же нужна очень мощная платформа для сервера приложений.

Одним из традиционных средств, на основе которых создаются файл-серверные системы, являются локальные СУБД. Однако такие системы, как правило, не отвечают требованиям обеспечения целостности данных (в частности, они не поддерживают транзакции). Поэтому при их использовании задача обеспечения целостности данных возлагается на программы клиентов, что приводит к усложнению клиентских приложений. Однако эти инструменты привлекают своей простотой, удобством использования и доступностью. Поэтому файл-серверные информационные системы до сих пор представляют интерес для малых рабочих групп и, более того, нередко используются в качестве информационных систем масштаба предприятия.

Архитектура клиент-сервер предназначена для разрешения проблем файл-серверных приложений путем разделения компонентов приложения и размещения их там, где они будут функционировать наиболее эффективно. Особенностью архитектуры клиент-сервер является использование выделенных серверов баз данных, понимающих запросы на языке структурированных запросов SQL (Structured Query Language) и выполняющих поиск, сортировку и агрегирование информации.

Отличительная черта серверов БД — наличие справочника данных, в котором записана структура БД, ограничения целостности данных, форматы и даже серверные процедуры обработки данных по вызову или по событиям в программе. Объектами разработки в таких приложениях помимо диалога и логики обработки являются, прежде всего, реляционная модель данных и связанный с ней набор SQL-операторов для типовых запросов к базе данных.

Большинство конфигураций клиент-сервер использует двухуровневую модель, в которой клиент обращается к услугам сервера. Предполагается, что диалоговые компоненты PS и PL размещаются на клиенте, что позволяет обеспечить графический интерфейс. Компоненты управления данными DS и FS размещаются на сервере, а диалог (PS, PL), логика BL и DL — на клиенте. Двухуровневое определение архитектуры клиент-сервер использует именно этот вариант: приложение работает у клиента, СУБД — на сервере (рис. 1.5).

Поскольку эта схема предъявляет наименьшие требования к серверу, она обладает наилучшей масштабируемостью. Однако сложные приложения, вызывающие большое взаимодействие с БД, могут жестко загрузить как клиента, так и сеть. Результаты SQL-запроса должны вернуться клиенту для обработки, потому что там находится логика принятия решения. Такая схема приводит к дополнительному усложнению администрирования приложений, разбросанных по различным клиентским узлам.

Для сокращения нагрузки на сеть и упрощения администрирования приложений компонент BL можно разместить на сервере. При этом вся логика принятия решений оформляется в виде хранимых процедур и выполняется на сервере БД.

Хранимая процедура — процедура с операторами SQL для доступа к БД, вызываемая по имени с передачей требуемых параметров и выполняемая на сервере БД. Хранимые процедуры могут компилироваться, что повышает скорость их выполнения и сокращает нагрузку на сервер.

Рис. 1.5 Классический вариант клиент-серверной информационной системы Хранимые процедуры улучшают целостность приложений и БД, гарантируют актуальность коллективно используемых операций и вычислений. Улучшается сопровождение таких процедур, а также безопасность (нет прямого доступа к данным).

Следует помнить, что перегрузка хранимых процедур прикладной логикой может перегрузить сервер, что приведет к потере производительности. Эта проблема особенно актуальна при разработке крупных информационных систем, в которых к серверу может одновременно обращаться большое количество клиентов. Поэтому в большинстве случаев следует принимать компромиссные решения: часть логики приложения размещать на стороне сервера, часть — на стороне клиента. Такие клиент-серверные системы называются системами с разделенной логикой. Данная схема при удачном разделении логики позволяет получить более сбалансированную загрузку клиентов и сервера, но при этом затрудняется сопровождение приложений.

Создание архитектуры клиент-сервер возможно и на основе многотерминальной системы. В этом случае в многозадачной среде сервера приложений выполняются программы пользователей, а клиентские узлы вырождены и представлены терминалами. Подобная схема информационной системы характерна для UNIX.

Многоуровневая архитектура стала развитием архитектуры клиент-сервер и в своей классической форме состоит из трех уровней:

· нижний уровень представляет собой приложения клиентов, выделенные для выполнения функций и логики представлений PS и PL и имеющие программный интерфейс для вызова приложения на среднем уровне;

· средний уровень представляет собой сервер приложений, на котором выполняется прикладная логика BL и с которого логика обработки данных DL вызывает операции с базой данных DS;

· верхний уровень представляет собой удаленный специализированный сервер базы данных, выделенный для услуг обработки данных DS и файловых операций FS (без риска использования хранимых процедур).

Подобную концепцию обработки данных пропагандируют, в частности, фирмы Oracle, Sun, Inprise и др.

Трехуровневая архитектура позволяет еще больше сбалансировать нагрузку на разные узлы и сеть, а также способствует специализации инструментов для разработки приложений и устраняет недостатки двухуровневой модели клиент-сервер.

Централизация логики приложения упрощает администрирование и сопровождение. Четко разделяются платформы и инструменты для реализации интерфейса и прикладной логики, что позволяет с наибольшей отдачей реализовывать их специалистам узкого профиля. Наконец, изменения прикладной логики не затрагивают интерфейса, и наоборот. Но поскольку границы между компонентами PL, BL и DL размыты, прикладная логика может появиться на всех трех уровнях. Сервер приложений с помощью монитора транзакций обеспечивает интерфейс с клиентами и другими серверами, может управлять транзакциями и гарантировать целостность распределенной базы данных. Средства удаленного вызова процедур наиболее соответствуют идее распределенных вычислений: они обеспечивают из любого узла сети вызов прикладной процедуры, расположенной на другом узле, передачу параметров, удаленную обработку и возврат результатов.

С ростом систем клиент-сервер необходимость трех уровней становится все более очевидной. Продукты для трехзвенной архитектуры, так называемые мониторы транзакций, являются относительно новыми. Эти инструменты в основном ориентированы на среду UNIX, однако прикладные серверы можно строить на базе Microsoft Windows NT с использованием вызова удаленных процедур для организации связи клиентов с сервером приложений. На практике в локальной сети могут использоваться смешанные архитектуры (двухуровневые и трехуровневые) с одним и тем же сервером базы данных. С учетом глобальных связей архитектура может иметь больше трех звеньев. В настоящее время появились новые инструментальные средства для гибкой сегментации приложений клиент-сервер по различным узлам сети.

Таким образом, многоуровневая архитектура распределенных приложений позволяет повысить эффективность работы корпоративной информационной системы и оптимизировать распределение ее программно-аппаратных ресурсов. Но пока на российском рынке по-прежнему доминирует архитектура клиент-сервер.

Интернет/интранет-технологии. В развитии технологии Интернет/интранет основной акцент пока что делается на разработке инструментальных программных средств. В то же время наблюдается отсутствие развитых средств разработки приложений, работающих с базами данных. Компромиссным решением для создания удобных и простых в использовании и сопровождении информационных систем, эффективно работающих с базами данных, стало объединение Интернет/интранет-технологии с многоуровневой архитектурой. При этом структура информационного приложения приобретает следующий вид: браузер — сервер приложений — сервер баз данных — сервер динамических страниц — web-сервер.

Благодаря интеграции Интернет/интранет-технологии и архитектуры клиент-сервер процесс внедрения и сопровождения корпоративной информационной системы существенно упрощается при сохранении достаточно высокой эффективности и простоты совместного использования информации.

