Історія розвитку інформаційних систем. Основні складові корпоративних інформаційних систем Інформаційна система складається з елементів
Проектуванням інформаційних системназивається багатоступеневий процес їх створення та/або модернізації шляхом застосування впорядкованої сукупності методологій та інструментарію. Проектування (на відміну від моделювання) передбачає роботу з поки що неіснуючим об'єктом і спрямоване на створення інформаційної системи в області:
- обробки об'єктів майбутньої бази даних,
- написання програм (у тому числі - звітних та екранних форм), що забезпечують виконання запитів до даних,
- виконання обліку функціонування конкретного середовища (технології).
Якщо виділяти стадію проектування інформаційних систем як окремий етап, його можна розмістити між етапами аналізу та розробки. Однак на практиці чіткий поділ на етапи, як правило, утруднений або неможливий, оскільки проектування, формально починаючись з визначення мети проекту, часто продовжується на стадіях тестування та реалізації.
Мета проектування інформаційної системи та пов'язані поняття
Сучасні керівники державних та приватних організацій усвідомлюють те, що швидкість обробки інформації, яка постійно змінюється і зростає в обсязі, – це питання виживання компанії на ринку та конкурентна перевага. Загалом цільові установки проектів зі створення інформаційних систем зводяться до забезпечення умов, що дозволяють цю інформацію отримувати, обробляти і використовувати шляхом створення функціональної безвідмовної системи з достатнім:
- рівнем адаптивності до змінних умов,
- пропускною здатністю,
- часом системної реакції на запит,
- рівнем безпеки,
- ступенем простоти експлуатації.
Інформаційною системою (ІВ) називають сукупність інформації, що міститься в базі даних, та технологій (а також технічних інструментів), що забезпечують обробку інформації. В даному випадку, до технологій відносять і методи виявлення, збору, обробки, зберігання, поширення інформації та способи, які дозволяють ці методи реалізувати. Інформаційне управлінняпри цьому зводиться до застосування даних методів контролю за процесами планування, дизайну, експлуатації та аналізу ІВ. В основі технології проектування лежить обрана для конкретного завдання методологія як сукупність принципів, що виражається в єдиній певній концепції.
Організація проектування ІВ
Організацію проектування ІС прийнято розділяти на 2 типи:
- Канонічне проектування відбиває особливості технології оригінального (індивідуального) процесу.
- Типове проектування, для якого типове типове проектне рішення (ТПР), тиражується і придатне до багаторазового використання.
Канонічне проектування відрізняє відбиток ручної технології проектування, здійснення лише на рівні виконавців, використання інструментарію універсальної комп'ютерної підтримки.
Застосовується канонічне проектування, головним чином для локальних і відносно невеликих ІС з мінімальним використанням типових рішень. Адаптація проектних рішень відбувається лише за допомогою перепрограмування програмних модулів. 
Організовується канонічний проектування з використанням каскадної моделі життєвого циклу. Це передбачає поділ процесу на наступні стадії та етапи:
- Передпроектна стадія. Виробляється та складається технічне завдання. Тобто формуються вимоги до ІВ, розробляється її концепція, складається техніко-економічне обґрунтування та пишеться ТЗ.
- Проектна стадія передбачає складання ескізного та технічного проектів, розробку робочої документації.
- Післяпроектна стадія дає старт заходам щодо впровадження ІВ, навчання персоналу, аналізу результатів випробування. Частиною цієї стадії стає супровід ІС та усунення виявлених недоліків.
Етапи, у разі потреби, можна укрупнювати чи деталізувати – поєднувати послідовні етапи, виключати «зайві», розпочинати виконання чергової стадії до завершення попередньої.
Метод типового проектування відрізняється можливістю декомпозиції проектованої ІВ з поділом на компоненти, до яких входять програмні модулі, підсистеми, комплекси завдань та ін. Для реалізації компонентів можна скористатися типовими рішеннями, які вже існують на ринку, і налаштувати їх під потрібні конкретної організації. При цьому типове проектування передбачає обов'язкову наявність документації, що описує деталі ТПР і процедури налаштування.
Декомпозиція може мати кілька рівнів, що дозволяє виділити класи ТПР:
- елементні – за окремим завданням (елементом),
- підсистемні – за окремими підсистемами,
- об'єктні – галузеві типові проектні рішення, містять весь набір підсистем.
Можливість реалізації модульного підходу вважається перевагою елементних ТПР. Однак у разі несумісності різних елементівпроцес їхнього об'єднання призводить до збільшення витрат. Підсистемні ТПР, крім реалізації модульного підходу, дають можливість провести параметричну настройку на об'єкти різних рівнів управління. Проблеми з об'єднанням виникають у разі залучення продукту кількох різних виробниківПЗ. Крім того, адаптивність ТПР з позицій безперервного реінжинірингу процесів вважається недостатньою. Об'єктні ТПР, у порівнянні з попередніми класами, відрізняються великою кількістюпереваг:
- масштабованістю, що робить можливим застосування конфігурацій ІВ для різного числа робочих місць,
- методологічною єдністю компонентів,
- сумісністю компонентів ІВ,
- відкритістю архітектури – можливістю розгортати проектні рішення на платформах різного типу,
- конфігурованістю – можливістю застосування необхідного підмножини компонентів ІВ.
У ході реалізації типового проектування застосовуються параметрично-орієнтований та модельно-орієнтований підходи.
Основні методології проектування ІВ
Специфічні особливості процесу проектування дають змогу виділяти методології, побудовані на різних принципах. Серед основних сучасних методологій проектування ІС називають такі:
- SADT. Методологія функціонального моделювання робіт, яка заснована на структурному аналізі та графічному поданніорганізації, як системи функцій. Тут виділяється функціональна, інформаційна та динамічна моделі. В даний час методологія відома як нотація (стандарт) IDEF0. Аналізований процес графічно представляється як чотирикутника, де зверху зображуються регламентуючі і управляючі впливу, знизу – об'єкти управління, зліва – вхідні дані, а справа – вихідні.
- RAD. Методологія швидкої розробки програм. У RAD швидка розробка додатків можлива рахунок застосування компонентно-орієнтованого конструювання. Методологія застосовується на проектах з обмеженим бюджетом, нечіткими вимогами до ІВ, за стислих термінів реалізації. До неї вдаються, якщо користувальницький інтерфейсможна продемонструвати у прототипі, а проект розділити на функціональні елементи.
- RUP. У методології RUP реалізуються ітераційний та нарощуваний (інкрементний) підходи. Побудова системи відбувається з урахуванням архітектури інформаційної системи, а планування і проектне управління – з урахуванням функціональних вимог до ІВ. Розробка загальної інформаційної системи відбувається ітераціями, як комплекс окремих невеликих проектів зі своїми планами та завданнями. Для ітераційного циклу характерна періодичний зворотний зв'язок та адаптація до ядра ІВ.
Існують кілька класифікацій методологій: по використанню ТПР, по застосуванню засобів автоматизації та ін. супроводжується автоматичним генеруванням проектного рішення).
Поняття інформаційної системи
Поняття "інформаційна технологія" тісно пов'язане з поняттям "інформаційна система".
Існує безліч визначень поняття "система". Наприклад, системарозглядається як сукупність взаємозалежних елементів (об'єктів), об'єднаних для реалізації спільної мети, відокремлена від довкілля, що взаємодіє з нею як ціле і виявляє при цьому системні властивості. У ширшому сенсі тлумачення системи дає термінологічний словник з автоматики, інформатики та обчислювальної техніки: система – це сукупність взаємозалежних об'єктів, підпорядкованих певної єдиної мети з урахуванням умов довкілля.
Упорядкована сукупність елементів системи та їх зв'язків між собою представляє структуру системи.
Проаналізувавши поняття структури та існуючі визначення системи , можна виділити такі її основні складники :
1) система – це впорядкована сукупність елементів;
2) елементи системи взаємопов'язані та взаємодіють у рамках даної системи, будучи її підсистемами;
3) система як ціле виконує встановлену їй функцію, яка може бути зведена до функції окремого елемента;
4) елементи системи можуть взаємодіяти один з одним у рамках системи, а також самостійно із зовнішнім середовищем та змінювати при цьому свій зміст або внутрішню будову.
Інформаційна система(ІВ) - це середовище, складовими елементами якого є комп'ютери, комп'ютерні мережі, програмні продукти, бази даних, люди тощо.
Основна мета інформаційної системи- Організація зберігання, обробки та передачі підсумкової інформації, необхідної для прийняття рішення. Інформаційна система є людино-комп'ютерною системою обробки інформації.
Згадаймо:Інформаційна технологія – це процес роботи з інформацією, що складається з чітко регламентованих правил виконання операцій.
Основна мета інформаційної технології- Виробництво необхідної користувачевіінформації.
Виконання функцій інформаційної системинеможливо без знання орієнтованої її інформаційної технології.
Сучасна інформаційна система – це набір інформаційних технологій, спрямованих на підтримку життєвого циклу інформації та включають три основні складові процесу: обробку даних, управління, управління інформацією та управління знаннями.
