Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
Среднего профессионального образования
Кемеровский горнотехнический колледж
Автоматизированные информационные системы
Учебное пособие для студентов специальности 230103 «Автоматизированные системы обработки информации и управления» очного и заочного отделений
2006
СОДЕРЖАНИЕ
1 Автоматизированные информационные системы
1.1 Предпосылки возникновения АСУ
1.2 Информация и автоматизированное управление
1.3 Классификация АСУ
2 Структура Автоматизированных информационных систем
2.1 Понятие структуры автоматизированной системы управления (АСУ)
2.2 Функциональные задачи и подсистемы АСУ
2.3 Обеспечивающие подсистемы АСУ
3 Этапы разработки и проектирования АСУ
3.1 Понятие системного подхода
3.2 Этапы проектирования
3.3 Организация разработки и документации
4 Жизненный цикл АИС
5. Организация труда при разработке АИС.
5.1 Роль структуры управления в информационной системе
5.2 Примеры информационных систем
5.3 Классификация информационных систем по функциональному признаку и
уровням управления
6. Виды автоматизированных систем
6.1 Фактографические информационно-поисковые системы
6.2 Геоинформационные системы
6.3 Информационные системы в образовании
6.4 Автоматизированные системы угольной промышленности
6.5 Опыт автоматизации промышленных предприятий
Литература
ВВЕДЕНИЕ
Важнейшим фактором повышения эффективности производства в любой отрасли является качество управления управления.
Совершенствование форм и методов управления происходит на основе достижений научно-технического прогресса, дальнейшего развития информатики, занимающейся изучением законов, методов и способов накопления, обработки и передачи информации с помощью электронных вычислительных машин и других технических средств. Методы и средства информатики реализуются в виде автоматизированных информационных технологий, которые в свою очередь являются одним из основных компонентом автоматизированных систем управления.
В настоящее время автоматизированные системы управления (АСУ) получили широкое распространение во всех областях жизни и деятельности общества. Без них немыслима современная организация различных отраслей народного хозяйства, науки, образования, военного дела, невозможен научно-технический прогресс.
Первые АСУ были созданы в середине шестидесятых годов, а на начало 1980 года уже введено в действие более 4370 автоматизированных и автоматических систем управления, из них около 1650 автоматизированных систем управления технологическими процессами; создано более 2700 автоматизированных систем экономико-организационного типа, в том числе 240 отраслевого уровня; функционирует более 2 тыс. вычислительных центров, оснащённых ЭВМ третьего поколения.
Автоматизированные информационные системы (АИС) призваны помочь в решении информационных, логических и расчетных задач. Теоретические основы информационного, лингвистического, математического, программного и других видов обеспечения распределенной обработки информации, построения баз данных, баз знаний, аналитических и других систем определяет потенциальные возможности и ограничения информационных систем в целом. Отбор материала для пособия выполнен на основе общих требований программы дисциплины «Автоматизированные информационные системы» для специальности 230106 «Автоматизированная обработка информации управление», изложенных в Государственном образовательном стандарте.
Учебное пособие “Автоматизированные информационные системы” состоит из шести разделов.
Раздел 1. Автоматизированные информационные системы. В этом разделе рассматриваются основные понятия автоматизированных систем, информационных технологий. Описываются предпосылки возникновения автоматизированных информационных систем , этапы развития автоматизированных информационных систем, результаты работы АСУ первого поколения. Классификация автоматизированных информационных систем управления.
Раздел 2. Структура автоматизированных информационных систем. Определяется понятие системы, подсистемы и элементов. Рассматривается структура функциональной и обеспечивающей части автоматизированных систем.
Раздел 3. Этапы проектирования и разработки АИС. Рассматриваются принципы системного подхода к проектированию АИС. Определены два этапа проектирования: макропроектирование и микропроектирование. Рассматривается структура управления организацией, факторы, влияющие на информационную систем, персонал организации, другие факторы, влияющие на информационную систему. Назначение и задачи обследования. Этап разработки технического проекта. Этап рабочего проектирования. Этап внедрения. Определение экономической эффективности.
Раздел 4. Жизненный цикл АИС. Определяется понятие жизненный цикл АИС. Описываются процессы, стадии и модели жизненного цикла.
Раздел 5 Организация труда при разработке АИС. Анализ требований для разработки проекта. Организация труда при проектировании. Автоматизации управления групповой разработки АИС.
Раздел 6 Виды автоматизированных информационных систем. Рассмотрены особенности построения информационно-поисковых систем, информационных систем в образовании, систем автоматизированного проектирования, автоматизированных систем угольной промышленности, основные виды экономических информационных систем. Представлена общая структура программы «1С:Бухгалтерия».
В конце каждой части приводятся контрольные вопросы и задания. В конце учебного пособия приводится перечень литературы.
1 АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ
1.1 Предпосылки возникновения асу
В настоящее время наука превращается в ведущий фактор дальнейшего совершенствования общественного производства. Научно-техническая революция, происшедшая во второй половине текущего столетия, преобразовала не только общественное производство, но и жизнь людей. Потребности человека привели к резкому расширению номенклатуры выпускаемых изделий, к повышению качества и надежности создаваемых машин. Уже в 60-е годы наметились существенные изменения масштабов производства, усложнились задачи управления технологическим процессом, промышленным предприятием, экономикой в целом. Сократился жизненный цикл выпускаемых аппаратов и машин, что вызвало переход к новым гибким технологиям, позволяющим при изменении технологического процесса либо при перенастройке оборудования изменять характер и номенклатуру выпускаемых изделий. Однако даже при постоянстве выпускаемой продукции наиболее актуальной является проблема повышения производительности труда. В этих условиях совершенно естественной является автоматизация производства, которая невозможна без широкого использования средств вычислительной техники. Появление первых вычислительных машин заставило инженеров, ученых переосмыслить весь процесс управления производством и перейти к автоматизированному управлению.
Современный руководитель получает такой объем информации, которой намного превышает его психологические возможности. Поэтому уже в 60-ые годы наблюдался значительный рост управленческого персонала. Нужно было искать новые принципиальные пути решения проблемы. Таким путем явился переход к автоматизированному управлению, которое лежит в основе современных автоматизированных систем управления; причем в качестве объекта управления здесь могут выступать операция, участок, цех, производство, объединение, отрасль, народное хозяйство страны. Если в качестве управляемого процесса используется технологический, то это автоматизированная система технического типа. Если же в качестве управляемого процесса используется производственно-экономический, то это организационно-экономическая система.
На начальном этапе развития автоматизированные системы управления копировали ручное управление и поэтому в их основе лежала организационная структура управления производством, принятая до создания АСУ. Этим объяснялись и первые неудачи, возникшие при внедрении АСУ, поскольку зачастую АСУ автоматизировали тот беспорядок, который имел место в управлении производством до их создания, и способствовал дезорганизации производства. Тем не менее, для функциональных задач, где имелись достаточно формализованные алгоритмы решения (задачи финансово-бухгалтерского учета, материально-технического снабжения и др.), внедрение АСУ позволило значительно улучшить отчетность, контроль прохождения документации, своевременность принятия решений, и во многих случаях это дало значительный эффект. Именно в 60-ые годы возникло первое поколение автоматизированных систем управления, для которых было характерно следующее: выбор организационно-экономических задач учетного характера для их решения, отсутствие оптимизационных задач, копирование ручного способа управления, использование достаточно мощных по тому времени вычислительных средств для решения несложных задач. Хотя это не могло способствовать прогрессу в создании автоматизированных систем, но накопленный опыт внедрения их в этот период уже показал, что необходимо:
1) перед внедрением АСУ провести тщательную ревизию организационной структуры управления предприятием, приспособить эту структуру под автоматизированную систему;
2) использовать вычислительные средства, которые незначительно превосходят потребности решаемых функциональных задач по вычислительным ресурса;
3) охватить в комплексе объект управления, т.е. пытаться объединить в одной системе управление технологическим процессом и организационно-экономической деятельностью предприятия;
4) увеличить долю решаемых оптимизационных задач, от которых можно ожидать наибольший экономических эффект.
Опыт разработки и внедрения АСУ предприятиями показывал высокую экономическую эффективность (хорошая организация труда и производства, повышение точности планирования, обеспечение большей ритмичности предприятия, уменьшение доли ручного труда) применения систем на крупных объединениях. Средний срок окупаемости АСУ такого типа составил в среднем два года.
Было создано значительное количество автоматизированных систем отраслевого назначения, в которых объектом автоматизации являлась отрасль промышленности. В качестве объекта управления выступало министерство со своими подразделениями, при котором создавался информационно-вычислительный центр. Большие успехи были достигнуты в области перспективного планирования, капитального строительства, прогнозирования развития отрасли, а также в таких типовых подсистемах, как материальное снабжение, оперативное планирование и др.
Одновременно с широким развитием АСУ возникла острая нехватка кадров в этой области. Поэтому в 1968 г. организуется подготовка инженеров-системотехников в области проектирования и эксплуатации автоматизированных систем управления широкого назначения. В этот период стало ясно, что разработка и проектирование АСУ - это системная задача. Для разработки АСУ необходимо хорошо знать экономико-математические методы управления, отлично представлять организацию производства, знать основы теории автоматизированного управления производством, информатику, уметь проектировать системы на базе современных средств автоматизации проектирования.
Но обычными ручными средствами создать автоматизированную систему управления трудно. Большие сроки ее создания (пять лет) противоречили времени морального старения средств вычислительной техники, которые менялись в среднем через семь лет. Морально совершенной системе оставалось функционировать два-три года, что было явно недостаточно. В этих условиях возникла проблема создания средств автоматизации проектирования автоматизированных систем управления. Был выдвинут ряд позиций, связанный с разработкой типовых проектных решений по отдельным функциональным задачам, по техническому обеспечению, по элементам программного обеспечения АСУ; появились базовые варианты автоматизированных систем управления. Однако в целом темпы развития автоматизированных систем и главным образом темпы их создания и проектирования оказались недостаточными. Нужно было обратить особое внимание на автоматизацию всех функций системы от технологического процесса до организационного управления. Первые АСУ ТП были введены в период с 1966 по 70-е годы. Наибольшее количество таких систем было внедрено в химической и нефтехимической промышленности, в черной металлургии, в энергетике, что показало высокую их эффективность. Срок окупаемости в среднем составил 1-2 года. Созданные АСУТП по своему характеру были автоматизированными системами: в них значительная роль отводилась оператору, который по информации, предоставляемой ЭВМ, принимал решения сам либо реализовывал решения, подсказанные ЭВМ.
Наряду с созданием АСУ ТП предусматривалось серийное производство роботов для автоматизации и механизации процессов механообработки, литья, сварки, сборки, окраски, гальванопокрытий, прессовых и погрузочных работ. Внедрение робототехнических систем позволяло освободить от тяжелых работ около 250 тысяч человек.
Повсеместное внедрение АСУТП в комплексе с промышленными робототехническими системами позволяет в ближайшее время перейти к цехам- и предприятиям-автоматам, которые будут обладать наивысшей производительностью и экономической эффективностью. Создание интегрированных автоматизированных систем управления, сочетающих в себе элементы АСУТП, АСУП, автоматических систем, является исключительно сложной задачей. Эта стыковка, прежде всего, оказывается возможной на информационном уровне, так как решение, принимаемое руководителем с помощью АСУП, выдается в форме документа, а решение, выработанное в АСУТП, поступает в виде электрического сигнала на исполнительный механизм. Внедрение АСУТП позволяет автоматизировать управление наиболее крупными технологическими комплексами, создать системы программного и оптимального управления, а внедрение АСУП - оптимизировать процессы планирования производства, выработки оперативных управляющих воздействий.
В 60-х годах возникла необходимость автоматизации научных и, прежде всего, экспериментальных исследований, где ставились конкретные задачи, связанные с проведением физических, химических, биологических, медицинских экспериментов. Решение этих задач оказалось возможным лишь при широком использовании средств вычислительной техники. Использование автоматизированных систем управления экспериментом резко повысило оперативность его проведения, возникла возможность выполнять эксперименты, которые ранее провести было невозможно.
Повышение качества производимых изделий тесно связано с принципами их аттестации, испытаниями в экспериментальных условиях. Автоматизация такого процесса позволяет получить значительный эффект в сфере производства, а потому развитие получили автоматизированные системы комплексных испытаний. По характеру функционирования они во многом совпадают с автоматизированными системами управления экспериментом и технологическими процессами. При испытаниях реализуются типовые алгоритмы управления. Однако доля автоматизированного управления в основном попадает на исследовательскую часть, когда в процессе испытаний выявляются некоторые новые, ранее неизвестные закономерности в проведении изделий, что позволяет перейти к новому уровню качества, тем самым, обеспечивая развитие производства. Таким образом, возникшие в 60-е годы основные предпосылки появления АСУ (усложнение функций управления производством, рост объема производственной информации, необходимость решения оптимизационных задач, развитие средств вычислительной техники) привели к созданию нескольких поколений АСУ.
1.2 Информация и автоматизированное управление
В основе функционирования АСУ лежит процесс автоматизированного управления, принципиально отличающегося от автоматического тем, что в контуре управления активная роль отводится человеку, на которого возлагается функция принятия решения в различных условиях производства.
Процесс принятия решения построен на анализе полученной информации и носит чисто информационный характер. Структура процесса принятия решения представлена на рис. 1.1, где выделены следующие этапы: ПИ — получение информации о состоянии объекта управления; ВР — выработка решения; ВК — выбор критерия качества; ВУВ —выдача управляющего воздействия; АИ — анализ информации.
Рис.1.1 Структура процесса принятия решений
Физическим носителем информации обычно является сигнал. В автоматизированных системах управления на уровне технологического процесса в качестве такого носителя выступает электрический сигнал, на уровне организационно-экономической системы —документ. Функционирование автоматизированной системы управления приводит к обращению информации в системе по некоторому циклу, в котором могут быть выделены отдельные этапы. Этап восприятия информации определяет извлечение и получение информации от какого-либо объекта. Если проводится научное исследование и строится автоматизированная система научных исследований, то на основе данной информации формируется некоторый образ объекта — его модель.
На этапе восприятия и последующей подготовки информации весьма важным фактором является ее ценность, которая определяется возможностью ее использования для оперативного управления производством. С течением времени информация стареет и ценность ее сводится к нулю, поэтому возникает проблема оперативного использования полученной информации для управления. Разработаны модели старения, позволяющие установить допустимые сроки задержки в передаче информации системе или лицу, принимающему решение. При недопустимых задержках передача оказывается нецелесообразной и лишь загружает комплекс технических средств. На уровне подготовки информации и ее получения от объекта управления пытаются всячески устранить избыточность и осуществлять так называемую предварительную обработку информации с целью ликвидации излишней избыточности.
Существенными этапами информационного цикла являются процессы хранения и обработки информации. Хранение информации необходимо для того, чтобы иметь в памяти ЭВМ информационную модель системы, окружающей среды и процесса управления. Эта модель обычно отображается в виде информационных массивов, которые в зависимости от назначения системы подвергаются обновлению с разной степенью регулярности, т.е. возникает проблема создания информационной базы, осуществляющей информационную поддержку процессов принятия решения в АСУ. При хранении информации возникают задачи, связанные с логической структурой информационных массивов, с физической организацией информационной базы.
. Этап обработки информации обычно реализуется с помощью ЭВМ и при участии человека. Если существуют формализованные алгоритмы обработки, то информация обрабатывается на ЭВМ и результат обработки в соответствующем виде представляется лицу, принимающему решение. В условиях неопределенности или при решении новых задач такие алгоритмы оказываются неизвестными. Решение вырабатывается на основе неформализованных алгоритмов с использованием опыта руководителя; и здесь этап принятия решений и само свойство автоматизированного управления проявляются в наиболее полном виде. На основе информации, полученной от объекта, человек принимает неформальное решение, и АСУ с помощью комплекса технических средств обязана предоставить ему нужную информацию. Цель автоматизированного управления — обеспечить безошибочность принимаемого решения в различных условиях исходной информации. Использование ЭВМ для обработки информации с последующим понятным человеку воспроизведением позволяет говорить о создании в настоящее время в рамках АСУ специальных систем обработки информации, которые предназначены для решения всего комплекса задач по получению, анализу информации, упорядочению и обработке ее по формализованным алгоритмам. Функционирование АСУ основано на вычислительном процессе. При этом решаются задачи вычислительного характера, которые являются отображением функциональных задач системы.
1.3 Классификация АСУ
Большое разнообразие АСУ, различие их функционального назначения и решаемых задач, характеристик и дислокации элементов АСУ, реакции на обработку входного потока информации, времени на выработку решений и доведение их до исполнителей, технических характеристик средств автоматизированного управления приводят к необходимости классификации АСУ.
Классификация позволяет методологически более последовательно подойти к решению проблем проектирования АСУ, так как выбор основных технических средств в значительной мере определяет принадлежность АСУ к тому или иному классу. Классификация АСУ может быть весьма разнообразной, производится по самым различным признакам и поэтому является достаточно условной.
Очень важной и довольно аргументированной является классификация АСУ по следующим признакам: времени реакции на обработку входного потока информации, принятия решений и доведения их до исполнителей или, короче говоря, по реактивности АСУ; размерам занимаемой территории или территориальному признаку; характеру управляемого процесса; степени мобильности средств автоматизации; числу уровней управления; степени автоматизации задач; пропускной способности.
Для классификации автоматизированных систем управления необходимо выбрать ряд основных классификационных признаков: уровень управления, характер объектов управления, характер решаемых задач, структуру, выполняемые функции, степень использования выходных результатов, характер производства.