1.4 Жизненный цикл ИС

Жизненный цикл (ЖЦ) любой системы — это непрерывный процесс, который начинается с момента принятия решения о ее создании и заканчивается в момент полного изъятия системы из эксплуатации. Структура ЖЦ ПО ИС в соответствии с международным стандартом ISO/IEC 12 207 базируется на трех группах процессов:

· основные (приобретение, поставка, разработка, эксплуатация, сопровождение);

· вспомогательные (документирование, управление конфигурацией, обеспечение качества, верификация, аттестация, совместная оценка, аудит, разрешение проблем);

· организационные (управление проектами, создание инфраструктуры, усовершенствование, обучение).

Рассмотрим определения некоторых из этих процессов.

Разработка включает все работы по созданию ИС в соответствии с заданными требованиями. Разработка состоит из 4-х этапов:

1) формирование и анализ требований к системе (в результате составляется спецификация системы);

2) концептуальное проектирование (создание информационной модели системы без привязки к типу ЭВМ и системных программных средств);

3) проектирование реализации (выбор вычислительной системы, системных программных средств, проектирование структуры данных);

4) физическая реализация (разработка прикладных программ, базы данных, их отладка и тестирование, написание документации).

Эксплуатация включает все работы по внедрению компонентов ИС, созданию рабочих мест, обучению персонала, а также собственно эксплуатацию, в том числе поиск и устранение проблем, подготовку предложений по развитию и улучшению системы. Модернизация ИС — это процесс замены отдельных компонент системы, ее проводят в связи с изменениями предметной области, для повышения качества и надежности ИС, для совместимости с другими ИС. Сопровождение — это поддержание системы в работоспособном состоянии в период эксплуатации. Управление проектом относится к организационным процессам ЖЦ и связано с планированием работ, созданием коллектива разработчиков, контролем за сроками и качеством работ. Верификация — это вспомогательный процесс, который состоит в определении того, отвечает ли промежуточный проект требованиям соответствующего этапа.

Каждый процесс ЖЦ характеризуется определенными задачами и методами их решения, исходными данными и результатами. Часто результаты более поздних процессов изменяют исходные данные более ранних этапов, поэтому ЖЦ ИС носит итерационный характер.

1.5 Основные виды обеспечения информационных систем

Общую структуру информационной системы можно рассматривать как совокупность подсистем независимо от сферы применения. В этом случае говорят о структурном признаке классификации, а подсистемы называют обеспечивающими. Таким образом, структура любой информационной системы может быть представлена совокупностью обеспечивающих подсистем (рис. 1.6).

Среди обеспечивающих подсистем обычно выделяют информационное, техническое, математическое, программное, организационное и правовое обеспечение. Рассмотрим наиболее важные из них более подробно.

Организационное обеспечение. Организационное обеспечение в качестве самостоятельного вида обеспечения стали выделять как один из важнейших компонентов успешной разработки и эффективного функционирования автоматизированных информационных систем (АИС), от которого зависит взаимодействие целей и функций системы, аппарата управления и разнообразных ресурсов.

информационный система обеспечение банк данный

Рис. 1.6 Структура информационной системы как совокупность обеспечивающих подсистем [1,2]

Основная цель организационного обеспечения — анализ существующей системы управления и разработка комплекса организационных решений, направленных на повышение ее эффективности. Оно необходимо для обеспечения взаимодействия персонала АИС как с техническими средствами, так и между собой в процессе решения задач управления.

В составе организационного обеспечения можно выделить:

1) методические материалы, регламентирующие процесс создания и функционирования системы, средства, необходимые для эффективного проектирования и функционирования АИС — комплексы задач, включая типовые, типовые структуры управления, унифицированные формы документов;

2) общегосударственные и отраслевые классификаторы;

3) техническая документация, формируемая в процессе проектного обследования (техническое задание и технико-экономическое обоснование АИС), в ходе технического и рабочего проектирования (технический и рабочий проекты) и в период внедрения (документы, оформляющие поэтапную сдачу системы в эксплуатацию);

4) поскольку выполнение любой работы предполагает наличие исполнителей, необходим коллектив специалистов аппарата управления, осуществляющий процессы анализа данных и принятия решений, а также обработки данных, и занимающийся вопросами разработки и развития самой системы управления объектом, что и составляет четвертую группу структурной схемы организационного обеспечения.

Организационное обеспечение объединяет в единую систему техническое, программное и информационное обеспечение. Для общего руководства разработками создается координационный совет, функциями которого являются: утверждение методологии автоматизации управления, установление этапов создания АИС, принятие решений по вопросам, возникающим на всех этапах работы и т. п. На предприятии, для которого разрабатывается АИС, создается специализированное подразделение, основное назначение которого — обеспечить организацию работ по подготовке предприятия к внедрению системы управления, контроль за ходом разработок, участие в разработках и внедрении, сопровождение в процесс функционирования системы, развитие и совершенствование системы, участие в подготовке кадров, обучение персонала предприятия методам работы в условиях функционирования АИС.

При создании локальных систем обработки данных (СОД), представляющих собой собственно базы данных или их совокупности, организационное обеспечение создается и ведется администрацией системы управления базами данных.

Информационное обеспечение. Под информационным обеспечением в настоящее время принято понимать совокупность данных, языковых средств описания данных, программных средств обработки информационных массивов, а также процедур и методов их организации, хранения, накопления и доступа к ним, обеспечивающих выдачу всей необходимой информации в процессе решения задач, а также справочной информации.

При разработке информационного обеспечения решается ряд проблем. Часть этих проблем связана с необходимостью получения информации, подготовки данных для обработки на ЭВМ и оперирование с ними вне ЭВМ, другая часть — с обработкой, поиском и хранением данных. В соответствии с этим в составе информационного обеспечения можно выделить внемашинное и внутримашинное информационное обеспечение.

Внемашинное информационное обеспечение. Создание внемашинного информационного обеспечения предполагает определение состава объектов предметной области, их идентификацию, установление свойств объектов, отношений между ними, возникающих в процессе функционирования предприятия, формализацию данных в соответствии с требованиями машинной обработки и разработку правил представления информации в соответствующих документах.

Внемашинное информационное обеспечение включает: системы классификации и кодирования информации, классификаторы технико-экономической информации, системы унифицированной документации.

Однозначное формализованное описание всех данных, используемых при решении задач АИС, обеспечивающее автоматизацию процессов хранения, поиска, обработки и выдачи данных без искажения их смысла, осуществляется с помощью средств формализованного описания экономической информации, в состав которых входит и система общегосударственных и локальных классификаторов, с помощью которых идентифицируются материальные объекты, устанавливаются их свойства. Вопросам классификации при разработке информационного обеспечения придается большое значение.

Классификация является результатом упорядоченного распределения объектов заданного множества. Совокупность правил распределения объектов множества на подмножества есть система классификации.

В соответствии с этой системой производится классифицирование выбранных объектов (или элементов множества) и выделение группировок, объединяющих часть объектов классификации по одному или нескольким признакам (класс, подкласс, группа, подгруппа, вид, подвид, тип).