Поняття інформаційних систем протягом свого існування зазнало значних змін. Нижче представлена історія розвитку ІВ та цілі їх використання на різних періодах існування.
У 1950-ті роки. було усвідомлено роль інформації як найважливішого ресурсу підприємства, організації, регіону, суспільства загалом; почали розробляти автоматизовані ІС різного роду. Перші ІС були призначені виключно для обробки рахунків та розрахунку зарплати, а реалізовувалися на електромеханічних бухгалтерських лічильних машинах. Це призводило до деякого скорочення витрат та часу на підготовку паперових документів. Спочатку, коли з'явилася можливість обробки інформації за допомогою обчислювальної техніки, було поширено термін "системи обробки даних" (СОД), цей термін широко використовувався при розробці систем радіоуправління ракетами та іншими космічними об'єктами, при створенні систем збору та обробки статистичної інформації про стан атмосфери, обліково-звітної інформації підприємств тощо. У міру збільшення пам'яті ЕОМ основну увагу стали приділяти проблемам організації баз даних (БД). Цей напрямок зберігає певну самостійність і в даний час і займається в основному розробкою та освоєнням засобів технічної та програмної реалізаціїобробки даних за допомогою обчислювальних машин різного роду. Для збереження цього напряму з його розвитку з'явилися терміни " бази знань " , " бази цілей " , дозволяють розширити тлумачення проблеми власне створення та обробки БД до завдань, які ставляться надалі розробки ІВ.
1960-ті роки. знаменуються зміною ставлення до ІВ. Інформація, отримана з них, стала застосовуватись для періодичної звітності за багатьма параметрами. Для цього організаціям вимагалося комп'ютерне обладнання широкого призначення, здатне обслуговувати безліч функцій, а не лише обробляти рахунки та рахувати зарплату на підприємстві, як було раніше.
:
Технічне забезпечення систем складали малопотужні ЕОМ 2-3 покоління;
Інформаційне забезпечення (ІВ) являло собою масиви (файли) даних, структура яких визначалася програмою, в якій вони використовувалися;
Програмне забезпечення – спеціалізовані прикладні програми, наприклад програма нарахування заробітної плати;
Архітектура ІВ – централізована. Як правило, застосовувалася пакетна обробказадач. Кінцевий користувач не мав безпосереднього контакту з ІВ, вся Попередня обробкаінформації та введення проводилися персоналом ІВ.
:
Пряма взаємозв'язок між програмами та даними, тобто. зміни в предметної областіпризводили до зміни структури даних, але це змушувало переробляти програми;
Трудомісткість розробки та модифікації систем;
Складність узгодження елементів системи, розроблених різними людьми у час.
У 1970-х – на початку 1980-х гг. ІС підприємств починають використовуватися як засіб управління виробництвом, що підтримує та прискорює процес підготовки та прийняття рішень. У своїй більшості ІС цього періоду призначалися на вирішення завдань, які чітко визначалися на етапі створення системи і потім практично не змінювалися. Поява персональних ЕОМ призводить до появи розподілених обчислювальних ресурсів та децентралізації системи управління. Такий підхід знайшов своє застосування у системах підтримки прийняття рішень (СППР), які характеризують новий етапкомп'ютерного ІТ організаційного управління. При цьому зменшується навантаження на централізовані обчислювальні ресурси та верхні рівніуправління, що дозволяє зосередити у яких рішення великих довгострокових стратегічних завдань. Життєздатність будь-якої ІТ значною мірою залежить від оперативного доступу користувачів до централізованих ресурсів та рівня інформаційних зв'язків як по "горизонталі", так і по "вертикалі" в межах організаційної структури. У той самий час задля забезпечення ефективного управління великими підприємствами було розвинуто і залишається актуальною ідея створення інтегрованих автоматизованих системуправління (АСУ).
Наприкінці 1980-х гг. - Початку 1990 р.р. Концепція використання ІС знову змінюється. Вони стають стратегічним джерелом інформації та використовуються на всіх рівнях підприємства будь-якого профілю. ІТ цього періоду, надаючи вчасно потрібну інформацію, допомагають організації досягти успіху у своїй діяльності, створювати нові товари та послуги, знаходити нові ринки збуту, забезпечувати собі гідних партнерів, організовувати випуск продукції високої якостіта за низькою ціною та ін. Прагнення подолати недоліки попереднього поколінняІС породило технологію створення баз даних та управління ними. База даних створюється для групи взаємозалежних завдань, для багатьох користувачів, і це дозволяє частково вирішити проблеми раніше створених ІС. Спочатку СУБД розроблялися для великих ЕОМ та їх кількість не перевищувала десятка. Завдяки появі ПЕОМ технологія БД стала масовою, створено велику кількість інструментальних засобів та СУБД для розробки ІВ, що у свою чергу викликало появу великої кількості прикладних ІВ у прикладних областях.
Основні риси ІС цього покоління:
Основу ІВ становить база даних;
Програмне забезпечення складається з прикладних програм та СУБД;
Технічні засоби: ЕОМ 3–4 покоління та ПЕОМ;
Засоби розробки ІВ: процедурні мови програмування 3–4 покоління, розширені мовою роботи з БД (SQL, QBE);
Архітектура ІВ: найбільш популярні два різновиди: персональна локальна ІВ, централізована БД з мережним доступом.
Великим кроком вперед став розвиток принципу "дружнього інтерфейсу" по відношенню до користувача (як до кінцевого, так і до розробника ІВ). Наприклад, повсюдно застосовується графічний інтерфейс, розвинені системи допомоги та підказки користувачеві, різноманітні інструменти для спрощення розробки ІВ: системи швидкої розробки програм (RAD-системи), засоби автоматизованого проектування ІВ (CASE-засоби).
Недоліки ІС цього покоління:
Великі капіталовкладення у комп'ютеризацію підприємств не дали очікуваного ефекту, що відповідає витратам (збільшилися накладні витрати, але не відбулося різкого підвищення продуктивності);
Впровадження ІВ зіштовхнулося з інертністю людей, небажанням кінцевих користувачів змінювати звичний стиль роботи, освоювати нові технології;
До кваліфікації користувачів стали пред'являтися вищі вимоги (знання ПК, конкретних прикладних програм і СУБД, здатність постійно підвищувати свою кваліфікацію).
З кінця 1990 року. у зв'язку із зазначеними вище недоліками поступово почало формуватися сучасне покоління ІВ.
Основні риси цього покоління ІС:
Технічна платформа складається з потужних ЕОМ 5-го покоління, використовуються різні платформи в одній ІВ (великі ЕОМ, потужні стаціонарні ПК, мобільні ПК). Найбільш характерним є широке застосування обчислювальних мереж – від локальних до глобальних;
Інформаційне забезпечення спрямоване на підвищення інтелектуальності банків даних у таких напрямках:
· Нові моделі знань, що враховують не тільки структуру інформації, а й активний характер знань;
· Засоби оперативного аналізу інформації (OLAP) та засоби підтримки прийняття рішень (DSS);
· Нові форми подання інформації, більш природні для людини (мультимедіа, повнодокументальні БД, гіпердокументальні БД, засоби сприйняття та синтезу мови).
3.3. Інформаційні системи: завдання, властивості, процеси, користувачі
Сучасні інформаційні системи вирішують такі основні завдання :
1. Здійснення пошуку, обробки та зберігання інформації, що накопичується протягом великого періоду часу, має велику цінність. ІС призначені для більш швидкої та надійної обробки інформації, щоб люди не витрачали час, щоб уникнути властивих людині випадкових помилок, щоб заощадити витрати, щоб зробити життя людей більш комфортним.
2. Зберігання даних різної структури. Немає розвиненої ІВ, що з одним однорідним файлом даних. Більше того, розумною вимогою до інформаційної системи є те, щоб вона могла розвиватись. Можуть з'явитися нові функції, для яких потрібні додаткові дані з новою структурою. При цьому вся накопичена раніше інформація має залишитися збереженою. Теоретично можна вирішити це завдання шляхом використання декількох файлів зовнішньої пам'яті, кожен із яких зберігає дані з фіксованою структурою. Залежно від способу організації системи керування файлами ця структура може бути структурою запису файлу або підтримуватися окремою бібліотечною функцією, написаною спеціально для даної ІС. Відомі приклади реально функціонуючих ІВ, у яких сховище даних планувалося ґрунтувати на файлах. В результаті розвитку більшості таких систем у них виділився окремий компонент, який є різновидом системи управління базами даних (СУБД).
3. Аналіз та прогнозування потоків інформації різних видів та типів, що переміщуються в суспільстві. Вивчаються потоки з метою їх мінімізації, стандартизації та пристосування для ефективної обробкина обчислювальних машинах, а також особливості потоків інформації, що протікає через різні канали розповсюдження інформації.
4. Дослідження способів подання та зберігання інформації, створення спеціальних мов для формального опису інформації різної природи, розробка спеціальних прийомів стиснення та кодування інформації, анотування об'ємних документів та реферування їх. У рамках цього напряму розвиваються роботи зі створення банків даних великого обсягу, що зберігають інформацію з різних галузей знань у формі, доступній обчислювальних машин.