2 СТРУКТУРА АВТОМАТИРОВАННЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ
2.1 Понятие структуры автоматизированных систем управления (АСУ)
Свойства любой системы и проявление ее функций во времени определяются в значительной степени ее структурой. Под структурой понимают совокупность элементов системы и связей между ними, отражающих их взаимодействие. Накопленный опыт разработки и эксплуатации АСУ в настоящее время позволяет определить основные принципиальные схемы функционирования АСУ и структурный состав подсистем. Структура АСУ должна обеспечить выполнение процесса автоматизированного управления с заданным критерием качества. Автоматизированное управление реализуется на основе взаимодействия автоматизированной системы управления и объекта управления (рис.2.1)
Рис.2.1. Блок- схема автоматизированного управления производством
Связи между АСУ и объектом управления могут носить материальный, технологический или информационный характер. При материальном представлении мы имеем движение предметов труда по технологическим операциям и изучаем материальные потоки. Информационное представление является кибернетическим и позволяет с самых общих позиций оценить процесс автоматизированного управления. При информационном подходе связи отображают информацию, которая имеет место в системе. От производства П поступает осведомительная информация ОИ. В АСУ хранится нормативная (условно-постоянная) информация НИ, и от АСУ на объект управления формируется управляющая информация УИ. В условно постоянной информации содержится совокупность данных, документов об объекте, которыми регламентирующая действия по управлению. Так как процесс управления сопровождается непрерывной обработкой информации на ЭВМ, то должна быть принята некоторая схема обработки информации, которая зависит от конкретных задач управления, сложности объекта, имеющихся вычислительных ресурсов и т.д. Осведомительная информация - это информация, поступающая в ходе функционирования объекта управления. Она должна содержать данные по отклонению производственного процесса от желаемого режима. Эта информация по своему характеру является оперативной; она передается и обрабатывается на ЭВМ по мере возникновения и зачастую преобразуется в форму, удобную для представления на машинном носителе или для передачи по каналу связи. Ввод информации с объекта может осуществляться автоматически от датчиков, если в качестве управляемого процесса выступает технологический процесс, либо с помощью оператора, который задает некоторые обобщенные данные по функционированию производства, как организационно-экономического объекта управления.
Управляющая информация по своему характеру является оперативной. В зависимости от уровня объекта управления меняются характер управляющей информации и частота ее поступления. Чем выше уровень объекта, тем выше ценность информации и меньше частота поступления. Таким образом, процесс автоматизированного управления включает в себя получение информации о ходе производства, выработку управляющих решений с помощью АСУ, выдачу управляющей информации для изменения состояния производства. Этот цикл идет непрерывно.
Процесс управления реализуется с обратной связью, которая проявляется в том, что изменение состояния производства, возникшее из-за внешних возмущений либо вследствие управляющих воздействий, непрерывно передается в АСУ для получения обработки и выработки управляющего решения. Блок-схема (рис 1) может быть раскрыта далее, если перейти к выявлению организационной структуры объекта управления и структуры АСУ. Остановимся более подробно на понятии структуры.
Структура любой системы может изучаться извне для оценки состава отдельных частей системы, т. е. подсистем и отношений между ними. При этом устанавливаются основные связи основные части системы. Такое изучение системы применительно к АСУ позволяет выделить две основные части: функциональную и обеспечивающую.
2.2 Функциональные задачи и подсистемы АСУ
Современная автоматизированная система управления является многоуровневой. Анализ и синтез такой системы может быть выполнен на основе теории многоуровневых иерархических систем. В соответствии с этой теорией систему можно разделить на подсистемы и далее на задачи, что позволяет декомпозировать общую цель управления на отдельные подцели, реализуемые подсистемами. Метод иерархической декомпозиции является основным методом исследования сложных иерархических систем управления. Декомпозиция системы по функциональному признаку приводит к выделению отдельных функциональных частей АСУ, которые получили название функциональных подсистем; дальнейшая декомпозиция функциональных подсистем приводит к выделению функциональных задач. Такая последовательность действий является естественной при анализе созданной АСУ, однако, на этапе синтеза, создания и внедрения исходной является некоторая организационно- экономическая модель, включающая в себя функции уровни управления, разделение этих функций по производственным подразделениям с выделением отдельных задач управления. Нам необходимо определить множество функций управления, которые подлежат автоматизации, оценить целесообразные уровни управления и, если необходимо, выделить стадии управления производством, которые охватываются автоматизацией. При создании АСУ весьма важно экономно расходовать вычислительные ресурс, а поэтому данные задачи являются оптимизационными. В качестве ограничений выступает вычислительный ресурс по производительности вычислительной машины и объемом использованной памяти. Для упорядочивания решаемых задач управления необходимо их совместить с соответствующими уровнями управления, которые являются достаточно определенными для каждого типа предприятия. Как указывалось выше, основными уровнями управления являются перспективными планирования, управление подготовкой производства, технико-экономическое планирование, общезаводское производственное планирование и управление, оперативное управление. На уровне перспективного планирования можно выделить ряд функций управления, которые подлежат автоматизации. Одной из основных функций на этом уровне выступает п р о г н о з и р о в а н и е. Применительно к отраслевой АСУ прогнозирование может касаться целого ряда экономических показателей, связанных с развитием отрасли.
Целесообразность выделения функциональных подсистем можно подтвердить объективным делением управляемого процесса производства на отдельные независимые части в связи с существующей организационной структурой управления, функциональной спецификой отдельных частей процесса управления, ограниченными возможностями отдельных управляющих частей подсистем по обработке соответствующих объемов информации. Содержание функциональных подсистем зависит от уровня АСУ, характера объекта управления, типа производства. Однако для большинства автоматизированных систем управления предприятиями установились достаточно четкие основные наименования функциональных подсистем АСУ.
Выделяют следующие основные подсистемы: технико-экономического планирования (ТЭП), технической подготовки производства (ТПП), управления качеством продукции (УКП), оперативного управления производством (ОУП), сбыта и реализации продукции (СРП), материально-технического снабжения (МТС), бухгалтерского учета (БУ), управления кадрами (УК). Большинство указанных функциональных подсистем относится к уровню организационно-экономического управления предприятием, однако, подсистемы оперативного управления производством, управление качеством продукции могут находиться на организационно-технологическом уровне управления и доходить до технологического.
Для каждой подсистемы может быть выявлена организационная структура управления в рамках данной подсистемы, функциональная структура в виде совокупности отдельных функциональных блоков по основным стадиям и фазам управления, например с выделением блоков планирования, учета, контроля, анализа и регулирования. Информационные связи между носителями информации устанавливаются на основе информационной модели функциональной подсистемы АСУ.
Выделяют входные документы, массивы оперативной информации, массивы нормативной справочной информации, промежуточные массивы, входные массивы, выходные документы. Информационная модель позволяет также установить внешние информационные связи рассматриваемой подсистемы с остальными функциональными подсистемами АСУ. По выделенным функциональным блокам должны быть построены алгоритмы решений типовых задач, что можно реализовать с помощью экономико-математической модели.
Выше указывалось, что функциональная структура АСУ зависит также от уровня объекта. Так, если мы перейдем к отраслевой АСУ, где объектами управления является министерство, то могут быть выделены основные функциональные подсистемы перспективного планирования, технико-экономического планирования, оперативного управления, управления материально-техническим снабжением, капитальным строительством, сбытом продукции, планировании, учета и анализа труда и зарплаты, управление финансовой деятельностью, научно-исследовательскими работами, научно-технической информации, бухгалтерского учета, управления кадрами. Каждой подсистеме свойственна организационная структура, функциональное разбиение на отдельные части, например, в подсистеме перспективного планирования могут быть выделены три основных функциональных блока: развитие отросли, размещение предприятий, капитального строительства. Несмотря на разнообразие функций, выполняемых этими блоками, математические модели решения задач могут базироваться на одних и тех же зависимостях, отражающих закономерности развития отросли в прошлом и выдающих прогноз на предстоящие годы. -
2.3 Обеспечивающие подсистемы АСУ
Выделяемая в соответствии со структурным подходом обеспечивающая часть АСУ включает в себя организационное, информационное, математическое, алгоритмическое, программное, техническое, лингвистическое, правовое и эргономическое обеспечения. Эти обеспечения создаются на стадии микропроектирования, т.е. внутреннего проектирования системы, ими определяется характер работ при создании АСУ, а также взаимосвязь отдельных подсистем АСУ при функционировании. Организационное обеспечение АСУ создается на стадии предпроектного обследования предприятия, когда делаются выводы о необходимости совершенствования существующей системы управления. Поэтому организационное обеспечение включает в себя средства и методы, предназначенные для технико-экономического анализа существующей схемы управления предприятием, определения целесообразного уровня автоматизации организационного управления, организация управления производства в условиях АСУ.
Информационное обеспечение
Назначение подсистемы информационного обеспечения состоит в своевременном формировании и выдаче достоверной информации для принятия управленческих решений.
Информационное обеспечение - совокупность единой системы классификации и кодирования информации, унифицированных систем документации, схем информационных потоков, циркулирующих в организации, а также методология построения баз данных.
Унифицированные системы документации создаются на государственном, республиканском, отраслевом и региональном уровнях. Главная цель - это обеспечение сопоставимости показателей различных сфер общественного производства. Разработаны стандарты, где устанавливаются требования:
• к унифицированным системам документации;
• к унифицированным формам документов различных уровней управления;
• к составу и структуре реквизитов и показателей;
• к порядку внедрения, ведения и регистрации унифицированных форм документов.
Однако, несмотря на существование унифицированной системы документации, при обследовании большинства организаций постоянно выявляется целый комплекс типичных недостатков:
• чрезвычайно большой объем документов для ручной обработки;
• одни и те же показатели часто дублируются в разных документах;
• работа с большим количеством документов отвлекает специалистов от решения непосредственных задач;
• имеются показатели, которые создаются, но не используются, и др.
Поэтому устранение указанных недостатков является одной из задач, стоящих при создании информационного обеспечения.
Схемы информационных потоков отражают маршруты движения информации и ее объемы, места возникновения первичной информации и использования результатной информации. За счет анализа структуры подобных схем можно выработать меры по совершенствованию всей системы управления.
Построение схем информационных потоков, позволяющих выявить объемы информации и провести ее детальный анализ, обеспечивает:
• исключение дублирующей и неиспользуемой информации;
• классификацию и рациональное представление информации.
При этом подробно должны рассматриваться вопросы взаимосвязи движения информации по уровням управления. Следует выявить, какие показатели необходимы для принятия управленческих решений, а какие нет. К каждому исполнителю должна поступать только та информация, которая используется.
Методология построения баз данных базируется на теоретических основах их проектирования. Для понимания концепции методологии приведем основные ее идеи в виде двух последовательно реализуемых на практике этапов:
1-й этап — обследование всех функциональных подразделений фирмы с целью:
• понять специфику и структуру ее деятельности;
• построить схему информационных потоков;
• проанализировать существующую систему документооборота;
• определить информационные объекты и соответствующий состав реквизитов (параметров, характеристик), описывающих их свойства и назначение. 2-й этап — построение концептуальной информационно-логической модели данных для обследованной на 1-м этапе сферы деятельности. В этой модели должны быть установлены и оптимизированы все связи между объектами и их реквизитами.
Информационно-логическая модель является фундаментом, на котором будет создана база данных.
Для создания информационного обеспечения необходимо:
• ясное понимание целей, задач, функций всей системы управления организацией;
• выявление движения информации от момента возникновения и до ее использования на различных уровнях управления, представленной для анализа в виде схем информационных потоков;
• совершенствование системы документооборота;
• наличие и использование системы классификации и кодирования;
• владение методологией создания концептуальных информационно-логических моделей, отражающих взаимосвязь информации;
• создание массивов информации на машинных носителях, что требует наличия современного технического обеспечения.
Техническое обеспечение.
Техническое обеспечение — комплекс технических средств, предназначенных для работы информационной системы, а также соответствующая документация на эти средства и технологические, процессы.
Комплекс технических средств составляют:
компьютеры любых моделей;
устройства сбора, накопления, обработки, передачи и вывода информации;
устройства передачи данных и линий связи;
оргтехника и устройства автоматического съема информации;
эксплуатационные материалы и др.
Документацией оформляются предварительный выбор технических средств, организация их эксплуатации, технологический процесс обработки данных, технологическое оснащение. Документацию можно условно разделить на три группы:
общесистемную, включающую государственные и отраслевые стандарты по техническому обеспечению;
специализированную, содержащую комплекс методик по всем этапам разработки технического обеспечения;
нормативно-справочную, используемую при выполнении расчетов по техническому обеспечению.
К настоящему времени сложились две основные формы организации технического обеспечения (формы использования технических средств): централизованная и частично или полностью децентрализованная.
Централизованное техническое обеспечение базируется на использовании в информационной системе больших ЭВМ и вычислительных центров.
Децентрализация технических средств предполагает реализацию функциональных подсистем на персональных компьютерах непосредственно на рабочих местах.
Перспективным подходом следует считать, по-видимому, частично децентрализованный подход — организацию технического обеспечения на базе распределенных сетей, состоящих из персональных компьютеров и большой ЭВМ для хранения баз данных, общих для любых функциональных подсистем.
Математическое и программное обеспечение.
Математическое и программное обеспечение — совокупность математических методов, моделей, алгоритмов и программ для реализации целей и задач информационной системы, а также нормального функционирования комплекса технических средств.
К средствам математического обеспечения относятся:
средства моделирования процессов управления;
типовые задачи управления;
методы математического программирования, математической статистики, теории массового обслуживания и др.
В состав программного обеспечения входят общесистемные и специальные программные продукты, а также техническая документация.
К общесистемному программному обеспечению относятся комплексы программ, ориентированных на пользователей и предназначенных для решения типовых задач обработки информации. Они служат для расширения функциональных возможностей компьютеров, контроля и управления процессом обработки данных.
Специальное программное обеспечение представляет собой совокупность программ, разработанных при создании конкретной информационной системы. В его состав входят пакеты прикладных программ (ППП), реализующие разработанные модели разной степени адекватности, отражающие функционирование реального объекта.
Техническая документация на разработку программных средств должна содержать описание задач, задание на алгоритмизацию, экономико-математическую модель задачи, контрольные примеры.
Организационное обеспечение.
Организационное обеспечение — совокупность методов и средств, регламентирующих взаимодействие работников с техническими средствами и между собой в процессе разработки и эксплуатации информационной системы.
Организационное обеспечение реализует следующие функции:
анализ существующей системы управления организацией, где будет использоваться ИС, и выявление задач, подлежащих автоматизации;
подготовку задач к решению на компьютере, включая техническое задание на проектирование ИС и технико-экономическое обоснование ее эффективности;
разработку управленческих решений по составу и структуре организации, методологии решения задач, направленных на повышение эффективности системы управления.
Организационное обеспечение создается по результатам предпроектного обследования на 1-м этапе построения баз данных, с целями которого вы познакомились при рассмотрении информационного обеспечения.
Правовое обеспечение.
Правовое обеспечение — совокупность правовых норм, определяющих создание, юридический статус и функционирование информационных систем, регламентирующих порядок получения, преобразования и использования информации.
Главной целью правового обеспечения является укрепление законности.
В состав правового обеспечения входят законы, указы, постановления государственных органов власти, приказы, инструкции и другие нормативные документы министерств, ведомств, организаций, местных органов власти. В правовом обеспечении можно выделить общую часть, регулирующую функционирование любой информационной системы, и локальную часть, регулирующую функционирование конкретной системы.
Правовое обеспечение этапов разработки информационной системы включает нормативные акты, связанные с договорными отношениями разработчика и заказчика и правовым регулированием отклонений от договора.
Правовое обеспечение этапов функционирования информационной системы включает:
• статус информационной системы;
• права, обязанности и ответственность персонала;
• правовые положения отдельных видов процесса управления;
• порядок создания и использования информации и др.
3. ЭТАПЫ РАЗРАБОТКИ И ПРОЕКТИРОВАНИЯ АСУ
3.1 Понятие системного подхода
В основе построения АСУ, последовательности ее разработки, создания и внедрения лежит системный подход. Основной его чертой является подход к проблеме управления как процессу, учитывающему взаимосвязь частей или отдельных подсистем. Главным в системном подходе является установление целей, сосредоточение внимания на построение целого в отличие от построения отдельных подсистем. Системный подход оказался необходимым при увеличении в сложности и размерности систем управления, когда оказалось, что невозможно создать большую или сложную систему путем суммирования отдельных ее составляющих. Свойства большой системы определяются непросто как арифметическое сложение свойств отдельных составляющих, возникает системный эффект, проявляются дополнительные качества системы как следствие взаимодействия отдельных подсистем. Таким образом, системный подход заключается в изучении явлений во взаимодействии их друг с другом.
Изучение функции либо изучение структуры приводит к двум подходам при познании системы: к функциональному либо к структурному. При одновременном анализе внутреннего устройства системы и ее взаимодействия с окружающей средой могут использоваться оба подхода в единстве, возникает структурно-функциональный подход.
Выделенная в рамках заданной проблемы система взаимодействует с окружающей средой. Это взаимодействие проявляется внешними входными и выходными связями. По своему характеру обобщенно эти связи можно разделить на информационные и ресурсные. Чтобы система была реализована на каких-то средствах, нужны ресурсы в виде вещества, энергии, т.е. ресурсные связи - это связи материальные. По этому на входе системы задаются цель (в виде информации) и ресурсы, на входе формируются информация о результате функционирования системы и некоторый результат в виде потери ресурсов. Рассмотренные системы возможно как в информационном, так и в материальном аспектах.
Рассмотрим приложение структурного и функционального подходов к анализу и синтезу структур АСУ. С помощью структурного подхода могут быть описаны и классифицированы структуры, выяснены классы преобразования структур, инвариантных к заданной цели, созданы формальные методы анализа и синтеза структур, разработаны алгоритмы, оценивающие состав элементов, входящих в структуру и проведена оптимизация. Исходя из перечня этих задач, видно, что они возникают при анализе и синтезе организационной структуры АСУ, при изучении связи между элементами и формализации их на основе теории графов. Эти процедуры соответствуют двум основным этапам структурного подхода: определению состава элементов в организационной структуре и выявлению оптимальной структуры системы.
Деление на подсистемы может выполняться по-разному в зависимости от правил объединения элементов. Пределом деления является возникновение на нижнем уровне подсистемы, которое еще может выполнять функции управления. Чтобы овладеть системным подходом, разработчик должен быть поставлен на уровень более высокий, чем уровень разрабатываемой системы. Он должен рассматривать создаваемую систему как подсистему некоторой системы более высокого ранга. Если создается АСУП, то разработчик должен рассматривать ее как составную часть отраслевой АСУ либо АСУ объединением.