Всем объектам классификации и классификационным группировкам должно быть присвоено свое кодовое обозначение в принятой системе кодирования. Каждое кодовое обозначение (код) есть обозначение объекта или группировки в виде знака или группы знаков по правилам, установленным данной системой кодирования. Таким образом, классификатор — это систематизированный свод наименований группировок объектов, признаков и их кодовых обозначений.

На практике используют в основном две системы классификации: иерархическую и фасетную.

В иерархической системе между классификационными группировками устанавливается строгое отношение подчиненности (иерархии). Наиболее сложной проблемой при построении иерархической системы является выбор признаков деления и порядка их следования. Система хорошо приспособлена для ручной обработки данных, обладает большой информативностью кодового обозначения и возможностью создания мнемонических кодов, несущих смысловую нагрузку. Основной ее недостаток — жесткость структуры, обусловленная фиксированностъю признаков и порядка их следования, что заставляет оставлять резерв для обеспечения долговечности классификатора.

При фасетной системе некоторый набор признаков сформирован в параллельные независимые фасеты. Конкретные значения признаков внутри фасетов располагаются в классифицированном иерархическом порядке или в виде перечисления. Группировки образуются путем комбинаций значений признаков, взятых из соответствующих фасетов. Последовательность расположения фасетов при образовании группировки задается структурной формулой, определяемой характером решаемых задач и алгоритмов обработки. Система лишена недостатков предыдущей, но представляется весьма сложной и рекомендуется для применения в условиях машинной обработки информации. Признаки, используемые для формирования группировок, должны выбираться соответственно задачам, решаемым в АСУ.

Информация, содержащаяся в классификаторах, представляется в закодированном виде с помощью специальных систем. Системы кодирования, основанные на предварительной классификации, называют классификационными. Их делят на последовательные и параллельные.

Последовательная система соответствует иерархической системе классификации. Значение признака, записанного в виде цифры или буквы на определенном разряде кодового обозначения, зависит от признаков, записанных в предыдущих разрядах, т. е. код нижестоящей группировки образуется путем добавления соответствующего кода к коду вышестоящей группировки. Основной недостаток системы — сложная структура и большая длина кода.

Параллельная система используется только при фасетной классификации. Для обозначения отдельного фасета в случае нестандартного расположения их в соответствии со структурной формулой выделяется определенный разряд или группа разрядов. Значение признака на определенном разряде не зависит от значений признаков на других разрядах. Система дает многоаспектную классификацию, хорошо приспособлена к машинной обработке. Система достаточно гибкая, однако длина кода весьма значительна. Классификационные коды строятся по разрядной (позиционной) или комбинированной системами кодирования.

При разрядной системе кодирования каждому классификационному признаку отводится определенное число разрядов, которое зависит от количества предметов кодируемого множества. В комбинированной системе применяются комбинации рациональных систем, например, разрядной и серийной и др., поэтому она является наиболее гибкой. Разновидностью разрядной системы является шахматная, применяется к номенклатурам, характеризующимся двумя признаками, из которых один располагается по вертикали, а другой — по горизонтали.

Системы кодирования, не требующие предварительной классификации, называют регистрационными. Они бывают двух типов: порядковые и серийные.

Порядковая система применяется для кодирования однопризначных номенклатур и предусматривает присвоение объектам цифр натурального ряда чисел без пропуска номеров.

Серийная система служит для кодирования аналогичных простых номенклатур и предполагает присвоение серий номеров объектам, выделенным в группу, а в пределах серии объектам присваиваются номера по порядку.

При кодировании может применяться также система повторения, в которой используются цифровые и буквенные обозначения, непосредственно характеризующие данный объект (размер, вес и т. д.).

При построении кодов следует также предусмотреть возможность автоматического обнаружения ошибок кодирования с помощью ЭВМ. С этой целью коды объектов дополняются контрольными разрядами, определяемыми по установленному алгоритму. Такие защитные коды называют кодами обнаружения ошибок. Для расчета контрольного разряда наиболее широко используются методы контроля по модулю.

Работа по классификации и кодированию информации реализуется путем создания классификаторов технико-экономической информации. Классификатор устанавливает взаимооднозначное соответствие между кодом объекта и его наименованием. В зависимости от уровня действия все классификаторы, применяемые в АИС, делятся на общегосударственные и локальные.

При проектировании АИС для каждого предприятия составляется перечень необходимых локальных классификаторов, которые должны быть разработаны с учетом имеющихся общегосударственных классификаторов и специфических особенностей конкретного предприятия, и определяются правила пользования ими. На предприятиях используются следующие основные виды классификаторов: материалов, готовой продукции, оборудования, инструмента, структурных подразделений и т. д.

Для обмена информацией между системами разных уровней управления должна быть учтена возможность перехода от кодов одного классификатора к кодам другого классификатора той же номенклатуры, т. е. требуется унификация и увязка всех применяемых классификаторов. С этой целью разработана единая система классификации и кодирования важнейших номенклатур (ЕСКК), центральным звеном которой является комплекс общегосударственных классификаторов, а для организации работы с различными классификаторами необходимо еще и создание перекодировочных таблиц.

Разработка локальных классификаторов на предприятии начинается с определения методики, в которой приводится состав признаков объектов, содержащихся в классификаторе, устанавливается наличие соподчиненных признаков, выбираются системы классификации и кодирования, разрабатывается структура классификатора и кодового обозначения, определяется система контроля кодовых обозначений, указывается форма взаимодействия с классификаторами других уровней. Затем формируется упорядоченное множество объектов, осуществляется его кодирование; после контроля правильности присвоения кодовых обозначений и анализа полноты представления классифицируемого множества классификатор готовится к печати и размножению, рассылается в подразделения, которые с ним работают. Одновременно определяются правила пользования локальными классификаторами, разрабатывается система их ведения, предназначенная для актуализации классификаторов и их корректировки в централизованном порядке.

При проектировании информационного обеспечения необходимо изучать характеристики потоков информации. Под информационным потоком понимается совокупность данных в процессе ее движения в пространстве и во времени. В качестве единицы потока используют документ, показатель или сообщение (подробнее см. раздел 2.4).

Документы являются основными носителями информации на предприятии и представляют совокупность некоторых элементов, называемых показателями.

Показатель — информационная совокупность, дающая характеристику объекта и определяющая все входящие в совокупности признаки количественно или качественно.

Совокупность взаимосвязанных форм документов, используемых в процессе управления предприятием, называется системой документации.

При разработке АИС документальная форма представления информации частично сохраняется, однако, при этом решаются проблемы унификации и стандартизации документов, а также максимального использования технических средств их получения. Унифицированная система документации представляет собой комплекс взаимосвязанных форм документов и процессов документирования данных, отвечающих единым правилам и требованиям документооборота, и является средством реализации информационных процессов обмена данными, имеющим нормативно-правовую силу в управлении. При разработке системы документации составляются инструкции по заполнению, ведению и использованию их. Совокупность всех маршрутов движения документов, входящих в систему документации, составляет общую схему документооборота.

Внутримашинное информационное обеспечение СОД и АИС. Внутримашинное ИО включает совокупность информационных массивов и баз данных, процедуры организации, ведения, хранения и обработки баз данных, методы и средства преобразования внешнего представления данных в машинное и обратно, описания хранимой и обрабатываемой информации.