5. Побудова процедур та технічних засобів для їх реалізації, за допомогою яких можна автоматизувати процес отримання інформації з документів, не призначених для обчислювальних машин, а орієнтованих на сприйняття їх людиною.
6. Створення інформаційно-пошукових систем, здатних сприймати запити до інформаційних сховищ, сформульовані природною мовою, а також спеціальними мовами запитів для систем такого типу.
7. Створення мереж зберігання, обробки та передачі інформації, до складу яких входять інформаційні банки даних, термінали, обробні центри та засоби зв'язку.
Конкретні завдання, які мають вирішуватись інформаційною системою, залежать від тієї прикладної галузі, для якої призначена система. Області застосування інформаційних програм різноманітні: банківська справа, управління виробництвом, медицина, транспорт, освіта, юриспруденція і т.д.
Інформаційна система визначається такими властивостями :
1. Структура ІВ, її функціональне призначення повинні відповідати поставленим цілям.
2. ІВ призначена для достовірної, надійної, своєчасної та систематизованої інформації, заснованої на використанні БД, експертних систем та баз знань. Так як будь-яка ІС призначена для збору, зберігання та обробки інформації, то в основі будь-якої ІС лежить середовище зберігання та доступу до даних. Середовище має забезпечувати рівень надійності зберігання та ефективність доступу, які відповідають галузі застосування ІС.
3. ІС повинна контролюватись людьми, ними розумітися та використовуватись відповідно до основних принципів, реалізованих у вигляді стандарту організації на ІВ. Інтерфейс користувача ІВ має бути легко розуміємо на інтуїтивному рівні.
4. Будь-яка інформаційна система може бути піддана аналізу, побудована та керована на основі загальних принципівпобудови систем.
5. Будь-яка ІС є динамічною та розвивається.
6. При побудові ІС використовують мережі передачі даних.
Процеси, Що забезпечують роботу інформаційної системи будь-якого призначення, умовно можна подати у вигляді блоків:
- введення інформаціїіз зовнішніх або внутрішніх джерел;
- обробка вхідної інформаціїта подання її у зручному вигляді;
- виведення інформаціїдля подання споживачам або передачі до іншої системи;
- Зворотній зв'язок- Це інформація, перероблена людьми цієї організації для корекції вхідної інформації.
Користувачів ІСможна розділити на кілька груп:
Випадковий користувач, взаємодія якого з ІВ не обумовлена службовими обов'язками;
Кінцевий користувач (споживач інформації) – особа чи колектив, на користь якого працює ІВ. Він працює з ІС повсякденно, пов'язаний із жорстко обмеженою сферою діяльності і, як правило, не є програмістом, наприклад, це може бути бухгалтер, економіст, керівник підрозділу;
Колектив спеціалістів (персонал ІС), що включає адміністратора банку даних, системного аналітика, системних та прикладних програмістів.
Склад та функції персоналу ІВ:
Адміністратор- це спеціаліст (або група фахівців), який розуміє потреби кінцевих користувачів, працює з ними в тісному контакті та відповідає за визначення, завантаження, захист та ефективність роботи банку даних. Він повинен координувати процес збирання інформації, проектування та експлуатації БД, враховувати поточні та перспективні потреби користувачів.
Системні програмісти– це фахівці, які займаються розробкою та супроводом базового математичного забезпечення ЕОМ (ОС, СУБД, трансляторів, сервісних програмзагального призначення).
Прикладні програмісти– це фахівці, які розробляють програми реалізації запитів до БД.
Аналітики– це фахівці, які будують математичну модель предметної галузі, виходячи з інформаційних потреб кінцевих користувачів; ставлять завдання прикладних програмістів.
На практиці персонал невеликих ІС часто складається з одного-двох фахівців, які виконують усі ці функції.
p align="justify"> Для різних класів користувачів можна виділити кілька рівнів уявлень про інформацію в ІВ, які обумовлені потребами різних груп користувачів і рівнем розвитку інструментальних засобів створення ІВ.
Рівні представлення інформації в інформаційних системах:
Зовнішнє представлення даних - Це опис інформаційних потреб кінцевого користувача та прикладного програміста. Зв'язок між цими двома видами зовнішнього уявлення здійснює аналітик.
Концептуальне подання даних - Відображення знань про всю предметну область ІС. Це найбільш повне уявлення, що відображає зміст інформації, воно може бути тільки одне і не повинно містити протиріч та двозначності. Концептуальне уявлення – це сума всіх зовнішніх уявлень, з урахуванням перспектив розвитку ІВ, знання методи обробки інформації, знання структурі самої ІВ та інших.
Внутрішнє (фізичне) уявлення - Це організація даних на фізичному носії інформації. Цей рівень характеризує уявлення системних програмістів і використовується лише тоді, коли СУБД не забезпечує необхідного швидкодії чи специфічного режиму обробки даних.
Підсистеми
Однією з основних властивостей ІВ є подільність на підсистеми, яка має переваги з точки зору її розробки та експлуатації:
· Спрощення розробки та модернізації ІВ в результаті спеціалізації груп проектувальників по підсистем;
· Спрощення впровадження та постачання готових підсистем відповідно до черговості виконання робіт;
· Спрощення експлуатації ІВ внаслідок спеціалізації працівників предметної галузі.
Зазвичай виділяють функціональні та забезпечують підсистеми. Однак як третя підсистема можна виділити і організаційну підсистему. до її завдань входять:
· Визначення порядку розробки та впровадження ЕІС, її організаційної структури, складу працівників;
· Регламентація процесу створення та експлуатації ЕІС та ін.
Структура економічної інформаційної системи, з погляду поділу її підсистеми, представлена на рис. 15.
Мал. 15. Розподіл ЕІС на підсистеми
Функціональні підсистеми
Функціональні підсистеми ІВ(ФП ІВ) – комплекс економічних завданьз високим ступенем інформаційних обмінів(зв'язків) між завданнями (деякий процес обробки інформації з чітко визначеною безліччю вхідної та вихідної інформації. Наприклад, нарахування відрядної заробітної плати, облік приходу матеріалів, оформлення замовлення на закупівлю тощо).
ФП ІВ інформаційно обслуговують певні види діяльності економічної системи(підприємства), характерні для його структурних підрозділів та (або) функцій управління. Інтеграція функціональних підсистем у єдину системудосягається за рахунок створення та функціонування підсистем, що забезпечують, таких як:
· Інформаційна;
· Технічна;
· Програмна;
· Математична;
· Лінгвістична.
Склад ФП багато в чому визначається особливостями економічної системи, її галузевою належністю, формою власності, розміром, характером діяльності підприємства.
Функціональні підсистеми ІС можуть будуватися за різними принципами:
· Наочному;
· функціональному;
· Проблемному;
· Змішаному (предметно-функціональному).
Предметний принципвикористання ІВ у господарських процесах промислового підприємства визначає підсистеми управління виробничими та фінансовими ресурсами: матеріально-технічним постачанням; виробництвом готової продукції; персоналом; збутом готової продукції; фінансами. При цьому у підсистемах розглядається вирішення завдань на всіх рівнях управління із забезпеченням інтеграції інформаційних потоків по вертикалі.
Для реалізації функцій управління виділяють функціональні підсистеми, які реалізуються на різних рівнях управління та об'єднані у наступні контури управління (маркетинг, виробництво, логістика, фінанси):
· Прогнозування;
· Нормування;
· Планування (техніко-економічне та оперативне);
· Аналіз;
· Регулювання.
Як приклад застосування функціонального підходу розглянемо розрахований на багато користувачів мережевий комплекс повної автоматизації корпорації «Галактика» (АТ «Новий атлант»), призначений для автоматизації всього спектра фінансово-господарської діяльності середніх і великих підприємств. Комплекс "Галактика" може мати різні конфігурації. Однією з найважливіших змін вважатимуться «Управління виробничим підприємством». Ця конфігураціяє комплексним рішенням, що охоплює основні контури управління та обліку на виробничому підприємстві, що дозволяє організувати єдину інформаційну систему для керування різними аспектами діяльності підприємства. Нижче наведено перелік контурів, що становлять цю ІВ:
● Управління виробництвом; ● Управління фінансами; ● Управління складом (запасами); ● Управління продажами; ● Управління закупівлями; ● Управління відносинами з клієнтами; ● Управління персоналом, включаючи розрахунок заробітної плати.
Докладніше комплекс «Галактика» буде вивчений у наступних частинах посібника.
Проблемний принципформування підсистем відображає необхідність гнучкого та оперативного прийняття управлінських рішень щодо окремих проблем у рамках СППР, наприклад, вирішення завдань бізнес-планування, управління проектами. Такі підсистеми можуть реалізовуватись у вигляді ЛІС, що імпортують дані з КІС (наприклад, система бізнес-планування на основі Project-Expert), або у вигляді спеціальних підсистем у рамках КІС (наприклад, інформаційної системи керівника).