Любую АСУ характеризует огромное количество исходных данных, сложность производственных связей на предприятии, стохастичность воздействий внешней среды, что вызывает необходимость учета социально-экономических и организационно технических факторов. Исследователь должен изучать проектируемую систему не изолированно от внешней среды, а в совокупности с другим системами (подсистемами). При системном подходе АСУ рассматривается как интегрированное целое, причем в основе интеграции содержится цель управления. Этот этап обычно реализуется с помощью метода декомпозиции, позволяющего выявить необходимые данные и соответствующие им требования, как условия достаточности реализации заданной цели. Обычно цель может декомпозироваться на подцели. Иерархия целей должна быть дополнена перечнем ресурсов для обеспечения каждой цели, фиксированием их уровней и взаимной подчиненностью. На основе исходных данных, которые возникают из анализа окружающей среды, цель управления, ограничение на ресурсы и возможности ее реализации формируются технические требования. С учетом этих требований создаются отдельные подсистемы, компоненты и осуществляется выбор этих компонентов на основе критерия эффективности.
3.2. Этапы проектирования
Решение проблемы разработки АСУ во многом определяется характером объекта, совершенством организационной схемы существующего управления, источниками экономической эффективности при автоматизации, используемыми методами и средствами проектирования. Технология создания АСУ должна преследовать также использование современных методов проектирования: средств автоматизации, типовых проектных решений, совершенных экономико-математических моделей и выбор оптимальных уровней агрегирования информации. При построении системы необходимо руководствоваться основными принципами системного подхода, которое заключается в следующем:
Проектирование АСУ можно разделить на два этапа: макропроектирование и микропроектирование.
Этап макропроектирования отвечает на вопрос: с какой целью создается АСУ?
Этап микропроектирования отвечает на вопрос: на каких средствах реализуется система?
В модельном представлении этап макропроектирования отражает уровень концептуального и логического проектирования, этап микропроектирования - уровень физического проектирования.
Этап макропроектирования состоит из подъэтапов анализа и синтеза. На подъэтапе анализа формулируется цель управления, исходя из особенностей изучения объекта управления, окружающей среды.
Исходными данными для разработки АСУ служит описание объекта управления, куда входят элементы структуры объекта и их количественные отношения, характеристики стабильности объекта, взаимосвязь объекта с окружающей средой, ресурсы и ограничения. Таким образом, на концептуальном уровне на основе общей математической модели управления происходит переход к частным математическим моделям. При логическом проектировании, как следующем этапе разработки АСУ, определяется множество моделей управления, которые реализуют все функции, устанавливается множество задач, решаемых АСУ, с учетом частоты решения каждой задачи и качества алгоритмов, реализующих эти решения.
После завершения подэтапа анализа весьма существенным оказывается подэтап синтеза. Здесь предусматривается создание модели АСУ и выбор некоторой стратегии управления.
Подэтап синтеза реализуется также на двух уровнях: на концептуальном и логическом. На логическом уровне можно формализовать задачу синтеза АСУ и необходимо уделить основное внимание синтезу модели АСУ. В основе синтеза модели АСУ лежит синтез ее структуры, а поэтому необходимо формальными методами синтезировать организационную, функциональную, алгоритмическую и техническую структуры. Здесь должны быть использованы знания инженера системотехника в области математических методов моделирования, на основе чего удается получить рациональное решение по структуре системы как основе дальнейшего построения ее обеспечения. Основным этапом в работе выпускника специальности инженера системотехника является этап макропроектирования. Именно при макропроектировании закладываются основные свойства системы.
Этап микропроектирования оказывается не менее важным. От того, как реализуется физический уровень системы, зависят количественные характеристики ее свойств. При микропроектировании осуществляется разработка организационного, информационного, математического, программного, алгоритмического, технического, правового и эргономического обеспечений. В этой работе участвуют инженеры различных специальностей, здесь реализуется физический уровень АСУ.
3.4. Роль структуры управления в информационной системе
Общие положения
Создание и использование информационной системы для любой организации нацелены на решение следующих задач.
1. Структура информационной системы, ее функциональное назначение должны соответствовать целям, стоящим перед организацией. Например, в коммерческой фирме - эффективный бизнес; в государственном предприятии - решение социальных и экономических задач.
2. Информационная система должна контролироваться людьми, ими пониматься и использоваться в соответствии с основными социальными и этическими принципами.
3.Производство достоверной, надежной, современной и систематизированной информации.
Построение информационной системы можно сравнить с постройкой дома. Кирпичи, гвозди, цемент и прочие материалы, сложенные вместе не дают дома. Нужны проект, землеустройство, строительство и др., чтоб появился дом.
Аналогично для создания информационной системы необходимо вначале понять структуру, функции и политику организации, цели управления и принимаемых решений, возможности компьютерной технологии. Информационная система является частью организации, а ключевые элементы любой организации - структура и органы управления, стандартные процедуры, персонал, субкультура.
Построение информационной системы должно начинаться с анализа структуры управления организацией.
Структура управления организацией.
Координация работы всех подразделений организации осуществляется через органы управления разного уровня. Под управлением понимают обеспечение поставленной цели при условии реализации следующих функций: организационной, плановой, учетной, анализа, контрольной, стимулирования. Рассмотрим содержание управленческих функций.
1.Организационная функция заключается в разработке организационной структуры и комплекса нормативных документов: штатного расписания фирмы, лаборатории, группы, отдела и т.д. с указанием подчиненности, ответственности, сферы компетенции, прав, обязанностей и т.п. Чаще всего это излагается по отделу, лаборатория или должностных инструкциях.
2.Планирование (плановая функция) состоит в разработке и реализации планов по выполнению поставленных задач. Например, бизнес план для всей фирмы, план производства, план маркетинговых исследований, финансовый план, план проведения научно-исследовательской работы и т.д. на различные сроки (год, квартал, месяц, день).
3.Учетная функция заключается в разработке или использовании готовых уже готовых форм и методов учета показателей деятельности фирм: бухгалтерский учет, финансовый учет, управленческий учет и т.п. В общем случае учет можно определить как получение, регистрацию, накопление, обработку и предоставление информации реальных хозяйственных процессов.
4.Анализ или аналитическая функция связывается с выполнением планов и заказов, определением влияющих факторов, выявлением резервов, изучением выявления тенденции и т.д. Выполняется анализ разными специалистами в зависимости от сложности и уровня анализируемого объекта или процесса. Анализ результатов хозяйственной деятельности хозяйственной деятельности фирмы за год и более проводят специалисты, а на уровне цеха, отдела - менеджер этого отдела (начальник или его заместитель) совместно со специалистом-экономистом.
5.Контрольная функция чаще всего осуществляется менеджером: контроль за выполнение планов, расходования материальных ресурсов, исполнения финансовых средств и т.п.
6.Стимулирование или мотивационное функция предполагает разработку и применение различных методов труда подчиненных работников:
В последние годы в сфере управления все активнее стали применяться понятие “принятие решения” и связанные с этим понятие системы, методы, средства поддержки принятия решения.
Принятие решения - акт целенаправленного воздействия на объект управления, основанный на анализе ситуации, определении цели, разработке программы достижения этой цели.
Структура управления любой организации традиционно делится на три уровня: операционной, функциональной и стратегически.
Уровни управления - (вид управленческой деятельности) определяются сложностью решаемых задач. Чем сложнее задача, тем более высокий уровень управления требуется для ее решения. При этом следует понимать, что более простых задач, требующих немедленного (оперативного) решения, возникает значительно большее количество, а значит и уровень управления для них нужен другой - более низкий, где применяются решения оперативно. При управлении также необходимо учитывать динамику реализации принимаемых решений, что позволяет просматривать управление под углом временного фактора.
На рисунке 1. отображены три уровня управления, которые соотнесены с такими факторами, как степень возрастания власти, ответственности, сложности решаемых задач, а также динамики принятия решений по реализации задач.
Рис.1. Пирамида уровней управления, отражающая возрастание власти, ответственности, сложности и динамику принятия решений
Операционный (нижний) уровень управления обеспечивает решение многократно повторяющихся задач и операций и быстрое реагирование на изменение входной текущей информации. На этом уровне велики как объем выполняемых операций, так и динамика принятия управленческих решений. Этот уровень часто называют оперативным из-за необходимости быстрого реагирования на изменения ситуаций. На уровне оперативного (операционного) управления большой объем занимают учетные задачи.
Функциональный (тактический) уровень управления обеспечивает решение задач, требующих предварительного анализа информации, подготовленной на первом уровне. На этом уровне большое значение принимает такая функция управления, как анализ. Объем решаемых задач уменьшается, но вырастает их сложность. При этом не всегда удается выработать требующее решение оперативно, требуется дополнительное время на анализ, осмысление, сбор недостающих сведений, и т.п. Управление связано с некоторой задержкой от момента поступления информации до принятия решений и их реализации, а также от момента реализации решений до поступления реакции на них.
Стратегический уровень обеспечивает выработку управленческих решений, направленных на достижение долгосрочных стратегических целей организации. Поскольку результаты принимаемых решений проявляются спустя длительное время, особое значение на этом уровне имеет такая функция управления, как стратегическое планирование. Прочие функции управления на этом уровне разработаны не достаточно полно. Часто стратегический уровень управления называют стратегическим или долгосрочным планированием. Правомерность принятого на этом уровне решения может быть подтверждена спустя долгое время. Могут пройти месяцы или годы. Ответственность за принятие управленческих решений чрезвычайно велика и определяется не только результатами анализа с использованием математического и специального аппарата, но и профессиональной интуицией менеджеров.
Персонал организации
Персонал организации - сотрудники разной степени квалификации и уровней управления - от секретарей, выполняющих простейшие типовые операции обработки до специалистов и менеджеров, принимающих стратегические решения. На рисунке 2 показано соответствие разных уровней квалификации персонала разным уровням управления:
Рис.2. Квалификация персонала по уровням управления
- на верхнем, стратегическом, уровне управления - менеджеры высшего звена руководства организации (глава фирмы и его заместители). Основная их задача - стратегическое планирование деятельности фирмы и координация внутрифирменной тактики управления;
- на среднем, функциональном, уровне - менеджеры среднего звена и специалисты (начальники служб, отделов, цехов, начальник смены, участка, научные сотрудники и т.п.). Основная задача - тактическое управление фирмой при решении основных функций в заданной сфере деятельности;
- на нижнем, операционном, уровне - исполнители и менеджеры среднего звена (бригадиры, инженеры, ответственные исполнители, мастера, нормировщики, техники, лаборанты и т.п.). Основная задача - оперативное реагирование на изменение ситуации.
На всех уровнях управления работают как менеджеры, осуществляющие только общие функции, так и менеджеры-специалисты, которые реализуют функции управления в сфере своей компетенции.
Пример: Главный инженер организации (менеджер-специалист) передал часть своих функций менеджерам среднего уровня, например главному энергетику, главному механику, главному электрику, оставив за собой общие функции управления этими службами, не вмешиваясь в их деятельность на оперативном уровне.
Прочие элементы организации
Стандартные процедуры в организации - точно определенные правила выполнения заданий в различных ситуациях. Они охватывают все стороны функционирования организации, начиная от технологических операций по составлению документов на производимую продукцию и кончая разбором жалоб потребителей.
Субкультура любой организации - совокупность представлений, принципов, типов поведения. Особую роль играет важная ее составляющая - информационная культура специалиста. Это также должно найти отражение в информационной системе.
Пример; В фирме, предоставляющей туристические услуги, принято следующее правило - клиент обслуживается в порядке очередности. Значит, и информационная система должна обрабатывать и выдавать информацию, анализируя время поступления заявки клиента.
Существует взаимосвязь между стратегией, правилами, процедурами организации и аппаратной, программной, телекоммуникационной частями информационной системы. Поэтому очень важно на этапе внедрения и проектирования информационных систем активное участие менеджеров, определяющих круг предполагаемых для решения проблем, задач и функций по своей предметной области.
Следует заметить также, что информационные системы сами по себе дохода не приносят, но могут способствовать его получению. Они могут оказаться дорогими и, если их структуры и стратегия использования не были тщательно продуманы, даже бесполезными. Внедрение информационных систем связано с необходимостью автоматизации функций работников, а значит, способствует их высвобождению. Могут также последовать большие организационные изменения в структуре фирмы, которые, если не учтен человеческий фактор и не выбрана правильная социальная и психологическая политика, часто проходят очень трудно болезненно
3.5 Организация разработки и документации
Разработка АСУ – это совокупность научно-исследовательских, проектно-конструкторских, инженерно-технических и организационных работ, направленных на совершенствование существующей системы управления на базе экономико-математических методов управления и современных средств вычислительной техники. Выше указывалось, что автоматизированное управление может дать эффект лишь в том случае, когда объект подготовлен для автоматизации. Применительно к предприятию это означает наличие новой организационной структуры управления, нахождение более эффективных экономико-математических моделей. На уровне технологического процесса находят новые технологии, пригодные к автоматизации. При организации разработки АСУ необходимо решить большую совокупность задач, в том числе найти этапы разработки, формализовать работы, скоординировать деятельность всех организаций, участвующих в разработке АСУ, обучить сотрудников организации заказчика новым методам управления, организовать обеспечение и сопровождение АСУ в дальнейшем. Как и для любой сложной системы, для АСУ определяющими являются четыре стадии: предпроектная, разработка технического и рабочего проектов, ввод в эксплуатацию.
Последовательность работ по созданию АСУ можно отобразить в виде сетевого графика, представляющего собой ориентированный граф, в вершинах которого располагаются события как законченные результаты работ, а дуги отображают работу. События могут быть результатом одной или нескольких работ, т.е. несколько дуг могут сводиться в одну вершину. Дуге присваивается определенный “вес”, характеризующий затраты времени труда, либо времени ожидания на выполнение любой операции. На сетевом графике может быть отмечен путь в виде последовательности работ, в котором конечное событие каждой работы совпадает с начальным событием последующей работы. Путь от исходного события до завершающего является полным путем. В реальных условиях при наличии нескольких вариантов работ может возникать несколько полных путей. Применительно к описанию организации, разработке и внедрению АСУ работы представляются в виде отдельных операций, отображаемых дугами графа. При составлении последовательности операций, т.е. нахождении путей графа, необходимо учитывать ряд правил. К ним относятся отсутствие тупиковых вершин (кроме завершающего события), замкнутых контуров, параллельных работ, исходные и конечные события которых совпадают.
Сетевые графики позволяют решать задачи по распределению ресурсов при выполнении различных работ разными способами. Сетевой обобщенный график для трех стадий создания АСУ (предпроектная, разработка проектов, ввод в эксплуатацию). Использование сетевых графиков для отображения последовательных отдельных этапов создания АСУ является исключительно полезным. На базе системы сетевого планирования и управления могут быть формализованы наиболее ответственные этапы разработки АСУ. При этом может быть реализован системный подход к планированию и управлению, при котором из отдельных операций формируется единый процесс от зарождения идеи системы до ввода ее в промышленную эксплуатацию.
3.6 Содержание и организация проектирования
Под проектированием автоматизированных экономических информационных систем понимается процесс разработки технической документации, связанный с организацией системы получения и преобразования исходной информации в результатную, т. е. с организацией автоматизированной информационной технологии.
Документ, полученный в результате проектирования, носит название проект.
Целью проектирования является подбор технического и формирование информационного, математического, программного и организационно-правового обеспечения.
Подбор технического обеспечения должен быть таким, чтобы обеспечить своевременный сбор, регистрацию, передачу, хранение, наполнение и обработку информации.
Информационное обеспечение должно предусматривать создание и функционирование единого информационного фонда системы, представленного множеством информационных массивов, набором данных или базой данных.
Формирование математического обеспечения систем включает комплектацию методов и алгоритмов решения функциональных задач. При формировании программного обеспечения систем особое внимание обращается на создание комплекса программ и инструкций пользователя и выбор эффективных программных продуктов.
Основными задачами проектирования являются:
- оказание влияния на улучшение организации учетной, плановой и аналитической работы;
- выбор оборудования и разработка рациональной технологии решения задач и получения результатной информации;
- составление графиков прохождения информации как внутри, так и между производственными и функциональными подразделениями;
- создание БД, обеспечивающей оптимальное использование информации, касающейся планирования, учета и анализа хозяйственной деятельности;
- создание нормативно-справочной информации.
Разработка и внедрение системы автоматизированной обработки информации осуществляются в очередности, установленной техническим заданием. Содержание первой очереди системы определяется составом задач учета, анализа, планирования и оперативного управления, наиболее поддающихся автоматизации и имеющих существенное значение для принятия управленческих решений в предприятии. В процессе разработки последующих очередей системы происходят наращивание исходного комплекса функциональных задач, расширение и интеграция информационного и математического обеспечения, модернизация комплекса технических средств. При создании первой очереди ЭИС техническое задание разрабатывается на всю систему, а технический и рабочий проекты - на задачи и подсистемы, входящие в состав первой очереди системы.
3.7 Анализ системы обработки информации. Разработка технического задания
Обследование - это изучение и диагностический анализ существующей системы обработки информации. Материалы, полученные в результате обследования, должны быть использованы:
• для обоснования разработки и поэтапного внедрения систем;
• для составления технического задания на разработку систем;
• для разработки технического и рабочего проектов систем.
Обследование проводится разработчиками совместно с заказчиком после издания приказа заказчика о проведении работ по предпроектному обследованию.
Обследование начинается с изучения производственно-экономических характеристик объекта, основных функций, осуществляемых подразделениями и их руководителями. Далее изучаются задачи, обеспечивающие реализацию функций управления, организационная структура, штаты и содержание работ по управлению в предприятии и объединении, а также характер подчиненности вышестоящим органам управления.
В процессе обследования должны быть выявлены:
• инструктивно-методические и директивные материалы, на основании которых определяются состав подсистемы и перечень задач;
• возможности применения новых методов решения задач.
При изучении каждой функциональной задачи управления
рассматриваются:
• наименование задачи; сроки и периодичность решения задачи;
• степень формализуемости задачи;
• источники информации, необходимые для решения задачи;
• показатели и их количественные характеристики;
• порядок корректировки информации;
• действующие алгоритмы расчета показателей и возможные методы контроля;
• действующие средства сбора, передачи и обработки информации;
• действующие средства связи;
• принятая точность решения задачи;
• трудоемкость решения задачи;
• действующие формы представления исходных данных и результатов их обработки в виде документов;
• потребители результатной информации по задаче.