Внутримашинная информационная база является информационным отображением предметной области автоматизируемого объекта и состоит из одной или нескольких баз данных. Под базой данных (БД) при этом понимается набор данных, организованных по определенным правилам, предусматривающим общие принципы описания, хранения и манипулирования данными.

Для описания хранимой и обрабатываемой информации базы используются внешний, концептуальный и внутренний уровни.

На внешнем уровне описываются информационные потребности конечного пользователя.

На концептуальном (Concept — понятие) уровне описывается полное информационное содержание базы: сведения о структуре обрабатываемой информации и о технологии ее обработки.

Логические взаимосвязи в структуре базы данных организуются в соответствии с типом модели данных. Различают три основных модели: реляционная, сетевая и иерархическая (подробнее см. раздел 2.3), обладающие разными множествами информационных конструкций [3,4,7].

Сведения о технологии обработки информации включают применяемые методы контроля информации, описание использования потоков информации и описание ограничений на доступ к информации.

Внутренний уровень определяет организацию данных в памяти ЭВМ и методов доступа к ним. Под организацией данных понимается относительно устойчивый порядок расположения записей в памяти ЭВМ и способ обеспечения взаимосвязи между записями.

Например, при последовательной организации записи располагаются в памяти строго одна за другой, а при цепной физически разнесенные в памяти данные связываются в логическую последовательность с помощью специальных указателей — адресов связи, содержащих номер следующей обрабатываемой записи. В зависимости от организации возможны соответствующие методы доступа к данным. Для ускорения доступа (поиска записей) вводится дополнительная организация индексов. При использовании современных программных средств организация данных осуществляется автоматически и требует минимального описания.

В перспективных информационных системах как развитие баз данных предполагается использование баз знаний, которые позволят получать сведения, явно не хранящиеся в базах данных. Принципиальными различиями обладают три модели представления знаний — продукционная модель, фреймовая и модель семантических сетей. Такие системы будут относиться к интеллектуальным.

Средства организации и ведения внутримашинной информационной базы. Основными средствами организации и ведения внутримашинной информационной базы на настоящий момент являются системы управления базами данных (СУБД). СУБД — это комплекс программ и языковых средств, предназначенных для создания, ведения и использования баз данных.

Создание баз данных производится в два этапа. На первом разрабатывается структура базы данных на основе информационно-логической модели, отражающей логическую структуру информации предметной области. На втором осуществляется создание структуры БД средствами СУБД и заполнение базы. Обслуживание данных производится администратором БД, на которого возлагаются функции координации процессов проектирования и эксплуатации БД, обеспечения защиты и целостности данных.

Техническое обеспечение обработки данных. Современное производство требует высоких скоростей обработки информации, удобных форм ее хранения и передачи. Необходимо также иметь динамичные способы обращения к информации, способы поиска данных в заданные временные интервалы, необходимо реализовывать сложную математическую и логическую обработку данных.

Управление сложными техническими комплексами, крупными предприятиями, управление экономикой на уровне страны требует участия в этом процессе достаточно больших коллективов. Такие коллективы могут располагаться в различных районах города, в различных регионах страны и даже в различных странах. Для решения задач управления, обеспечивающих реализацию экономической стратегии, актуальны скорость и удобство обмена информацией, а также возможность тесного взаимодействия всех членов, участвующих в процессе выработки управленческих решений.

В эпоху централизованного использования ЭВМ с пакетной обработкой информации пользователи вычислительной техники предпочитали приобретать компьютеры, на которых можно было бы решать почти все классы их задач. Как правило, сложность решаемых задач обратно пропорциональна их количеству, что приводило к неэффективному использованию ЭВМ при значительных материальных затратах. Доступ к ресурсам компьютеров был затруднен из-за политики централизации вычислительных средств.

Принцип централизованной обработки данных не отвечал высоким требованиям к надежности процесса обработки, затруднял развитие систем и не мог обеспечить необходимые временные параметры при диалоговой обработке данных в многопользовательском режиме. Кратковременный выход из строя центральной ЭВМ приводил к роковым последствиям для системы в целом, т.к. приходилось дублировать функции центральной ЭВМ, существенно увеличивая затраты на создание и эксплуатацию СОД.

Появление малых ЭВМ, микроЭВМ и, наконец, персональных компьютеров потребовало нового подхода к организации систем обработки данных, к созданию новых информационных технологий. Возникло логически обоснованное требование перехода от использования отдельных ЭВМ в системах централизованной обработки данных к распределенной обработке данных, выполняемой на независимых, но связанных между собой компьютерах. Для реализации распределенной обработки данных были созданы многомашинные ассоциации, структура которых разрабатывается по одному из следующих направлений:

* многомашинных вычислительных комплексов;

* компьютерных (вычислительных) сетей.

Многомашинные вычислительные комплексы могут быть:

локальными при условии установки компьютеров в одном помещении и не требующие для взаимосвязи специального оборудования и каналов связи;

дистанционными, если некоторые компьютеры комплекса установлены на значительном расстоянии от центральной ЭВМ, и для передачи данных используются телефонные каналы связи.

Компьютерные сети. Вычислительные сети являются высшей формой многомашинных ассоциаций. Основные отличия вычислительной сети от многомашинного вычислительного комплекса:

1. Размерность. В состав многомашинного вычислительного комплекса входят обычно две, максимум три ЭВМ, расположенные преимущественно в одном помещении. Вычислительная сеть может состоять из десятков и даже сотен ЭВМ, расположенных на расстояниях друг от друга от нескольких метров до десятков, сотен и даже тыс. километров.

2. Разделение функций между ЭВМ. Если в многомашинном вычислительном комплексе функции обработки данных, передачи данных и управления системой могут быть реализованы в одной ЭВМ, то в вычислительных сетях эти функции распределены между различными ЭВМ.

3. Необходимость решения в сети задачи маршрутизации сообщений. Сообщение от одной ЭВМ к другой в сети может быть передано по различным маршрутам в зависимости от состояния каналов связи, соединяющих ЭВМ друг с другом.

Объединение в один комплекс средств вычислительной техники, аппаратуры связи и каналов передачи данных предъявляет специфические требования со стороны каждого элемента многомашинной ассоциации, а также требует формирования специальной терминологии.

Совокупность абонента и станции принято называть абонентской системой. Для организации взаимодействия абонентов необходима физическая передающая среда. Абонентами сети могут быть отдельные ЭВМ, комплексы ЭВМ, терминалы, промышленны роботы, станки с ЧПУ и т. д.

На базе физической передающей среды строится коммуникационная сеть, которая обеспечивает передачу информации между абонентскими системами. Такой подход позволяет рассматривать любую вычислительную сеть как совокупность абонентских систем и коммуникационной сети.

Классификация вычислительных сетей. В зависимости от территориального расположения абонентских систем вычислительные сети можно разделить на три основных класса: глобальные сети (WAN); региональные сети (MAN); локальные сети (LAN).

Глобальная вычислительная сеть объединяет абонентов, расположенных в различных странах, на различных континентах. Взаимодействие между абонентами такой сети может осуществляться на базе телефонных линий связи, радиосвязи и систем спутниковой связи. Глобальные вычислительные сети позволят решить проблему объединения информационных ресурсов всего человечества и организации доступа к этим ресурсам.

Региональная вычислительная сеть связывает абонентов, расположенных на значительном расстоянии друг от друга. Она может включать абонентов внутри большого города, экономического региона, отдельной страны. Обычно расстояния между абонентами региональной вычислительной сети составляют десятки — сотни километров.