На практиці найчастіше застосовується змішаний (предметно-функціональний) підхід, згідно з яким побудова функціональної структури ІВ – це поділ її на підсистеми за характером господарської діяльності, що має відповідати структурі об'єкта та системі управління, а також виконуваним функціям управління (рис. 16).
 |
Мал. 16. Структура функціональних підсистем ІВ, виділених за функціонально-предметним принципом
Використовуючи цей підхід, можна виділити наступний типовий набір функціональних підсистем у загальній структурі ІС підприємства.
За функціональним принципом:
· стратегічний розвиток;
· техніко-економічне планування;
· Бухгалтерський облік та аналіз господарської діяльності.
За предметним принципом (підсистеми управління ресурсами):
· Технічна підготовка виробництва;
· Основне та допоміжне виробництво;
· якість продукції;
· Логістика;
· маркетинг;
Підсистеми, побудовані за функціональним принципом, охоплюють всі види господарську діяльність підприємства (виробництво, постачання, збут, персонал, фінанси). Підсистеми, побудовані за предметним принципом, належать переважно до оперативного рівня управління ресурсами.
Підсистеми, що забезпечують
Підсистеми, що забезпечуютьє загальними для всієї ІС незалежно від конкретних функціональних підсистем, у яких застосовують ті чи інші види забезпечення. У роботі забезпечують та організаційні підсистеми об'єднані в одну підсистему, що забезпечує. Обґрунтуванням такого рішення можна вважати, що їх складові забезпечують реалізацію цілей та функцій системи.
Склад підсистем, що забезпечують, не залежить від обраної предметної області і має (рис. 17):
● функціональну структуру;
● інформаційне забезпечення;
● математичне (алгоритмічне та програмне) забезпечення;
● технічне забезпечення;
● організаційне забезпечення;
● кадрове забезпечення,
а на стадії розробки ІВ додаткові забезпечення:
· Правове;
· лінгвістичне;
· технологічне;
· Методологічне;
· Інтерфейси із зовнішніми ІВ.
Мал. 18. Функціональна структура ІВ: 1–6 – функції
Під функцією ІВ розуміється коло дії ІВ, вкладених у досягнення приватної мети управління.
Склад функцій, що реалізуються в ІВ, регламентується державним стандартомі поділяється на інформаційні та керуючі функції.
Інформаційні функції:
· Централізований контроль:
o 1 – вимірювання значень параметрів;
o 2 – вимір їх відхилень від заданих значень;
· Обчислювальні та логічні операції:
o 3 – тестування працездатності ІВ;
o 4 – підготовка та обмін інформацією з іншими системами;
· Керуючі функції повинні здійснювати:
o 5 – пошук та розрахунок раціональних режимів управління;
o 6 – реалізацію заданих режимів управління.
Інформаційне забезпечення– це сукупність засобів та методів побудови інформаційної бази(Рис. 19). Воно визначає способи та форми відображення стану об'єкта управління у вигляді даних всередині ІВ, документів, графіків та сигналів поза ІВ. Інформаційне забезпечення поділяють на зовнішнє та внутрішнє.
Мал. 20. Математичне забезпечення ІВ
Алгоритмічне забезпеченняявляє собою сукупність математичних методів, моделей та алгоритмів, що використовуються в системі для вирішення задач та обробки інформації.
Програмне забезпеченняскладається:
· Із загального ПЗ (ОС, транслятори, тести та діагностика та ін, тобто все те, що забезпечує роботу апаратних пристроїв);
· Спеціального ПЗ (прикладне ПЗ, що забезпечує автоматизацію процесів управління в заданій предметній області).
Технічне забезпечення(рис. 21) складається з пристроїв:
· Виміри;
· Перетворення;
· Передавання;
· Зберігання;
· Обробки;
· Відображення;
· Реєстрації;
· Введення/виведення інформації;
· Виконавчих пристроїв.
 |
Мал. 21. Технічне забезпечення ІВ
Кадрове забезпечення- це сукупність методів та засобів з організації та проведення навчання персоналу прийомам роботи з ІВ.
Його метою є підтримка працездатності ІВ та можливості її подальшого розвитку. Кадрове забезпечення включає методики навчання, програми курсів і практичних занять, технічні засоби навчання та правила роботи з ними і т. д.
Організаційне забезпечення- Це сукупність засобів та методів організації виробництва та управління ними в умовах впровадження ІВ.
Метою організаційного забезпечення є: вибір та постановка завдань управління, аналіз системи управління та шляхів її вдосконалення, розробка рішень щодо організації взаємодії ІВ та персоналу, впровадження завдань управління. Організаційне забезпечення включає методики проведення робіт, вимоги до оформлення документів, посадові інструкції тощо.
Це є однією з найважливіших підсистем ІВ, від якої залежить успішна реалізація цілей і функцій системи. До його складу входить чотири групи компонентів (рис. 22).
 |
Мал. 22. Організаційне забезпечення ІВ
Найважливіші методичні матеріали першої групи , що регламентують процес створення та функціонування системи:
· Загальногалузеві керівні методичні матеріали зі створення ІВ;
· Типові проектні рішення;
· Методичні матеріали з організації та проведення передпроектного обстеження на підприємствах;
· Методичні матеріали з питань створення та впровадження проектної документації.
Сукупність коштів, необхідних для ефективного проектування та функціонування ІС другої групи :
· Комплекси завдань управління, включаючи типові пакети прикладних програм;
· Типові структури управління підприємством;
· Уніфіковані системи документів;
· загальносистемні та галузеві класифікатори тощо.
Технічна документація третьої групи , одержувана у процесі обстеження, проектування та впровадження системи:
· техніко-економічне обґрунтування;
· технічне завдання;
· технічний та робочий проекти та документи, що оформляють поетапну здачу системи в експлуатацію).
Організаційно-штатний розклад четвертої групи визначає зокрема склад фахівців із функціональних підсистем управління.
Правове забезпеченняпризначено для регламентації процесу створення та експлуатації ІВ, яка включає сукупність юридичних документів з констатацією регламентних відносин з формування, зберігання, обробки проміжної та результуючої інформації системи.
Лінгвістичне забезпечення(ЛО) являє собою сукупність науково-технічних термінів та інших мовних засобів, що використовуються в інформаційних системах, а також правил формалізації природної мови, що включають методи стиснення і розкриття текстової інформації для підвищення ефективності автоматизованої обробки інформації.
Кошти, що входять до підсистеми ЛВ (рис. 23), поділяються на дві групи:
· Традиційні мови (природні, математичні, алгоритмічні, мови моделювання);
· Призначені для діалогу з ЕОМ (інформаційно-пошукові, мови СУБД, операційних середовищ, вхідні мови пакетів прикладних програм).
 |
Мал. 23. Склад лінгвістичного забезпечення ІВ
Технологічне забезпечення(Electronic Data Processing – EDP) ІВ відповідає поділу ІВ на підсистеми за технологічними етапами обробки різних видів інформації:
· первинної інформації.етапи технологічного процесу:
o передачі;
o накопичення;
o зберігання;
o обробки первинної інформації;
o отримання та видачі результатної інформації;
· організаційно-розпорядчу документацію.етапи:
o отримання вхідної документації;
o передачі виконання;
o формування та зберігання справ;
o складання та розмноження внутрішніх документів та звітів;
· технологічної документації та креслень.Етапи:
o введення в систему та актуалізації шаблонів виробів;
o введення вихідних даних та формування проектної документації для нових видів виробів;
o видачі на плоттер креслень;
o актуалізації банку державних та галузевих стандартів, технічних умов, нормативних даних;
o підготовки та видачі технологічної документації щодо нових видів виробів;
· баз даних та знань.етапи:
o формування баз даних та знань;
o введення та обробки запитів на пошук рішення;
o видачі варіанти рішення та пояснення до нього;
· науково-технічної інформації, ГОСТів та технічних умов, правових документів та справ.Етапи:
o формування пошукових образів документів;
o формування інформаційного фонду;
o ведення тезаурусу довідника ключових слів та їх кодів;
o кодування запиту на пошук;
o виконання пошуку та видачі документа або адреси зберігання документа.
Технологічне забезпечення розвинених ІС включає підсистеми:
· OLTP– оперативної обробки даних транзакційного типу, що забезпечує високу швидкістьперетворення великої кількості транзакцій, орієнтованих на фіксовані алгоритми пошуку та обробки інформації БД;
· OLAP- Оперативний аналіз даних для підтримки прийняття управлінського рішення.
Технології OLAP забезпечують:
– аналіз та моделювання даних в оперативному режимі;
- роботу з предметно-орієнтованими сховищами даних;
- Реалізація запитів довільного виду;
- Формування системи знань про предметну область та ін.