При обследовании документооборота следует составить схему маршрута движения документов, которая должна отразить:
• количество документов;
• место формирования показателей документа;
• взаимосвязь документов при их формировании;
• маршрут и длительность движения документа;
• место использования и хранения данного документа;
• внутренние и внешние информационные связи;
• объем документа в знаках.
По результатам обследования следует установить перечень задач управления, решение которых целесообразно автоматизировать, и очередность их разработки.
В отчете по обследованию, называемом технико-экономическим обоснованием (ТЭО), приводятся: характеристика материально-технической базы производства предприятия (объединения), численность работников по категориям, основные технико-экономические показатели производства и реализации продукции, краткое описание функций подразделений и должностных лиц, схемы информационных связей и объем информации по периодам, схемы маршрутов движения документов, данные об уровне автоматизации управленческого труда и Методах управления.
В ТЭО обосновываются предложения по совершенствованию системы управления, выделяются функции, подлежащие автоматизации, указываются первоочередной комплекс задач и предварительный перечень средств системы, проводится ориентировочная оценка экономической эффективности создания ЭИС.
Техническое задание на систему разрабатывается заказчиком при непосредственном участии разработчика.
Техническое задание - это документ, утвержденный в установленном порядке, определяющий цели, требования и основные исходные данные, необходимые для разработки автоматизированной системы управления, и содержащий предварительную оценку экономической эффективности системы.
Утвержденное техническое задание является документом, которым разработчики должны руководствоваться на всех этапах создания системы и проектирования задач. Изменения, вносимые в техническое задание, должны оформляться протоколом, являющимся частью технического задания. Протокол должен утверждаться заказчиком.
При разработке технического задания следует:
• установить общую цель создания ЭИС, определить состав подсистем и задач;
• разработать и обосновать требования, предъявляемые к информационным подсистемам;
• разработать и обосновать требования, предъявляемые к информационной базе, математическому и программному обеспечению, комплексу технических средств (включая средства связи и передачи данных);
• установить общие требования к проектируемой системе;
• определить перечень задач и исполнителей;
• определить этапы создания системы и сроки их выполнения:
• провести предварительный расчет затрат на создание системы и определить уровень экономической эффективности ее внедрения.
Техническое задание должно включать следующие разделы: Введение. ,
1. Основание для разработки системы.
2. Общие положения.
3. Функциональная часть системы.
4. Обеспечивающая часть системы.
5. Организация работ и исполнители.
6. Этапы разработки и внедрения системы.
7. Предварительный расчет затрат на создание системы и экономической эффективности от ее внедрения.
После утверждения технического задания разрабатываются координационный план создания системы, сетевой график работ и проводится расчет затрат на разработку системы.
Основанием для разработки технического проекта системы является техническое задание, утвержденное заказчиком.
Технический проект системы - это техническая документация, утвержденная в установленном порядке, содержащая общесистемные проектные решения, алгоритм решения задач, а также оценку экономической эффективности автоматизированной системы управления и перечень мероприятий по подготовке объекта к внедрению.
Технический проект разрабатывается в целях определения основных проектных решений по созданию системы. На этом этапе осуществляется комплекс научно-исследовательских и экспериментальных работ для выбора наилучших вариантов решений, проводятся экспериментальная проверка основных проектных решений и расчет экономической эффективности системы.
Фактически технический проект содержит комплекс экономико-математических и алгоритмических моделей.
Полный комплект технического проекта на систему включает в себя 10 документов:
1. Пояснительная записка.
2. Функциональная и организационная структура системы.
3. Постановка задач и алгоритм решения.
4. Организация информационной базы.
5. Альбом форм документов.
6. Система математического обеспечения.
7. Принцип построения комплекса технических средств.
8. Расчет экономической эффективности системы.
9. Мероприятия по подготовке объекта к внедрению системы.
10. Ведомость документов.
Из приведенного перечня документ 3 ("Постановка задач и алгоритм решения") выполняется для каждой отдельной задачи, включаемой в ЭИС, остальные документы являются общими для всей системы. Кроме того, документы 1, 2, 5, 8, 9 могут разрабатываться для отдельных подсистем.
Все перечисленные документы можно сгруппировать и представить в виде четырех основных частей технического проекта: экономико-организационная, информационная, математическая, техническая.
Экономико-организационная часть технического проекта содержит пояснительную записку относительно оснований для разработки системы, перечень организаций разработчиков, краткую характеристику объекта с указанием основных технико-экономических показателей его функционирования и связей с другими объектами, краткие сведения об основных проектных решениях по функциональной и обеспечивающим частям системы.
В разделе об организационной и функциональной структуре системы даются обоснование выделяемых подсистем, их перечень и назначение; перечень задач, решаемых в каждой подсистеме, с краткой характеристикой их содержания; схема ин-формационных связей между подсистемами и между задачами в рамках каждой подсистемы.
Для каждой задачи, включенной в комплекс первоочередных задач, выполняются ее постановка и алгоритм решения. В этот раздел технического проекта включаются:
• организационно-экономическая сущность задачи (наименование, цель решения, краткое содержание, метод, периодичность и время решения задачи, способы сбора и передачи данных, связь задачи с другими задачами, характер использования результатов решения, в которых они используются);
• экономико-математическая модель задачи (структурная и развернутая форма представления);
• входная оперативная информация (характеристика показателей, их значность и диапазон изменения, формы представления);
• нормативно-справочная информация (НСИ) (содержание и формы представления);
• информация, хранимая для связи с другими задачами;
• информация, накапливаемая для последующих решений данной задачи;
• информация по внесению изменений (система внесения изменений и перечень информации, подвергающейся изменениям);
• алгоритм решения задачи (последовательность этапов расчета, схема, расчетные формулы);
• контрольный пример (набор заполненных данными форм входных документов, условные документы с накапливаемой и хранимой информацией, формы выходных документов, заполненные по результатам решения экономико-технической задачи и в соответствии с разработанным алгоритмом расчета).
В документе "Расчет экономической эффективности системы" содержится сводная смета затрат, связанных с эксплуатацией систем, приводится расчет годовой экономической эффективности, источниками которой являются оптимизация производственной структуры хозяйства (объединения), снижение себестоимости продукции за счет рационального использования производственных ресурсов и уменьшения потерь, улучшения принимаемых управленческих решений.
В документе "Мероприятия по подготовке объекта к внедрению системы" приводятся перечень организационных мероприятий по совершенствованию сложившейся структуры управления, перечень работ по внедрению системы, которые необходимо выполнить на стадии рабочего проектирования, с указанием сроков и ответственных лиц.
Информационная часть технического проекта объединяет документы 4 и 5. В документе "Организация информационной базы" отражаются источники поступления информации и способы ее передачи для решения первоочередного комплекса функциональных задач; совокупность показателей, используемых в системе; состав документов, сроки и периодичность их поступления; основные проектные решения по организации фонда НСИ; состав НСИ, включая перечень реквизитов, их определение, значность, диапазон изменения и перечень документов НСИ; перечень массивов НСИ, их объем, порядок и частота корректировки информации; предложения по унификации документации, контрольный пример по внесению изменений в НСИ; структурная форма НСИ с описанием связи между его элементами; требования к технологии создания и ведения фонда; методы хранения, поиска, внесения изменений и контроля; определение объемов и потоков информации НСИ.
"Альбом форм документов" содержит формы НСИ.
Математическая часть технического проекта содержит обоснование структуры математического обеспечения, обоснование выбора системы программирования, в том числе перечень стандартных программ.
Техническая часть технического проекта предполагает описание и обоснование схемы технического процесса обработки данных; обоснование требований к разработке нестандартного оборудования; обоснование и выбор структуры комплекса технических средств и его функциональных групп; комплекс мероприятий по обеспечению надежности функционирования технических средств.
3.9 Организация разработки рабочего проекта
Рабочее проектирование заключается в разработке материалов, обеспечивающих эксплуатацию автоматизированной системы обработки информации.
Рабочий проект - это техническая документация, утвержденная в установленном порядке, содержащая уточненные данные и детализированные общесистемные проектные решения, программы и инструкции по решению задач, а также уточненную оценку экономической эффективности автоматизированной системы управления и уточненный перечень мероприятий по подготовке объекта к внедрению.
Рабочий проект разрабатывается на основе технического проекта, утвержденного заказчиком.
На этапе рабочего проектирования заказчик должен закончить работы По подготовке объекта к внедрению системы, подготовить помещения для установки компьютеров, организовать учебу работников всех звеньев организационной структуры, разместить заказы на изготовление нестандартного оборудования.
Разработчиками на этом этапе создания системы уточняется сетевой график выполнения рабочего проекта, проводятся экспериментальные исследования для изыскания путей реализации принятых проектных решений, обосновываются дополнительные проектные решения, разрабатывается технологический процесс сбора и обработки информации, составляется рабочая документация, уточняются расчеты экономической эффективности системы.
В состав рабочей документации проекта входят документы:
1. Пояснительная записка.
2. Функциональная и организационная структура.
3. Должностные инструкции.
4. Инструкция по заполнению входных оперативных документов.
5. Инструкция по использованию выходных документов.
6. Инструкция по организации и ведению нормативно-справочной информации.
7. Инструкция по организации хранения информации в
архиве.
8. Инструкция по подготовке информации к вводу в ПК.
9. Расчет экономической эффективности системы.
10. Мероприятия по подготовке объекта к внедрению.
11. Ведомость документов.
Экономико-организационная часть рабочего проекта содержит уточненный перечень задач, решаемых каждой подсистемой, с указанием периодичности и сроков их решения; инструкции каждому должностному лицу с описанием действий при нормальном режиме функционирования системы и при его нарушениях; порядок и правила использования входных документов и маршруты их движения.
Расчет экономической эффективности проводится на основе уточненных сметно-финансовых расчетов на создание системы. Мероприятия по подготовке объекта и внедрению системы включают общий перечень работ, наименование подразделений и ответственных исполнителей, срок исполнения и формы завершения отдельных этапов.
Информационная часть рабочего проекта включает материалы с перечнем показателей, используемых в задачах различных подсистем; порядок формирования массивов информации; методы внесения изменений в информацию; методы организации контроля информации; перечень показателей, выдаваемых по запросу аппарата управления.
Кроме того, приводятся альбомы документов и рабочие инструкции по формированию исходных данных для решения задач, по организации массивов информации, внесению в них изменений, о порядке хранения и обновления информации.
Математическая часть рабочего проекта содержит уточнение в составе экономико-математических моделей; методы, алгоритмы и программы решения задач; методы организации массивов информации; выбранную систему программирования; используемую операционную систему; библиотеку стандартных программ и инструкции для их использования; эталоны программ для решения задач и для работы с НСИ.
Техническая часть рабочего проекта предусматривает определение технических средств (тип ЭВМ, периферийные устройства, средства связи и передачи данных), описание технологического процесса обработки данных; расчет и составление графика загрузки комплекса технических средств; описание режима функционирования комплекса технических средств.
Проектная документация, включая техническое задание, технические и рабочие проекты, оформляется в соответствии с требованиями Единой системы конструкторской документации (ЕСКД).
3.10 Внедрение экономической информационной системы
Рабочий проект служит основой для внедрения системы. Внедрение системы представляет собой процесс, включающий подготовку объекта, опытную эксплуатацию и приемку ЭИС в промышленную эксплуатацию.
Внедрение системы - это процесс постепенного перехода от существующей системы учета и анализа к новой, предусмотренной документацией рабочего проекта на всю систему. Внедрение отдельных задач и подсистем может проводиться параллельно с разработкой рабочего проекта на всю систему.
Основными этапами внедрения системы являются:
• подготовка объекта к внедрению системы;
• сдача задач и подсистем в опытную эксплуатацию;
• проведение опытной эксплуатации;
• сдача задач, подсистем, системы в целом в промышленную эксплуатацию.
Опытная эксплуатация задач заключается в проверке алгоритмов, программ и звеньев технологического процесса обработки данных в реальных условиях. Она проводится для окончательной отладки программ и отработки технологического процесса решения задач; проверки подготовленности информационной 336 базы; отработки взаимосвязи задач системы, приобретения навыков работы персоналом предприятия.
Сдача задач в опытную эксплуатацию осуществляется после представления рабочей документации заказчику и оформляется актом.
Началу опытной эксплуатации должно предшествовать издание приказа, определяющего степень участия и ответственность заказчика и разработчика, а также сроки ее проведения.
Опытная эксплуатация задач проводится на основе реальной информации о производственно-финансовой деятельности предприятия в установленном режиме функционирования с дублированием работ персонала объекта. На данном этапе разработчик проводит обучение персонала работе на компьютере по конкретным программам.
Срок проведения опытной эксплуатации устанавливается в каждом конкретном случае.
После окончания опытной эксплуатации задач составляется протокол о ходе и результатах опытной эксплуатации. Сдача задач в промышленную эксплуатацию оформляется актом, подписываемым заказчиком и разработчиком.
Опытная эксплуатация подсистем проводится в целях комплексной проверки всех ее элементов, подготовленности информационной базы, отладки технологического процесса сбора и обработки информации, обучения персонала работе в условиях функционирования подсистемы.
Опытную эксплуатацию подсистемы следует осуществлять на основе полного объема реальной информации в установленном режиме функционирования с необходимым дублированием работ.
Сдача подсистемы в промышленную эксплуатацию проводится после сдачи в промышленную эксплуатацию задач пускового комплекса данной подсистемы.
Опытная эксплуатация ИС проводится в целях комплексной проверки функционирования задач системы, проверки подготовленности обеспечивающей части системы к функционированию, окончательной отладки технологического процесса сбора и обработки информации.
Опытная эксплуатация системы должна осуществляться на основе необходимого объема информации о деятельности объекта в установленном режиме функционирования.
После окончания опытной эксплуатации системы составляется отчет о внедрении. При положительных результатах опытной эксплуатации система сдается в промышленную эксплуатацию.
В ходе промышленной эксплуатации ЭИС проводится анализ функционирования системы. Целями анализа функционирования системы являются проверка эффективности реализованных проектных решений в условиях ее промышленной эксплуатации, выработка рекомендаций по дальнейшему развитию системы и формирование типовых решений.
Анализ функционирования системы предусматривает проверку:
• функционирования технических средств;
• функционирования задач и подсистем в условиях автоматизированной обработки;
• действий персонала в условиях функционирования системы. Результаты анализа используются для оценки качества системы и ее реальной экономической эффективности.
Программа работ по проведению анализа составляется разработчиком и согласовывается с заказчиком. Анализ функционирования системы начинается после издания приказа о проведении этой работы. В приказе указываются сроки и объекты обследования (согласно программе), а также назначаются представители заказчика, участвующие в этой работе, и лица, ответственные за своевременное и полное представление необходимых материалов разработчику системы. Сбор всех данных (заполнение необходимых форм, регистрация в журнале и др.) осуществляется представителем заказчика и контролируется разработчиком. Накопленные данные передаются в сроки, указанные в программе, представителям разработчиков для разработки.
Сдача заказчику отчета по анализу функционирования системы является завершающим этапом работы разработчика.
В процессе анализа функционирования задач, подсистем и действий персонала в условиях внедрения ЭИС проводятся работы, аналогичные обследованию объекта по параметрам каждой функции подсистем ЭИС, с учетом применяемого комплекса технических средств и следующих факторов:
• своевременности поступления к управленческому персоналу необходимой информации;
• повышения достоверности информации;
• улучшения технико-экономических показателей работы
предприятия.
Качество функционирования отдельных задач и подсистем оценивается по показателям достоверности и своевременности информации, повышению качества соответствующих управленческих решений.
По результатам анализа функционирования системы разрабатываются предложения для дальнейшего развития ЭИС.
4. ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ АИС
В ходе своего жизненного цикла информационная система проходит 6 стадий:
1) Предпроектная стадия;
2) Стадия проектирования;
3) Стадия разработки;
4) Стадия внедрения;
5) Стадия эксплуатации;
6) Стадия модернизации
На предпроектной стадии осознание необходимости создания информационной системы обретает зримую материальную форму: техническое задание на построение системы. Само построение делится на две части: создание системы «на бумаге» - назовем эту стадию проектированием и создание системы «в железе» - назовем эту стадию разработкой. Взаимная адаптация друг к другу созданной системы и среды ее «обитания» составляет стадию внедрения, за которой следует использование системы по назначению - стадия эксплуатации. Со временем из-за изменений, происшедших в организации, система перестает справляться с возложенными на нее задачами. Это служит поводом для ее модификации. Периодическая модификация будет выполняться до тех пор, пока проектные решения и технологии, заложенные в систему, не исчерпают свои возможности, и не потребуется кардинальная реконструкция системы. В этом случае старая система завершит свою жизнь, передавая эстафету и наработанные данные и знания новой системе.
Перечисленные стадии реализуются последовательно, однако некоторые из них могут образовывать циклы и петли. Так, в ходе внедрения может возникать необходимость доработки системы (т.е. возврата на стадию разработки), а эксплуатация может чередоваться с периодически проводимой модернизацией. Стадии и основные этапы жизненного цикла системы приведены ниже. Рассмотрим их более подробно.
ПРЕДПРОЕКТНАЯ СТАДИЯ
Основные этапы:
1) Осознание потребности в автоматизации;
2) Определение целей, задач и стратегии автоматизации;
3) Составление технического задания на проектирование.
Началом предпроектной стадии является осознание потребности в информационной системе. Оно может прийти как к руководителю, так и к исполнителям. Поводы для автоматизации, порой, непредсказуемы, ими могут стать самые разнообразные объективные и субъективные обстоятельства, например:
• такая система уже создана в соседней (конкурирующей) организации;
• деньги есть, почему бы и не сделать - к тому же это сейчас модно и престижно;
• люди, предлагающие создать систему, пользуются высоким авторитетом:
• закуплено огромное количество компьютеров, использующихся, в лучшем случае, как индивидуальная картотека, в худшем - как печатная машинка или игрушка;
• из-за нечеткого информационного взаимодействия между подразделениями организации участились сбои в работе организации;
• рутинная обработка и неэффективный доступ к информации сдерживает рост организации;
• созданная в 70-е (на базе ЕС ЭВМ), 80-е (на базе СМ ЭВМ) и 90-е гг. (на базе персональных компьютеров) система не способна решать сегодняшние задачи.