Локальная вычислительная сеть (ЛВС) объединяет абонентов, расположенных в пределах небольшой территории. В настоящее время не существует четких ограничений на территориальный разброс абонентов локальной вычислительной сети. Обычно такая сеть привязана к конкретному месту. К классу локальных вычислительных сетей относятся сети отдельных предприятий, фирм, банков, офисов и т. д. Протяженность такой сети можно ограничить пределами 2 — 2,5 километров.

Наиболее популярной глобальной компьютерной сетью является компьютерная сеть Internet. В ее состав входит множество свободно соединенных сетей. Внутри каждой сети, входящей в Internet, существует конкретная структура связи и определенная дисциплина управления. Внутри Internet структура и методы соединений между различными сетями для конкретного пользователя не имеют никакого значения.

Персональные ЭВМ, ставшие в настоящее время непременным элементом любой системы управления, привели к буму в области создания локальных вычислительных сетей. Это, в свою очередь, вызвало необходимость в разработке новых информационных технологий. Практика применения персональных ЭВМ в различных отраслях науки, техники и производства показала, что наибольшую эффективность от внедрения вычислительной техники обеспечивают не отдельные автономные ПЭВМ, а локальные вычислительные сети. Локальные вычислительные сети за последнее пятилетие получили широкое распространение в самых различных областях науки, техники, производства.

На базе ЛВС можно создавать системы автоматизированного проектирования — САПР. Это позволяет реализовать новые технологии проектирования изделий машиностроения, радиоэлектроники и вычислительной техники. В условиях развития рыночной экономики появляется возможность создавать конкурентно способную продукцию, быстро модернизировать ее, обеспечивая реализацию экономической стратегии предприятия. ЛВС позволяют также реализовывать новые информационные технологии в системах организационно-экономического управления. В учебных лабораториях университетов ЛВС позволяют повысить качество обучения и внедрять современные интеллектуальные технологии обучения.

Программное обеспечение систем обработки данных. Программное обеспечение (ПО) систем обработки данных включает в себя программные средства и документацию, необходимую для эксплуатации этих программных средств. ПО разделяют на общесистемное (базовое) и прикладное.

Общесистемное (базовое) ПО предназначено для организации процесса обработки информации в СОД и включает в себя операционную систему (ОС), сервисные программы, системы программирования (комплексные средства разработки программ на языках высокого уровня) и программы технического обслуживания.

Прикладное ПО предназначено для решения конкретных задач СОД. В него входят программные средства общего назначения и специальные программные средства для данной СОД. К средствам общего назначения относятся системы управления базами данных (СУБД), табличные процессоры, текстовые и графические редакторы и др. Специальные программные средства могут быть как разработаны для конкретной системы обработки данных, так и приобретены готовыми на рынке ПО. При этом необходимое ПО может быть приобретено как «целиком» (если оно удовлетворяет всем необходимым требованиям), так и «собрано» из фрагментов готовых продуктов (возможно, с использованием услуг специалистов, называемых системными интеграторами).

Подробное рассмотрение всех составляющих ПО не является целью настоящего пособия, во-первых, потому что оно предназначено для студентов, изучивших ряд компьютерных курсов, и, во-вторых, потому что этому вопросу посвящена многочисленная литература. В настоящем разделе рассматриваются основные составляющие программного обеспечения современных и перспективных систем обработки данных, а именно:

· операционные системы (ОС);

· системы управления базами данных (СУБД);

· средства разработки приложений (системы программирования);

· инструментальные средства технологии сквозного проектирования (CASE-технологии) (подробнее см. главу 4).

Операционные системы. Поскольку наибольшее распространение в нашей стране получили IBM-совместимые персональные компьютеры, основными операционными системами в настоящий момент являются ОС семейства Windows. Это многозадачные многопоточные 32-разрядные операционные системы с графическими интерфейсами и расширенными сетевыми возможностями. В настоящее время используются Windows 95, ее версия OSR2, Windows 98, а также Windows NT.

Для Windows 95 (98) характерны следующие новые решения. 32-х разрядная архитектура ОС обеспечивает более высокую производительность системы, снимает многие ограничения на память системных ресурсов. Механизм управления памятью обеспечивает работу 32-разрядных приложений в защищенном адресном пространстве с автоматической очисткой памяти после завершения работы каждого приложения. Вытесняющая многозадачность позволяет усовершенствовать механизм управления ресурсами: приложение, нуждающееся в ресурсах, может приостановить свою работу до получения ресурса или перейти к выполнению других операций, не останавливая работу других программ. При этом многопоточное выполнение отдельной задачи позволяет при задержках одного потока работать со следующим. Под потоком подразумевается частная задача, решаемая внутри процесса, а процессом называется загруженная в память выполняемая прикладная программа, ее адресное пространство и ресурсы. Освоение ОС упростилось благодаря однотипности выполнения всех основных операций и наглядности выполняемых действий.

В Windows 98 интерфейс полностью ориентирован на работу в сети Интернет, а во встроенном пакете Microsoft Office 97 текстовый редактор Word позволяет просматривать и создавать HTML-файлы (файлы на языке разметки гипертекста).

Windows NT — это сетевая ОС, выпускаемая в двух модификациях: Windows NT Server и Windows NT workstation. Windows NT Server предназначена для управления сетевыми ресурсами, содержит средства для работы в глобальных сетях. Windows NT workstation предназначена для работы на локальных компьютерах и рабочих станциях. Обладает повышенной степенью защиты данных от несанкционированного доступа и высокой производительностью при анализе больших объемов данных.

Системы управления базами данных. Система управления базами данных (СУБД), по определению, это комплекс программ и языковых средств, предназначенных для создания, ведения и использования баз данных. До 1995 года значительная часть ПО ИС разрабатывалась с использованием таких СУБД реляционного типа, как Clipper и FoxPro. Для операционных систем Windows в наибольшей степени отвечающими требованиям СОД являются СУБД Visual FoxPro (версия 3.0 и выше) и СУБД MS Access из пакета Microsoft Office. Эти СУБД являются мощными и удобными средствами для разработки приложений баз данных с архитектурой клиент-сервер.

Новые решения. Осуществлен переход к базе данных, в которой содержатся все включенные в нее таблицы, их индексы, постоянные связи между таблицами, хранимые процедуры, правила проверки значений полей и действия, выполняемые при добавлении новой записи, удалении и обновлении записи, называемые триггерами. Введены новые средства для обработки данных с помощью SQL (Structured Query Language — Структурированного Языка Запросов). Введена поддержка значений NULL (в дополнение к FALSE и TRUE) для полей базы данных, предоставлены средства переноса баз данных на SQL-сервер и поддержки работы с удаленными источниками данных.