За рахунок програмного інтерфейсу Application Program Interface, API та доступу інтерфейси із зовнішніми інформаційними системами (Interfaces) забезпечують обмін даними, розширення функціональності додатків наступним об'єктам:
· об'єктам Microsoft Jet (БД, електронні таблиці, запити, набори записів та ін.) у програмах мовами Microsoft Access Basic, Microsoft Visual Basic- DAO (Data Access Object);
· Реляційним БД під керуванням WOSA ( Microsoft Windows Open Standards Architecture) – ODBC (Open Database Connectivity);
· Компонентної моделі об'єктів – COM (Component Object Model), що підтримує стандартний інтерфейс доступу до об'єктів та методів обробки об'єктів незалежно від їх природи, місцезнаходження, структури, мов програмування;
· локальним та віддаленим об'єктам інших додатків на основі технології маніпулювання Automation (OLE Automation), що забезпечує взаємодію сервера та клієнта;
· об'єктам ActiveX (елементам управління OLE та OCX) для їх включення до веб-додатків при збереженні складного форматування та анімації та ін.
Інформаційна система підтримує роботу наступних категорій користувачів (User):
· кінцеві користувачі(End Users, Internal Users) – управлінський персонал, фахівці, технічний персонал, які за своєю діяльністю використовують інформаційні технології управління;
· адміністрація ІС, в тому числі:
o конструктор чи системний аналітик (Analyst) – забезпечує управління ефективністю ІВ, визначає перспективи розвитку ІВ;
o адміністратор додатків (Application Administrator) – відповідає за формалізацію інформаційних потреб бізнес-додатків, управління ефективністю та розвитком бізнес-додатків;
o адміністратор даних (Data Base Administrator) – здійснює експлуатацію та підтримку якісних характеристик ІБ (БД);
o адміністратор комп'ютерної мережі(Network Administrator) – забезпечує надійну роботу мережі, керує санкціонованим доступом користувачів, встановлює захист мережевих ресурсів;
· системні та прикладні програмісти(System Programmers, Application Programmers) – здійснюють створення, супровід та модернізацію програмного забезпеченняІВ;
· технічний персонал(Technicians) – забезпечує обслуговування технічних засобів обробки даних;
· зовнішні користувачі(External Users) – споживачі вихідної інформації ІВ, контрагенти.
89. Організація пошуку інформації.
У складі корпоративних інформаційних систем можна виділити дві відносно незалежні складові:
· Комп'ютерну інфраструктуру організації, що є сукупністю мережевої, телекомунікаційної, програмної, інформаційної та організаційної інфраструктур. Ця складова зазвичай називається корпоративною мережею.
· Взаємопов'язані функціональні підсистеми, що забезпечують вирішення завдань організації та досягнення її цілей.
Перша складова відображає системно-технічний, структурний бік будь-якої інформаційної системи. По суті, це основа для інтеграції функціональних підсистем, що повністю визначає властивості інформаційної системи, що визначають її успішну експлуатацію. Вимоги до комп'ютерної інфраструктури єдині та стандартизовані, а методи її побудови добре відомі та багаторазово перевірені на практиці.
Друга складова корпоративної інформаційної системи повністю відноситься до прикладної галузі і залежить від специфіки завдань і цілей підприємства. Дана складова повністю базується на комп'ютерній інфраструктурі підприємства та визначає прикладну функціональність інформаційної системи, Вимоги до функціональних підсистем складні та часто суперечливі, оскільки висуваються фахівцями з різних прикладних областей. Проте, зрештою, саме ця складова важливіша для функціонування організації, оскільки їй, власне, і будується комп'ютерна інфраструктура.
Співвідношення між складовими інформаційної системи
Взаємозв'язки між двома зазначеними складовими інформаційної системи є досить складними. З одного боку, ці дві складові у певному сенсі незалежні. Наприклад, організація мережі та протоколи, які використовуються для обміну даними між комп'ютерами, абсолютно не залежать від того, які методи та програми планується використовувати на підприємстві для організації бухгалтерського обліку.
З іншого боку, зазначені складові у певному сенсі все ж таки залежать один від одного. Функціональні підсистеми у принципі що неспроможні існувати без комп'ютерної інфраструктури. У той же час комп'ютерна та інфраструктура сама по собі досить обмежена, оскільки не має необхідної функціональності. Неможливо експлуатувати розподілену інформаційну систему за відсутності мережної інфраструктури. Хоча, маючи розвинену інфраструктуру, можна надати співробітникам організації низку корисних загальносистемних служб (наприклад, електронну поштудоступ до Інтернету), що спрощують роботу та роблять її більш ефективною (зокрема, за рахунок використання більш розвинених засобів зв'язку).
Таким чином, розробку інформаційної системи доцільно починати з побудови комп'ютерної інфраструктури (корпоративної мережі) як найважливішої складової, що спирається на апробовані промислові технології та гарантовано реалізується в розумні терміни і силу високого ступеня визначеності як у постановці завдання, так і пропонованих рішеннях.
Примітка
Безглуздо будувати корпоративну мережу як самодостатню систему, не зважаючи на прикладну функціональність. Якщо в процесі створення системно-технічної інфраструктури не проводити аналіз та автоматизацію управлінських завдань, то кошти, інвестовані в розробку корпоративної мережі, не дадуть згодом реальної віддачі.
Корпоративна мережа створюється на багато років уперед, капітальні витрати на її розробку та впровадження настільки великі, що практично виключають можливість повної чи часткової переробки існуючої мережі. Функціональні підсистеми, на відміну корпоративної мережі, мінливі за своєю природою, оскільки у предметної області діяльності організації постійно відбуваються більш менш істотні зміни. Функціональність інформаційних систем сильно залежить від організаційно-управлінської структури організації, її функціональності, розподілу функції, прийнятих в організації фінансових технологій та схем, існуючої технології документообігу та безлічі інших факторів.
Розробку та використання функціональних підсистем можна виконувати поступово. Наприклад, спочатку на найбільш важливих та відповідальних ділянках виконувати розробки, що забезпечують прикладну функціональність системи (впроваджувати системи фінансового обліку, управління кадрами тощо), а потім розповсюджувати прикладні програмні системита па інші, спочатку менше значні областіуправління підприємством.
Запитання:
1. Етапи розвитку інформаційних систем?
2. Загальні характеристики, характерні інформаційних систем?
3. Якими є основні складові корпоративних інформаційних систем?
4. Якими є співвідношення між складовими інформаційної системи?
Лекція 3
Тема: Області застосування та приклади реалізації інформаційних систем. Життєвий цикл інформаційних систем.
План
1. Область застосування інформаційних технологій;
2. Приклади реалізації інформаційних систем;
3. Життєвий цикл інформаційних систем
Програмний продукт, корпоративні інформаційні системи, складові ІС, комп'ютерна інфраструктура, взаємопов'язані функціональні підсистеми, корпоративна мережа, життєвий циклІС.
Області застосування та приклади реалізації інформаційних систем
Останні кілька років комп'ютер став невід'ємною частиною управлінської системи підприємств. Однак сучасний підхід до управління передбачає ще й вкладення грошей у інформаційні технології. Причому чим більше підприємство, тим більше мають бути подібні вкладення.
Завдяки стрімкому розвитку інформаційних технологій спостерігається розширення сфери їх застосування. Якщо раніше чи не єдиною галуззю, в якій застосовувалися інформаційні системи, була автоматизація бухгалтерського обліку, то зараз спостерігається впровадження інформаційних технологій до багатьох інших галузей. Ефективне використання корпоративних інформаційних систем дозволяє робити більше точні прогнозита уникати можливих помилокв управлінні.
З будь-яких даних та звітів про роботу підприємства можна отримати масу корисних відомостей. І інформаційні системи якраз і дозволяють отримувати максимум користі з усієї наявної в компанії інформаційних технологій - сучасний бізнес вкрай чутливий до помилок в управлінні, і для прийняття грамотного управлінського рішення в умовах невизначеності та ризику необхідно постійно контролювати різні аспекти фінансово-господарської діяльності підприємства (Незалежно від профілю його діяльності).
Тому можна цілком обґрунтовано стверджувати, що у жорсткій конкурентній боротьбі великі шанси на перемогу має підприємство, яке використовує в управлінні сучасні інформаційні технології.
Розглянемо найважливіші завдання, розв'язувані з допомогою спеціальних програмних засобів.
Бухгалтерський облік
Це класична сфера застосування інформаційних технологій і завдання, що найчастіше реалізується на сьогоднішній день. Таке становище цілком зрозуміле. По-перше, помилка бухгалтера може коштувати дуже дорого, тому очевидна вигода використання можливостей автоматизації бухгалтерії. По-друге, завдання бухгалтерського обліку досить легко формалізується, тож розробка систем автоматизації бухгалтерського обліку не становить технічно складної проблеми.
Примітка
Проте розробка систем автоматизації бухгалтерського обліку є дуже трудомісткою. Це пов'язано з тим, що до систем бухгалтерського обліку пред'являються підвищені вимоги щодо надійності та максимальної простоти та зручності експлуатації.
1.2.1 Поняття та властивості системи
1.2.2 Поняття та види інформаційних систем
1.2.3. Структура та склад інформаційної системи
1.2.4. Компоненти системи обробки даних
1.2.5. Організаційні компоненти інформаційної системи
1.2.6. Тенденції розвитку інформаційних систем
Література: 4, с. 12–25; 5, с. 16–32; 7, c. 9–32.