Первым решением, принимаемым на предпроектной стадии, является определение целей, задач.
Рис 1.1 Стадии и основные этапы жизненного цикла информационной системы и стратегии автоматизации.
Что даст автоматизация?
Как правило, грамотный руководитель понимает, что автоматизация не снизит, а скорее увеличит текущие расходы и численность персонала. Многолетняя практика развеяла миф середины 70-х об автоматизации как способе экономии средств. Сегодня его место
заняло трезвое осознание, что отсутствие автоматизации может серьезно сдерживать дальнейшее развитие организации и рост качества труда. Итак, автоматизация увеличит расходы, но создаст перспективу для организации - именно эта перспектива чаще всего и становится основной целью создания серьезной информационной системы.
Первые шаги.
Несмотря на существование общих принципов, каждая организация может строиться и функционировать по-своему. Разобраться в специфике производственного и управленческого процесса необходимо до, а не после того, как цели, задачи и стратегии автоматизации будут сформулированы. Первый шаг к этому - выделение задач, образующих процесс функционирования предприятия. Под задачей (производственной или управленческой) будем понимать часть процесса функционирования, связанную с определенным видом деятельности или направленную на достижение определенного результата. В качестве задач могут выступать: управление кадрами, бухгалтерский учет, транспортировка грузов, сбыт продукции, обслуживание и ремонт, конвейерная сборка, материально-техническое снабжение и др. Задачи могут быть изолированы или связаны друг с другом причинно-следственными, информационными или иными связями. Некоторые задачи могут являться частью других, более высокоуровневых задач - в этом случае задачи образуют иерархическую структуру. Автоматизация производственных задач - сфера автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП). Мы же сосредоточим внимание на автоматизации (точнее, информатизации) решения управленческих задач.
Имеет ли организации опыт автоматизации?
Любая разработка должна начинаться с исследования того, что уже существует, т.е. с изучения процедур и средств, уже используемых для управления организацией. 3десь возможны два случая.
Первый случай: в организации вообще не автоматизирована ни одна процедура управления. Руководство организации ждет от разработчиков предложений по автоматизации решения имеющихся задач управления. Инициативу при этом может проявить, как само руководство организации, так и руководители, и сотрудники заинтересованных подразделений. В последнем случае шансы на успешное проведение разработки довольно высоки, поскольку есть уверенность в том, что пользователи будут активно в ней участвовать. К сожалению, лишь в редких случаях пользователи самостоятельно высказывают пожелание автоматизировать выполнение ручных процедур управления.
Второй случай: организация обладает определенным опытом автоматизации управления, т.е. в ней уже осуществляется автоматизированное решение задач для некоторых пользователей -подразделений организации. В данном случае потребность в автоматизации решения новых задач непосредственно зависит от качества решения уже реализованных задач. Если пользователи не удовлетворены решением этих задач, они относятся к автоматизации недоверчиво и даже враждебно. Тогда внедрение новых задач будет осуществлено лишь под нажимом руководства организации. И наоборот, если автоматизированное решение первых задач удовлетворяет пользователей, другие подразделения организации будут настаивать на автоматизации выполнения их ручных процедур. Иногда даже приходится сдерживать пыл сторонников автоматизации.
Все ли целесообразно автоматизировать?
Исходя из результатов подобного предварительного анализа, предлагаются и вчерне характеризуются несколько проектных вариантов. Один из этих вариантов может предполагать полную автоматизацию, в других может предусматриваться автоматизация только части задач управления, в то время как для решения остальных будут использоваться ручные средства обработки информации. Как оценить целесообразность автоматизации тех или иных задач управления?
Один из законов разделения задач между человеком и компьютером состоит в том, чтобы каждому поручить, делать то, с чем он справляется наилучшим образом. Так, компьютер может оперировать огромными объемами информации, производить трудоемкие расчеты, совершенно при этом не уставая. Человек с этим справляется гораздо хуже, однако он хорошо действует в условиях неопределенности, отсутствия четких критериев и алгоритмов работы. Иначе говоря, автоматизации подлежат все задачи, решение которых можно описать формализованным способом - с помощью структур, алгоритмов, математических зависимостей и др. Однако, применение этого правила всегда (или почти всегда) провоцирует вопросы совершенно иного рода - насколько эффективна будет такая автоматизация, осуществима ли она при умеренных затратах, насколько она усложнит эксплуатацию системы, не приведет ли частичное высвобождение человека от «живого» процесса к потере им опыта и навыков и др. Ответив на эти вопросы, разработчик сталкивается со следующими проблемами.
Какую стратегию выбрать?
Известны две ортогональные стратегии автоматизации - они получили названия: метод «шахт» и метод «пластов» (в классической литературе по автоматизации можно встретить другие названия этих стратегий - автоматизация «снизу-вверх» и автоматизация «сверху-вниз»). Рассмотрим их сущность, основные достоинства и недостатки.
Метод шахт состоит в декомпозиции процесса управления организацией на задачи («шахты»), которые теоретически можно изучать и реализовывать («разрабатывать») по отдельности, практически не принимая во внимание проектные. Решения, найденные для других задач (других шахт). Такими задачами могут быть, например: управление кадрами, управление сбытом продукции и учет клиентов, управление материально-техническим снабжением и учет поставщиков; бухгалтерский учет; управление производством и т.п. Число шахт обычно невелико и чаще всего они могут разрабатываться параллельно. Следующие моменты составляют достоинства метода шахт:
• благодаря методу шахт оказывается возможным «делить каждое из исследуемых затруднений на столько частей (задач), сколько это возможно и нужно для лучшего их преодоления» (Декарт). Однако не следует допускать чрезмерную декомпозицию на множество «микроскопических» задач - это приводит к «тяжеловесности», громоздкости и распыленности системы и избыточности процедур обработки;
• основное преимущество метода заключается в «кажущейся» простоте реализации, поскольку задачи разрабатываются изолированно друг от друга (однако мы увидим ниже, что при этом
возникают большие неудобства;
• разработка каждой задачи сможет быть поручена одному коллективу разработчиков, которые занимаются ею, не интересуясь проектными решениями, принятыми при разработке других задач, взятых из того же плана автоматизации управления.
• при реализации отдельно взятой задачи можно использовать лучше всего подходящие для нее проектные решения без согласования с проектными решениями, намечаемыми для реализации других задач;
• автоматизация методом шахт не приводит к глубоким структурным изменениям организации - почти всегда можно выделить задачи управления таким образом, чтобы это не затрагивало структуру существующих подразделений организации;
• так как методом шахт реализуются задачи, относящиеся к четко разграниченным видам деятельности, уменьшаются трудности их последующего сопровождения: если пользователи пожелают внести изменения в программы уже реализованной задачи, то, как правило, это легко сделать, поскольку при этом затрагивается лишь данная задача.
В зависимости от обстоятельств, перечисленные достоинства метода шахт могут превратиться и его недостатки:
• основной недостаток метода заключается в том, что сопряжение разрабатываемых по отдельности задач, налаживание взаимного обмена между ними и координация работ представляют большие трудности;
• иногда очень трудно обеспечить расширение задач, разработанных изолированно друг от друга. В самом деле, часто задача разрабатывается для решения определенной совокупности проблем, причем в ходе ее реализации не предусматривается рассмотрение
проблем, считающихся второстепенными. Так, если задача расчета заработной платы разрабатывается без учета возможностей ее распространения на проблемы управления трудовыми ресурсами, то, когда дойдет очередь до автоматизации решения последней задачи, потребуется полностью пересмотреть структуру первой задачи, структуру данных и почти наверняка документы;
• внедрение средств автоматизации часто создает благоприятные условия для пересмотра организационной структуры, уже устаревшей и не приспособленной к нуждам и функциям организации;
• независимые с виду задачи нередко требуют сбора одной и той же информации, что приводит к избыточности данных и некоторых процедур обработки;
Метод пласта предполагает автоматизацию управления через воссоздание единой информационной системы организации, представляющей собой общую сеть потоков данных всех видов. Для этого необходимо:
1) описать и исследовать информационную систему организации;
2) разбить систему на информационные подсистемы таким образом, чтобы они были в наибольшей мере независимы друг от друга;
3) автоматизировать информационные подсистемы с учетом существующих между ними связей;
4) связать и собрать подсистемы в одно целое - интегрированную автоматизированную информационную систему.
В отличие от метода шахт, информационные подсистемы в методе пласта должны быть совместимы друг с другом и не могут проектироваться независимо. Как правило, они пользуются общими связанными между собой данными, сбор регистрация и обновления которых должны осуществляться лишь определенными (но не всеми) подсистемами. К преимуществам метода пласта относятся:
Рис. 1.2. Стратегии автоматизации методом шахт и пласта
• возможность достижения в итоге интегрированного управления организацией;
• однократная регистрация данных, используемых несколькими информационными подсистемами;
• реализация метода редко осуществляется на основе существующей организационной структуры.
В самом деле, эта структура основывается на принципе четкого разграничения деятельности подразделений организации, тогда как информационная система, чтобы быть как можно более действенной, призвана интегрировать их деятельность, в результате чего создаются благоприятные условия для пересмотра структуры организации.
Среди недостатков метода:
• необходимость почти во всех случаях затрагивать структуру
организации;
• слишком затяжной и трудный процесс системного исследования и описания организации;
• система в целом представляет собой настоящую паутину, запутанную и непрочную, что затрудняет как ее реализацию, так и внесение изменений впоследствии;
• невозможность независимого рассмотрения задач управления предполагает, что соответствующие подсистемы должны исследоваться и создаваться параллельно в тесной связи друг с другом; это влечет за собой не только трудности технического порядка, но и главным образом, проблемы координации труда разработчиков;
• невозможность определения стоимости автоматизированной информационной подсистемы в условиях, когда одни и те же данные используются несколькими подсистемами; данные, вводимые в одну из подсистем, используются другими и т.д.
Между методом «шахт» в полном его понимании и методом «пласта», применяемого с целью обеспечения подлинно интегрированного управления, существует много промежуточных подходов, позволяющих создавать системы, которые являются не множеством несовместимых задач и не чудовищными «динозаврами», а всего лишь системами, обладающими определенной степенью связности и однородности.
Техническое задание: привычный документ?
Заключительным этапом предпроектной стадии является составление технического задания, в котором концепция будущей информационной системы приобретает зримый образ. Согласно принятой в нашей стране технологии проектирования техническое задание - это основной документ, содержащий достаточно детальные спецификации свойств создаваемой системы, а также порядок се создания, приемки в эксплуатацию, развития и модернизации. Такой взгляд на техническое задание вполне оправдан при создании достаточно простого продукта, для которого точно известны:
• параметры функционирования - технические характеристики, характеристики надежности и др.;
• технология проектирования и изготовления.
Однако, чем больше масштаб создаваемой системы, тем больше неопределенности в ее образе, требованиям к ней, алгоритмах работы и закладываемых в ее основу технических и организационных решениях. Детализация всех этих моментов требует значительного времени, затрат и усилий. Так, чтобы разработать спецификации информационной
системы, автоматизирующей управленческую деятельность среднего предприятия (численностью до 1000 сотрудников, не имеющего разветвленной сети филиалов и осуществляющего достаточно однородную деятельность), необходимо:
• выполнить функциональный анализ процессов производства и управления,
• проанализировать организационную структуру и документооборот (информационные потоки),
• поставить диагноз существующей системе организационного управления,
• сформулировать структуру будущей системы и решаемые с ее помощью задачи для каждого потенциального пользователя.
Трудоемкость перечисленных работ измеряется несколькими человеко-месяцами - далеко не каждый заказчик готов оплачивать такую разработку технического задания. Поэтому в отечественной практике принят принцип последовательной детализации проекта, когда на этапе составления технического задания декларируется лишь концепция системы, в то время как более подробные спецификации для разработки программного, информационного и технического обеспечения формулируются и утверждаются уже на стадии проектирования системы. Излагаемая в техническом задании концепция обычно содержит:
• общее описание объекта автоматизации, его функциональную, организационную и территориальную структуру;
• архитектурные решения (включая общие решения о структуре корпоративной сети);
• варианты и планы реализации информационной системы
• оценку необходимых ресурсов и др.
СТАДИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Основные этапы:
1) Проектирование архитектуры системы;
2) Проектирование функциональной модели;
3) Проектирование информационной (концептуальной) модели;
4) Проектирование алгоритмической модели;
5) Составление технического задания (спецификации) на разработку.
Цель этих этапов - построение модели, воспроизводящей на бумаге процесс функционирования организации. На следующем этапе эта модель будет реализована с помощью компьютеров, сетевого оборудования, баз данных и программ. Объектами моделирования являются: структура организации; материальные и информационные объекты (например, сотрудники, оборудование, материалы, продукция и др.); процессы, в которых участвуют эти объекты (например, производство продукции, кадровый учет, обеспечение материалами и др.); правила и алгоритмы функционирования системы. Основой моделирования является изучение и полномасштабное обследование организации, в ходе которого исследованию подвергаются:
• характер деятельности, цели и задачи организации;
• организационная и должностная структура организации;
• документы, документооборот и другие потоки данных;
• используемые средства обработки информации;
• затраты на функционирование системы.
Должностная структура отражает «архитектуру» управления.
Для построения организационной и должностной структуры организации необходимо выделить все подразделения, определи п. виды их деятельности и функции. Выделить подразделения и должностные роли несложно. Как привило, такая информация имеется в каждой организации и представлена в виде ветвистых древовидных схем, отражающих иерархию управления, и штатного расписания. Безусловно, эти данные окажутся полезными в качестве основы.
Сложнее с функциями, которые, казалось бы, должны читаться из названий подразделений, должностей и должностных инструкций. Однако, не следует забывать, что реальные функции могут не совпадать с формально закрепленными, а потому - исходные данные подлежат уточнению. Единственный способ получения такой информации - беседа с реальными людьми и собственные опыт и интуиция.
Классификация функций.
После того, как функции различных подразделений и лиц идентифицированы, они подлежат классификации и группированию по характеру и функциональной близости. Основой этой классификации является разделение функций на исполнительные и управленческие. Имеется два типа управленческих функций и соответственно, два типа управленческой деятельности:
• оперативное управление, осуществляемое на уровне среднего и высшего звена управления и включающее функции оперативного анализа, планирования и управления;
• стратегическое управление, осуществляемое только на уровне
высшего управленческого звена и предполагающее принятие
стратегических судьбоносных решений по различным аспектам деятельности предприятия на основе комплексного анализа и планирования.
По своему характеру как исполнительные, так и управленческие функции подразделяются на:
• производственно-хозяйственные; непосредственно обеспечивающие исполнение производственного процесса;
• финансово-экономические;
• технологические, связанные с поддержанием и оперативным, управлением технологическими процессами;
• научные и конструкторские.
Основная идея группирования видов деятельности и функций состоит в разделении исполнительных и управленческих функции, и определении двух принципиально различных типов подсистем создаваемой системы: "низовых" подсистем и подсистем оперативного и стратегического управления. Здесь необходимо обратить внимание, что задачей «низовых» звеньев системы является не только автоматизация исполнительской деятельности конкретного подразделения или лица, но и (главная задача!) информационное обеспечение высшего и среднего управленческого звена.
Документооборот - «лицо» организации.
Изучение существующих документов очень часто позволяет выявить основную информацию и главные причины недостатков управления организацией в которой проводятся исследования. Обычно при обследовании рассматриваются документы, используемые в ручных процедурах. Чтобы разобраться в море документов крупной организации, классифицируем их на несколько групп.
По отношению к процессам административной переработки информации-документы принято разделять на входные (учетные, регистрационные), предназначенные для сбора и регистрации данных, и выходные (результирующие), вырабатываемые .в результате обработки. Например анкета, заполняемая сотрудником при приеме на работу, является входным документом процесса учета кадров, а ежегодная статистическая справка, отправляемая отделом кадров руководителю организации - выходным документом.
По отношению к границам использования документы разделяются на внутренние используемые исключительно внутри организации,, и внешние, поступающие от лиц, находящихся вне организации, или же направляющиеся им. Так, внутренний документ - служебная записка с обоснованием необходимости командировать сотрудника на конференцию, а оформляемое на ее основании командировочное удостоверение - внешний документ - он определяет статус сотрудника, пребывающего вне организации.
Внутренние документы, в свою очередь, подразделяются на документы состояния - документы,
которые используются в том же подразделении организации, где они и создаются, и документы связи - документы, используемые для общения между подразделениями организации.
В зависимости от специфики организации, могут существовать и другие признаки классификации документов, например, уровень секретности, степень важности и др.
Документы существуют, но не нужны.
Прежде чем приступить к изучению каждого документа по отдельности, следует составить список всех документов разрабатываемой задачи.
Существование каждого документа должно быть обосновано поскольку часто выясняется, что некоторые документы, хотя и существуют, но не используются. Должны быть выявлены причины не использования этих документов: неточное соответствие своему назначению, взаимное дублирование, перегрузка должностного лица, задержки в их поступлении и т.п.
Должно быть установлено число экземпляров каждого существующего документа. На практике очень часто документы изготавливаются в числе экземпляров, которое совсем не соответствует потребностям пользователей.
Документы не существуют, но нужны.
Желательно составить список несуществующих, но представляющих интерес для пользователей документов. Иногда выясняется, что определенные данные передаются от одного должностного лица другому неким таинственным образом вместе с чистым листом бумаги. Такие документы-«призраки» также должны быть выявлены, поскольку передаваемые с их помощью данные, иной раз имеют большое значение. Если дефекты подобного рода не выявить во время обследования существующей системы, они наверняка обнаружатся позднее, но это повлечет за собой пересмотр уже принятых проектных решений.