Одновременно с наличием возможности процедурного пошагового программирования введены средства объектно-ориентированного программирования. При объектно-ориентированном подходе реальные предметы и понятия заменяются их моделями, т. е. определенными формальными конструкциями. Формальный характер моделей позволяет определить формальные зависимости между ними, формальные операции над ними и в конечном итоге получить формальную модель разрабатываемой программной системы как композицию моделей ее компонентов. Такой подход обеспечивает возможность модификации отдельных компонентов программного обеспечения без изменений остальных и повторного использования отдельных компонентов при перепроектировании системы. Основными понятиями объектно-ориентированного программирования являются класс, объект, свойство (атрибут), метод, событие. Класс содержит информацию о внешнем виде и поведении объекта, иными словами, описывает свойства (атрибуты) и методы обработки событий. Событие же представляет собой действия пользователя или операционной системы, которые распознает объект. Таким образом, управление объектом осуществляется посредством обрабатываемых им событий. При создании нового объекта он наследует характеристики своего класса. Наследование позволяет определять также новые классы (производные, или дочерние) на основе существующих (родительских) классов и добавлять собственные свойства дочерних классов.

Дальнейшее развитие получили средства визуального программирования. Разработан новый подход к созданию приложения в целом и использованию мастеров и построителей. Мастера (Wizard) позволяют полностью сконструировать любую новую компоненту, включая проектирование баз данных, отчетов, экранных форм, а с помощью построителей в экранную форму может быть встроен любой элемент управления.

На новом уровне организована поддержка OLE-технологии (Object Linking and Embedding — Связывания и Встраивания Объектов), добавлена возможность встраивания OLE-объектов в экранные формы и сохранения их в полях базы данных.

Реализована возможность технологии перемещения и сброса объектов (drag-and-drop), возможность перемещения таблиц и полей данных в экранные формы непосредственно из диспетчера проекта или из окна базы данных, использование контекстного меню.

Современные средства разработки приложений. Не останавливаясь на эволюции средств программирования под Windows, можно лишь сказать, что до 1994 г. все средства, позволявшие создавать приложения под Windows, требовали от программиста глубокого знания архитектуры и принципов работы этой операционной системы. При этом не существовало систем, которые позволяли бы достаточно просто работать с базами данных, обеспечивая должный уровень интерфейса. В 1994 г. появилась созданная фирмой Borland (ныне Inprise) принципиально новая система — среда визуальной разработки приложений Delphi, основанная на использовании несколько расширенной версии языка Borland Pascal, получившей название Object Pascal. В 1997 г. появилась и еще одна система фирмы Borland — C++Builder, использующая язык ANSI C++ с некоторыми расширениями (кроме того, в этой системе есть и встроенный компилятор языка Object Pascal), также работающая под Windows 95/NT. Эти системы имеют интегрированную среду разработки (IDE), то есть включают в себя редакторы кода, редакторы визуальных компонентов, компиляторы (в C++Builder их даже два — C++ и Object Pascal), отладчики, средства помощи и т. п. В обеих системах используются объектно-ориентированные языки программирования высокого уровня и встроенные в них возможности работы с базами данных, не уступающие по своей мощи возможностям СУБД типа Clipper или FoxPro. Существует также возможность использования языка SQL (и, следовательно, возможность создания баз данных с удаленным доступом).

Новые концепции. Основной концепцией в этих системах является концепция объектно-ориентированного программирования. Одним из ключевых понятий при этом является понятие компонентов, т. е. готовых шаблонов для всех стандартных элементов приложения Windows (стандартных диалогов, окон, кнопок, списков и др.) поставляемых с системами; на их основе можно создавать свои собственные компоненты. Компоненты предоставляют программисту уже готовый интерфейс с Windows API, в них введено понятие события, которое программист обрабатывает вместо перехвата сообщений Windows API (например, для обработки нажатия пользователем кнопки программисту надо написать примерно следующее: «при нажатии сделать то-то и то-то», а не перехватывать посланные откуда-то куда-то неудобоваримые сообщения Windows). При этом прямая работа с Windows API отнюдь не запрещена. Напротив, для этого программисту предоставляются более удобные методы, чем, скажем, в системе Visual C++ с MFC.

С обеими системами поставляется библиотека визуальных компонентов (VCL), в которой содержатся шаблоны всех стандартных визуальных элементов Windows (а также многих специальных), так что программисту остается лишь незначительно изменять их по своему вкусу. Сам программист может создавать подобные шаблоны, и система не будет делать никаких различий между «родными» компонентами и добавленными. Кроме того, естественно, при помощи систем можно создавать (и регистрировать) свои собственные DLL и статические библиотеки.

Важной особенностью систем является возможность использования объектов OLE (или DDE), то есть можно, например, редактировать в своем приложении документ Word средствами самого Word. Хотя Delphi и C++Builder и не создавались как системы для работы с Internet и Web-дизайна, в них есть некоторые возможности и для этого.

Совместимость. Системы Delphi и C++Builder практически полностью совместимы в одну сторону благодаря наличию в С++Builder встроенного компилятора Object Pascal приложения, созданные в Delphi, можно компилировать в C++Builder; более того, можно использовать даже отдельные модули Delphi, причем вперемешку с модулями, написанными на C++ (некоторые проблемы с совместимостью все-таки существуют, но они несущественны). В Delphi нет компилятора C++, однако можно очень много создавать в C++Builder для последующего использования в Delphi, например, компоненты, DLL, (и, естественно, наоборот). Переносу различных блоков между системами способствует то, что в обоих применяются абсолютно одни и те же концепции и подходы. Можно смело сказать, что Delphi и C++Builder — системы уникальные по уровню совместимости.

Новые приемы программирования. Системы Delphi и C++Builder представляют собой визуальные средства разработки приложений. Это значит, что при создании приложения программист сразу же видит свое приложение именно в том виде, в котором его увидит и будущий пользователь. При этом программист может применять принципиально новые методы создания программ. Так добавление компонентов в приложение осуществляется методом drag-and-drop, то есть при помощи мыши выбираются нужные компоненты, а потом перетаскиваются в окно будущего приложения (окно также является компонентом, называемым в системах «формой», и его можно тоже выбирать по своему вкусу). Далее опять же при помощи мыши компоненты растягиваются до нужных размеров, перекладываются на форме и при этом все изменения автоматически фиксируются в коде программы, так что программу можно запускать в любой момент. Кроме того, большая часть свойств компонентов отображается при проектировании на экране в удобном страничном диалоге (называется он Object Inspector), и все изменения на форме можно видеть в нем сразу же, а изменения, вносимые непосредственно в него, сразу же отображаются на форме проектируемого приложения (в этом и состоит принцип двойственного ввода данных). Благодаря подобному подходу можно создать полноценный интерфейс даже для большого приложения, не написав ни единой строчки кода. При этом грамотно выбрав компоненты и надлежащим образом связав их (щелкая мышью в клетках Object Inspector), можно создать даже приложение, работающее с несколькими связанными таблицами баз данных, которое будет нужным образом фильтровать и отсортировывать данные из них.

Программное обеспечение для разработки ИС. Для решения задач разработки, сопровождения и модернизации информационных систем создаются технологии сквозного проектирования (ТСП). Эти технологии представляют собой набор компонент — программных продуктов и методов разработки, основные из которых и являются предметом нашего рассмотрения.

Интегрированный CASE-инструментарий. Он предназначен для коллективной разработки, охватывающей все этапы жизненного цикла системы (от подготовки технического задания до генерации программного кода, внедрения и эксплуатации приложений).

Процесс проектирования начинается с формализации общих требований, предъявляемых к информационной системе, и предусматривает постепенную конкретизацию замысла с использованием механизмов декомпозиции и перехода к детальным техническим решениям вплоть до получения готового программного кода, состава и топологии аппаратных средств проектируемой системы. В каждом продукте среда проектирования поддерживается удобным и легким в работе универсальным графическим редактором. Результатом выполнения проекта является:

* база данных проектируемой системы, включающая все необходимые физические объекты (таблицы, триггеры, хранимые процедуры), построенная с учетом проектируемой политики поддержания целостности данных;

* исходный код приложений информационной системы — программы, реализующие пользовательский интерфейс и логику приложений.

Разработка проекта поддерживается репозитарием, который обеспечивает централизованное хранение данных, проверку данных на взаимную непротиворечивость и полноту, сопровождение версий разработок. Репозитарий поддерживает реальный многопользовательский режим для групп разработчиков. В качестве репозитария используется специальная проектная база данных.

Настраиваемые кодогенераторы. Позволяют с учетом возможностей CASE-инструментов получать исходный программный код приложений, доступных для последующего редактирования.

Средства реинжиниринга и репроектирования. Дают возможность не только «прочитать» структуру имеющейся базы данных, но и установить значения по умолчанию для управляющих параметров кодогенерации. С помощью удобного графического интерфейса в среде MS Windows можно управлять процессом кодогенерации и получать новые версии приложений.

Среда разработки приложений. Представлена в первую очередь продуктами для информационных систем, построенных в архитектуре «клиент-сервер» с использованием языков программирования 4-го поколения, СУБД и операционные системы. В основном используются серверы реляционных баз данных (SQL-серверы) и ОС UNIX, в качестве СУБД могут использоваться серверы Informix. ОС UNIX является основой реализации любого сложного проекта, поскольку органично сочетает все необходимые сервисы и предоставляет платформу для функционирования и интеграции современных программных продуктов. Для решения локальных задач обработки информации наряду с UNIX возможно применение и MS Windows NT.

Обеспечивающая часть АИС (АСУ). При проектировании структуры обеспечивающей части АИС (АСУ) необходимо выбрать виды обеспечения и организовать взаимодействие между ними таким образом, чтобы они обеспечивали реализацию задач, входящих в подсистемы функциональной части АИС. При выборе технического и программного обеспечения учитываются особенности предприятия, его финансовые возможности, объемы информационных массивов, квалификации сотрудников и т. п. В истории развития АИС первоначально был период, когда после разделения обеспечивающей части на составляющие отдельно разрабатывалось организационное (ОргО), информационное (ИО), техническое (ТО) и программное обеспечение (ПО). В результате такой независимой организации разработки структур этих видов обеспечения возникла проблема их совместимости. Поэтому в последующем был принят принцип единства ОргО, ТО, ИО и ПО.

1.6 Пользователи ИС

Пользователей ИС можно разделить на следующие группы:

· случайный пользователь, взаимодействие которого с ИС не обусловлено служебными обязанностями;

· конечные пользователи (потребители информации) — лицо или коллектив, в интересах которых работает ИС. Они работают с ИС повседневно, связаны с жестко ограниченной областью деятельности и, как правило, они не являются программистами, например, это бухгалтеры, экономисты, руководители подразделений;

· коллектив специалистов (персонал ИС), включающий администратора банка данных, системного аналитика, системных и прикладных программистов.

Рассмотрим более подробно состав и функции персонала ИС.

Администратор — это специалист (или группа специалистов), который понимает потребности конечных пользователей, работает с ними в тесном контакте и отвечает за определение, загрузку, защиту и эффективность работы банка данных. Он должен координировать процесс сбора информации, проектирования и эксплуатации БД, учитывать текущие и перспективные потребности пользователей.

Системные программисты занимаются разработкой и сопровождением базового программного обеспечения ЭВМ (ОС, СУБД, трансляторов, сервисных программ общего назначения).

Прикладные программисты разрабатывают программы для реализации запросов к БД.

Аналитик строит математическую модель предметной области, исходя из информационных потребностей конечных пользователей; ставит задачи для прикладных программистов. На практике персонал небольших ИС часто состоит из одного — двух специалистов, которые выполняют все перечисленные функции.

1.7 Области применения информационных систем

В последние несколько лет компьютер стал неотъемлемой частью управленческой системы предприятий. Однако современный подход к управлению предполагает еще и вложение денег в информационные технологии. Причем чем крупнее предприятие, тем больше должны быть подобные вложения.

Благодаря стремительному развитию информационных технологий наблюдается расширение области их применения. Если раньше чуть ли не единственной областью, в которой применялись информационные системы, была автоматизация бухгалтерского учета, то сейчас наблюдается внедрение информационных технологий во множество других областей. Эффективное использование корпоративных информационных систем позволяет делать более точные прогнозы и избегать возможных ошибок в управлении.

Из любых данных и отчетов о работе предприятия можно извлечь массу полезных сведений. Информационные системы как раз и позволяют извлекать максимум пользы из всей имеющейся в компании информации.

Именно этим фактом и объясняются жизнеспособность и бурное развитие информационных технологий — современный бизнес крайне чувствителен к ошибкам в управлении, и для принятия грамотного управленческого решения в условиях неопределенности и риска необходимо постоянно держать под контролем различные аспекты финансово-хозяйственной деятельности предприятия (независимо от профиля его деятельности). Поэтому можно вполне обоснованно утверждать, что в жесткой конкурентной борьбе большие шансы на победу имеет предприятие, использующее в управлении современные информационные технологии.

Рассмотрим наиболее важные задачи, решаемые с помощью специальных программных средств.

Бухгалтерский учет. Это классическая область применения информационных технологий и наиболее часто реализуемая на сегодняшний день задача. Такое положение вполне объяснимо. Во-первых, ошибка бухгалтера может стоить очень дорого, поэтому очевидна выгода использования возможностей автоматизации бухгалтерии. Во-вторых, задача бухгалтерского учета довольно легко формализуется, так что разработка систем автоматизации бухгалтерского учета не представляет технически сложной проблемы.

Управление финансовыми потоками. Внедрение информационных технологий в управление финансовыми потоками также обусловлено критичностью этой области управления предприятия к ошибкам. Неправильно построив систему расчетов с поставщиками и потребителями, можно спровоцировать кризис наличности даже при налаженной сети закупки, сбыта и хорошем маркетинге. И наоборот, точно просчитанные и жестко контролируемые условия финансовых расчетов могут существенно увеличить оборотные средства фирмы.

Управление складом, ассортиментом, закупками. Далее, можно автоматизировать процесс анализа движения товара, тем самым, отследив и зафиксировав те двадцать процентов ассортимента, которые приносят восемьдесят процентов прибыли. Это же позволит ответить на главный вопрос — как получать максимальную прибыль при постоянной нехватке средств? «Заморозить» оборотные средства в чрезмерном складском запасе — самый простой способ сделать любое предприятие, производственное или торговое, потенциальным инвалидом. Можно просмотреть перспективный товар, вовремя не вложив в него деньги.

Управление производственным процессом. Управление производственным процессом представляет собой очень трудоемкую задачу. Основными механизмами здесь являются планирование и оптимальное управление производственным процессом.

Автоматизированное решение подобной задачи дает возможность грамотно планировать, учитывать затраты, проводить техническую подготовку производства, оперативно управлять процессом выпуска продукции в соответствии с производственной программой и технологией.

Очевидно, что чем крупнее производство, тем большее число бизнес-процессов участвует в создании прибыли, а значит, использование информационных систем жизненно необходимо.

Управление маркетингом. Управление маркетингом подразумевает сбор и анализ данных о фирмах-конкурентах, их продукции и ценовой политике, а также моделирование параметров внешнего окружения для определения оптимального уровня цен, прогнозирования прибыли и планирования рекламных кампаний. Решение большинства этих задач могут быть формализованы и представлены в виде информационной системы, позволяющей существенно повысить эффективность управления маркетингом.

Документооборот. Документооборот является очень важным процессом деятельности любого предприятия. Хорошо отлаженная система учетного документооборота отражает реально происходящую на предприятии текущую производственную деятельность и дает управленцам возможность воздействовать на нее. Поэтому автоматизация документооборота позволяет повысить эффективность управления.

Оперативное управление предприятием. Информационная система, решающая задачи оперативного управления предприятием, строится на основе базы данных, в которой фиксируется вся возможная информация о предприятии. Такая информационная система является инструментом для управления бизнесом и обычно называется корпоративной информационной системой.

Информационная система оперативного управления включает в себя массу программных решений автоматизации бизнес-процессов, имеющих место на конкретном предприятии. Одно из наиболее важных требований, предъявляемых к таким информационным системам, — гибкость, способность к адаптации и дальнейшему развитию.

Предоставление информации о фирме. Активное развитие сети Интернет привело к необходимости создания корпоративных серверов для предоставления различного рода информации о предприятии. Практически каждое уважающее себя предприятие сейчас имеет свой web-сервер. Web-сервер предприятия решает ряд задач, из которых можно выделить две основные:

· создание имиджа предприятия;

· максимальная разгрузка справочной службы компании путем предоставления потенциальным и уже существующим абонентам возможности получения необходимой информации о фирме, предлагаемых товарах, услугах и ценах.

Кроме того, использование web-технологий открывает широкие перспективы для электронной коммерции и обслуживания покупателей через Интернет.

В настоящее время архитектура клиент-сервер получила признание и широкое распространение как способ организации приложений для рабочих групп и информационных систем корпоративного уровня. Подобная организация работы повышает эффективность выполнения приложений за счет использования возможностей сервера БД, разгрузки сети и обеспечения контроля целостности данных.

Двухуровневые схемы архитектуры клиент-сервер могут привести к некоторым проблемам в сложных информационных приложениях с множеством пользователей и запутанной логикой. Решением этих проблем может стать использование многоуровневой архитектуры.

Контрольные вопросы

1. Дайте определение понятия «информационная система»

2. Перечислите основные информационные процессы

3. Дайте характеристику ИС первого поколения

4. Дайте характеристику ИС второго поколения

5. Дайте характеристику ИС третьего поколения

6. Перечислите признаки классификации ИС

7. Используя схему на рис. 1.1, опишите принципы функционирования ИПС

8. Опишите структуру банка данных

9. Опишите структуру банка знаний и хранилищ данных

10. Дайте характеристику основных функциональных компонентов ИС

11. Какова типовая структура ИС?

12. Что понимают под информационным обеспечением ИС и каково его содержание?

13. Что понимают под техническим обеспечением ИС и каково его содержание?

14. Что понимают под программным обеспечением ИС и каково его содержание?

15. Дайте классификацию пользователей ИС

16. Приведите примеры областей применения ИС

1. Информатика: Учебник. 3-е переработанное издание / Под ред. проф. Н. В. Макаровой. М.: Финансы и статистика, 1999. 768 с.

2. Информационные технологии [Электронный ресурс]: разработка Сибирского государственного университета путей сообщения. Режим доступа: www.isuct.ru/~ivt/books/IS/IS1/inform/index.html

3. Шигина Н. А. Теория экономических информационных систем. Пенза: Изд. ПГУ, 2000. 84 с.

4. Базы и банки данных: Учеб. для вузов по спец. «АСУ» /В.Н. Четвериков, Г. И. Ревунков, Э. Н. Самохвалов. Под ред. В. Н. Четверикова. М.: Высш. шк., 1987. 248 с.: ил.

5. Корнеев В. В., Гареев А. Ф., Васютин С. В., Райх В. В. Базы данных. Интеллектуальная обработка информации. М.: Нолидж, 2001. 496 с.: ил.

6. Петров В. Н. Информационные системы: Учебник. СПб.: Питер, 2002. 688 с.: ил.

7. Информационные системы: пособие для студентов вузов по специальности 71 900 — «Информационные системы в экономике» / Под ред. В. Н. Волковой, Б. И. Кузина. СПб.: Изд-во СПбГТУ, 1998. 213 с.

8. Карпова Т. С. Базы данных: модели, разработка, реализация: Учебник для вузов. СПб.: Питер, 2001. 304 с.: ил.

9. Гаврилова Т. А., Хорошевский В. Ф. Базы знаний интеллектуальных систем. СПб.: Питер, 2001. 384 с.: ил.

10. Перегудов Ф. И., Тарасенко Ф. П.

Введение

в системный анализ: Учеб. Пособие для вузов. М.: Высш. шк., 1989. 367 с.: ил.

11. Кодд Е. Ф. Реляционная модель данных для больших совместно используемых банков данных. 1995, СУБД, № 1. [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://www.isuct.ru/~ivt/books/DBMS/DBMS7/dbms/1995/01/01.htm

12. Чен П. П-Ш. Модель «сущность-связь» — шаг к единому представлению данных. 1995, СУБД, № 3. [Электронный ресурс] - Режим доступа: http:// www.isuct.ru/~ivt/books/DBMS/DBMS7/dbms/1995/03/271.htm

13. Вендров А. М. Проектирование программного обеспечения экономических информационных систем: Учебник. М.: Финансы и статистика, 2000. 352 с.: ил. [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://www.isuct.ru/~ivt/books/CASE/case1/index.htm

14. Марка Д. А., МакГоуэн К. Методология структурного анализа и проектирования. М.: МетаТехнология, 1993. [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://www.isuct.ru/~ivt/books/CASE/case8/sadt_index.htm

15. Маклаков С. В. Создание информационных систем с AllFusion Modeling Suite. М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 2003. 432 с.: ил. [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://www.isuct.ru/~ivt/books/CASE/case7/caseall6.htm

16. Структурный анализ систем: IDEF-технологии / С. В. Черемных, И. О. Семенов, В. С Ручкин. М.: Финансы и статистика, 2003. 208 с.: ил. (прикладные информационные технологии).

17. Моделирование и анализ систем. IDEF-технологии: практикум / С. В. Черемных, И. О. Семенов, В. С Ручкин. М.: Финансы и статистика, 2002. 192 с.: ил. (прикладные информационные технологии).

18. Калянов Г. Н. Консалтинг при автоматизации предприятий: Научно-практическое издание. Серия «Информатизация России на пороге XXI века». М.: СИНТЕГ, 1997. [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://www.isuct.ru/~ivt/books/IS/IS8/defs0.HTM

19. Базы данных: теория и практика. [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://www.isuct.ru/~ivt/books/DBMS/index.htm

20. CASE-технологии: теория и практика. [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://www.isuct.ru/~ivt/books/CASE/index.htm

21. ГОСТ 19.701−90. Схемы алгоритмов, программ, данных и систем. Условные обозначения и правила выполнения