1.2.1 Поняття та властивості системи. Системоюназивається будь-який об'єкт, який, з одного боку, сприймається як єдине ціле, з другого - як безліч пов'язаних між собою чи взаємодіючих складових частин.
Термін «система» вживається переважно у двох сенсах:
Система, як деяка властивість, що полягає в раціональному поєднанні впорядкованості всіх елементів певного обсягу за часом та простором так, що кожен з них сприяє успіху діяльності всього об'єкта. З таким трактуванням пов'язане розуміння координації та синхронізації дій персоналу управління, об'єднаних з метою досягнення поставленої мети;
Система як об'єкт, що має досить складну, певним чином упорядковану внутрішньою структурою(Наприклад, виробничий процес).
Поняття системи охоплює комплекс взаємозалежних елементів, які діють єдине ціле. У систему входять такі компоненти :
Структура системи- безліч елементів системи та взаємозв'язків між ними. Приклад: організаційна та виробнича структура підприємства. Математичною моделлю структури є граф.
Функції кожного елемента системи. Приклад: управлінські функції – прийняття рішень певним структурним підрозділом підприємства.
Вхід та вихід кожного елемента системи в цілому. Приклад: матеріальні чи інформаційні потоки, які у систему чи виведені нею. Кожен вхідний потік характеризується набором параметрів (x(i)); значення цих параметрів по всіх вхідних потоках утворюють вектор-функцію X. У найпростішому випадку Х залежить тільки від часу t, а практично важливих випадках значення Х в момент часу t+1 залежить від X(t) і t. Функція виходу системи Y визначається аналогічно.
Закон поведінки системи –функція, що зв'язує зміни входу та виходу системи Y = F(X).
Цілі та обмеження системи та її окремих елементів . приклад: досягнення максимального прибутку, фінансові обмеження.
Якість функціонування системи описується рядом змінних u1, u2,..., uN. Частина цих змінних (зазвичай лише одна змінна) повинна підтримуватися в екстремальному значенні, наприклад mах ul. Функція ul = f(X,Y,t,...) називається цільовою функцією,чи метою. Найчастіше f немає аналітичного і взагалі явного висловлювання. На інші змінні можуть бути накладені (загалом двосторонні) обмеження
аК<= gK(uK) <= bК, где2 <= К <=N.
Серед відомих властивостей систем доцільно розглянути такі: відносність, ділимість та цілісність.
Властивість відносностівстановлює, що склад елементів, взаємозв'язків, входів, виходів, цілей та обмежень залежить від цілей дослідника.
Подільністьозначає, що систему можна уявити, що складається з відносно самостійних частин - підсистем, кожна з яких може розглядатися як система.
Властивість цілісностівказує на узгодженість мети функціонування всієї системи з цілями функціонування її підсистем та елементів.
Система, як правило, має більше властивостей, ніж складові її елементи (Арістотель).
1.2.2 Поняття та види інформаційних систем.У зв'язку із застосуванням нової інформаційної технології, заснованої на використанні засобів зв'язку, комп'ютерів широко використовується поняття « інформаційна система »(ІВ).
Інформаційна системає комунікаційну систему зі збору, передачі, переробки інформації про об'єкт, що забезпечує працівників різного рангу інформацією для реалізації функцій управління.
Інформаційна система створюється конкретного об'єкта. Ефективна інформаційна система бере до уваги різницю між рівнями управління, сферами дії, і навіть зовнішніми обставинами і дає кожному рівню управління лише інформацію, що необхідна ефективної реалізації функцій управління.
Впровадження інформаційних систем проводиться з метою підвищення ефективності виробничо-господарської діяльності фірми за рахунок не тільки обробки та зберігання рутинної інформації, автоматизації конторських робіт, а й за рахунок принципово нових методів управління, що базуються на моделюванні дій фахівців фірми при прийнятті рішень (методи штучного інтелекту, експертні системи тощо), використання сучасних засобів телекомунікацій (електронна пошта, телеконференції), глобальних та локальних обчислювальних мереж тощо.
Залежно від ступеня (рівня) автоматизації виділяють ручні, автоматизовані та автоматичні інформаційні системи.
Ручні ІВхарактеризуються тим, що це операції з переробки інформації виконуються людиною.
Автоматизовані ІС- Частина функцій (підсистем) управління або обробки даних здійснюється автоматично, а частина - людиною.
Автоматичні ІС– всі функції управління та обробки даних здійснюються технічними засобами без участі людини (наприклад, автоматичне керування технологічними процесами).
За сферою застосування можна виділити такі класи інформаційних систем:
Наукові дослідження;
Автоматизоване проектування;
Організаційне управління;
Управління технологічними процесами.
Наукові ІСпризначені для автоматизації діяльності науковців, аналізу статистичної інформації, управління експериментом.
ІС автоматизованого проектуванняпризначені для автоматизації праці інженерів-проектувальників та розробників нової техніки (технології). Такі ІВ допомагають здійснювати:
Розробку нових виробів та технологій їх виробництва;
Різні інженерні розрахунки (визначення технічних параметрів виробів, витратних норм – трудових, матеріальних тощо);
створення графічної документації (креслень, схем, планувань);
Моделювання проектованих об'єктів;
Створення програм для верстатів з числовим програмним управлінням.
ІВ організаційного управлінняпризначені для автоматизації функцій адміністративного (управлінського) персоналу. До цього класу відносяться ІВ управління як промисловими (підприємства), так і непромисловими об'єктами (банки, біржі, страхові компанії, готелі тощо) та окремими офісами (офісні системи).
ІВ управління технологічними процесамипризначена для автоматизації різних технологічних процесів (гнучкі виробничі процеси, металургія, енергетика тощо).
1.2.3 Структура та склад інформаційної системи.Практично всі розглянуті різновиди інформаційних систем незалежно від сфери їх застосування включають той самий набір компонентів (рис.1.2):
функціональні компоненти;
компоненти системи обробки даних;
Організаційні компоненти.
При цьому під функцією управління розуміється спеціальний постійний обов'язок однієї чи кількох осіб, виконання якої призводить до досягнення певного ділового результату.
Під функціональними компонентами розуміється система функцій управління - повний набір (комплекс) взаємопов'язаних у часі та просторі робіт з управління, необхідні досягнення поставлених перед підприємством цілей.
Весь процес управління фірмою зводиться або до лінійного (наприклад, адміністративного) керівництва підприємством або його структурним підрозділом, або до функціонального керівництва (наприклад, матеріально-технічне забезпечення, бухгалтерський облік тощо). Тому декомпозиція інформаційної системи за функціональною ознакою. 1.2) включає виділення її окремих частин, званих функціональними підсистемами (ПС) (функціональними модулями, бізнес-додатками), що реалізують систему функцій управління. Функціональна ознака визначає призначення підсистеми, тобто те, для якої галузі діяльності вона призначена і які основні цілі, завдання та функції вона виконує. Функціональні підсистеми значною мірою залежить від предметної області (сфери застосування) інформаційних систем.
На малюнку 1.3 наведено функціональну декомпозицію інформаційної системи промислового підприємства. Залежно від складності об'єкта, кількість функціональних підсистем коливається від 10 до 50 найменувань. Як випливає з наведених малюнків, незважаючи на різні сфери застосування ІВ, ряд функціональних підсистем мають одну й ту саму назву (наприклад, бухгалтерський облік та звітність), проте їх внутрішній зміст для різних об'єктів значно відрізняється один від одного. Специфічні особливості кожної функціональної підсистеми містяться у про «функціональних завданнях» підсистеми (рис.1.2). Зазвичай управлінський персонал або пов'язує це поняття з досягненням певних цілей функції управління, або визначає його як роботу, яка має бути виконана певним способом у певний період. Однак з появою нових інформаційних технологій поняття « завдання » розглядається ширше: як закінчений комплекс обробки інформації, який забезпечує або видачу прямих керуючих впливів на хід виробничого процесу, або видачу необхідної інформації для прийняття рішень управлінським персоналом. Таким чином, завдання має розглядатися як елемент системи керування, а не як елемент системи обробки даних. Вибір складу функціональних завдань функціональних підсистем управління здійснюється з урахуванням основних фаз управління: планування; обліку, контролю та аналізу; регулювання (виконання).
Планування- Це управлінська функція, що забезпечує формування планів, відповідно до яких буде організовано функціонування об'єкта управління. Зазвичай виділяють перспективне (5–10 років), річне (1 рік) та оперативне (добу, тиждень, декада, місяць) планування.
Малюнок 1.3 – Удосконалена функціональна декомпозиція
інформаційної системи промислового підприємства
Облік, контроль та аналіз- Це функції, що забезпечують отримання даних про стан керованої системи за певний проміжок часу; визначення факту та причини відхилень фактичного стану об'єкта управління від запланованого стану, а також знаходження величин цього відхилення. Облік ведеться за показниками плану у вибраному діапазоні (горизонті) планування (оперативний, середньостроковий тощо. буд.).
Регулювання (виконання)– це функція, що забезпечує порівняння планованих та фактичних показників функціонування об'єкта управління та реалізацію необхідних керуючих впливів за наявності відхилень від запланованих у заданому діапазоні (відрізку).
Відповідно до виділених функціональних підсистем (рис. 1.3) та з урахуванням фаз управління та визначається склад завдань функціональних підсистем. Наприклад, інформаційна система управління персоналом банку може містити такі функціональні підсистеми:
планування чисельності персоналу банку;
Розрахунок фонду заробітної плати персоналу;
Планування та організація навчання персоналу;
Управління кадровими переміщеннями;
Статистичний облік та звітність;
Довідки на запит.
Вибір та обґрунтування складу функціональних завдань є одним із важливих елементів створення інформаційних систем. Слід зазначити, що завдання (функціональна підсистема) є об'єктом розробки, впровадження та експлуатації кінцевим користувачем.
Аналіз функціональних завдань показує, що практична реалізація за умов інформаційних систем многовариантна. Одне й те завдання може бути вирішена (реалізована) різними математичними методами, моделями і алгоритмами (рис.1.2). Іноді цю функціональну підсистему називають підсистемою математичного забезпечення
Серед безлічі варіантів реалізації, як правило, є найкращий, який визначається можливостями обчислювальної системи та системи обробки даних загалом.
У сучасних системах автоматизації проектування інформаційних систем цей компонент входить до складу так званих банків моделей та алгоритмів, з яких у процесі розробки інформаційних систем вибираються найефективніші для конкретного об'єкта управління.
1.2.4 Компоненти системи опрацювання даних.Основна функція системи обробки даних – реалізація типових операцій обробки даних, якими є:
Збір, реєстрація та перенесення інформації на машинні носії;
Передача інформації до місць її зберігання та обробки;
Введення інформації в ЕОМ, контроль введення та її компонування у пам'яті комп'ютера;
Створення та ведення внутрішньомашинної інформаційної бази;
Обробка інформації на ЕОМ (накопичення, сортування, коригування, вибірка, арифметична та логічна обробка) для вирішення функціональних завдань системи (підсистеми) управління об'єктом;
Виведення інформації у вигляді табуляграм, відеограм, сигналів прямого управління технологічними процесами, інформації для зв'язку з іншими системами;
Організація, управління (адміністрування) обчислювальним процесом (планування, облік, контроль, аналіз реалізації ходу обчислень) у локальних та глобальних обчислювальних мережах.
Система обробки даних (СОД)призначена для інформаційного обслуговування фахівців різних органів управління підприємства, які ухвалюють управлінські рішення.
Виділення типових операцій обробки даних дозволило створити спеціалізовані програмно-апаратні комплекси, що їх реалізують (різні периферійні пристрої, оргтехніку, стандартні набори програм, у тому числі пакети прикладних програм - ППП, що реалізують функціональні завдання ІВ). Конфігурація апаратних комплексів утворює так звану топологію обчислювальної системи
СОД можуть працювати у трьох основних режимах: пакетному, інтерактивному, реальному часі.
Для пакетного режиму Характерно, що результати обробки видаються користувачам після виконання пакетів завдань. Як приклад систем, які у пакетному режимі, можна назвати системи статистичної звітності, податкових інспекцій, розрахунково-касових центрів (РКЦ), банків тощо. Недоліком такого режиму є відокремленість користувача процесу обробки інформації, що знижує оперативність прийняття управлінських рішень.
При інтерактивному (діалоговому) режимі роботи відбувається обмін повідомленнями між користувачем та системою. Користувач обмірковує результати запиту та прийняті рішення вводить до системи для подальшої обробки. Типовими прикладами діалогових завдань вважатимуться багатоваріантні завдання використання ресурсів (трудових, матеріальних, фінансових).
Режим реального часувикористовується для управління процесами, що швидко протікають, наприклад передачею і обробкою банківської інформації в глобальних міжнародних мережах типу SWIFT, і безперервними технологічними процесами.
Практично всі системи обробки даних інформаційних систем незалежно від сфери їх застосування включають той самий набір складових частин (компонентів), які називаються видами забезпечення (рис.1.2). Ухвалено виділяти інформаційне, програмне, технічне, правове, лінгвістичне забезпечення.
Інформаційне забезпечення– це сукупність методів та засобів з розміщення та організації інформації, що включають системи класифікації та кодування, уніфіковані системи документації, раціоналізації документообігу та форм документів, методів створення внутрішньомашинної інформаційної бази інформаційної системи. Від якості розробленого інформаційного забезпечення багато в чому залежить достовірність і якість управлінських рішень, що приймаються.
Програмне забезпечення- Сукупність програмних засобів для створення та експлуатації СОД засобами обчислювальної техніки. До складу програмного забезпечення входять базові (загальносистемні) та прикладні (спеціальні) програмні продукти.
Технічне забезпеченняявляє собою комплекс технічних засобів, що застосовуються для функціонування системи обробки даних як поза ЕОМ (периферійні технічні засоби збору, реєстрації, первинної обробки інформації, оргтехніка різного призначення, засоби телекомунікації та зв'язку), так і на ЕОМ різних класів.
Правове забезпеченняє сукупність правових норм, що регламентують створення та функціонування інформаційної системи. Правове забезпечення розробки інформаційної системи включає нормативні акти договірних взаємовідносин між замовником та розробником ІВ. Правове забезпечення функціонування СОД включає: умови надання юридичної сили документам, отриманим із застосуванням обчислювальної техніки; права, обов'язки та відповідальність персоналу, у тому числі за своєчасність та точність обробки інформації; правила користування інформацією та порядок вирішення спорів з приводу її достовірності та ін.
Лінгвістичне забезпеченняявляє собою сукупність мовних засобів, що використовуються на різних стадіях створення та експлуатації СОД для підвищення ефективності розробки та забезпечення спілкування людини та ЕОМ.
1.2.5. Організаційні компоненти інформаційної системи.Виділення організаційних компонентів у самостійний напрямок обумовлюється особливої значущістю людського фактора (персоналу) у успішному функціонуванні ІС. Перш ніж впроваджувати дорогу систему обробки даних; має бути проведена величезна робота з упорядкування та вдосконалення організаційної структури об'єкта; інакше ефективність ІВ буде низькою. Головна проблема при цьому полягає у виявленні ступеня відповідності існуючих функцій управління та організаційної структури, що реалізує ці функції та стратегію розвитку фірми. Засобами досягнення мети – удосконалення організаційних структур – є різні методи моделювання.
Під організаційними компонентамиІС (рис. 1.2) розуміється сукупність методів та засобів, що дозволяють удосконалити організаційну структуру об'єктів та управлінські функції, що виконуються структурними підрозділами; визначити штатний розпис та чисельний склад кожного структурного підрозділу; розробити посадові інструкції персоналу управління за умов функціонування СОД.
1.2.6. Тенденції розвитку інформаційних систем.Логіка розвитку ІС в останні 40 років наочно демонструє ефект маятника: централізована модель обробки даних на базі мейнфреймів, яка домінувала до середини 80-х років, лише за кілька років поступилася своїми позиціями розподіленій архітектурі однорангових локальних мереж (ЛЗ) персональних комп'ютерів, але потім почалося зворотне рух до централізації ресурсів системи.
Сьогодні в центрі уваги опиняється технологія «клієнт-сервер», яка ефективно поєднує переваги своїх попередників.
Розрізняють кілька поколінь ІВ.
Перше покоління ІС (1960–1970 рр.) будувалося з урахуванням центральних ЕОМ за принципом «одне підприємство – центр обробки», а ролі стандартної середовища виконання додатків (функціональних завдань) служила операційна система фірми IBM – MVS.
Друге покоління ІС (1970-1980 рр.): Перші кроки до децентралізації ІС, в процесі якої користувачі почали просувати інформаційні технології в офіси та відділення компаній, використовуючи міні-комп'ютери типу DEC VAX. Паралельно розпочалося активне впровадження високопродуктивних СУБД типу DB2 та пакетів комерційних прикладних програм. Таким чином, кардинальним нововведенням ІС цього покоління стала дво- та трирівнева модель організації системи обробки даних (центральна ЕОМ – міні-комп'ютери відділень та офісів) з інформаційним фундаментом на основі децентралізованої бази даних та прикладних пакетів.
Третє покоління ІС(1980 - початок 1990 рр.): Бум розподіленої мережевої обробки, головною рушійною силою якого був масовий перехід на персональні комп'ютери (ПК). Логіка корпоративного бізнесу зажадала об'єднання розрізнених робочих місць у єдину ІС – з'явилися обчислювальні мережі та розподілена обробка. Проте дуже скоро в однорангових мережах стали виявлятися перші ознаки ієрархічності: спочатку у вигляді виділених файл-серверів, серверів друку та телекомунікаційних серверів, та був і серверів додатків. На якомусь етапі зростаючу потребу в концентрації ресурсів ІС, відповідальних за адміністрування системи (організацію обчислювального процесу), підтримку корпоративної бази даних та виконання пов'язаних з нею централізованих додатків вдалося задовольнити в так званій моделі «середнього калібру» за рахунок використання UNIX-серверів , що випускаються IBM, DEC, Hewlett-Packard, Sun та ін. Тому ринок серверів став одним із найдинамічніших секторів комп'ютерної індустрії.
При розвитку ІС третього покоління ідея чистої (однорангової) розподіленої обробки помітно потьмяніла і поступилася місцем ієрархічної моделі клієнт-сервер.
Четверте покоління ІВ.Відмінні риси сучасних ІВ насамперед – ієрархічна організація, у якій централізована обробка та єдине управління ресурсами ІВ на верхньому рівні поєднується з розподіленою обробкою на нижньому, визначається синтезом рішень, апробованих у системах попередніх поколінь. Інформаційні системи четвертого покоління акумулюють такі основні особливості:
Повне використання потенціалу настільних комп'ютерів та середовища розподіленої обробки;
Модульна побудова системи, що передбачає існування багатьох різних типів архітектурних рішень;
Економія ресурсів системи за рахунок централізації зберігання та обробки даних на верхніх рівнях ієрархії ІВ;
Наявність ефективних централізованих засобів мережевого та системного адміністрування (організації обчислювального процесу), що дозволяють здійснювати наскрізний контроль за функціонуванням мережі та управління на всіх рівнях ієрархії, а також забезпечують необхідну гнучкість та динамічну зміну конфігурації системи;
Різке зниження так званих «прихованих витрат» – експлуатаційних витрат на утримання ІВ, які непросто передбачити в бюджеті організації (підтримка функціонування мережі, резервне копіювання файлів користувачів на віддалених серверах, настроювання конфігурації робочих станцій та підключення їх до мережі, забезпечення захисту даних, оновлення версій програмного забезпечення тощо).
1.3 Класифікація та структура технічних засобів інформаційних технологій
1.3.1 Етапи роботи інформаційних систем
1.3.2 Основні відомості про пристрій ЕОМ
1.3.3 Класифікація ЕОМ
1.3.4 Тенденції розвитку ЕОМ
Література: 2 с. 48–76; 4 с. 32–73; 5 с. 45–56; 6 с. 4–12, 92–136; 8,9.
1.3.1 Етапи роботи інформаційних систем.У роботі інформаційної системи, у її технологічному процесі можна виділити кілька досить чітко помітних етапів:
1. Зародження даних, т. е. формування первинних повідомлень, які фіксують результати господарських операцій, властивості об'єктів та суб'єктів управління, параметри виробничих процесів, зміст нормативних та юридичних актів тощо.
2. Накопичення та систематизація даних , тобто організація такого розміщення даних, яке забезпечувало б швидкий пошук та відбір потрібних відомостей, методичне оновлення даних, захист їх від спотворень, втрати, втрати зв'язності тощо.
3. Обробка даних – процеси, в результаті яких на основі раніше накопичених даних формуються нові види даних: узагальнюючі, аналітичні, рекомендаційні, прогнозні... Похідні дані теж можуть бути піддані подальшій обробці та принести відомості більш глибокої узагальненості тощо.
4. Відображення даних - Подання даних у формі, придатній для сприйняття людиною. Насамперед - це висновок друк, т. е. виготовлення документів, зручних сприйняття людиною. Але досить широко використовуються такі види уявлення, як побудова графічних ілюстративних матеріалів (графіки, діаграми) і формування звукових сигналів.
1.3.2 Основні відомості про пристрій ЕОМ.Електронною обчислювальною машиною (ЕОМ) називається пристрій, який виконує такі операції:
Введення інформації;
Обробку інформації із закладеної в ЕОМ програмі;
Виведення результатів обробки у формі, придатній для сприйняття людиною.
За кожну з названих дій відповідає спеціальний блок ЕОМ відповідно: пристрій введення, центральний процесор (ЦП), пристрій виведення. Всі вони дуже складні і, у свою чергу, складаються з окремих дрібніших пристроїв. Зокрема, в центральний процесор можуть входити: арифметично-логічний пристрій, керуючий пристрій, оперативний пристрій. Таким чином, укрупнена структурна схема ЕОМ набуває вигляду, показаного на рис.1.4. Цей склад був уперше сформульований американським математиком німецького походження Джоном фон Нейманом (хоча вперше використаний ще під час Другої світової війни німцем Конрадом Цузе у його обчислювачах серії Z).
Арифметико-логічний пристрій (АЛУ) – це саме те місце, де виконуються перетворення даних, запропоновані командами програми: арифметичні дії над числами, перетворення кодів, порівняння слів та ін.
Оперативний пристрій (ОЗП), або просто пам'ять, призначена для розміщення програм, а також для тимчасового зберігання якихось частин вхідних даних та проміжних результатів. Йому властиві: здатність записувати (або зчитувати) елементи програм і даних у довільне місце пам'яті (або довільного місця пам'яті), висока швидкодія. Слово довільнеозначає не «який потрапило», а можливість звернутися до заданомуадресою безнеобхідності переглядувсіх попередніх.
Малюнок 1.4 - Укрупнена структурна схема ЕОМ
Якість ЕОМхарактеризується багатьма показниками. Це і набір інструкцій (команд), які ЕОМ здатна розуміти і виконувати, і швидкість роботи (швидкість) центрального процесора, і кількість пристроїв введення-виведення (периферійних пристроїв), які можна приєднати до неї одночасно, і споживання електроенергії, і багато іншого. Але головною, як правило, характеристикою є швидкодія тобто кількість операцій, яку центральний процесор здатний виконати в одиницю часу.
Швидкість ЕОМ істотно залежить від швидкості роботи ОЗП, чи інакше кажучи, від тривалості звернення до ОЗУ. Тому постійно ведуться пошуки елементів ОЗП, які б вимагали якнайменше часу на операції читання-запису. Однак, разом із швидкодією зростає (і дуже різко) вартість елементів пам'яті, так що побудова ОЗУ необхідної ємності на швидких елементах є неприйнятною економічно. Ця проблема вирішена шляхом побудови багаторівневої пам'яті . ОЗУ складається з двох - трьох частин: основна частина великої ємності, будується на відносно повільних (але дешевших) елементах, а додаткова частина (її називають кеш-пам'яттю ) складається з швидкодіючих елементів. Ті дані, до яких АЛУ звертається найчастіше, містяться в кеш-пам'яті; Найбільший обсяг оперативної інформації зберігається в основній пам'яті. Розподілом інформації між складовими частинами ОЗП керує спеціальний блок центрального процесора (ЦП). Обсяг ОЗУ і кеш-пам'яті належить до найважливіших показників ЕОМ.
1.3.3 Класифікація ЕОМ.Номенклатура видів ЕОМ нині велика: машини різняться за призначенням, потужності, розмірам, використовуваної елементної основі, стійкості стосовно впливу несприятливих умов тощо. Отже, класифікувати ЕОМ можна було б з різних точок зору, за різними класифікаційними ознаками. Прийнята на сьогодні градація ЕОМ за продуктивністю та габаритними характеристиками (розміри, вага), представлена в таблиці 1.1. Слід зазначити у своїй, що класифікація певною мірою умовна, оскільки кордони між групами розмиті і дуже рухливі у часі: розвиток цієї галузі науки і техніки настільки стрімко, що, наприклад сьогоднішня мікро-ЕОМ не поступається потужністю міні-ЕОМ п'ятирічної давності.
Таблиця 1.1 - Класи сучасних ЕОМ
| Клас ЕОМ | Основне призначення | Основні технічні дані |
| Супер-ЕОМ | Складні наукові розрахунки | Інтегральна швидкодія до сотень мільярдів операцій на секунду; сотні паралельно працюючих процесорів |
| Великі ЕОМ (мейн-фрейми) | Обробка великих обсягів інформації банків, великих підприємств | Мультипроцесорна архітектура; підключення до 200 робочих місць |
| Міні-ЕОМ | Системи управління підприємствами середнього розміру; багатопультові обчислювальні системи | Мультипроцесорна архітектура, розгалужена периферія |
| Сервери | Контроль локальної мережі або вузла Інтернет, сховище даних | Одна процесорна архітектура, висока швидкодія процесора; велика оперативна пам'ять, велика ємність накопичувачів на жорстких магнітних дисках |
| Робочі станції | Системи автоматизованого проектування, системи автоматизації експериментів | Одна процесорна архітектура, висока швидкодія процесора; велика оперативна пам'ять, велика ємність накопичувачів на жорстких магнітних дисках, спеціалізована периферія |
| Мікро-ЕОМ | Індивідуальне обслуговування користувача; робота у локальних автоматизованих системах управління | Однопроцесорна архітектура, гнучкість конфігурації – можливість підключення різноманітних зовнішніх пристроїв |
Клас персональних ЕОМсам складається з дуже різноманітних видів машин і тому заслуговує на окрему класифікацію (табл. 1.2). Як класифікаційний ознаки взяті ваго-габаритні дані.
Таблиця 1.2 - Мікро-ЕОМ (персональні комп'ютери)
| Тип | вага, кг | Джерело живлення |