Оказывается чрезвычайно полезным изучить приемы пользователей, касающиеся заполнения и использования документов. Обзор большого числа заполненных образцов документов поможем выявить недостатки и установить их причины. Чаще всего обнаруживается, что
• заголовок либо отсутствует, либо не соответствует содержанию документа;
• имеющиеся в документе графы не всегда используются;
• на поставленные в документе вопросы не всегда даются ответы;
• поперек некоторых документов вручную делаются надписи и т.д
До каких пор обследовать?
Насколько широким и глубоким должно быть обследование организации? Ведь от адекватности создаваемых моделей зависит то, насколько корректно будет работать информационная система. Определим свойство адекватности модели на следующем примере. Должна ли модель автомобиля, помещаемая в аэродинамическую трубу иметь двигатель, бортовой компьютер, замшевую обивку кресел и стереосистему? Ответ очевиден – нет. Для проверки аэродинамических качеств достаточно, чтобы модель повторяла внешние очертания автомобиля, имела соответствующий вес и фактуру поверхности - такая модель будет адекватна обозначенной цели. Следовательно, адекватность модели — это ее свойство удовлетворять цели моделирования.
Именно цели и задачи будущей информационной системы (Конечно, с учетом ее возможного развития)- основной критерии определяющий границы обследования. Поверхностное обследование может не дать необходимой информации об организации, слишком глубокое – может превратиться в затяжной рутинный процесс, в котором за деталями потеряется целое. Чтобы избежать этого, необходимо после каждого шага обследования задавать себе вопросы: Достигли ли Вы цели обследования? Насколько ценна для будущей системы полученная информация? Что еще необходимо узнать?
Проектирование архитектуры. Первым принципиальным решением стадии проектирования информационной системы является проектирование архитектуры. Архитектурные решения касаются как структурных, так и функциональных аспектов организации системы, т.е. определения структурных элементов (подсистем, рабочих мест) системы, их территориального размещения, функций, способов взаимосвязи и взаимодействия. Рассмотрим два критерия, по которым можно классифицировать различные архитектурные решения.
Структурная архитектура. Основу структуры системы составляет решение о степени централизации информационных и вычислительных ресурсов системы. Согласно теории систем, по своей структуре они разделяются на:
• полностью централизованные, предполагающие наличие единого ядра, в котором сосредоточены все ресурсы и всецело зависящих от его подсистем и элементов нижнего уровня (“сильный” центр и “слабые” элементы)
• полностью децентрализованные, когда все подсистемы и элементы функционируют самостоятельно и независимо взаимодействуют друг с другом в соответствии с некоторым протоколом (“сильные” элементы и отсутствие центра)
Функциональная архитектура.
Рассмотрение различных видов функциональной организации основано на разбиении функции информационной системы на 3 основные категории:
• Функция накопления, хранения и обслуживания информации (назовем такие функции сервисом);
• функции формализации и автоматизации задач и процессов управления организацией с использованием хранимой информации (назовем их сервисом приложений);
• функции, обеспечивающие взаимодействие пользователя с системой (пользовательский интерфейс).
В зависимости от степени выделенности этих функций, различаются одноуровневая, двухуровневая и трехуровневая функциональная архитектура системы. Рассмотрим их более подробно.
Одноуровневая (традиционная) архитектура.
Архитектура большинства информационных систем, функционирующих сегодня в организациях, представляется простой схемой, состоящей из автоматизированных рабочих мест (АРМ), связанных между собой локальной сетью (рис. 1.3). АРМ, как правило, принадлежит одному пользователю (или группе пользователей со сходными задачами) и жестко ориентирован на его задачи. Каждая задача, решаемая пользователем, разрабатывается независимо, имеет свои собственные данные, свои алгоритмы их обработки и свой пользовательский интерфейс. Иначе говоря, в одноуровневой системе каждое АРМ сочетает в себе все три перечисленные выше функции: обслуживание данных, формализованное описание управленческого процесса и пользовательский интерфейс. Традиционная архитектура соответствует типичной децентрализованной схеме. Единое информационное пространство в ней отсутствует, различные базы данных слабо или вообще не связаны между собой, модели данных, на основе которых они построены, могут существенно "отличаться” друг от друга (одни и те же сущности имеют разные атрибуты, сами атрибуты по-разному описаны). Данные, посредством которых разные базы данных взаимодействуют друг с другом, передаются в лучшем случае по сети или на дискетах, в худшем - на бумаге. Любая, модификация данных или алгоритмов их обработки ведет к переделке существенной части программного обеспечения. Для обеспечения информационного обмена и поддержания баз данных в актуальном (отражающем текущую информацию) состоянии существуют сложные административные или организационные процедуры, предписывающие исполнителям определенный порядок обслуживания и ведения баз данных. Обычно эти процедуры далеки от совершенства и не всегда досконально выполняются - как следствие, возникают проблемы защиты данных, поддержания их целостности.
Рис. 1.3. Одноуровневая архитектура информационной системы
Двухуровневая архитектура (с сервером данных).
Такая архитектура основана на выделении функций обслуживания данных и сосредоточении всех информационных ресурсов в одном месте - сервере данных (в общем случае, таких серверов может быть и несколько) (рис. 1.4). Данные, хранящиеся на сервере данных, структурируются в соответствии с единой информационной (концептуальной) моделью предметной области и обеспечивают единое информационное пространство для решения всех автоматизируемых задач управления. Сервер данных ничего не знает о том, как используются хранящиеся на нем данные, его задача - точно отражать состав и логику этих данных, взаимосвязи между ними, обеспечить их целостность, актуальность и безопасность. Данные, поступающие на сервер, должны быть «очищены», выверены и нормализованы.
При двухуровневой архитектуре АРМ пользователей исполняет лишь две функции - автоматизацию соответствующего управленческого процесса и обеспечение пользовательского интерфейса. Необходимая для этого информация по соответствующему требованию поставляется с сервера данных, а вновь вводимая информация поступает на него, проверяется, согласуется с имеющимися данными и записывается в соответствующую базу данных. Изменения управленческих процедур и алгоритмов в двухуровневой системе почти никогда не приводят к изменениям структуры и алгоритмов обслуживания данных.
Трехуровневая архитектура (с сервером данных и сервером приложений).
Архитектурное решение этого типа предполагает дальнейшее разделение функций системы. Автоматизируемые процессы управления типизируются (отчуждаются от конкретных пользователей и «обезличиваются»), формально описываются и объединяются, образуя так называемые серверы приложений (рис. 1.5). Сервер приложений не знает, кто пользуется его услугами - он лишь умеет выполнять определенные типовые управленческие задами. Чтобы решить свою конкретную задачу, пользователь посылает запрос на нужный ему сервер приложений, который активизирует требуемую управленческую процедуру и, в свою очередь, обращается к серверу данных за информацией. Серверов приложений, как и серверов данных, может быть несколько - в этом случае каждый из них реализует свою группу задач управления.При трехуровневой архитектуре АРМ пользователя выполняет, по сути, функции удаленного терминала, обеспечивая пользовательский интерфейс. Сама организация интерфейса сводится к компоновке рабочего стола пользователя определения требуемых ему процедур и организации взаимодействия с ними. Изменения, вносимые в какой-либо компонент трехуровневой системы, в наименьшей степени затрагивают другие компоненты.
Рис. 1.5. Трехуровневая архитектура информационной системы
5. ОРГАНИЗАЦИЯ ТРУДА ПРИ РАЗРАБОТКЕ АИС
.
5.2 Примеры информационных систем
Информационная система по отысканию рыночных ниш. При покупке товаров в некоторых фирмах информационная система регистрирует данные о покупателе, что позволяет:
• определять группы покупателей, их состав и запросы, а затем ориентироваться в своей стратегии на наиболее многочисленную группу;
• посылать потенциальным покупателям различные предложения, рекламу, напоминания;
• предоставлять постоянным покупателям товары и услуги в кредит, со скидкой, сотсрочкой платежей.
Информационные системы, ускоряющие потоки товаров. Предположим, фирма специализируется на поставках продуктов в определенное учреждение, например в больницу. Как известно, иметь большие запасы продуктов на складах фирмы очень невыгодно, а не иметь их невозможно. Для того чтобы найти оптимальное решение этой проблемы, фирма устанавливает терминалы в обслуживаемом учреждении и подключает их к информационной системе. Заказчик прямо с терминала вводит свои пожелания по предоставляемому ему каталогу. Эти данные поступают в информационную систему по учету заказов.
Менеджеры, делая выборки по поступившим заказам, принимают оперативные управленческие решения по доставке заказчику нужного товара за короткий промежуток времени. Таким образом экономятся огромные деньги на хранение товаров, ускоряется и упрощается поток товаров, отслеживаются потребности покупателей.
Информационные системы по снижению издержек производства. Эти информационные системы, отслеживая все фазы производственного процесса, способствуют улучшению управления и контроля, более рациональному планированию и использованию персонала и, как следствие, снижению себестоимости производимой продукции и услуг.
Пример. Информационная система, установленная в фирме по сдаче автомашин внаем, отслеживает местонахождение, стоимость и техническое состояние парка прокатных машин. Это позволяет минимизировать потери от простоя и пустого прогона для каждой автомашины, перераспределяя предложения согласно спросу.
Информационные системы автоматизации технологии ("менеджмент уступок"). Суть этой технологии состоит в том, что, если доход фирмы остается в рамках рентабельности, потребителю делаются разные скидки в зависимости от количества и длительности контрактов. В этом случае потребитель становится заинтересован во взаимодействии с фирмой, а фирма тем самым привлекает дополнительное число клиентов. Если же клиент не желает взаимодействовать с данной фирмой и переходит на обслуживание к другой, то его затраты могут возрасти из-за потери предоставляемых ему ранее скидок.
Пример. Информационная система по продаже авиабилетов позволяет проанализировать архивные данные за многие годы, оценить перспективы наполнения салона, назначить разумную цену на каждое место, снизить количество непроданных билетов и пр. Она резервирует каждое место на самолет в США за три месяца до полета 1,5 раза, т.е. два места резервируются за тремя пассажирами.
Пример. Информационная система банка обеспечивает все виды оплат по счетам его клиентов. Она умышленно сделана несовместимой с информационными системами других банков. Таким образом, клиент попадает в круг услуг банка, из которого ему трудно выйти. В обмен банк предлагает ему различные скидки и бесплатные услуги.
5.2.Классификация информационных систем по функциональному признаку и уровням управления
Функциональный признак определяет назначение подсистемы, а также ее основные цели, задачи и функции. Структура информационной системы может быть представлена как совокупность ее функциональных подсистем, а функциональный признак может быть использован при классификации информационных систем.
В хозяйственной практике производственных и коммерческих объектов типовыми видами деятельности, которые определяют функциональный признак классификации информационных систем, являются: производственная, маркетинговая, финансовая, кадровая.
Производственная деятельность связана с непосредственным выпуском продукции и направлена на создание и внедрение в производство научно-технических новшеств.
Маркетинговая деятельность включает в себя:
• анализ рынка производителей и потребителей выпускаемой продукции, анализ продаж;
• организацию рекламной кампании по продвижению продукции;
• рациональную организацию материально-технического снабжения.
Финансовая деятельность связана с организацией контроля и анализа финансовых ресурсов фирмы на основе бухгалтерской, статистической, оперативной информации.
Кадровая деятельность направлена на подбор и расстановку необходимых фирме специалистов, а также ведение служебной документации по различным аспектам.
Указанные направления деятельности определили типовой набор информационных систем:
• производственные системы;
• системы маркетинга;
• финансовые и учетные системы;
• системы кадров (человеческих ресурсов);
• прочие типы, выполняющие вспомогательные функции в зависимости от специфики деятельности фирмы.
В крупных фирмах основная информационная система функционального назначения может состоять из нескольких подсистем для выполнения подфункций. Например, производственная информационная система имеет следующие подсистемы: управления запасами, управления производственным процессом, компьютерного инжиниринга и т.д.
Для лучшего понимания функционального назначения информационных систем в табл. приведены по каждому рассмотренному выше виду решаемые в них типовые задачи.
Таблица. Функции информационных систем
|
Система маркетинга |
Производственные системы |
Финансовые и учетные системы |
Системы кадров (человеческих ресурсов) |
Прочие сисемы, например ИС руководства |
|
Исследование рынка и прогнозирование продаж |
Планирование объемов работ и разработка календарных планов |
Управление портфелем заказов |
Анализ и прогнозирование потребности в трудовых ресурсах |
Контроль за деятельностью фирмы |
|
Управление продажами |
Оперативный контроль и управление производством |
Управление кредитной политикой |
Ведение архивов записей о персонале |
Выявление оперативных проблем |
|
Рекомендации по производству новой продукции |
Анализ работы оборудования |
Разработка финансового плана |
Анализ и планирование подготовки кадров |
Анализ управленческих и стратегических ситуаций |
|
Анализ и установление цены |
Участие в формировании заказов поставщикам |
Финансовый анализ и прогнозирование |
Обеспечение процесса выработки стратегических решений |
|
|
Учет заказов |
Управление запасами |
Контроль бюджета |
||
|
Бухгалтерский учет и расчет зарплат |
На рис. показан один из возможных вариантов классификации информационных систем по функциональному признаку с учетом уровней управления и уровней квалификации персонала.
Из рис. видно, чем выше по значимости уровень управления, тем меньше объем работ, выполняемых специалистом и менеджером с помощью информационной системы. Однако при этом возрастают сложность и интеллектуальные возможности информационной системы и ее роль в принятии менеджером решений. Любой уровень управления нуждается в информации из всех функциональных систем, но в разных объемах и с разной степенью обобщения.
Основание пирамиды составляют информационные системы, с помощью которых сотрудники-исполнители занимаются операционной обработкой данных, а менеджеры низшего звена — оперативным управлением. Наверху пирамиды на уровне стратегического управления информационные системы изменяют свою роль и становятся стратегическими, поддерживающими деятельность менеджеров высшего звена по принятию решений в условиях плохой структурированности поставленных задач.
Рис. Типы информационных систем в зависимости от функционального признака с учетом уровней управления и квалификации персонала
Информационные системы оперативного (операционного) уровня.
Информационная система оперативного уровня поддерживает специалистов-исполнителей, обрабатывая данные о сделках и событиях (счета, накладные, зарплата, кредиты, поток сырья и материалов). Назначение ИС на этом уровне — отвечать на запросы о текущем со стоянии и отслеживать поток сделок в фирме, что соответствует оперативному управлению. Чтобы с этим справляться, информационная система должна быть легкодоступной, непрерывно действующей и предоставлять точную информацию,
Задачи, цели и источники информации на операционном уровне заранее определены и в высокой степени структурированы. Решение запрограммировано в соответствии с заданным алгоритмом.
Информационная система оперативного уровня является связующим звеном между фирмой и внешней средой. Если система работает плохо, то организация либо не получай информации извне, либо не выдает информацию. Кроме того, система — это основной поставщик информации для остальных типов информационных систем в организации, так как содержит и оперативную, и архивную информацию.
Отключение этой ИС привело бы к необратимым негативным последствиям.
Информационные системы специалистов.
Информационные системы этого уровня помогают специалистам, работающим с данными, повышают продуктивность и производительность работы инженеров и проектировщики! Задача подобных информационных систем — интеграция новых сведений в организацию помощь в обработке бумажных документов.
По мере того как индустриальное общество трансформируется в информационное, производительность экономики все больше будет зависеть от уровня развития этих систем. Такие системы, особенно в виде рабочих станций и офисных систем, наиболее быстро развиваются сегодня в бизнесе.
В этом классе информационных систем можно выделить две группы:
• информационные системы офисной автоматизации;
• информационные системы обработки знаний.
Информационные системы офисной автоматизации вследствие своей простоты и многопрофильности активно используются работниками любого организационного уровня. Наиболее часто их применяют работники средней квалификации: бухгалтеры, секретари, клерки. Основная цель — обработка данных, повышение эффективности их работы и упрощение канцелярского труда.
ИС офисной автоматизации связывают воедино работников информационной сферы в разных регионах и помогают поддерживать связь с покупателями, заказчиками и другими организациями. Их деятельность в основном охватывает управление документацией, коммуникации, составление расписаний и т.д. Эти системы выполняют следующие функции:
обработка текстов на компьютерах с помощью различных текстовых процессоров;
производство высококачественной печатной продукции;
архивация документов;
электронные календари и записные книжки для ведения деловой информации;
электронная и аудиопочта;
видео- и телеконференции.
Информационные системы обработки знаний, том числе и экспертные системы, вбирают в себя знания, необходимые инженерам, юристам, ученым при разработке или создании нового продукта. Их работа заключается в создании новой информации и нового знания. Так, например, существующие специализированные рабочие станции по инженерному и научному проектированию позволяют обеспечить высокий уровень технических разработок.
Информационные системы для менеджеров среднего звена.
Информационные системы уровня менеджмента используются работниками среднего управленческого звена для мониторинга (постоянного слежения), контроля, принятия решений и администрирования. Основные функции этих информационных систем:
• сравнение текущих показателей с прошлыми;
• составление периодических отчетов за определенное время, а не выдача отчетов по текущим событиям, как на оперативном уровне;
• обеспечение доступа к архивной информации и т.д.
Некоторые ИС обеспечивают принятие нетривиальных решений. В случае, когда требования к информационному обеспечению определены не строго, они способны отвечать на вопрос: "что будет, если ...?"
На этом уровне можно выделить два типа информационных систем: управленческие (для менеджмента) и системы поддержки принятия решений.
Управленческие ИС имеют крайне небольшие аналитические возможности. Они обслуживаю! управленцев, которые нуждаются в ежедневной, еженедельной информации о состоянии дел. Основное их назначение состоит в отслеживании ежедневных операций в фирме и периодическом формировании строго структурированных сводных типовых отчетов. Информация поступает из информационной системы операционного уровня.
Автоматизированное рабочее место - индивидуальный комплекс технических и программных средств, предназначенный для автоматизации профессионального труда специалиста и обеспечивающий подготовку, редактирование, поиск и выдачу на экран и печать необходимых ему документов и данных. Автоматизированное рабочее место обеспечивает оператора всеми средствами, необходимыми для выполнения определенных функций.
5.3 Новая информационная технология.
Информационная технология является наиболее важной составляющей процесса использования информационных ресурсов общества. К настоящему времени она прошла несколько эволюционных этапов, смена которых определялась главным образом развитием научно-технического прогресса, появлением новых технических средств переработки информации. В современном обществе основным техническим средством технологии переработки информации служит персональный компьютер, который существенно повлиял как на концепцию построения и использования технологических процессов, так и на качество результатной информации. Внедрение персонального компьютера в информационную сферу и применение телекоммуникационных средств связи определили новый этап развития информационной технологии и, как следствие, изменение ее названия за счет присоединения одного из синонимов: "новая", "компьютерная" или "современная".
Прилагательное "новая" подчеркивает новаторский, а не эволюционный характер этой технологии. Ее внедрение является новаторским актом в том смысле, что она существенно изменяет содержание различных видов деятельности в организациях. В понятие новой информационной технологии включены также коммуникационные технологии, которые обеспечивают передачу информации разными средствами, а именно — телефон, телеграф, телекоммуникации, факс и др. В табл. приведены основные характерные черты новой информационной технологии.
Таблица. Основные характеристики новой информационной технологии
|
Методология |
Основной признак |
Результат |
|
Принципиально новые средства обработки информации |
«Встраивание» в технологию управления |
Новая технология коммуникаций |
|
Целостные технологические системы |
Интеграция функций специалистов и менеджеров |
Новая технология обработки информации |
|
Целенаправленное создание, передача, хранение и отображение информации |
Учет закономерностей социальной среды |
Новая технология принятия управленческих решений |
Новая информационная технология — информационная технология с "дружественным" интерфейсом работы пользователя, использующая персональные компьютеры и телекоммуникационные средства.
Прилагательное "компьютерная" подчеркивает, что основным техническим средством ее реализации является компьютер.
Запомните! Три основных принципа новой (компьютерной) информационной технологии:
• интерактивный (диалоговый) режим работы с компьютером;
• интегрированность (стыковка, взаимосвязь) с другими программными продуктами;
• гибкость процесса изменения как данных, так и постановок задач.
По-видимому, более точным следует считать все же термин новая, а не компьютерная информационная технология, поскольку он отражает в ее структуре не только технологии, основанные на использовании компьютеров, но и технологии, основанные на других технических средствах, особенно на средствах, обеспечивающих телекоммуникацию.
Примечание. Появившийся сравнительно недавно термин НИТ постепенно начинает терять слово "новая", а под информационной технологией начинают понимать тот смысл, который вкладывается в НИТ. В дальнейшем изложении мы для простоты опустим прилагательное "новая", придавая ее смысл термину "информационная технология".
Как соотносятся информационная технология и информационная система.
Информационная технология тесно связана с информационными системами, которые являются для нее основной средой. На первый взгляд может показаться, что введенные в учебнике определения информационной технологии и системы очень похожи между собой. Однако это не так.
Информационная технология является процессом, состоящим из четко регламентированных правил выполнения операций, действий, этапов разной степени сложности над данными, хранящимися в компьютерах. Основная цель информационной технологии — в результате целенаправленных действий по переработке первичной информации получить необходимую для пользователя информацию.
Информационная система является средой, составляющими элементами которой являются компьютеры, компьютерные сети, программные продукты, базы данных, люди, различного рода технические и программные средства связи и т.д. Основная цель информационной системы — организация хранения и передачи информации. Информационная система представляет собой человеко-компьютерную систему обработки информации.
Реализация функций информационной системы невозможна без знания ориентированной на нее информационной технологии. Информационная технология может существовать и вне сферы информационной системы.
Информационная технология работы в среде текстового процессора Word 6.0, который не является информационной системой. Информационная технология мультимедиа, где с помощью телекоммуникационной связи осуществляются передача и обработка на компьютере изображения и звука.
Таким образом, информационная технология является более емким понятием, отражающим современное представление о процессах преобразования информации в информационном обществе. В умелом сочетании двух информационных технологий — управленческой и компьютерной — залог успешной работы информационной системы.
Обобщая все вышесказанное, предлагаем несколько более узкие, нежели введенные ранее, определения информационной системы и технологии, реализованных средствами компьютерной техники.
Информационная технология — совокупность четко определенных целенаправленных действий персонала по переработке информации на компьютере.
Информационная система — человеко-компьютерная система для поддержки принятия решений и производства информационных продуктов, использующая компьютерную информационную технологию.
5.4 Проблемы использования информационных технологий
Устаревание информационной технологии
Для информационных технологий является вполне естественным то, что они устаревают заменяются новыми.
Пример. На смену технологии пакетной обработки программ на большой ЭВМ вычислительном центре пришла технология работы на персональном компьютере и рабочем месте пользователя.
Телеграф передал все свои функции телефону.
Телефон постепенно вытесняется службой экспресс-доставки.
Телекс передал большинство своих функций факсу и электронной почте и т.д.
При внедрении новой информационной технологии в организации необходимо оценить риск отставания от конкурентов в результате ее неизбежного устаревания со временем, так как информационные продукты, как никакие другие виды материальных товаров, имеют чрезвычайно высокую скорость сменяемости новыми видами или версиями. Периоды сменяемости колеблются от нескольких месяцев до одного года.
Если в процессе внедрения новой информационной технологии этому фактору не уделять должного внимания, возможно, что к моменту завершения перевода фирмы на новую информационную технологию она уже устареет и придется принимать меры к ее модернизации. Такие неудачи с внедрением информационной технологии обычно связывают с несовершенством технических средств, тогда как основной причиной неудач является отсутствие или слабая проработанность методологии использования информационной технологии.
Методология использования информационной технологии.
Централизованная обработка информации на ЭВМ вычислительных центров была первой исторически сложившейся технологией. Создавались крупные вычислительные центры (ВЦ) коллективного пользования, оснащенные большими ЭВМ (в нашей стране — ЭВМ ЕС). Применение таких ЭВМ позволяло обрабатывать большие массивы входной информации и получать на этой основе различные виды информационной продукции, которая затем передавалась пользователям. Такой технологический процесс был обусловлен недостаточным оснащением вычислительной техникой предприятий и организаций в 60 - 70-е гг.
Достоинства методологии централизованной технологии:
• возможность обращения пользователя к большим массивам информации в виде баз данных и к информационной продукции широкой номенклатуры;
• сравнительная легкость внедрения методологических решений по развитию и совершенствованию информационной технологии благодаря централизованному их принятию. Недостатки такой методологии очевидны:
• ограниченная ответственность низшего персонала, который не способствует оперативному получению информации пользователем, тем самым препятствуя правильности выработки управленческих решений;
• ограничение возможностей пользователя в процессе получения и использования информации.
Децентрализованная обработка информации связана с появлением в 80-х гг. персональных компьютеров и развитием средств телекоммуникаций. Она весьма существенно потеснила предыдущую технологию, поскольку дает пользователю широкие возможности в работе с информацией и не ограничивает его инициатив.
Достоинствами такой методологии являются:
• гибкость структуры, обеспечивающая простор инициативам пользователя;
• усиление ответственности низшего звена сотрудников;
• уменьшение потребности в пользовании центральным компьютером и соответственно контроле со стороны вычислительного центра;
• более полная реализация творческого потенциала пользователя благодаря использованию средств компьютерной связи. Однако эта методология имеет свои недостатки:
• сложность стандартизации из-за большого числа уникальных разработок;
• психологическое неприятие пользователями рекомендуемых вычислительным цеп г ром стандартов и готовых программных продуктов; ;
• неравномерность развития уровня информационной технологии на локальных местах, что в первую очередь определяется уровнем квалификации конкретного работника. Описанные достоинства и недостатки централизованной и децентрализованной информационной технологии привели к необходимости придерживаться линии разумного применения и того, и другого подхода. Такой подход назовем рациональной методологией и покажем, как в этом случае будут распределяться обязанности:
• вычислительный центр должен отвечать за выработку общей стратегии использования информационной технологии, помогать пользователям как в работе, так и в обучении, устанавливать стандарты и определять политику применения программных и технических средств;
• персонал, использующий информационную технологию, должен придерживаться указаний вычислительного центра, осуществлять разработку своих локальных систем и технологий в соответствии с общим планом организации.
Рациональная методология использования информационной технологии позволит достичь большей гибкости, поддерживать общие стандарты, осуществить совместимость информационных локальных продуктов, снизить дублирование деятельности и др.
Выбор вариантов внедрения информационной технологии в фирме
При внедрении информационной технологии в фирму необходимо выбрать одну из двух основных концепций, отражающих сложившиеся точки зрения на существующую структуру организации и роль в ней компьютерной обработки информации.
Первая концепция ориентируется' на существующую структуру фирмы. Информационная технология приспосабливается к организационной структуре, и происходит лишь модернизация методов работы. Коммуникации развиты слабо, рационализируются только рабочие места. Происходит распределение функций между техническими работниками и специалистами. Степень риска от внедрения новой информационной технологии минимальна, так как затраты незначительны и организационная структура фирмы не меняется.
Основной недостаток такой стратегии — необходимость непрерывных изменений формы представления информации, приспособленной к конкретным технологическим методам и техническим средствам. Любое оперативное решение "вязнет" на различных этапах информационной технологии.
К достоинствам стратегии можно отнести минимальные степень риска и затраты.
Вторая концепция ориентируется на будущую структуру фирмы. Существующая структура будет модернизироваться.
Данная стратегия предполагает максимальное развитие коммуникаций и разработку новых организационных взаимосвязей. Продуктивность организационной структуры фирмы возрастает, так как рационально распределяются архивы данных, снижается объем циркулирующей по системным каналам информации и достигается сбалансированность между решаемыми задачами.
К основным ее недостаткам следует отнести:
• существенные затраты на первом этапе, связанном с разработкой общей концепции и обследованием всех подразделений фирмы;
•,, наличие психологической напряженности, вызванной предполагаемыми изменениями структуры фирмы и, как следствие, изменениями штатного расписания и должностных обязанностей.
Достоинствами данной стратегии являются:
• рационализация организационной структуры фирмы;
• максимальная занятость всех работников;
• высокий профессиональный уровень;
• интеграция профессиональных функций за счет использования компьютерных сетей.
Новая информационная технология в фирме должна быть такой, чтобы уровни информации и подсистемы, ее обрабатывающие, связывались между собой единым массивом информации. При этом предъявляются два требования. Во-первых, структура системы переработки информации должна соответствовать распределению полномочий в фирме. Во-вторых, информация внутри системы должна функционировать так, чтобы достаточно полно отражать уровни управления.
6. ВИДЫ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ
6.1 Фактографические информационно-поисковые системы
Автоматизированная информационная система (АИС) — это функционирующий на основе компьютеров и других технических средств информатики комплекс для сбора, хранения, актуализации (обновления) и обработки информации. Основу комплекса АИС составляют технические средства (компьютер или сеть компьютеров с периферийным оборудованием), программное обеспечение, языковые средства и информационные ресурсы. Обычно выделяют два крупных класса АИС — документальные и фактографические, хотя встречаются и комбинированные системы. Документальные АИС предназначены для работы с документами на естественном языке, такими, как книги, статьи, отчеты, труды конференций, патенты, диссертации, авторефераты, архивные материалы. Фактографические АИС, в отличие от документальных, оперируют непосредственно фактическими сведениями из соответствующей предметной области, которые извлекаются из документов и представляются в виде специальных форматизованных записей, созданных средствами технологии баз данных. Наконец, комбинированные документально-фактографические АИС с помощью общих технических и программных средств могут обрабатывать как документальную, так и фактографическую информацию, причем их информационные ресурсы могут быть как раздельными (кооперированные АИС), так и частично или полностью совмещенными (интегрированные АИС).
Наряду с документами существуют ФИИ, содержащие информацию в виде фактов, событий или их совокупность и зафиксированы на носителе.
Факт – некоторые достоверные, единичные события или явления, представленные детальным описанием через свои характерные особенности и свойства.
Как документ, так и факт в системе отношений между создателем и потребителем информации служит источником информации.
Между документальным и фактографическим источником есть много общего. Они зафиксированы на носителе и перемещаются во времени и пространстве.
Документальные и фактографические источники бывают:
Один документ может содержать один или несколько фактов, или не иметь их.
Документ, как правило, включает избыточную информацию, а факт не имеет ее.
Фактографические сообщения содержат:
Фактографические сообщения создаются либо путем извлечения фактов и сведений из содержащих их документов в результате аналитика–синтетической обработки, либо путем непосредственной регистрацией факта на носителе.
Наряду с фактографическими, существуют фактологические информационные сообщения, которые создаются путем последовательной логической переработки фактографических сообщений и содержат факты отсутствующие в явном виде в исходных материалах.
Поколения Автоматизированных фактографических ИПС
ФИПС 1-го поколения обеспечивает накопление данных об объектах, их коррекцию и поиск по одному признаку запроса с выдачей всего набора данных, имеющихся в фактографическом описании.
Отобранные данные принадлежат к одному классу и описываются заданным набором данных в фактографическом формате.
В таких системах автоматизируются: поиск и вывод информации. А в некоторых случаях вывод и коррекция фактографических описаний.
ФИПС 2-го поколения решает задачи накопления данных об объектах, их коррекции и поиска по фиксированному набору типов запросов.
Отобранные объекты могут принадлежат различным классам и имеют регламентированный, фиксированный формат.
В таких системах автоматизированы: ввод, вывод, поиск, коррекция и синтез информации.
ФИПС 3-го поколения накапливает данные об объектах, осуществляет их коррекцию и поиск по различному нерегламентированному кругу запросов с селективной выдачей информации, а также решает широкий круг задач.
В этих системах автоматизированы: ввод, вывод, поиск, коррекция и синтез информации, а также процесс внешнего взаимодействия потребителя с системой.
Критерии эффективности ИПС
В теории и практики ИПС существует огромное количество различных ИПС.
Оценить и сопоставить эффективность можно с помощью различных критериев.
Все критерии делятся на 4 группы:
1. Полнота выдачи – отношение выданных релевантных документов ко всем релевантным документам массива;
2. Точность выдачи – доля релевантных документов в выдачи;
3. Обратные критерии – потеря информации, информационный штурм;
4. Дополнительные критерии – чувствительность, изобретательность;
5. Потеря информации – доля не выданных релевантных документов;
6. Избирательность – способность осуществлять выдачу;
7. Чувствительность – способность системы не выдавать нерелевантные документы.
6.2 Геоинформационные системы
Когда о человеке говорят “Он прочно стоит на земле”, то имеет ввиду не только прямой смысл этих слов но и нечто основательное в характере, положение профессиональной квалификации. В информации, окружающей нас, тоже удивительно много “Стоит на земле”, хотя мы не всегда об этом задумываемся. Огромное количество практически необходимых знаний просто “Подвисают”, не будучи привязанными к тому участку земли, информацию о которых они несут. Те информационные системы, которые хранят эти знания, позволяют их актуализировать, сопоставлять, использовать для решения прикладных задач, называются географическими информационными системами, короче - геоинформационными системами (ГИС).
Как и многие виды информационных систем, ГИС уходят корнями в 60-е годы нашего века. Однако, их истинный расцвет состоялся лишь тогда, когда появились адекватные технические средства - огромные по емкости и скорости доступа носители информации и высококачественные графические визуальные устройства отображения информации - ведь в ГИС почти все разыгрывается на фоне географической карты. В нашей стране ГИС еще только “становятся на ноги”; специалисты предрекают им большое будущее.
Приведем пример возможной ГИС. Муниципальная ГИС большого города (прообразы таковых имеются и в России) обслуживает всех тех, для кого информация привязана к месту ее нахождения в городе: городские власти, архитектурное управление, транспортников, предприятия по обслуживанию городских коммунальных сетей, энергетиков, связистов, работников торговли (магазинов, торговых баз), милицию, медицинские службы (особенно скорой помощи), налоговые службы, строительные организации, санитарно-эпидемиологические службы, органы социальной защиты и т.д. - всех трудно перечислить, ибо современный город является сложным социальным, экономическим и техническим образованием, и количество служб и учреждений, поддерживающих его жизнедеятельность, велико. Почти всегда нужная им информация привязана к карте города - как проехать скорой помощи, где произошел выброс вредных веществ и куда они распространяются, где перекрыть трубопровод при аварии, в каком состоянии транспортные магистрали и как проехать, если некоторые из них временно перекрыты, и прочее, и прочее. Потенциальный клиент такой ГИС - как любая городская служба, так и рядовые граждане, которые используют ее как информационно-справочную систему.
Для развертывания такой ГИС необходимо решить ряд сложных и дорогостоящих организационных задач, в том числе
создания и ведения регулярно обновляемой цифровой (компьютерной) топо
графической основы;
организации согласованного обновления пространственной информации, со
бираемой различными ведомствами;
создания общегородских классификаторов основных структурных единиц го
рода (улиц, микрорайонов и т.д.);
создания единого координационного центра для ведения муниципальной
ГИС.
По-видимому, муниципальный уровень является самым низким, на котором возможно создание многоцелевой ГИС того типа, который описан выше. На уровне региона или государства в целом информация столь велика по объему и столь тематически многообразна, что целесообразно создание тематических ГИС. Одной из важнейших задач, для решения которых такие региональные и общегосударственные ГИС должны быть вскоре разработаны, является создание государственного земельного кадастра, производимое на основе постановления правительства по федеральной целевой программе, принятой в августе 1996 г. Слово “кадастр” означает реестр, содержащий сведения об объекте. Цель разработки земельного кадастра - способствовать проведению единой политики в области земельных отношений, обеспечению интересов государства и населения страны, создание цивилизованного рынка земли, защиты прав ее владельцев, арендаторов и т.д. Информация эта колоссальна по объему и требует постоянной актуализации, фиксирующей все изменения в сфере землепользования.
Создание ГИС может быть и объектом международного сотрудничества. Так, в период 1993 - 96 гг. усилиями шести стран создана ГИС “Черное море”. Будучи жизненно важным для нескольких стран, море претерпевает катастрофические изменения, приводящие к сокращению и гибели целых экосистем. ГИС “Черное море” включает огромный объем картографической информации (более 2000 карт), базы данных по геологии, метеорологии, физической океанографии, загрязнениям, биоресурсам, рыбным ресурсам. Таким образом, государственные органы прибрежных стран, научные работники, да и просто все заинтересованные в судьбе моря получили возможность доступа к комплексу информации о нем.
Не следует думать, что каждая ГИС является столь огромной. Достаточно широкое распространение получили, так называемые, настольные ГИС. Они также хранят картографическую информацию и базы данных, привязанные к ней, но в гораздо более локальных вариантах. Скажем, для автовладельца большой интерес может представить ГИС, содержащая сведения о дорогах в районе, их покрытиях (асфальтовые, грунтовые и т.д.).
Рис.6.11. Типовая структура ГИС
Для создания ГИС используют специализированные инструментальные программные средства, различные для разных классов ГИС. “Тяжелые” профессиональные системы типа Intergraph не предназначены для персональных компьютеров (хотя и существуют их усеченные версии). Для создания локальных ГИС на ПК существуют специальные программные средства, работающие в среде MS Windows. Так, отечественные программы GeoDraw и GeoGraph 1.5 позволяют создать ГИС на основе многослойной топологической модели географических данных. Такая модель позволяет описать не только координаты объектов, но и их качественные характеристики (например, взаимное расположение), что важно при преобразованиях изображений. К каждому слою изображения может быть подключено несколько таблиц баз данных; наоборот, каждая таблица может быть подключена к нескольким слоям. Пользователь этой инструментальной системы может наполнить ее конкретным содержанием, рис. 6.11.
Особой проблемой в ГИС является ввод графической (особенно картографической) информации и выбор ее форматов. Если ввод карты может быть осуществлен сканированием, то, в отличие от многих других задач хранения, обработки и вывода изображений, растровый формат изображения, создаваемый при сканировании, в ГИС менее удобен, чем векторный. Дело в том, что графическая информация в ГИС часто подвергается манипуляциям типа “растянуть”, “сжать” и более сложным геометрическим преобразованиям. Поэтому первоначальное растровое изображение в ГИС-системах обычно подвергается векторизации, т.е. установлению геометрических и формульных соотношений между линиями и точками, образующими изображение.
6.3 Информационные системы в образовании
Можно выделить следующие уровни управленческой деятельности с использованием ЭВМ В системе образования:
Традиционными программными подсистемами информационной системы управления ВУЗом являются: Абитуриент, Кадры, Учебные планы и программы, Зарплата, стипендии, Текущая успеваемость, Нагрузки преподавателей, Сессия и другие.
Примером того, какой может быть региональная информационная система управления в образовании при наличии достаточных ресурсов служит административная компьютерная система образовательного округа Jefferson County Public School.
Система обслуживает учреждения общего образования и 7 региональных университетов, обеспечивает службу администрации округа информационными ресурсами и непосредственно поддерживает образовательный процесс.
Есть группа данных, которые учебные заведения обязаны представлять в базу с установленной регулярностью.
К этим данным относятся:
Система развивается в следующих направлениях:
Компьютерные средства образования
Роль ИТ в системе образования:
Преимущества КСО :
Технологические преимущества КСО:
Использование КСО в учебном процессе способствует:
Отрицательные стороны КСО:
Компьютерное средство обучения (КСО) — это программное средство (программный комплекс) или программно-технический комплекс, предназначенный для решения определенных педагогических задач, имеющий предметное содержание и ориентированный на взаимодействие с обучаемым.
Классификация КСО по решаемым педагогическим задачам:
1) средства теоретической и технологической подготовки;
2) средства практической подготовки;
3) вспомогательные средства;
4) комплексные средства.
Компьютерные средства обучения:
6.4 Автоматизированные системы угольной промышленности
Основной задачей управления угольными предприятиями является обеспечение добычи и переработки угля в требуемом количестве и с необходимым качеством.
Угледобывающие предприятие (разрез, шахта) как объект управления характеризуется следующими основными особенностями:
1. Непрерывным территориальным развитием производства, рассредоточенностью и подвижностью производственных объектов, не стационарностью рабочих мест;
2. Наличие дискретных и непрерывных многооперационных и взаимосвязанных технологических процессов;
3. Случайным характером влияния природных условий на все производственные процессы, связанные с выемкой и транспортировкой угля;
4. Инерционностью основных технологических процессов по выемке и транспортированию угля и породы;
5. Необходимостью обеспечения безопасного ведения работ, особенно в подземных условиях во взрывоопасной среде;
6. Необходимостью постоянного согласования работы различных по назначению и характеру производственных объектов.
Технология добычи угля в современных угольных предприятиях характеризуется значительной территориальной и временной разобщенностью основных технологических процессов. Основные рабочие места (забои) и транспортные средства постоянно перемещающиеся в пространстве. Тем не менее, основные технологические процессы по добычи выполняются в определённой последовательности, и функционирование каждого технологического объекта не может протекать автономно, т.к. изменение одного технологического процесса неизбежно сказывается на других, и приводит, к нарушению нормального ритма производственного процесса предприятия в целом.
Непрерывность процессов, стационарность технологического оборудования и рабочих мест на углеобогатительных фабриках в большей степени, чем на угледобывающих предприятия, способствуют автоматизации технологических процессов.
Структура управления любым угледобывающим и перерабатывающим предприятиям имеет два характерных уровня: руководство с функциональными (аппарат управления) и производственные службы.
Первый уровень осуществляет руководство предприятием в целом, используя результаты длительности функциональных служб (технической и энергомеханической служб, планового отдела, бухгалтерии). Производственные службы осуществляют непосредственное руководство технологическими процессами, обеспечивая выполнение заданного плана.
Информационный основной деятельности аппарата управления угольного предприятия являются сведения, поступающие непосредственно от производственных участков, процессов и технологических объектов.
В качестве информационных каналов на шахтах и разрезах в настоящее время используются главным образом телефонная связь и передача данных в виде документов.
Существующая система управления угледобывающими перерабатывающими предприятиями имеет ряд существенных недостатков, основные:
1. Несоответствие между высоким уровнем механизации автоматизации основных производственных процессов.
2. Несовершенство организации функциональной структуры аппарата управления.
3. Многочисленность и разнородность различных видов документов, содержащих одну и ту же информацию.
4. Запаздыванию учётных, отчётных и аналитических данных о результатах работы предприятия (участка, процесса) за контролируемый период.
Неравномерность загрузки управленческого персонала.
Структура АСУП угольного предприятия строиться с учётом его специфических особенностей, закреплённых за ним функций управления, а так же информационных и административных связей предприятия с выше стоящими организациями.
Вычислительный комплекс предприятия является технической базой АСУП по обработке информации. Особенностью технологического процесса обработки данных с помощью вычислительного комплекса предприятия является наличие большого объема оперативной информации, которую необходимо считывать с датчиков и пультов ручного ввода в ритме с производственным процессом.
Связующим звеном АСУП предприятия с АСУ производственного объединения при решении задач управления производственно- хозяйственной деятельностью является организуемый на предприятии первичной информационный пункт(ПИП). В этом случае основными функциями ПИП являются: сбор и подготовка первичной информации, формируемой на предприятии по кругу задач, решаемый в информационном вычислительном центре (ИВЦ); обеспечение своевременной передачи исходной информации в ИВЦ и приёма от него производной информации; размножение производной информации, принятой из ИВЦ по телетайпу, и выдача её в отделы предприятия.
В общем виде технологический процесс и организация работы структурных подразделений АСУП строиться в строгой зависимости от режима и характера работы предприятия и от установленного регламента приёма и передачи информации с ИВЦ. Для каждого документа составляется технологическая карта его обработки, и в которой указывается все операции, их трудоёмкость и продолжительность. На основании отдельных технологических карт составляется общий график движения и обработки документов, в том числе подготовка их в отделах предприятий. Особенности организации работ по созданию АСУП заключается в следующем:
АСУП угольного предприятия разрабатывается в соответствии с планом развития отраслевой автоматизированной системы управления, на основе соответствующих директивных, руководящих и методических материалов.
Разработка АСУП осуществляется, как правило, специализированными научно- исследовательскими и проектными организациями с привлечением предприятия, для которого разрабатывается система. Заказчиком является производственное объединение. Работы проводятся под руководством головной научно-исследовательской организации, выступающей как генеральный проектировщик АСУП. Предприятие, для которого разрабатывается АСУП, создаёт у себя специализированное управление, способствующее внедрению системы и являющееся ядром будущей службы АСУП. В состав этого подразделения должны входить специалисты: по специализированным системам управления, т.е. системотехнике, по электронно-вычислительным машинам, инженеры-экономисты по организации механизированной обработки экономической информации, инженеры-технологи, математики-вычислители, инженеры по автоматике и телемеханике.
Внедрение АСУП представляет собой процесс постепенного перехода от существующей системы управления предприятием к новой. Внедрение начинается с опасной эксплуатации АСУП, осуществляемой силами предприятия при участии организаций-разработчиков. Цель опытной эксплуатации системы заключается в проверке в реальных производственных условиях процесса решения задач и функционирования технических средств и в обработке технологии сбора, передачи, обработки и выдачи информации.
По результатам опытной эксплуатации производится корректировка элементов проекта и подготавливается соответствующая документация - инструкции, технические условия, решения об организационных пристройках служб АСУП. Приёмка АСУП в промышленную эксплуатацию производится очередями после завершения и сдачи рабочего проекта каждой очереди и окончание опытной эксплуатации задачи подсистем этих очередей. Если задачи или подсистемы взаимосвязанные, в первую очередь внедряется из них, выходные параметры которых являются исходной информацией для решения других задач или функционирование подсистем. Организация функционирования любой системы складывается из структуры, ориентации и распределения функции между её элементами. Организационная структура присущая любому объекту управления, она характеризует также и создаваемую автоматизированную систему.
АСУ может быть разработана лишь при глубоком изучении организационной структуры объекта, которое обычно проводится на основе анализа информации. Информация может присутствовать в формализованном и неформализованном виде. Формализовано она представлена в виде документов. Изучение форм документов и их показателей позволяет оценить взаимодействие отдельных подразделений предприятия и отобразить это через существующий документооборот.
6.5 Опыт автоматизации промышленных предприятий
Программный комплекс "Галактика", разработанный одноименной российско-белорусской корпорацией, уже третий год успешно эксплуатируется на сотнях средних и крупных предприятий России и ближнего зарубежья. Среди них торговые предприятия, предприятия сферы услуг, а также различных отраслей промышленности: машиностроительные, горнодобывающие, горно-обогатительные, металлургические, нефтеперерабатывающие и многие другие. Отличительной особенностью "Галактики" является комплексный подход к проблеме автоматизации, охватывающий все сферы управления современным предприятием, включая хозяйственное и финансовое планирование, управление кадрами, бухгалтерский учет, оперативное управление и многое другое.
Контур "Управление производством". Зачем понадобился этот контур? Концептуальная модель "Галактики" базируется на тщательно проработанной технологии компьютерного ведения бухгалтерского и оперативного учета, легко адаптируемой под специфику различных типов предприятий. В основу архитектурного построения "Галактики" заложен принцип разделения комплексной системы автоматизации на ряд взаимосвязанных контуров — "Бухгалтерский учет", "Административное управление" и "Оперативное управление".
Назначение контура "Бухгалтерский учет" понятно из его названия — это инструмент работников бухгалтерии, где осуществляется обработка данных первичного учета и формируется вся необходимая финансовая отчетность предприятия. В этот же контур включен модуль по расчету заработной платы.
Контур "Административное управление" решает задачи финансового и хозяйственного планирования, учета и управления кадрами, организации электронного документооборота предприятия и т. п. В состав контура входят также модули управления маркетинга и анализа финансовой и хозяйственной деятельности.
Контур "Оперативный учет" предназначен в первую очередь для решения задач учета наличия и движения товарно-материальных ценностей, включая управление материально-техническим снабжением и реализацией, а также контроля взаиморасчетов с поставщиками и покупателями в соответствии с заключенными с ними договорами.
Казалось бы, перечисленных функций достаточно для организации полноценного учета практически для любых типов предприятий. Однако это не совсем так. Возьмем, к примеру, службу снабжения промышленного предприятия. Прежде чем заключить договоры с поставщиками на закупку комплектующих (сырья) необходимо рассчитать их потребность на перспективу. Такой расчет может быть выполнен только при наличии плана производства, подробной информации о составе выпускаемой продукции, нормах расхода комплектующих и т. п. Наконец, не следует забывать о задачах оперативного управления производственным процессом, включая контроль выполнения производственной программы.
Таким образом, существует целый ряд взаимосвязанных задач, присущих промышленным предприятиям, с которыми они сталкиваются в том или ином объеме. Интересно, что большинство известных фирм-разработчиков комплексных программ автоматизации предприятий как бы не замечает этих проблем или решает их частично. Поэтому, когда около года назад в системе "Галактика" появился новый контур "Управление производством", ориентированный на решение задач управления производственным процессом, — это было воспринято на уровне революционного события. Однако событие это было не случайным — корпорация "Галактика" имела к тому времени многолетний опыт решения задач, связанных с управлением производством. Поэтому появление нового контура в составе "Галактики" было вполне закономерно. Учитывая возрастающий интерес специалистов промышленных предприятий к рассматриваемым задачам, остановимся более подробно на основных модулях нового контура и их функциональных возможностях.
Технико-экономическое планирование и калькуляция плановой себестоимости. Модуль "Технико-экономическое планирование" (ТЭП) является центральным в контуре "Управление производством". Основное назначение модуля — автоматизация формирования плана производства и производственных программ, расчет потребностей в материальных и трудовых ресурсах, калькуляция плановой себестоимости выпускаемой продукции. Отличительной особенностью данного модуля является возможность его адаптации, осуществляемой на уровне настройки программы, к различным типам предприятий и методам планирования. Например, план производства можно составлять на основе результатов прошлого года, по сумме договоров на поставку продукции, по сумме производственных заказов и т. п. Производственная программа по цехам может формироваться (с учетом незавершенного производства) либо на основе плана производства, либо по сумме производственных заказов. Как и большинство модулей, модуль "ТЭП" может использоваться в составе комплекса "Галактика" и автономно.
Важнейшей задачей, решаемой модулем, является расчет плановой себестоимости производства в целом (в разрезе цехов, статей и элементов затрат) и отдельных изделий (полуфабрикатов). Расчет основывается на нормах расхода материалов и трудовых затрат на изготовление продукции с учетом планово-учетных или средних за месяц цен на материалы и тарифных ставок оплаты труда. И, наконец, имеется возможность расчета плановых отпускных цен на готовую продукцию, на основе рассчитанной плановой себестоимости.
Учет фактических затрат на производство.
Модуль "Учет затрат на производство" позволяет производить расчет фактических затрат на производство по итогам деятельности предприятия за отчетный период и анализировать отклонения фактической себестоимости от ее плановых показателей. Практически вся необходимая для расчетов информация (в частности, о прямых и косвенных затратах) поступает из модуля "Технико-экономическое планирование" и из контура "Бухгалтерский учет". Основным источником первичной информации является база бухгалтерских данных проводок. При этом пользователь может самостоятельно настраивать алгоритмы "разноски" косвенных затрат по объектам калькуляции.
Учет фактического выпуска готовой продукции и полуфабрикатов осуществляется на основе данных по соответствующим складским данным. Калькуляция может вестись как по предприятию в целом, так и в разрезе структурных подразделений. Имеется возможность расчета фактической себестоимости отдельных изделий и производственных заказов.
Техническая подготовка производства. Специальный модуль "Техническая подготовка производства" позволяет автоматизировать решение задач, связанных с конструкторской и технологической подготовкой производства. Модуль необходим как при освоении серийного производства изделий, так и при подготовке единичных производственных заказов. Для автоматизации формирования конструкторской документации в стандарте ЕСКД ведется база данных по номенклатуре выпускаемых изделий. При этом допускается описание иерархической структуры изделий любого класса сложности.
Технологическая подготовка производства в стандартах ЕСКД предполагает описание последовательности изготовления изделий на уровне видов работ, технологических операций и переходов. При этом имеется возможность производить расчет потребности в материалах, трудовых ресурсах, оборудовании, оснастке и инструменте практически в любых разрезах: предприятия, подразделения, изделия, группы продукции, заказа и т. п.
В первую очередь модуль ориентирован на предприятия машиностроительного профиля, однако, гибкость настройки позволяет эффективно использовать его и на других типах предприятий.
Оперативное управление производством. Модуль "Оперативное управление производством" предназначен для работников планово-диспетчерских служб предприятия. Он позволяет контролировать ход выполнения производственной программы, следить за движением материальных потоков по цехам производства (на уровне маршрутных карт, листов и т. п.), а также осуществлять детальный учет незавершенного производства.
Обратная связь с клиентами. Все модули контура "Управление производством" изначально проектировались как универсальный инструмент, одинаково пригодный для промышленных предприятий различного профиля. Тем не менее, на практике зачастую возникает необходимость доработки модулей под специфику конкретного клиента. По мнению руководства корпорации "Галактика", постоянная обратная связь с такими клиентами в значительной степени способствует углублению и развитию системы.
Приведем небольшой пример. Воронежский механический завод прислал около 15 предложений по расширению функциональных возможностей и улучшению эргономики модулей контура "Управление производством". Большинство из них было учтено при разработке новой версии системы, в частности, было введено новое понятие — "дополнительные расходы на технологические испытания". Кроме того, по многочисленным пожеланиям заказчиков за прошедший год количество формируемых отчетных форм было увеличено в полтора раза.
У читателей может возникнуть резонный вопрос: "Является ли рассмотренный нами новый контур "Галактики" единственной разработкой такого рода? " Конечно, нет. Наверняка, на ряде предприятий существуют и успешно функционируют аналогичные "собственные" разработки. В чем же тогда преимущество "Галактики"? Оно заключается в том, что корпорация "Галактика" выпустила первый "тиражный" продукт, ориентированный на решение задач управления производством, который может быть легко адаптирован под различные виды производства. Кроме того, "тиражный" продукт имеет всю необходимую поддержку со стороны фирмы-разработчика - наличие документации, консультаций, службы внедрения, гарантийного обслуживания и т. п.
Наконец, немаловажным фактором является то, что контур "Управление производством" функционирует в составе единой системы "Галактика", ориентированной на решение всего спектра задач автоматизации деятельности средних и крупных предприятий и корпораций.
ЛИТЕРАТУРА
Основная:
Дополнительная: