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
Лекция №1
Информационные процессы в экономике
и объективная необходимость их автоматизации
См. Романов А.Н., Одинцов Б.Е. Информационные системы в экономике.-М.: Вузовский учебник, 2006.-300с.; с. 5-11.
Информационная деятельность в РФ регулируется законом №149-ФЗ от 27.06.06.
В настоящем Федеральном законе (статья 2) используются следующие основные понятия:
1) информация - сведения (сообщения, данные) независимо от формы их представления;
2) информационные технологии - процессы, методы поиска, сбора, хранения, обработки, предоставления, распространения информации и способы осуществления таких процессов и методов;
3) информационная система - совокупность содержащейся в базах данных информации и обеспечивающих ее обработку информационных технологий и технических средств;
4) информационно-телекоммуникационная сеть - технологическая система, предназначенная для передачи по линиям связи информации, доступ к которой осуществляется с использованием средств вычислительной техники;
5) обладатель информации - лицо, самостоятельно создавшее информацию либо получившее на основании закона или договора право разрешать или ограничивать доступ к информации, определяемой по каким-либо признакам;
6) доступ к информации - возможность получения информации и ее использования;
7) конфиденциальность информации - обязательное для выполнения лицом, получившим доступ к определенной информации, требование не передавать такую информацию третьим лицам без согласия ее обладателя;
8) предоставление информации - действия, направленные на получение информации определенным кругом лиц или передачу информации определенному кругу лиц;
9) распространение информации - действия, направленные на получение информации неопределенным кругом лиц или передачу информации неопределенному кругу лиц;
10) электронное сообщение - информация, переданная или полученная пользователем информационно-телекоммуникационной сети;
11) документированная информация - зафиксированная на материальном носителе путем документирования информация с реквизитами, позволяющими определить такую информацию или в установленных законодательством Российской Федерации случаях ее материальный носитель;
12) оператор информационной системы - гражданин или юридическое лицо, осуществляющие деятельность по эксплуатации информационной системы, в том числе по обработке информации, содержащейся в ее базах данных.
Информационное обеспечение является составной частью более широкого понятия информационных технологий. Информационное обеспечение чаще всего соотносится с организационно-управленческой и производственно-технологической сферой. Поэтому под информационным обеспечением будем понимать совокупность процессов сбора, обработки, хра нения, анализа и выдачи информации, необходимой для обеспе чения управленческой деятельности и технологических процессов.
В плане оперирования с информацией в процессах ее со здания (порождения), сбора, выдачи и потребления важное зна чение имеет понятие документированной информации.
Под документированием информации в широком смысле слова можно понимать выделение единичной смысловой части информации (данных) но некоторой предметной области в об щей ее массе, обособление этой части с приданием ему само стоятельной роли (имя, статус, реквизиты и т. п.). Процесс до кументирования превращает информацию в информационные ресурсы.
Таким образом, документирование информации подводит к одному из самых фундаментальных понятии в сфере инфор мационного обеспечения — информационным системам.
1.2 Понятие экономической информационной системы. Классы ИС
Понятие информационной системы многогранно и имеет несколько опре делений и подходов, например, нормативно-правовое (закон №149-ФЗ). Опыт, практика создания и использования автоматизиро ванных информационных систем в различных сферах деятельности позволяет дать более широкое и универсальное опреде ление, которое полнее отражает все аспекты их сущности.
Под информационной системой понимается организованная совокупность программно-технических и дру гих вспомогательных средств, технологических процессов и функционально-определенных групп работников, обеспечивающих сбор, представление и накопление информационных ресурсов в определенной предметной области, поиск и выдачу сведений, необходимых для удовлетворения информационных потребностей установленного контингента пользователей - абонентов системы.
Информационные системы, в которых представление, хранение и обработка информации осуществляются с помощью вычислительной техники, называются автоматизированными, или сокращенно АИС.
Информационные системы можно классифицировать по целому ряду различных признаков. В основу рассматриваемой классификации положены наиболее существенные признаки, определяющие функциональные возможности и особенности построения современных систем. В зависимости от объема решаемых задач, используемых технических средств, организации функционирования, информационные системы делятся на ряд групп (классов) (рис.1.1).
По типу хранимых данных ИС разделяются на фактографические, документальные и геоинформационные.
Фактографические ИС накапливают и хранят данные и виде множества экземпляров одного или нескольких типов структурных элементов (информационных объектов). Каждый из таких экземпляров структурных элементов или некоторая их совокупность отражают сведения по какому-либо факту, собы тию и т. д., отделенному (вычлененному) от всех прочих сведе ний и фактов. Структура каждого типа информационного объекта состоит из конечного набора реквизитов, отражающих основные аспекты и характеристики сведений для объектов дан ной предметной области. Комплек тование информационной базы в фактографических ИС вклю чает, как правило, обязательный процесс структуризации входной информации из документального источника. Структу ризация при этом осуществляется через определение (выделе ние, вычленение) экземпляров информационных объектов определенного типа, информация о которых имеется в докумен те, и заполнение их реквизитов.
В документальных ИС единичным элементом информа ции является нерасчлененный на более мелкие элементы доку мент и информация при вводе (входной документ), как прави ло, не структурируется, или структурируется в ограниченном виде. Для вводимого документа могут устанавливаться некото рые формализованные позиции —дата изготовления, испол нитель, тематика и т. д.
В геоинформационных ИС данные организованы в виде отдельных информационных объектов (с определенным набо ром реквизитов), привязанных к общей электронной топогра фической основе (электронной карте).
Основываясь на степени автоматизации информационных процессов в системе управления фирмой, информационные системы делятся на ручные, автоматические и автоматизированные.
Рис. 1.1. Класcификация информационных систем
Ручные ИС характеризуются отсутствием современных технических средств переработки информации и выполнением всех операций человеком.
В автоматических ИС все операции по переработке информации выполняются без участия человека.
Автоматизированные ИС предполагают участие в процессе обработки информации и человека, и технических средств, причем главная роль в выполнении рутинных операций обработки данных отводится компьютеру. Именно этот класс систем соответствует современному представлению понятия "информационная система".
В зависимости от характера обработки данных ИС делятся на информационно-поисковые и информационно-решающие.
Информационно-поисковые системы производят ввод, систематизацию, хранение, выдачу информации по запросу пользователя без сложных преобразований данных. (Например, ИС библиотечного обслуживания, резервирования и продажи билетов на транспорте, бронирования мест в гостиницах и пр.)
Информационно-решающие системы осуществляют, кроме того, операции переработки информации по определенному алгоритму. По характеру использования выходной информации такие системы принято делить на управляющие и советующие.
Результирующая информация управляющих ИС непосредственно трансформируется в принимаемые человеком решения. Для этих систем характерны задачи расчетного характера и обработка больших объемов данных. (Например, ИС планирования производства или заказов, бухгалтерского учета.)
Советующие ИС вырабатывают информацию, которая принимается человеком к сведению и учитывается при формировании управленческих решений, а не инициирует конкретные действия. Эти системы имитируют интеллектуальные процессы обработки знаний, а не данных. (Например, экспертные системы.)
В зависимости от сферы применения различают следующие классы ИС.
Информационные системы организационного управления - предназначены для автоматизации функций управленческого персонала как промышленных предприятий, так и непромышленных объектов (гостиниц, банков, магазинов и пр.).
Основными функциями подобных систем являются: оперативный контроль и регулирование, оперативный учет и анализ, перспективное и оперативное планирование, бухгалтерский учет, управление сбытом, снабжением и другие экономические и организационные задачи.
ИС управления технологическими процессами (ТП) - служат для автоматизации функций производственного персонала по контролю и управлению производственными операциями. В таких системах обычно предусматривается наличие развитых средств измерения параметров технологических процессов (температуры, давления, химического состава и т.п.), процедур контроля допустимости значений параметров и регулирования технологических процессов.
ИС автоматизированного проектирования (САПР) - предназначены для автоматизации функций инженеров-проектировщиков, конструкторов, архитекторов, дизайнеров при создании новой техники или технологии. Основными функциями подобных систем являются: инженерные расчеты, создание графической документации (чертежей, схем, планов), создание проектной документации, моделирование проектируемых объектов.
Интегрированные (корпоративные) ИС - используются для автоматизации всех функций фирмы и охватывают весь цикл работ от планирования деятельности до сбыта продукции. Они включают в себя ряд модулей (подсистем), работающих в едином информационном пространстве и выполняющих функции поддержки соответствующих направлений деятельности. Типовые задачи, решаемые модулями корпоративной системы, приведены в таблице 1.1.
|
Таблица 1.1. Функциональное назначение модулей корпоративной ИС. |
||||
|
Подсистема маркетинга |
Производственные подсистемы |
Финансовые и учетные подсистемы |
Подсистема кадров (человеческих ресурсов) |
Прочие подсистемы (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 зарплаты |
Анализ современного состояния рынка ИС показывает устойчивую тенденцию роста спроса на информационные системы организационного управления. Причем спрос продолжает расти именно на интегрированные системы управления. Автоматизация отдельной функции, например, бухгалтерского учета или сбыта готовой продукции, считается уже пройденным этапом для многих предприятий.
В таблице 1.2 приведен перечень наиболее популярных в настоящее время программных продуктов для реализации ИС организационного управления различных классов.
|
Таблица 1.2. Классификация рынка информационных систем |
|||
|
Локальные системы |
Малые интегрированные системы |
Средние интегрированные системы |
Крупные интегрированные системы (IC) |
|
|
|
|
Существует классификация ИС в зависимости от уровня управления, на котором система используется.
Информационная система оперативного уровня - поддерживает исполнителей, обрабатывая данные о сделках и событиях (счета, накладные, зарплата, кредиты, поток сырья и материалов). Информационная система оперативного уровня является связующим звеном между фирмой и внешней средой.
Задачи, цели, источники информации и алгоритмы обработки на оперативном уровне заранее определены и в высокой степени структурированы.
Информационные системы специалистов - поддерживают работу с данными и знаниями, повышают продуктивность и производительность работы инженеров и проектировщиков. Задача подобных информационных систем - интеграция новых сведений в организацию и помощь в обработке бумажных документов.
Информационные системы уровня менеджмента - используются работниками среднего управленческого звена для мониторинга, контроля, принятия решений и администрирования. Основные функции этих информационных систем:
Стратегическая информационная система - компьютерная информационная система, обеспечивающая поддержку принятия решений по реализации стратегических перспективных целей развития организации.
Информационные системы стратегического уровня помогают высшему звену управленцев решать неструктурированные задачи, осуществлять долгосрочное планирование. Основная задача - сравнение происходящих во внешнем окружении изменений с существующим потенциалом фирмы. Они призваны создать общую среду компьютерной телекоммуникационной поддержки решений в неожиданно возникающих ситуациях. Используя самые совершенные программы, эти системы способны в любой момент предоставить информацию из многих источников. Некоторые стратегические системы обладают ограниченными аналитическими возможностями.
1.3 Типовые архитектуры ИС
С точки зрения программно-аппаратной реализации можно выделить ряд типовых архитектур ИС.
Традиционные архитектурные решения основаны на использовании выделенных файл-серверов или серверов баз данных. Существуют также варианты архитектур корпоративных информационных систем, базирующихся на технологии Internet (Intranet-приложения). Следующая разновидность архитектуры информационной системы основывается на концепции "хранилища данных" (DataWarehouse) - интегрированной информационной среды, включающей разнородные информационные ресурсы. И, наконец, для построения глобальных распределенных информационных приложений используется архитектура интеграции информационно-вычислительных компонентов на основе объектно-ориентированного подхода.
Индустрия разработки автоматизированных информационных систем управления зародилась в 1950-х - 1960-х годах и к концу века приобрела вполне законченные формы.
На первом этапе основным подходом в проектировании ИС был метод "снизу-вверх", когда система создавалась как набор приложений, наиболее важных в данный момент для поддержки деятельности предприятия. Основной целью этих проектов было не создание тиражируемых продуктов, а обслуживание текущих потребностей конкретного учреждения. Такой подход отчасти сохраняется и сегодня. В рамках "лоскутной автоматизации" достаточно хорошо обеспечивается поддержка отдельных функций, но практически полностью отсутствует стратегия развития комплексной системы автоматизации, а объединение функциональных подсистем превращается в самостоятельную и достаточно сложную проблему.
Создавая свои отделы и управления автоматизации, предприятия пытались "обустроиться" своими силами. Однако периодические изменения технологий работы и должностных инструкций, сложности, связанные с разными представлениями пользователей об одних и тех же данных, приводили к непрерывным доработкам программных продуктов для удовлетворения все новых и новых пожеланий отдельных работников. Как следствие - и работа программистов, и создаваемые ИС вызывали недовольство руководителей и пользователей системы.
Лекция №2
Методика создания информационных систем
управления экономической деятельностью
2.1 Методы программной инженерии в проектировании ИС
Следующий этап связан с осознанием того факта, что существует потребность в достаточно стандартных программных средствах автоматизации деятельности различных учреждений и предприятий. Из всего спектра проблем разработчики выделили наиболее заметные: автоматизацию ведения бухгалтерского аналитического учета и технологических процессов. Системы начали проектироваться "сверху-вниз", т.е. в предположении, что одна программа должна удовлетворять потребности многих пользователей.
Сама идея использования универсальной программы накладывает существенные ограничения на возможности разработчиков по формированию структуры базы данных, экранных форм, по выбору алгоритмов расчета. Заложенные "сверху" жесткие рамки не дают возможности гибко адаптировать систему к специфике деятельности конкретного предприятия: учесть необходимую глубину аналитического и производственно-технологического учета, включить необходимые процедуры обработки данных, обеспечить интерфейс каждого рабочего места с учетом функций и технологии работы конкретного пользователя. Решение этих задач требует серьезных доработок системы. Таким образом, материальные и временные затраты на внедрение системы и ее доводку под требования заказчика обычно значительно превышают запланированные показатели.
Согласно статистическим данным, собранным Standish Group (США), из 8380 проектов, обследованных в США в 1994 году, неудачными оказались более 30% проектов, общая стоимость которых превышала 80 миллиардов долларов. При этом оказались выполненными в срок лишь 16% от общего числа проектов, а перерасход средств составил 189% от запланированного бюджета.
В то же время, заказчики ИС стали выдвигать все больше требований, направленных на обеспечение возможности комплексного использования корпоративных данных в управлении и планировании своей деятельности.
Таким образом, возникла насущная необходимость формирования новой методологии построения информационных систем.
Цель такой методологии заключается в регламентации процесса проектирования ИС и обеспечении управления этим процессом с тем, чтобы гарантировать выполнение требований как к самой ИС, так и к характеристикам процесса разработки. Основными задачами, решению которых должна способствовать методология проектирования корпоративных ИС, являются следующие:
Внедрение методологии должно приводить к снижению сложности процесса создания ИС за счет полного и точного описания этого процесса, а также применения современных методов и технологий создания ИС на всем жизненном цикле ИС - от замысла до реализации.
Проектирование ИС охватывает три основные области:
Проектирование информационных систем всегда начинается с определения цели проекта. В общем виде цель проекта можно определить как решение ряда взаимосвязанных задач, включающих в себя обеспечение на момент запуска системы и в течение всего времени ее эксплуатации:
Согласно современной методологии, процесс создания ИС представляет собой процесс построения и последовательного преобразования ряда согласованных моделей на всех этапах жизненного цикла (ЖЦ) ИС. На каждом этапе ЖЦ создаются специфичные для него модели - организации, требований к ИС, проекта ИС, требований к приложениям и т.д. Модели формируются рабочими группами команды проекта, сохраняются и накапливаются в репозитории проекта. Создание моделей, их контроль, преобразование и предоставление в коллективное пользование осуществляется с использованием специальных программных инструментов - CASE-средств.
2.2 Этапы проектирования ИС
Процесс создания ИС делится на ряд этапов (стадий), ограниченных некоторыми временными рамками и заканчивающихся выпуском конкретного продукта (моделей, программных продуктов, документации и пр.).
Обычно выделяют следующие этапы создания ИС: формирование требований к системе, проектирование, реализация, тестирование, эксплуатация и сопровождение. (Последние два этапа далее не рассматриваются).
Начальным этапом процесса создания ИС является моделирование бизнес-процессов, протекающих в организации и реализующих ее цели и задачи. Модель организации, описанная в терминах бизнес-процессов и бизнес-функций, позволяет сформулировать основные требования к ИС. Это фундаментальное положение методологии обеспечивает объективность в выработке требований к проектированию системы. Множество моделей описания требований к ИС затем преобразуется в систему моделей, описывающих концептуальный проект ИС. Формируются модели архитектуры ИС, требований к программному обеспечению (ПО) и информационному обеспечению (ИО). Затем формируется архитектура ПО и ИО, выделяются корпоративные БД и отдельные приложения, формируются модели требований к приложениям и проводится их разработка, тестирование и интеграция.
Целью начальных этапов создания ИС, выполняемых на стадии анализа деятельности организации, является формирование требований к ИС, корректно и точно отражающих цели и задачи организации-заказчика. Чтобы специфицировать процесс создания ИС, отвечающей потребностям организации, нужно выяснить и четко сформулировать, в чем заключаются эти потребности. Для этого необходимо определить требования заказчиков к ИС и отобразить их на языке моделей в требования к разработке проекта ИС так, чтобы обеспечить соответствие целям и задачам организации.
Задача формирования требований к ИС является одной из наиболее ответственных, трудно формализуемых и наиболее дорогих и тяжелых для исправления в случае ошибки. Современные инструментальные средства и программные продукты позволяют достаточно быстро создавать ИС по готовым требованиям. Но зачастую эти системы не удовлетворяют заказчиков, требуют многочисленных доработок, что приводит к резкому удорожанию фактической стоимости ИС. Основной причиной такого положения является неправильное, неточное или неполное определение требований к ИС на этапе анализа.
На этапе проектирования прежде всего формируются модели данных. Проектировщики в качестве исходной информации получают результаты анализа. Построение логической и физической моделей данных является основной частью проектирования базы данных. Полученная в процессе анализа информационная модель сначала преобразуется в логическую, а затем в физическую модель данных.
Параллельно с проектированием схемы базы данных выполняется проектирование процессов, чтобы получить спецификации (описания) всех модулей ИС. Оба эти процесса проектирования тесно связаны, поскольку часть бизнес-логики обычно реализуется в базе данных (ограничения, триггеры, хранимые процедуры). Главная цель проектирования процессов заключается в отображении функций, полученных на этапе анализа, в модули информационной системы. При проектировании модулей определяют интерфейсы программ: разметку меню, вид окон, горячие клавиши и связанные с ними вызовы.
Конечными продуктами этапа проектирования являются:
Кроме того, на этапе проектирования осуществляется также разработка архитектуры ИС, включающая в себя выбор платформы (платформ) и операционной системы (операционных систем). В неоднородной ИС могут работать несколько компьютеров на разных аппаратных платформах и под управлением различных операционных систем. Кроме выбора платформы, на этапе проектирования определяются следующие характеристики архитектуры:
Этап проектирования завершается разработкой технического проекта ИС.
На этапе реализации осуществляется создание программного обеспечения системы, установка технических средств, разработка эксплуатационной документации.
Этап тестирования обычно оказывается распределенным во времени.
После завершения разработки отдельного модуля системы выполняют автономный тест, который преследует две основные цели:
После того как автономный тест успешно пройдет, модуль включается в состав разработанной части системы и группа сгенерированных модулей проходит тесты связей, которые должны отследить их взаимное влияние.
Далее группа модулей тестируется на надежность работы, то есть проходят, во-первых, тесты имитации отказов системы, а во-вторых, тесты наработки на отказ. Первая группа тестов показывает, насколько хорошо система восстанавливается после сбоев программного обеспечения, отказов аппаратного обеспечения. Вторая группа тестов определяет степень устойчивости системы при штатной работе и позволяет оценить время безотказной работы системы. В комплект тестов устойчивости должны входить тесты, имитирующие пиковую нагрузку на систему.
Затем весь комплект модулей проходит системный тест - тест внутренней приемки продукта, показывающий уровень его качества. Сюда входят тесты функциональности и тесты надежности системы.
Последний тест информационной системы - приемо-сдаточные испытания. Такой тест предусматривает показ информационной системы заказчику и должен содержать группу тестов, моделирующих реальные бизнес-процессы, чтобы показать соответствие реализации требованиям заказчика.
Необходимость контролировать процесс создания ИС, гарантировать достижение целей разработки и соблюдение различных ограничений (бюджетных, временных и пр.) привело к широкому использованию в этой сфере методов и средств программной инженерии: структурного анализа, объектно-ориентированного моделирования, CASE-систем.
Этап тестирование завершается вводом системы в эксплуатацию.
Организация канонического проектирования ИС ориентирована на использование главным образом каскадной модели жизненного цикла ИС. Стадии и этапы работы описаны в стандарте ГОСТ 34.601-90.
В зависимости от сложности объекта автоматизации и набора задач, требующих решения при создании конкретной ИС, стадии и этапы работ могут иметь различную трудоемкость. Допускается объединять последовательные этапы и даже исключать некоторые из них на любой стадии проекта. Допускается также начинать выполнение работ следующей стадии до окончания предыдущей.
Стадии и этапы создания ИС, выполняемые организациями-участниками, прописываются в договорах и технических заданиях на выполнение работ:
Стадия 1. Формирование требований к ИС.
На начальной стадии проектирования выделяют следующие этапы работ:
Стадия 2. Разработка концепции ИС.
Стадия 3. Техническое задание.
Стадия 4. Эскизный проект.
Стадия 5. Технический проект.
Стадия 6. Рабочая документация.
Стадия 7. Ввод в действие.
Стадия 8. Сопровождение ИС.
Oбследование- это изучение и диагностический анализ организационной структуры предприятия, его деятельности и существующей системы обработки информации. Материалы, полученные в результате обследования, используются для:
На этапе обследования целесообразно выделить две составляющие: определение стратегии внедрения ИС и детальный анализ деятельности организации.
Основная задача первого этапа обследования - оценка реального объема проекта, его целей и задач на основе выявленных функций и информационных элементов автоматизируемого объекта высокого уровня. Эти задачи могут быть реализованы или заказчиком ИС самостоятельно, или с привлечением консалтинговых организаций. Этап предполагает тесное взаимодействие с основными потенциальными пользователями системы и бизнес-экспертами. Основная задача взаимодействия - получить полное и однозначное понимание требований заказчика. Как правило, нужная информация может быть получена в результате интервью, бесед или семинаров с руководством, экспертами и пользователями.
По завершении этой стадии обследования появляется возможность определить вероятные технические подходы к созданию системы и оценить затраты на ее реализацию (затраты на аппаратное обеспечение, закупаемое программное обеспечение и разработку нового программного обеспечения ).
Результатом этапа определения стратегии является документ (технико-экономическое обоснование проекта), где четко сформулировано, что получит заказчик, если согласится финансировать проект, когда он получит готовый продукт (график выполнения работ) и сколько это будет стоить (для крупных проектов должен быть составлен график финансирования на разных этапах работ). В документе желательно отразить не только затраты, но и выгоду проекта, например время окупаемости проекта, ожидаемый экономический эффект (если его удается оценить).
Ориентировочное содержание этого документа:
На этапе детального анализа деятельности организации изучаются задачи, обеспечивающие реализацию функций управления, организационная структура, штаты и содержание работ по управлению предприятием, а также характер подчиненности вышестоящим органам управления. На этом этапе должны быть выявлены:
Аналитики собирают и фиксируют информацию в двух взаимосвязанных формах:
При изучении каждой функциональной задачи управления определяются:
Одной из наиболее трудоемких, хотя и хорошо формализуемых задач этого этапа является описание документооборота организации. При обследовании документооборота составляется схема маршрута движения документов, которая должна отразить:
По результатам обследования устанавливается перечень задач управления, решение которых целесообразно автоматизировать, и очередность их разработки.
На этапе обследования следует классифицировать планируемые функции системы по степени важности. Один из возможных форматов представления такой классификации - MuSCoW. Эта аббревиатура расшифровывается так: Must have - необходимые функции; Should have - желательные функции; Could have - возможные функции; Won't have - отсутствующие функции.
Функции первой категории обеспечивают критичные для успешной работы системы возможности.
Реализация функций второй и третьей категорий ограничивается временными и финансовыми рамками: разрабатывается то, что необходимо, а также максимально возможное в порядке приоритета число функций второй и третьей категорий.
Последняя категория функций особенно важна, поскольку необходимо четко представлять границы проекта и набор функций, которые будут отсутствовать в системе.
Модели деятельности организации создаются в двух видах:
На этапе анализа необходимо привлекать к работе группы тестирования для решения следующих задач:
Привлечение тестировщиков на ранних этапах разработки является целесообразным для любых проектов. Если проектное решение оказалось неудачным и это обнаружено слишком поздно (на этапе разработки или, что еще хуже, на этапе внедрения в эксплуатацию), то исправление ошибки проектирования обходится очень дорого. Чем раньше группы тестирования выявляют ошибки в информационной системе, тем ниже стоимость сопровождения системы. Время на тестирование системы и на исправление обнаруженных ошибок следует предусматривать не только на этапе разработки, но и на этапе проектирования.
Для автоматизации тестирования следует использовать системы отслеживания ошибок (bug tracking). Это позволяет иметь единое хранилище ошибок, отслеживать их повторное появление, контролировать скорость и эффективность исправления ошибок, видеть наиболее нестабильные компоненты системы, а также поддерживать связь между группой разработчиков и группой тестирования (уведомления об изменениях по e-mail и т.п.). Чем больше проект, тем сильнее потребность в bug tracking.
Результаты обследования представляют объективную основу для формирования технического задания на информационную систему.
Техническое задание- это документ, определяющий цели, требования и основные исходные данные, необходимые для разработки автоматизированной системы управления.
При разработке технического задания необходимо решить следующие задачи:
Эскизный проект предусматривает разработку предварительных проектных решений по системе и ее частям.
Выполнение стадии эскизного проектирования не является строго обязательной. Если основные проектные решения определены ранее или достаточно очевидны для конкретной ИС и объекта автоматизации, то эта стадия может быть исключена из общей последовательности работ.
Содержание эскизного проекта задается в ТЗ на систему. Как правило, на этапе эскизного проектирования определяются:
По результатам проделанной работы оформляется, согласовывается и утверждается документация в объеме, необходимом для описания полной совокупности принятых проектных решений и достаточном для дальнейшего выполнения работ по созданию системы.
На основе технического задания (и эскизного проекта) разрабатывается технический проект ИС. Технический проект системы - это техническая документация, содержащая общесистемные проектные решения, алгоритмы решения задач, а также оценку экономической эффективности автоматизированной системы управления и перечень мероприятий по подготовке объекта к внедрению.
На этом этапе осуществляется комплекс научно-исследовательских и экспериментальных работ для выбора основных проектных решений и расчет экономической эффективности системы.
В завершение стадии технического проектирования производится разработка документации на поставку серийно выпускаемых изделий для комплектования ИС, а также определяются технические требования и составляются ТЗ на разработку изделий, не изготовляемых серийно.
На стадии "рабочая документация" осуществляется создание программного продукта и разработка всей сопровождающей документации. Документация должна содержать все необходимые и достаточные сведения для обеспечения выполнения работ по вводу ИС в действие и ее эксплуатации, а также для поддержания уровня эксплуатационных характеристик (качества) системы. Разработанная документация должна быть соответствующим образом оформлена, согласована и утверждена.
Для ИС, которые являются разновидностью автоматизированных систем, устанавливают следующие основные виды испытаний: предварительные, опытная эксплуатация и приемочные. При необходимости допускается дополнительно проведение других видов испытаний системы и ее частей.
В зависимости от взаимосвязей частей ИС и объекта автоматизации испытания могут быть автономные или комплексные. Автономные испытания охватывают части системы. Их проводят по мере готовности частей системы к сдаче в опытную эксплуатацию. Комплексные испытания проводят для групп взаимосвязанных частей или для системы в целом.
Для планирования проведения всех видов испытаний разрабатывается документ "Программа и методика испытаний". Разработчик документа устанавливается в договоре или ТЗ. В качестве приложения в документ могут включаться тесты или контрольные примеры.
Предварительные испытания проводят для определения работоспособности системы и решения вопроса о возможности ее приемки в опытную эксплуатацию. Предварительные испытания следует выполнять после проведения разработчиком отладки и тестирования поставляемых программных и технических средств системы и представления им соответствующих документов об их готовности к испытаниям, а также после ознакомления персонала ИС с эксплуатационной документацией.
Опытную эксплуатацию системы проводят с целью определения фактических значений количественных и качественных характеристик системы и готовности персонала к работе в условиях ее функционирования, а также определения фактической эффективности и корректировки, при необходимости, документации.
Приемочные испытания проводят для определения соответствия системы техническому заданию, оценки качества опытной эксплуатации и решения вопроса о возможности приемки системы в постоянную эксплуатацию.
Методы типового проектирования ИС достаточно подробно рассмотрены в литературе (Смирнова Г.Н., Сорокин А.А., Тельнов Ю.Ф. Проектирование экономических информационных систем М.: Финансы и статистика, 2002). В данной книге приведены основные определения и представлено задание для разработки проекта ИС методом типового проектирования (кейс "Проектирование ИС предприятия оптовой торговли лекарственными препаратами").
Типовое проектирование ИС предполагает создание системы из готовых типовых элементов. Основополагающим требованием для применения методов типового проектирования является возможность декомпозиции проектируемой ИС на множество составляющих компонентов (подсистем, комплексов задач, программных модулей и т.д.). Для реализации выделенных компонентов выбираются имеющиеся на рынке типовые проектные решения, которые настраиваются на особенности конкретного предприятия.
Типовое проектное решение (ТПР)- это тиражируемое (пригодное к многократному использованию) проектное решение.
Принятая классификация ТПР основана на уровне декомпозиции системы. Выделяются следующие классы ТПР:
Каждое типовое решение предполагает наличие, кроме собственно функциональных элементов (программных или аппаратных), документации с детальным описанием ТПР и процедур настройки в соответствии с требованиями разрабатываемой системы.
Реализация типового проекта предусматривает выполнение следующих операций:
В основе проектирования ИС лежит моделирование предметной области. Для того чтобы получить адекватный предметной области проект ИС в виде системы правильно работающих программ, необходимо иметь целостное, системное представление модели, которое отражает все аспекты функционирования будущей информационной системы. При этом под моделью предметной области понимается некоторая система, имитирующая структуру или функционирование исследуемой предметной области и отвечающая основному требованию – быть адекватной этой области.
Предварительное моделирование предметной области позволяет сократить время и сроки проведения проектировочных работ и получить более эффективный и качественный проект. Без проведения моделирования предметной области велика вероятность допущения большого количества ошибок в решении стратегических вопросов, приводящих к экономическим потерям и высоким затратам на последующее перепроектирование системы. Вследствие этого все современные технологии проектирования ИС основываются на использовании методологии моделирования предметной области.
К моделям предметных областей предъявляются следующие требования:
Для реализации перечисленных требований, как правило, строится система моделей, которая отражает структурный и оценочный аспекты функционирования предметной области.
Структурный аспект предполагает построение:
Для отображения структурного аспекта моделей предметных областей в основном используются графические методы, которые должны гарантировать представление информации о компонентах системы. Главное требование к графическим методам документирования — простота. Графические методы должны обеспечивать возможность структурной декомпозиции спецификаций системы с максимальной степенью детализации и согласований описаний на смежных уровнях декомпозиции.
С моделированием непосредственно связана проблема выбора языка представления проектных решений, позволяющего как можно больше привлекать будущих пользователей системы к ее разработке. Язык моделирования – это нотация, в основном графическая, которая используется для описания проектов. Нотация представляет собой совокупность графических объектов, используемых в модели. Нотация является синтаксисом языка моделирования. Язык моделирования, с одной стороны, должен делать решения проектировщиков понятными пользователю, с другой стороны, предоставлять проектировщикам средства достаточно формализованного и однозначного определения проектных решений, подлежащих реализации в виде программных комплексов, образующих целостную систему программного обеспечения.
Графическое изображение нередко оказывается наиболее емкой формой представления информации. При этом проектировщики должны учитывать, что графические методы документирования не могут полностью обеспечить декомпозицию проектных решений от постановки задачи проектирования до реализации программ ЭВМ. Трудности возникают при переходе от этапа анализа системы к этапу проектирования и в особенности к программированию.
Главный критерий адекватности структурной модели предметной области заключается в функциональной полноте разрабатываемой ИС.
Оценочные аспекты моделирования предметной области связаны с разрабатываемыми показателями эффективности автоматизируемых процессов, к которым относятся:
Для расчета показателей эффективности, как правило, используются статические методы функционально-стоимостного анализа (ABC) и динамические методы имитационного моделирования.
В основе различных методологий моделирования предметной области ИС лежат принципы последовательной детализации абстрактных категорий. Обычно модели строятся на трех уровнях: на внешнем уровне (определении требований), на концептуальном уровне (спецификации требований) и внутреннем уровне (реализации требований). Так, на внешнем уровне модель отвечает на вопрос, что должна делать система, то есть определяется состав основных компонентов системы: объектов, функций, событий, организационных единиц, технических средств. На концептуальном уровне модель отвечает на вопрос, как должна функционировать система? Иначе говоря, определяется характер взаимодействия компонентов системы одного и разных типов. На внутреннем уровне модель отвечает на вопрос: с помощью каких программно-технических средств реализуются требования к системе? С позиции жизненного цикла ИС описанные уровни моделей соответственно строятся на этапах анализа требований, логического (технического) и физического (рабочего) проектирования. Рассмотрим особенности построения моделей предметной области на трех уровнях детализации.
Функциональные методики, наиболее известной из которых является методика IDEF, рассматривают организацию как набор функций, преобразующий поступающий поток информации в выходной поток. Процесс преобразования информации потребляет определенные ресурсы. Основное отличие от объектной методики заключается в четком отделении функций (методов обработки данных) от самих данных.
С точки зрения бизнес-моделирования каждый из представленных подходов обладает своими преимуществами. Объектный подход позволяет построить более устойчивую к изменениям систему, лучше соответствует существующим структурам организации. Функциональное моделирование хорошо показывает себя в тех случаях, когда организационная структура находится в процессе изменения или вообще слабо оформлена. Подход от выполняемых функций интуитивно лучше понимается исполнителями при получении от них информации об их текущей работе.
Функциональная методика IDEF0
Методологию IDEF0O можно считать следующим этапом развития хорошо известного графического языка описания функциональных систем SADT (Structured Analysis and Design Teqnique). Исторически IDEF0 как стандарт был разработан в 1981 году в рамках обширной программы автоматизации промышленных предприятий, которая носила обозначение ICAM (Integrated Computer Aided Manufacturing). Семейство стандартов IDEF унаследовало свое обозначение от названия этой программы (IDEF=Icam DEFinition), и последняя его редакция была выпущена в декабре 1993 года Национальным Институтом по Стандартам и Технологиям США (NIST).
Целью методики является построение функциональной схемы исследуемой системы, описывающей все необходимые процессы с точностью, достаточной для однозначного моделирования деятельности системы.
В основе методологии лежат четыре основных понятия: функциональный блок, интерфейсная дуга, декомпозиция, глоссарий.
Функциональный блок (Activity Box) представляет собой некоторую конкретную функцию в рамках рассматриваемой системы. По требованиям стандарта название каждого функционального блока должно быть сформулировано в глагольном наклонении (например, «производить услуги»). На диаграмме функциональный блок изображается прямоугольником (рис.2.1). Каждая из четырех сторон функционального блока имеет свое определенное значение (роль), при этом:
Рис. 2.1. Функциональный блок
Интерфейсная дуга (Arrow) отображает элемент системы, который обрабатывается функциональным блоком или оказывает иное влияние на функцию, представленную данным функциональным блоком. Интерфейсные дуги часто называют потоками или стрелками.
С помощью интерфейсных дуг отображают различные объекты, в той или иной степени определяющие процессы, происходящие в системе. Такими объектами могут быть элементы реального мира (детали, вагоны, сотрудники и т.д.) или потоки данных и информации (документы, данные, инструкции и т.д.).
В зависимости от того, к какой из сторон функционального блока подходит данная интерфейсная дуга, она носит название «входящей», «исходящей» или «управляющей».
Необходимо отметить, что любой функциональный блок по требованиям стандарта должен иметь, по крайней мере, одну управляющую интерфейсную дугу и одну исходящую. Это и понятно – каждый процесс должен происходить по каким-то правилам (отображаемым управляющей дугой) и должен выдавать некоторый результат (выходящая дуга), иначе его рассмотрение не имеет никакого смысла.
Обязательное наличие управляющих интерфейсных дуг является одним из главных отличий стандарта IDEF0 от других методологий классов DFD (Data Flow Diagram) и WFD (Work Flow Diagram).
Декомпозиция (Decomposition) является основным понятием стандарта IDEF0. Принцип декомпозиции применяется при разбиении сложного процесса на составляющие его функции. При этом уровень детализации процесса определяется непосредственно разработчиком модели.
Декомпозиция позволяет постепенно и структурированно представлять модель системы в виде иерархической структуры отдельных диаграмм, что делает ее менее перегруженной и легко усваиваемой.
Последним из понятий IDEF0 является глоссарий (Glossary). Для каждого из элементов IDEF0 — диаграмм, функциональных блоков, интерфейсных дуг — существующий стандарт подразумевает создание и поддержание набора соответствующих определений, ключевых слов, повествовательных изложений и т.д., которые характеризуют объект, отображенный данным элементом. Этот набор называется глоссарием и является описанием сущности данного элемента. Глоссарий гармонично дополняет наглядный графический язык, снабжая диаграммы необходимой дополнительной информацией.
Модель IDEF0 всегда начинается с представления системы как единого целого – одного функционального блока с интерфейсными дугами, простирающимися за пределы рассматриваемой области. Такая диаграмма с одним функциональным блоком называется контекстной диаграммой.
В пояснительном тексте к контекстной диаграмме должна быть указана цель (Purpose) построения диаграммы в виде краткого описания и зафиксирована точка зрения (Viewpoint).
Определение и формализация цели разработки IDEF0-модели является крайне важным моментом. Фактически цель определяет соответствующие области в исследуемой системе, на которых необходимо фокусироваться в первую очередь.
Точка зрения определяет основное направление развития модели и уровень необходимой детализации. Четкое фиксирование точки зрения позволяет разгрузить модель, отказавшись от детализации и исследования отдельных элементов, не являющихся необходимыми, исходя из выбранной точки зрения на систему. Правильный выбор точки зрения существенно сокращает временные затраты на построение конечной модели.
Выделение подпроцессов. В процессе декомпозиции функциональный блок, который в контекстной диаграмме отображает систему как единое целое, подвергается детализации на другой диаграмме. Получившаяся диаграмма второго уровня содержит функциональные блоки, отображающие главные подфункции функционального блока контекстной диаграммы, и называется дочерней (Child Diagram) по отношению к нему (каждый из функциональных блоков, принадлежащих дочерней диаграмме, соответственно называется дочерним блоком – Child Box). В свою очередь, функциональный блок — предок называется родительским блоком по отношению к дочерней диаграмме (Parent Box), а диаграмма, к которой он принадлежит – родительской диаграммой (Parent Diagram). Каждая из подфункций дочерней диаграммы может быть далее детализирована путем аналогичной декомпозиции соответствующего ей функционального блока. В каждом случае декомпозиции функционального блока все интерфейсные дуги, входящие в данный блок или исходящие из него, фиксируются на дочерней диаграмме. Этим достигается структурная целостность IDEF0–модели.
Иногда отдельные интерфейсные дуги высшего уровня не имеет смысла продолжать рассматривать на диаграммах нижнего уровня, или наоборот — отдельные дуги нижнего отражать на диаграммах более высоких уровней – это будет только перегружать диаграммы и делать их сложными для восприятия. Для решения подобных задач в стандарте IDEF0 предусмотрено понятие туннелирования. Обозначение «туннеля» (Arrow Tunnel) в виде двух круглых скобок вокруг начала интерфейсной дуги обозначает, что эта дуга не была унаследована от функционального родительского блока и появилась (из «туннеля») только на этой диаграмме. В свою очередь, такое же обозначение вокруг конца (стрелки) интерфейсной дуги в непосредственной близи от блока–приемника означает тот факт, что в дочерней по отношению к этому блоку диаграмме эта дуга отображаться и рассматриваться не будет. Чаще всего бывает, что отдельные объекты и соответствующие им интерфейсные дуги не рассматриваются на некоторых промежуточных уровнях иерархии, – в таком случае они сначала «погружаются в туннель», а затем при необходимости «возвращаются из туннеля».
Обычно IDEF0-модели несут в себе сложную и концентрированную информацию, и для того, чтобы ограничить их перегруженность и сделать удобочитаемыми, в стандарте приняты соответствующие ограничения сложности.
Рекомендуется представлять на диаграмме от трех до шести функциональных блоков, при этом количество подходящих к одному функциональному блоку (выходящих из одного функционального блока) интерфейсных дуг предполагается не более четырех.
Стандарт IDEF0 содержит набор процедур, позволяющих разрабатывать и согласовывать модель большой группой людей, принадлежащих к разным областям деятельности моделируемой системы. Обычно процесс разработки является итеративным и состоит из следующих условных этапов:
Что поступает в подразделение «на входе»?
На основе имеющихся положений, документов и результатов опросов создается черновик (Model Draft) модели.
Наглядность графического языка IDEF0 делает модель вполне читаемой и для лиц, которые не принимали участия в проекте ее создания, а также эффективной для проведения показов и презентаций. В дальнейшем на базе построенной модели могут быть организованы новые проекты, нацеленные на производство изменений в модели.
2.6 Объектный подход к проектированию ИС
Объект — это сущность, которая используется при выполнении некоторой функции или операции (преобразования, обработки, формирования и т.д.). Объекты могут иметь динамическую или статическую природу: динамические объекты используются в одном цикле воспроизводства, например заказы на продукцию, счета на оплату, платежи; статические объекты используются во многих циклах воспроизводства, например, оборудование, персонал, запасы материалов.
На внешнем уровне детализации модели выделяются основные виды материальных объектов (например, сырье и материалы, полуфабрикаты, готовые изделия, услуги) и основные виды информационных объектов или документов (например, заказы, накладные, счета и т.д.).
На концептуальном уровне построения модели предметной области уточняется состав классов объектов, определяются их атрибуты и взаимосвязи. Таким образом строится обобщенное представление структуры предметной области.
Далее концептуальная модель на внутреннем уровне отображается в виде файлов базы данных, входных и выходных документов ЭИС. Причем динамические объекты представляются единицами переменной информации или документами, а статические объекты — единицами условно-постоянной информации в виде списков, номенклатур, ценников, справочников, классификаторов. Модель базы данных как постоянно поддерживаемого информационного ресурса отображает хранение условно-постоянной и накапливаемой переменной информации, используемой в повторяющихся информационных процессах.
Объектные методики рассматривают моделируемую организацию как набор взаимодействующих объектов – производственных единиц. Объект определяется как осязаемая реальность – предмет или явление, имеющие четко определяемое поведение. Целью применения данной методики является выделение объектов, составляющих организацию, и распределение между ними ответственностей за выполняемые действия.
Принципиальное отличие между функциональным и объектным подходом заключается в способе декомпозиции системы. Объектно-ориентированный подход использует объектную декомпозицию, при этом статическая структура описывается в терминах объектов и связей между ними, а поведение системы описывается в терминах обмена сообщениями между объектами. Целью методики является построение бизнес-модели организации, позволяющей перейти от модели сценариев использования к модели, определяющей отдельные объекты, участвующие в реализации бизнес-функций.
Концептуальной основой объектно-ориентированного подхода является объектная модель, которая строится с учетом следующих принципов:
Основными понятиями объектно-ориентированного подхода являются объект и класс.
Объект — предмет или явление, имеющее четко определенное поведение и обладающие состоянием, поведением и индивидуальностью. Структура и поведение схожих объектов определяют общий для них класс. Класс – это множество объектов, связанных общностью структуры и поведения. Следующую группу важных понятий объектного подхода составляют наследование и полиморфизм. Понятие полиморфизм может быть интерпретировано как способность класса принадлежать более чем одному типу. Наследование означает построение новых классов на основе существующих с возможностью добавления или переопределения данных и методов.
Важным качеством объектного подхода является согласованность моделей деятельности организации и моделей проектируемой информационной системы от стадии формирования требований до стадии реализации. По объектным моделям может быть прослежено отображение реальных сущностей моделируемой предметной области (организации) в объекты и классы информационной системы.
Большинство существующих методов объектно-ориентированного подхода включают язык моделирования и описание процесса моделирования. Процесс – это описание шагов, которые необходимо выполнить при разработке проекта. В качестве языка моделирования объектного подхода используется унифицированный язык моделирования UML, который содержит стандартный набор диаграмм для моделирования.
Диаграмма (Diagram) — это графическое представление множества элементов. Чаще всего она изображается в виде связного графа с вершинами (сущностями) и ребрами (отношениями) и представляет собой некоторую проекцию системы.
Объектно-ориентированный подход обладает следующими преимуществам:
К недостаткам объектно-ориентированного подхода относятся высокие начальные затраты. Этот подход не дает немедленной отдачи. Эффект от его применения сказывается после разработки двух–трех проектов и накопления повторно используемых компонентов. Диаграммы, отражающие специфику объектного подхода, менее наглядны.
2.7 Сравнение существующих методик
В функциональных моделях (DFD-диаграммах потоков данных, SADT-диаграммах) главными структурными компонентами являются функции (операции, действия, работы), которые на диаграммах связываются между собой потоками объектов.
Несомненным достоинством функциональных моделей является реализация структурного подхода к проектированию ИС по принципу «сверху-вниз», когда каждый функциональный блок может быть декомпозирован на множество подфункций и т.д., выполняя, таким образом, модульное проектирование ИС. Для функциональных моделей характерны процедурная строгость декомпозиции ИС и наглядность представления.
При функциональном подходе объектные модели данных в виде ER-диаграмм «объект — свойство — связь» разрабатываются отдельно. Для проверки корректности моделирования предметной области между функциональными и объектными моделями устанавливаются взаимно однозначные связи.
Главный недостаток функциональных моделей заключается в том, что процессы и данные существуют отдельно друг от друга — помимо функциональной декомпозиции существует структура данных, находящаяся на втором плане. Кроме того, не ясны условия выполнения процессов обработки информации, которые динамически могут изменяться.
Перечисленные недостатки функциональных моделей снимаются в объектно-ориентированных моделях, в которых главным структурообразующим компонентом выступает класс объектов с набором функций, которые могут обращаться к атрибутам этого класса.
Для классов объектов характерна иерархия обобщения, позволяющая осуществлять наследование не только атрибутов (свойств) объектов от вышестоящего класса объектов к нижестоящему классу, но и функций (методов).
В случае наследования функций можно абстрагироваться от конкретной реализации процедур (абстрактные типы данных), которые отличаются для определенных подклассов ситуаций. Это дает возможность обращаться к подобным программным модулям по общим именам (полиморфизм) и осуществлять повторное использование программного кода при модификации программного обеспечения. Таким образом, адаптивность объектно-ориентированных систем к изменению предметной области по сравнению с функциональным подходом значительно выше.
При объектно-ориентированном подходе изменяется и принцип проектирования ИС. Сначала выделяются классы объектов, а далее в зависимости от возможных состояний объектов (жизненного цикла объектов) определяются методы обработки (функциональные процедуры), что обеспечивает наилучшую реализацию динамического поведения информационной системы.
Для объектно-ориентированного подхода разработаны графические методы моделирования предметной области, обобщенные в языке унифицированного моделирования UML. Однако по наглядности представления модели пользователю-заказчику объектно-ориентированные модели явно уступают функциональным моделям.
Вывод: при выборе методики моделирования предметной области обычно в качестве критерия выступает степень ее динамичности. Для более регламентированных задач больше подходят функциональные модели, для более адаптивных бизнес-процессов (управления рабочими потоками, реализации динамических запросов к информационным хранилищам) — объектно-ориентированные модели. Однако в рамках одной и той же ИС для различных классов задач могут требоваться различные виды моделей, описывающих одну и ту же проблемную область. В таком случае должны использоваться комбинированные модели предметной области.
Лекция №3
Информационное обеспечение ИС
Информационное обеспечение ИС является средством для решения следующих задач:
Информационное обеспечение ИС включает два комплекса: внемашинное информационное обеспечение (классификаторы технико-экономической информации, документы, методические инструктивные материалы) и внутримашинное информационное обеспечение (макеты/экранные формы для ввода первичных данных в ЭВМ или вывода результатной информации, структуры информационной базы: входных, выходных файлов, базы данных).
К информационному обеспечению предъявляются следующие общие требования:
Информационное обеспечение ИС можно определить как совокупность единой системы классификации, унифицированной системы документации и информационной базы.
Внемашинное информационное обеспечение (ИО) – это множество бумажных и других управленческих документов, воспринимаемых человеком, а также методов их построения.
Структура внемашинного ИО представлена на рис.3.1
Рис.3.1 Структура внемашинного информационного обеспечения
Экономический показатель – это неделимая совокупность реквизитов-признаков и одного реквизита основания, образующих экономический смысл. Например, план поставок стального прутка для поставщика ООО «ЗЖБИ-100» в январе 2007 года равен 320 тонн. Реквизиты- признаки, подчеркнутые волнистой линией, предназначены для выполнения логических операций (поиск, группировка, сортировка) и характеризуют качественную сторону объекта (коды, наименование, единица измерения, время и т.п.). Реквизит-основание, подчеркнутый сплошной линией используется для выполнения арифметических операций и дает количественную характеристику объекта (план, факт, процент, коэффициент, объем и т.д.).
Экономические показатели составляют содержание большинства управленческих документов.
Бумажный документ – это информационное сообщение на естественном языке, зафиксированное рукописным или печатным способом на бланке. Бумажные документы бывают унифицированные, т.е. созданные на базе стандартов, (учетная, статистическая, финансовая, банковская, расчетно-платежная и другая документация) и произвольные (например, табель, калькуляция и т.п.).
Управленческие документы делятся на три группы: входные оперативные; нормативно-справочные (условно-постоянные) и результирующие. Во входных оперативных документах фиксируются факты финансово-хозяйственной деятельности. Справочная документация содержит расшифровки кодов поставщиков, материалов и т.д. Результирующие документы предназначены для конечного пользователя.
Основные понятия классификации технико-экономической информации
Для того чтобы обеспечить эффективный поиск, обработку на ЭВМ и передачу по каналам связи технико-экономической информации, ее необходимо представить в цифровом виде. С этой целью ее нужно сначала упорядочить (классифицировать), а затем формализовать (закодировать) с использованием классификатора.
Классификация – это разделение множества объектов на подмножества по их сходству или различию в соответствии с принятыми методами. Классификация фиксирует закономерные связи между классами объектов. Под объектом понимается любой предмет, процесс, явление материального или нематериального свойства. Система классификации позволяет сгруппировать объекты и выделить определенные классы, которые будут характеризоваться рядом общих свойств. Таким образом, совокупность правил распределения объектов множества на подмножества называется системой классификации.
Свойство или характеристика объекта классификации, которое позволяет установить его сходство или различие с другими объектами классификации, называется признаком классификации. Например, признак «роль предприятия-партнера в отношении деятельности объекта автоматизации» позволяет разделить все предприятия на две группы (на два подмножества): «поставщики» и «потребители». Множество или подмножество, объединяющее часть объектов классификации по одному или нескольким признакам, носит название классификационной группировки.
Классификатор — это документ, с помощью которого осуществляется формализованное описание информации в ИС, содержащей наименования объектов, наименования классификационных группировок и их кодовые обозначения.
По сфере действия выделяют следующие виды классификаторов: международные, общегосударственные (общесистемные), отраслевые и локальные классификаторы.
Международные классификаторы входят в состав Системы международных экономических стандартов (СМЭС) и обязательны для передачи информации между организациями разных стран мирового сообщества.
Общегосударственные (общесистемные) классификаторы, обязательны для организации процессов передачи и обработки информации между экономическими системами государственного уровня внутри страны.
Отраслевые классификаторы используют для выполнения процедур обработки информации и передачи ее между организациями внутри отрасли.
Локальные классификаторы используют в пределах отдельных предприятий.
Каждая система классификации характеризуется следующими свойствами:
Гибкость системы — это способность допускать включение новых признаков, объектов без разрушения структуры классификатора. Необходимая гибкость определяется временем жизни системы.
Емкость системы — это наибольшее количество классификационных группировок, допускаемое в данной системе классификации.
Степень заполненности системы определяется как частное от деления фактического количества группировок на величину емкости системы.
В настоящее время чаще всего применяются два типа систем классификации: иерархическая и многоаспектная.
При использовании иерархического метода классификации происходит «последовательное разделение множества объектов на подчиненные, зависимые классификационные группировки». Получаемая на основе этого процесса классификационная схема имеет иерархическую структуру. В ней первоначальный объем классифицируемых объектов разбивается на подмножества по какому-либо признаку и детализируется на каждой следующей ступени классификации. Обобщенное изображение иерархической классификационной схемы представлено на рис.3.1.
Рис. 3.2 Иерархическая классификационная схема
Характерными особенностями иерархической системы являются:
Таким образом, классификационные схемы, построенные на основе иерархического принципа, имеют неограниченную емкость, величина которой зависит от глубины классификации (числа ступеней деления) и количества объектов классификации, которое можно расположить на каждой ступени. Количество же объектов на каждой ступени классификации определяется основанием кода, то есть числом знаков в выбранном алфавите кода. (Например, если алфавит – двузначные десятичные цифры, то можно на одном уровне разместить 100 объектов). Выбор необходимой глубины классификации и структуры кода зависит от характера объектов классификации и характера задач, для решения которых предназначен классификатор.
При построении иерархической системы классификации сначала выделяется некоторое множество объектов, подлежащее классифицированию, для которого определяются полное множество признаков классификации и их соподчиненность друг другу, затем производится разбиение исходного множества объектов на классификационные группировки на каждой ступени классификации.
К положительным сторонам данной системы следует отнести логичность, простоту ее построения и удобство логической и арифметической обработки.
Серьезным недостатком иерархического метода классификации является жесткость классификационной схемы. Она обусловлена заранее установленным выбором признаков классификации и порядком их использования по ступеням классификации. Это ведет к тому, что при изменении состава объектов классификации, их характеристик или характера решаемых при помощи классификатора задач требуется коренная переработка классификационной схемы. Гибкость этой системы обеспечивается только за счет ввода большой избыточности в ветвях, что приводит к слабой заполненности структуры классификатора. Поэтому при разработке классификаторов следует учитывать, что иерархический метод классификации более предпочтителен для объектов с относительно стабильными признаками и для решения стабильного комплекса задач.
Примеры применения иерархической классификации объектов в корпоративной ИС приведены на рис.3.2 и 3.3. Использование приведенных моделей позволяет выполнить кодирование информации о соответствующих объектах, а также использовать процедуры обобщения при обработке данных (при анализе затрат на заработную плату — по принадлежности работника к определенной службе, при анализе затрат на производство — по группам материалов: по металлу, по покупным комплектующим и пр.).
Рис. 3.3. Организационная структура подразделения предприятия-цеха отгрузки
Рис. 3.4. Классификатор материальных ресурсов для обеспечения производства
Недостатки, отмеченные в иерархической системе, отсутствуют в других системах, которые относятся к классу многоаспектных систем классификации.
Аспект — точка зрения на объект классификации, который характеризуется одним или несколькими признаками. Многоаспектная система — это система классификации, которая использует параллельно несколько независимых признаков (аспектов) в качестве основания классификации. Существуют два типа многоаспектных систем: фасетная и дескрипторная. Фасет — это аспект классификации, который используется для образования независимых классификационных группировок. Дескриптор — ключевое слово, определяющее некоторое понятие, которое формирует описание объекта и дает принадлежность этого объекта к классу, группе и т.д.
Под фасетным методом классификации понимается «параллельное разделение множества объектов на независимые классификационные группировки». При этом методе классификации заранее жесткой классификационной схемы и конечных группировок не создается. Разрабатывается лишь система таблиц признаков объектов классификации, называемых фасетами. При необходимости создания классификационной группировки для решения конкретной задачи осуществляется выборка необходимых признаков из фасетов и их объединение в определенной последовательности. Общий вид фасетной классификационной схемы представлен на рис.3.4.
Рис. 3.5. Схема признаков фасетной классификации
Внутри фасета значения признаков могут просто перечисляться по некоторому порядку или образовывать сложную иерархическую структуру, если существует соподчиненность выделенных признаков.
К преимуществам данной системы следует отнести большую емкость системы и высокую степень гибкости, поскольку при необходимости можно вводить дополнительные фасеты и изменять их место в формуле. При изменении характера задач или характеристик объектов классификации разрабатываются новые фасеты или дополняются новыми признаками уже существующие фасеты без коренной перестройки структуры всего классификатора.
К недостаткам, характерным для данной системы, можно отнести сложность структуры и низкую степень заполненности системы.
В современных классификационных схемах часто одновременно используются оба метода классификации. Это снижает влияние недостатков методов классификации и расширяет возможность использования классификаторов в информационном обеспечении управления.
В качестве примера использования комбинированных схем классификации в корпоративных ИС можно привести следующую модель описания продукции предприятия.
Правила классификации продукции
Принята классификация выпускаемой продукции по следующему ряду уровней (Иерархическая классификация):
Однако эта система классификации не обеспечивает идентификацию любого выпускаемого изделия. Для каждой единицы продукта должны указываться следующие атрибуты (Фасеты):
Код серии продукта – алфавитно-цифровой код, однозначно идентифицирующий отдельный продукт. Конфигурационные параметры – свойства, значения которых могут быть различными в зависимости от потребностей пользователей. Свойства – предопределенные характеристики отдельных продуктов, которые не могут меняться для одного и того же продукта.
Допустимые варианты записи кода серии для различных продуктов показаны на рис.3.5.
Признаки фасета «Конфигурационные параметры» для одного семейства продуктов приведены в таблице 3.1.
Рассмотренные выше системы классификации хорошо приспособлены для организации поиска с целью последующей логической и арифметической обработки информации на ЭВМ, но лишь частично решают проблему содержательного поиска информации при принятии управленческих решений.
Рис. 3.6. Варианты записи кода серии продукта (серым цветом отмечены неиспользуемые элементы кода)
|
Таблица 3.1. Признаки фасета «Конфигурационные параметры» для одного семейства продуктов |
||
|
Продукты и модификации |
Характеристики |
|
|
Общие для семейства |
Специальные для отдельных моделей |
|
|
Датчики разности давлений |
|
|
|
Датчики абсолютного давления, избыточного давления, разрежения, давления-разрежения |
|
Для поиска показателей и документов по набору содержательных признаков используется информационный язык дескрипторного типа, которой характеризуется совокупностью терминов (дескрипторов) и набором отношений между терминами.
Содержание документов или показателей можно достаточно полно и точно отразить с помощью списка ключевых слов — дескрипторов. Дескриптор — это термин естественного языка (слово или словосочетание), используемый при описании документов или показателей, который имеет самостоятельный смысл и неделим без изменения своего значения.
Для того чтобы обеспечить точность и однозначность поиска с помощью дескрипторного языка, необходимо предварительно определить все постоянные отношения между терминами: родовидовые, отношения синонимии, омонимии и полисемии, а также ассоциативные отношения.
Все выделенные отношения явно описываются в систематическом словаре понятий — тезаурусе, который разрабатывается с целью проведения индексирования документов, показателей и информационных запросов.
Кодирование технико-экономической информации (см. Романов А.Н., Одинцов Б.Е. Информационные системы в экономике.-М.: Вузовский учебник, 2006.-300с.; с. 84-89).
Для полной формализации информации недостаточно простой классификации, поэтому проводят следующую процедуру — кодирование. Кодирование — это процесс присвоения условных обозначений объектам и классификационным группам по соответствующей системе кодирования. Кодирование реализует перевод информации, выраженной одной системой знаков, в другую систему, то есть перевод записи на естественном языке в запись с помощью кодов. Система кодирования — это совокупность правил обозначения объектов и группировок с использованием кодов. Код — это условное обозначение объектов или группировок в виде знака или группы знаков в соответствии с принятой системой. Код базируется на определенном алфавите (некоторое множество знаков). Число знаков этого множества называется основанием кода. Различают следующие типы алфавитов: цифровой, буквенный и смешанный.
Код характеризуется следующими параметрами:
К методам кодирования предъявляются определенные требования:
Методы кодирования могут носить самостоятельный характер – регистрационные методы кодирования, или быть основанными на предварительной классификации объектов – классификационные методы кодирования.
Регистрационные методы кодирования бывают двух видов: порядковый и серийно-порядковый. В первом случае кодами служат числа натурального ряда. Каждый из объектов классифицируемого множества кодируется путем присвоения ему текущего порядкового номера. Данный метод кодирования обеспечивает довольно большую долговечность классификатора при незначительной избыточности кода. Этот метод обладает наибольшей простотой, использует наиболее короткие коды и лучше обеспечивает однозначность каждого объекта классификации. Кроме того, он обеспечивает наиболее простое присвоение кодов новым объектам, появляющимся в процессе ведения классификатора. Существенным недостатком порядкового метода кодирования является отсутствие в коде какой-либо конкретной информации о свойствах объекта, а также сложность машинной обработки информации при получении итогов по группе объектов классификации с одинаковыми признаками.
В серийно-порядковом методе кодирования кодами служат числа натурального ряда с закреплением отдельных серий этих чисел (интервалов натурального ряда) за объектами классификации с одинаковыми признаками. В каждой серии, кроме кодов имеющихся объектов классификации, предусматривается определенное количество кодов для резерва.
Классификационные коды используют для отражения классификационных взаимосвязей объектов и группировок и применяются в основном для сложной логической обработки экономической информации. Группу классификационных систем кодирования можно разделить на две подгруппы в зависимости от того, какую систему классификации используют для упорядочения объектов: системы последовательного кодирования и параллельного кодирования.
Последовательные системы кодирования характеризуются тем, что они базируются на предварительной классификации по иерархической системе. Код объекта классификации образуется с использованием кодов последовательно расположенных подчиненных группировок, полученных при иерархическом методе кодирования. В этом случае код нижестоящей группировки образуется путем добавления соответствующего количества разрядов к коду вышестоящей группировки.
Параллельные системы кодирования характеризуются тем, что они строятся на основе использования фасетной системы классификации и коды группировок по фасетам формируются независимо друг от друга.
В параллельной системе кодирования возможны два варианта записи кодов объекта:
Параллельный метод кодирования имеет ряд преимуществ. К достоинствам рассматриваемого метода следует отнести гибкость структуры кода, обусловленную независимостью признаков, из кодов которых строится код объекта классификации. Метод позволяет использовать при решении конкретных технико-экономических и социальных задач коды только тех признаков объектов, которые необходимы, что дает возможность работать в каждом отдельном случае с кодами небольшой длины. При этом методе кодирования можно осуществлять группировку объектов по любому сочетанию признаков. Параллельный метод кодирования хорошо приспособлен для машинной обработки информации. По конкретной кодовой комбинации легко узнать, набором каких характеристик обладает рассматриваемый объект. При этом из небольшого числа признаков можно образовать большое число кодовых комбинаций. Набор признаков при необходимости может легко пополняться присоединением кода нового признака. Это свойство параллельного метода кодирования особенно важно при решении технико-экономических задач, состав которых часто меняется.
Наиболее сложными вопросами, которые приходится решать при разработке классификатора, являются выбор методов классификации и кодирования и выбор системы признаков классификации. Основой классификатора должны быть наиболее существенные признаки классификации, соответствующие характеру решаемых с помощью классификатора задач. При этом данные признаки могут быть или соподчиненными, или несоподчиненными. При соподчиненных признаках классификации и стабильном комплексе задач, для решения которых предназначен классификатор, целесообразно использовать иерархический метод классификации, который представляет собой последовательное разделение множества объектов на подчиненные классификационные группировки. При несоподчиненных признаках классификации и при большой динамичности решаемых задач целесообразно использовать фасетный метод классификации.
Важным вопросом является также правильный выбор последовательности использования признаков классификации по ступеням классификации при иерархическом методе классификации. Критерием при этом является статистика запросов к классификатору. В соответствии с этим критерием на верхних ступенях классификации в классификаторе должны использоваться признаки, к которым будут наиболее частые запросы. По этой же причине на верхних ступенях классификации выбирают наименьшее основание кода.
Понятие унифицированной системы документации
Основной компонентой внемашинного информационного обеспечения ИС является система документации, применяемая в процессе управления экономическим объектом. Под документом понимается определенная совокупность сведений, используемая при решении технико-экономических задач, расположенная на материальном носителе в соответствии с установленной формой.
Система документации — это совокупность взаимосвязанных форм документов, регулярно используемых в процессе управления экономическим объектом. Отличительной особенностью системы экономической документации является большое разнообразие видов документов.
Существующие системы документации, характерные для неавтоматизированных ИС, отличаются большим количеством разных типов форм документов, большим объемом потоков документов и их запутанностью, дублированием информации в документах и работ по их обработке и, как следствие, низкой достоверностью получаемых результатов. Для того чтобы упростить систему документации, используют следующие два подхода:
Унификация документов выполняется путем введения единых форм документов. Таким образом, вводится единообразие в наименования показателей, единиц измерения и терминов, в результате чего получается унифицированная система документации.
Унифицированная система документации (УСД) — это рационально организованный комплекс взаимосвязанных документов, который отвечает единым правилам и требованиям и содержит информацию, необходимую для управления некоторым экономическим объектом. По уровням управления, они делятся на межотраслевые системы документации, отраслевые и системы документации локального уровня, т. е. обязательные для использования в рамках предприятий или организаций.
Любой тип УСД должен удовлетворять следующим требованиям:
3.2 Внутримашинное информационное обеспечение
К внутримашинному информационному обеспечению относятся файлы, базы и банки данных, базы знаний и хранилища данных.
Файл – это последовательное отображение однородных управленческих документов на машинном носителе в виде записей. Запись отражает один документ либо его строку, если документ многострочный.
Несмотря на появление файлов с произвольным доступом, быстро стало очевидным, что файловые системы любого типа обладают некоторыми врож денными недостатками:
Избыточность данных
Слабый контроль данных
Недостаточные возможности управления данными
Большие затраты труда программиста
Избыточность данных. Главная трудность состоит в том, что многие приложения используют свои собственные файлы данных. Таким образом, некоторые единицы данных повторяются в разных приложениях. Например, в банке одно и то же имя клиента встречается в файлах, содержащих сведе ния о текущих счетах, сберегательных счетах и ссудах. Более того, хотя это одно и то же имя клиента, соответствующие поля в разных файлах могут называться по-разному. Так, поле CNAME файла текущих счетов пре вращается в SNAME файла сберегательных счетов и в INAME файла ссуд. Одно и то же поле в разных файлах может, кроме того, иметь разную длину. Например, поле CNAME может содержать до 20 символов, а поля SNAME и INAME допускают максимальную длину 15 символов. Следствием такой из быточности данных являются лишние затраты на поддержание и хранение данных. Избыточность данных также порождает риск противоречий между разными версиями общих данных.
Предположим, что клиент изменил имя. Изменение могло быть сразу внесено в файл текущих счетов, через неделю — в файл сберегательных счетов, а в файл ссуд изменение могло оказаться внесенным неверно. По прошествии некоторого времени подобные расхождения могут существенно снизить каче ство информации, содержащейся в файлах данных. Такая несогласованность данных может также отразиться на точности отчетов. Информацион ные системы, использующие базы данных, позволяют избавиться от подоб ной избыточности данных, поскольку все приложения используют один и тот же набор данных. Существенная информация, например, имя или адрес клиента, будет записываться в базе данных всего один раз. Таким образом, мы сможем изменять адрес или имя клиента один раз, будучи при этом уве рены, что все приложения будут пользоваться согласованными данными.
Слабый контроль данных. В файловых системах отсутствует централизованный контроль на уровне элементов дан ных. Весьма часто один и тот же элемент данных имеет несколько имен в зависимости от того, в какие файлы он входит.
На более фундаментальном уровне всегда существует вероятность того, что разные отделы компании пользуются терминологией, не согласованной с остальными. Например, банк может вкладывать в термин счет один смысл применительно к сбережениям и совсем другой применительно к ссудам. И на оборот, разные слова могут иметь одинаковые значения. Страховая компа ния может говорить о владельце полиса или о клиенте, вкладывая в эти два термина один и тот же смысл. Система управления базами данных осуществляет централизованный контроль данных и помогает избежать недоразумений, порожденных омонимами и синонимами.
Недостаточные возможности управления данными. Индексно-последовательные файлы позволяют обращаться к определенной записи по ключу, например, по идентификатору товара. Например, если мы знаем идентифи катор настольной лампы, мы можем напрямую извлечь из файла PRODUCT относящуюся к ней запись. Этого достаточно до тех пор, пока нам нужна отдельная запись.
Однако предположим, что нам нужен целый ряд связанных между собой записей. Например, мы хотим найти все продажи клиенту Петрову. Допус тим, что мы также хотим узнать общее число таких продаж, среднюю цену или же список товаров, купленных клиентом и кто является изготовителем этих товаров. Такую информацию будет трудно, если не невозможно, из влечь из файловой системы, поскольку файловые системы не позволяют ус танавливать связь между данными разных файлов. Системы управления ба зами данных были специально разработаны для того, чтобы упростить свя зывание данных из разных файлов.
Большие затраты труда программиста. Новая прикладная программа часто требовала совершенно нового набора файлов. Даже если существующий уже файл содержал некоторые нужные данные, приложению часто тре бовался еще какой-либо набор элементов данных. В результате программисту приходилось перекодировать определения нужных элементов данных из существующих файлов, а также определять новые элементы данных. Таким образом, в файловой системе существовала жесткая зависимость между про граммами и данными.
Базы данных позволили разделить программы и данные, так что про грамма может быть в некотором смысле независима от деталей определения данных. Предоставляя доступ к множеству общих данных и поддерживая мощные языки управления данными, информационные системы, исполь зующие базы данных, позволяют значительно сократить объем работ по соз данию и поддержке программного обеспечения.
Было сделано немало попыток дать определение понятию база данных. В справочной литературе по информа тике приводится следующее определение базы данных — «совокупность данных, организованных по определенным пра вилам, предусматривающим общие принципы описания, хра нения и манипулирования данными, независимая от приклад ных программ». Нормативно-правовая трактовка понятия базы данных представлена в законе «О правовой охране программ для ЭВМ и баз данных», согласно которому «база данных— это объективная форма представления и организации сово купности данных (например, статей, расчетов), систематизированных таким образом, чтобы эти данные могли быть найдены и обработаны с помощью ЭВМ». Для наших целей вполне подойдет следующее: база данных — это совокупность данных, организованная с определенной целью. Здесь слово организованная означает, что указанная совокупность включает данные, которые сохра няются, имеют определенный формат (отформатированы), к ним может быть обеспечен доступ (доступны), и они могут быть представлены потребителю информации в приемлемом виде (репрезентативны). Упоминанием в определении цели подчеркивается, что состав данных должен соответ ствовать некоторой задаче (или классу задач): с одной стороны, в базе не должны содержаться данные, не имеющие отношения к задаче, а с другой — должна содержаться вся информация, касающаяся задачи. Прекрасным и понятным примером базы данных может служить телефонный справочник. Он содержит данные, имеющие прямое отношение к цели его существования (в данном случае — имена абонентов), которые открывают доступ к номеру телефона. В справочнике отсутствует избыточная информация, ска жем цвет аппарата абонента. То есть в этой простейшей базе содержится информация, непосредственно связанная с целью ее создания. Наиболее часто цель существования базы данных связана с деловой сфе рой, но в ней может содержаться и научная, военная и прочая информация, в ряде случаев не имеющая отношения к сфере бизнеса. Существуют деловые, научные, военные и прочие базы данных, причем спи сок возможных областей человеческой деятельности, в которых находят применение данные, организо ванные таким образом, может быть продолжен практически неограниченно. Кроме разделения баз дан ных, основанного на областях их применения, можно предложить и другой подход, взяв за основу форма ты включенной в них информации. Помимо текстовой и числовой это могут быть изображения, различ ного рода графики и схемы, аудио- и видеоинформация. В последнее время все чаще речь идет о состав ных документах, которые представляют собой связную совокупность различных видов информации.
Система управления базой данных (СУБД) позволяет получить дос туп к данным, обеспечивает корректировку, пополнение, сохранение БД.
Различают логический и физический уровни организации данных. Фи зический уровень отражает организацию хранения БД на машинных носи телях, а логический уровень — внешнее представление данных пользова телю.
Логическая организация данных па машинном носителе зависит от ис пользуемых программных средств организации и ведения данных. Метод логической организации данных определяется используемыми типом структур данных и видом модели., которая поддерживается программным средством.
Модель данных — это совокупность взаимосвязанных структур дан ных и операций над этими структурами. Вид модели и используемые в ней типы структур данных отражают концепцию организации и обработки данных, используемую в СУБД, поддерживающей модель, или в языке системы программирования, на котором создается прикладная программа обработки данных.
Важно отметить, что для размещения одной и той же информации во внутримашинной сфере могут быть использованы различные структуры и модели данных. Их выбор возлагается на пользователя, создающего ин формационную базу, и зависит от многих факторов, в том числе от имею щегося технического и программного обеспечения, определяется сложно стью автоматизируемых задач и объемом информации.
По способу организации БД разделяют на базы иерархические, сетевые, реляционные, объектно-реляционные и объектно-ориентированные базы данных.
Сетевые и иерархические модели. Более сложными моделями данных по сравнению с файловой являются сетевые и иерархические модели, ко торые поддерживаются в системе управления базами данных соответствующего типа. Тип модели данных, поддерживаемой СУБД на машинном носителе, является одним из важнейших признаков классификации СУБД.
Сетевая или иерархическая модель данных представляет соответст вующий метод логической организации базы данных в СУБД.
Иерархическая модель представляет собой древовидную структуру с корневыми сегментами, имеющими физический указатель на другие сег менты. Одно из неудобств этой модели заключается в том, что реальный мир не может быть представлен в виде древовидной структуры с единст венным корневым сегментом. Иерархические БД обеспечивали указатели между различными деревьями баз данных, но обработка данных с исполь зованием таких связей была не всегда удобной.
В иерархических моделях непосредственный доступ, как правило, воз можен только к объекту самого высокого уровня, который не подчинен другим объектам. К другим объектам доступ осуществляется по связям от объекта на вершине модели. В сетевых моделях непосредственный доступ может обеспечиваться к любому объекту независимо от уровня, на котором он находится в модели. Возможен также доступ по связям от любой точки доступа.
В отличие от иерархической БД в сетевой БД нет необходимости в корневой записи. Однако, как и в иерархических БД, связи поддерживают ся с помощью физических указателей.
Сетевые модели данных по сравнению с иерархическими являются бо лее универсальным средством отображения структуры информации для разных предметных областей. Взаимосвязи данных большинства пред метных областей имеют сетевой характер, что ограничивает использование СУБД с иерархической моделью данных. Сетевые модели позволяют ото бражать также иерархические взаимосвязи данных. Достоинством сетевых моделей является отсутствие дублирования данных в различных элементах модели. Кроме того, технология работы с сетевыми моделями является удобной для пользователя, так как доступ к данным практически не имеет ограничений и возможен непосредственно к объекту любого уровня. До пустимы всевозможные запросы.
Реляционная модель данных. Концепция реляционной модели баз данных была предложена Э.Ф. Коддом в 1970 г. Как отмечал доктор Кодд, реляционная модель данных обеспечивает ряд возможностей, которые де лают управление и использование базы данных относительно легким, предсказуемым и устойчивым по отношению к ошибкам. Наиболее важ ные характеристики реляционной модели заключены в следующем:
Модель описывает данные с их естественной структурой, не добавляя каких-либо дополнительных структур, необходимых для ма шинного представления или для целей реализации.
Модель обеспечивает математическую основу для интерпретации выводимости, избыточности и непротиворечивости отношений.
Модель обеспечивает независимость данных от их физического представления, от связей между данными и от соображений реализации, связанных с эффективностью и подобными проблемами.
Реляционные модели данных отличаются от рассмотренных выше сетевых и иерархических простотой структур данных, удобным для пользователя табличным представлением и доступом к данным. Реляционная модель данных является совокупностью простейших двумерных таблиц -отношений (объектов модели). Связи между двумя логически связанными таблицами в реляционной модели устанавливаются по равенству значений одинаковых атрибутов таблиц-отношений.
Таблица-отношение является универсальным объектом реляционных моделей. Это обеспечивает возможность унификации обработки данных в различных СУБД, поддерживающих реляционную модель. Операции обработки реляционных моделей основаны на использовании универсально го аппарата алгебры отношений и реляционного исчисления.
Структуры данных реляционной модели. Таблица является основным типом структуры данных (объектом) реляционной модели. Структура таб лицы определяется совокупностью столбцов. Данные в пределах одного столбца однородны. В таблице не может быть двух одинаковых строк. Общее число строк не ограничено.
Столбец соответствует некоторому элементу данных — атрибуту, ко торый является простейшей структурой данных. В таблице не могут быть определены множественные элементы, группа или повторяющаяся группа, как в рассмотренных выше сетевых и иерархических моделях. Каждый столбец таблицы должен иметь имя соответствующего элемента данных (атрибута). Один или несколько атрибутов, значения которых однозначно идентифицируют строку таблицы, являются ключом таблицы.
В реляционном подходе к построению баз данных используется тер минология теории отношений. Простейшая двумерная таблица определя ется как отношение. Столбец таблицы со значениями соответствующего атрибута называется доменом, а строки со значениями разных атрибутов — кортежем.
Совокупность нормализованных отношений (реляционных таблиц), логически взаимосвязанных и отражающих некоторую предметную об ласть, образует реляционною базу данных (РБД). В ходе разработки БД должен быть определен состав логически взаимосвязанных реляционных таблиц и определен состав атрибутов каждого отношения. Состав атрибутов должен отвечать требованиям нормализации. Реляционная модель данных зарекомендовала себя как модель, на основе которой могут разрабатываться реальные жизнеспособные приложе ния. В настоящее время эта модель данных является наиболее популярной.
Объектно-ориентированная модель данных. Реляционная модель данных оказалась эффективной не для всех приложений. Главными среди типов приложений, для которых трудно использовать реляционные базы данных, являются автоматизированное проектирование (Computer Aided design, CAD) и автоматизированная разработка программного обеспечения (Computer Aided Software Engineering, CASE). Разработчики коммерческих продуктов в таких областях, в которых для управления хранением данных используется реляционная СУБД, должны пойти на некоторые изменения данных для того, чтобы подогнать их к структуре строк и столбцов. Как показывает практика, в таких областях, как CAD и CASE более подходит объектно-ориентированная модель данных. В объектно-ориентированных базах данных (ООБД) важнейшее место отводится объектам, на основе ко торых могут определяться другие объекты благодаря использованию кон цепции, называемой наследованием. При этом некоторые или все атрибуты (либо свойства) определяющего объекта наследуются каким-то другим объектом, одни атрибуты и свойства добавляются, а другие могут удаляться.
Тенденции и перспективы развития технологий управления ресурсами данных
Перспективы развития архитектур СУБД связаны с развитием концеп ции обработки нетрадиционных данных и их интеграции, обмена данными из разных СУБД, многопользовательской технологии в локальных сетях.
Одной из важнейших тенденции развития СУБД является разработка «универсальных» СУБД, способных интегрировать в базе традиционные и нетрадиционные данные — тексты, рисунки, звук и видео, страницы HTML и др. Это особенно актуально для Web. Имеются два подхода к по строению таких СУБД: объектно-реляццонный — совершенствование су ществующих реляционных СУБД и объектный.
Следует отметить, что современные реляционные СУБД уже способны интегрировать данные, однако нетрадиционные данные недоступны для внутренней обработки. «Универсальные» СУБД должны выполнять такую обработку. В таких системах не нужны разнородные программы, которыми сложно управлять. По пути создания объектно-реляционных СУБД пошли такие фирмы, как IBM, Informix и Oracle. В IBM разработана объектно-реляционная СУБД DB2 для ОС AIX и OS/2. На начальном этапе фирма Oracle выпустила реляционный продукт Oracle Universal Server, интегри рующий СУБД Oracle (версий 7.3 и выше) и специализированные серверы
(Web, пространственных данных, текстов, видеосообщений), поддержи вающие данные в разных хранилищах. В объектно-реляционной Oracle 9 должны быть интегрированы реляционные и нетрадиционные типы дан ных. Informix создала объектно-реляционную СУБД Universal Server.
Корпорация Microsoft сделала ставку на объектно-ориентированный интерфейс OLE DB, который обеспечивает доступ к данным Microsoft SQL Server (реляционная СУБД).
Фирма Sybase ориентирована на использование специализированных серверов, а интеграцию данных намеревается проводить другими средст вами, то есть идет по пути создания объектно-реляционной СУБД (Adap tive- Server).
СУБД с параллельной обработкой данных. Информационные хра нилища на базе СУБД с параллельной обработкой рассчитаны на много процессорные системы. Такие СУБД разделяются по типу архитектуры — без разделения ресурсов и с совместным использованием дискового про странства. В первом случае за каждым из процессоров закреплены выде ленные области памяти и диски, что дает хорошую скорость обработки. Во втором случае все процессоры делят между собой как оперативную па мять, так и место на диске.
Примерами СУБД без разделения ресурсов являются: DB2 (IBM), In formix Online Dynamic (Informix), Navigation Server (Sybase). СУБД с со вместным использованием памяти является AdabasD версия 6.1 (Software AG). В СУБД Oracle 7.2 обеспечивается лучшая переносимость на различ ные платформы.
Следует заметить, что выбор СУБД целесообразно осуществлять не только по типу архитектуры и качеству внешнего интерфейса, но прежде всего исходя из функциональных возможностей. Важными критериями выбора являются способность обработки сложных запросов (и скорость обработки), возможность переноса между платформами. Хорошей скоро стью обработки сложных запросов отличается СУБД DB2 (IBM), а также DSA (Informix).
К современным тенденциям в области хранения и доступа к данным, извлечения знаний относятся технологии Data Warehousing, OnLine Analytical Processing (OLAP), Data Mining
Базы знаний – это знания человека, представленные в памяти компьютера в соответствии с какой-либо моделью.
Можно выделить три способа организации БЗ:
1. Использование правил логического вывода.
2. Применение семантических сетей.
3. Создание БЗ, основанных на фреймах.
Термин знания означает информацию, которая необходима программе, чтобы она вела себя “интеллектуально”. Эта информация принимает форму фактов или правил.
Факт 1. Зажженная плита – горячая.
Правило 1. Если положить руку на зажженную плиту, то можно обжечься.
Факты и правила хранятся в компьютере в так называемой БЗ.
Упрощение (пешеход переходит улицу).
Многие правила ЭС являются эвристическими (упрощенными), которые эффективно ограничивают поиск решения. Алгоритмический метод гарантирует корректное или оптимальное решение задачи, тогда как эвристический метод дает приемлемое решение в большинстве случаев. Знания в ЭС организованы таким образом, чтобы знания о предметной области отделить от других типов знаний системы.
Представление знаний с использованием правил
Правила обеспечивают формальный способ представления рекомендаций, указаний или стратегий; они часто подходят в тех случаях, когда предметные знания возникают из эмпирических ассоциаций, накопленных за годы работы по решению задач в данной предметной области.
БЗ строится на описании фактов и правил вида ЕСЛИ <посылки>, ТО <следствия>. Иногда эти правила называют правилами продукции, а основанные на них системы – продукционными. Последовательность шагов, предпринятых системой для достижения цели, называется цепочкой выводов; в зависимости от алгоритма их построения различают прямую и обратную цепочки.
Процесс достижения целей, через факты, определяющие эти цели, называется прямой цепочкой рассуждений.
Пример:
Если горючая жидкость была разлита, то вызовите пожарных.
Если pH жидкости меньше 6, то разлившийся материал –кислота.
Если разлившийся материал – кислота, и он пахнет уксусом, то разлившийся материал – уксусная кислота.
1. Определение целей.
2. Определение фактов, имеющих отношение к этим целям.
3. Получение данных, соответствующих фактам, характерным для заданной ситуации или объекта.
4. Оценки данных, использование правила или механизма вывода.
Процесс, в котором заключение используется для поиска подтверждающих его данных, называется обратной цепочкой рассуждений.
Пример: полицейский. Заключение – подозреваемый; данные - оружие.
Представление знаний с использованием семантических сетей
Термин семантическая сеть применяется для описания метода представления знаний, основанного на сетевой структуре. Семантические сети были первоначально разработаны для использования их в качестве психологических моделей человеческой памяти, но теперь это стандартный метод представления знаний в ИИ.
СС состоят из точек, называемых узлами, и связывающих их дуг, описывающих отношения между узлами. Узлы в семантической сети соответствуют объектам, концепциям или событиям.
Обычно дуги включают два типа: является и имеет часть.
Представление знаний с использованием фреймов
В области искусственного интеллекта термин фрейм относится к специальному методу представления общих концепций и ситуаций.
Фрейм – это структура данных, представляющая стереотипную ситуацию.
Фрейм по своей организации во многом похож на семантическую сеть. Фрейм является сетью узлов и отношений, организованных иерархически, где верхние узлы представляют общие понятия, а нижние узлы более частные случаи этих понятий.
Пример:
Пока, что это выглядит точно так же как семантическая сеть. Но в системе, основанной на фреймах, понятие в каждом узле определяется набором атрибутов и значениями этих атрибутов, а атрибуты называют слотами. Каждый слот может быть связан с процедурами, которые выполняются, когда информация в слотах меняется.
Три типа процедур встречаются чаще всего:
|
1. Процедура ЕСЛИ-ДОБАВЛЕНО |
Выполняется, когда новая информация помещается в слот |
|
2. Процедура ЕСЛИ-УДАЛЕНО |
Выполняется, когда информация удаляется из слота |
|
3. Процедура ЕСЛИ-НУЖНО |
Выполняется, когда запрашивается информация из слота, а он пустой. |
Сравним базы данных и базы знаний. Для удобства сравнения данных и знаний можно выделить основные формы существования знаний и данных. Как представлено в таблице 3.2, у данных и знаний много общего. Однако знания имеют более сложную структуру, и переход от данных к знаниям является закономерным следствием развития и усложнения информационных структур, обрабатываемых на ЭВМ. Поэтому знания иногда называют хорошо структурированными данными.
Таблица 3.2
Сравнение структур знаний и данных
|
Знания (Зн) |
Данные (Д) |
|
Зн1 - знания в памяти человека |
Д1 – результат наблюдений над объектами или данными в памяти человека |
|
Зн2 – материализованные знания (учебники, справочники и т.д.) |
Д2 – фиксация данных на материальном носителе (таблицы, графики и т.д.) |
|
Зн3 – поле знаний |
Д3 – модель данных |
|
Зн4 – формализация знаний |
Д4 – данные на языке описания данных |
|
Зн5 – база знаний на машинных носителях информации |
Д5 – база данных на машинных носителях информации |
|
Традиционно выделяют три уровня: знанияполе знанийбаза знаний |
Традиционно выделяют три уровня: внешнийлогическийфизический |
Технология хранилищ данных Data Warehousing
Во всем мире организации накапливают или уже накопили в процессе своей деятельности большие объемы данных. Эти коллекции данных хра нят в себе большие потенциальные возможности по извлечению новой, аналитической информации, на основе которой можно и необходимо строить стратегию фирмы, выявлять тенденции развития рынка, находить новые решения, обусловливающие успешное развитие в условиях конку рентной борьбы. Для некоторых фирм такой анализ является неотъемле мой частью их повседневной деятельности, но большинство, очевидно, только начинает приступать к нему всерьез.
Попытки строить системы принятия решений, которые обращались бы непосредственно к базам данных систем оперативной обработки транзакций (OLTP-систем), оказываются в большинстве случаев неудачными.
Для того чтобы обеспечить возможность анализа накопленных данных, организации стали создавать хранилища данных (Data Warehouse — DW), которые представляют собой интегрированные коллекции данных, кото рые собраны из различных систем оперативного доступа к данным.
Концепция DW была предложена и в 1992 г. Биллом Инмоном в его книге "Building the Data Warehouse" и стала одной из доминирующих в разработке информационных технологий обработки данных 90-х годов. Англоязычный термин Data Warehousing, который сложно перевести лако нично на русский язык, означает создание, поддержку, управление и ис пользование хранилища данных, что говорит о том, что речь идет о про цессе. Цель этого процесса - непрерывная поставка необходимой инфор мации нужным сотрудникам организации. Этот процесс подразумевает по стоянное развитие, совершенствование, решение все новых задач и прак тически никогда не кончается, поэтому его нельзя уместить в более или менее четкие временные рамки, как это можно сделать для разработки тра диционных систем оперативного доступа к данным.
Хранилища данных становятся основой для построения систем приня тия решений.
Основная цель создания DW в том, чтобы сделать все значимые для управления бизнесом данные доступными в стандартизованной форме, пригодными для анализа и получения необходимых отчетов. Чтобы дос тигнуть этого, необходимо извлечь данные из существующих внутренних и внешних машиночитаемых источников.
Несмотря на различия в подходах и реализациях, всем хранилищам данных свойственны следующие общие черты: предметная ориентированность; интегрированностъ; привязка ко времени; неизменяемость.
Предметная ориентированность. Информация в хранилище данных организована в соответствии с основными аспектами деятельности пред приятия (заказчики, продажи, склад и т.п.); это отличает хранилище дан ных от оперативной БД, где данные организованы в соответствии с про цессами (выписка счетов, отгрузка товара и т.п.). Предметная организация данных в хранилище способствует как значительному упрощению анализа, так и повышению скорости выполнения аналитических запросов. Выража ется она, в частности, в использовании иных, чем в оперативных системах, схемах организации данных. В случае хранения данных в реляционной СУБД применяется схема "звезды" (star) или "снежинки" (snowflake). Кро ме того, данные могут храниться в специальной многомерной СУБД в n-мерных кубах.
Интегрированностъ. Исходные данные извлекаются из оперативных БД, проверяются, очищаются, приводятся к единому виду, в нужной сте пени агрегируются (то есть вычисляются суммарные показатели) и загружаются в хранилище. Такие интегрированные данные намного проще ана лизировать.
Привязка ко времени. Данные в хранилище всегда напрямую связаны с определенным периодом времени. Данные, выбранные из оперативных БД, накапливаются в хранилище в виде "исторических слоев", каждый из кото рых относится к конкретному периоду времени. Это позволяет анализиро вать тенденции в развитии бизнеса.
Неизменяемость. Попав в определенный "исторический слой" храни лища, данные уже никогда не будут изменены. Это также отличает храни лище от оперативной БД, в которой данные все время меняются, "дышат", и один и тот же запрос, выполненный дважды с интервалом в 10 минут, может дать разные результаты. Стабильность данных также облегчает их анализ.
Хранилища и киоски данных. Хранилища данных могут быть разбиты на два типа: корпоративные хранилища данных (enterprise data warehouses) и киоски данных (data marts).
Корпоративные хранилища данных содержат информацию, относя щуюся ко всей корпорации и собранную из множества оперативных ис точников для консолидированного анализа. Обычно такие хранилища ох ватывают целый ряд аспектов деятельности корпорации и используются для принятия как тактических, так и стратегических решений. Корпора тивное хранилище содержит детальную и обобщающую информацию; его объем может достигать от 50 Гбайт до одного или нескольких терабайт. Стоимость создания и поддержки корпоративных хранилищ может быть очень высокой. Обычно их созданием занимаются централизованные отде лы информационных технологий, причем создаются они сверху вниз, то есть сначала проектируется общая схема, и только затем начинается за полнение данными. Такой процесс может занимать несколько лет.
Киоски данных содержат подмножество корпоративных данных и строятся для отделов или подразделений внутри организации. Киоски дан ных часто строятся силами самого отдела и охватывают конкретный ас пект, интересующий сотрудников данного отдела. Киоск данных может получать данные из корпоративного хранилища (зависимый киоск) или, что более распространено, данные могут поступать непосредственно из оперативных источников (независимый киоск). Основные компоненты DW:
оперативные источники данных;
средства проектирования/разработки;
средства переноса и трансформации данных;
СУБД;
средства доступа и анализа данных;
средства администрирования.
Сферы применения DW:
Сегментация рынка.
Планирование продаж, прогнозирование и управление.
Забота о клиенте.
Разработка схем лояльности.
Проектирование и разработка новых видов продукции.
Интеграция цепочки поставок.
• Интеллектуальные технологии в организации бизнеса.
Программное обеспечение технологии DW. Процессы создания, поддержки и использования хранилищ данных традиционно требовали значительных затрат, что в первую очередь было вызвано высокой стоимостью доступных на рынке специализированных инструментов. Эти инструменты практически не интегрировались между собой, так как были основаны не на открытых и стандартных, а на частных и закрытых протоколах, интерфейсах и т.д. Сложность и дороговизна делали практически невозможным построение хранилищ данных в небольших и средних фирмах, в то время как потребность в анализе данных испытывает любая фирма, независимо от масштаба.
Корпорация Microsoft создала Microsoft Data Warehousing Framework — спецификацию среды создания и использования хранилищ данных. Дан ная спецификация определяет развитие не только новой линии продуктов Microsoft (например, Microsoft SQL Server 7.0), но и технологий, обеспечи вающих интеграцию продуктов различных производителей. Открытость среды Microsoft Data Warehousing Framework обеспечила ее поддержку многими производителями ПО, что, в свою очередь, дает возможность ко нечным пользователям выбирать наиболее понравившиеся им инструмен ты для построения своих решений.
Основные поставщики ПО хранилищ данных: Arbor; Hewlett-Packard; IBM; Informix; Microsoft; Oracle; Platinum Technology; SAS Institute; Soft ware AG; Sybase и др. Все эти фирмы имеют страницы в Internet, где приводятся подробные сведения об их продуктах и услугах
Лекция №4
Технологическое обеспечение ИС в экономике
4.1. Определение и состав информационных технологий
См. Романов А.Н., Одинцов Б.Е. Информационные системы в экономике.-М.: Вузовский учебник, 2006.-300с.; с. 118-124.
Технология анализа OLAP
В предыдущем разделе были подробно рассмотрены технологии хра нилищ данных. Теперь перейдем к следующему этапу. После того как дан ные получены, очищены, приведены к единому виду и помещены в храни лище, их необходимо анализировать. Для этого используется технология OLAP.
Двенадцать определяющих принципов OLAP были сформулированы в 1993 году Е.Ф.Коддом, "изобретателем" реляционных баз данных. OLAP — это OnLine Analytical Processing, то есть оперативный анализ данных. Позже определение Кодда было переработано в так называемый тест FASMI (Fast Analysis of Shared Multidimensional Information — быстрый анализ разделяемой многомерной информации), который требует, чтобы OLAP-приложение предоставляло следующие возможности быстрого ана лиза разделяемой многомерной информации: высокая скорость; анализ; разделение доступа; многомерность; работа с информацией..
Высокая скорость. Анализ должен производиться одинаково быстро по всем аспектам информации. При этом допустимое время отклика со ставляет не более 5 секунд.
Анализ. Должна существовать возможность производить основные ти пы числового и статистического анализа — предопределенного разработ чиком приложения или произвольно определяемого пользователем.
Разделение доступа. Доступ к данным должен быть многопользова тельским, при этом должен контролироваться доступ к конфиденциальной информации.
Многомерность. Основная, наиболее существенная характеристика OLAP.
Работа с информацией. Приложение должно иметь возможность об ращаться к любой нужной информации, независимо от ее объема и места хранения.
Многомерное представление. OLAP предоставляет организациям максимально удобные и быстрые средства доступа, просмотра и анализа деловой информации. Что наиболее важно — OLAP обеспечивает пользо вателя естественной, интуитивно понятной моделью данных, организуя их в виде многомерных кубов (Cubes). Осями [L1][L2](dimensions) многомер ной системы координат служат основные атрибуты анализируемого биз нес-процесса. Например, для процесса продаж это может быть категория товара, регион, тип покупателя. Практически всегда в качестве одного из измерений используется время. Внутри куба находятся данные, количественно характеризующие процесс, — так называемые меры (Measures). Это могут быть объемы продаж в штуках или в денежном выражении, остатки на складе, издержки и т.п. Пользователь, анализирующий информацию, может "нарезать" куб по разным направлениям, получать сводные (напри мер, по годам) или, наоборот, детальные (по неделям) данные и осуществ лять прочие операции, которые необходимы ему для анализа.
Хранение данных OLAP. В первую очередь нужно сказать о том, что, поскольку аналитик всегда оперирует некими суммарными (а не деталь ными) данными, в базах данных OLAP практически всегда хранятся наря ду с детальными данными и так называемые агрегаты, то есть заранее вы численные суммарные показатели. Примерами агрегатов может служить суммарный объем продаж за год или средний остаток товара на складе. Хранение заранее вычисленных агрегатов — это основной способ повы шения скорости выполнения OLAP-запросов.
Однако построение агрегатов может привести к значительному увели чению объема базы данных.
Другой проблемой хранения OLAP-данных является разреженность многомерных данных. Например, если в 2000 году продаж в некотором ре гионе не было, то на пересечении соответствующих измерений куба не бу дет никакого значения. Если OLAP-сервер будет хранить в таком случае некое отсутствующее значение, то при значительной разреженности дан ных количество пустых ячеек (требующих, тем не менее, места для хране ния) может во много раз превысить количество заполненных, и в результа те общий объем неоправданно возрастет. Решения, предлагаемые для этого компанией Microsoft, приводятся ниже.
Разновидности OLAP. Для хранения OLAP-данных могут использо ваться:
Специальные многомерные СУБД (OLAP-серверы). В этом случае го ворят о MOLAP (Multidimensional OLAP). При выполнении сложных за просов, анализирующих данные в различных измерениях, многомерные СУБД обеспечивают большую производительность, чем реляционные. При этом скорость выполнения запроса не зависит от того, по какому измере нию производится «срез» многомерного куба.
Традиционные реляционные СУБД — ROLAP (Relational OLAP). Применение специальных структур данных — схемы «звезды» (star) и «снежинки» (snowflake), а также хранение вычисленных агрегатов делают возможным многомерный анализ реляционных данных. Реляционные СУБД исторически более привычны, и в них сделаны значительные инве стиции, поэтому пока ROLAP более распространен.
Комбинированный вариант — HOLAP (Hybrid OLAP), совмещающий и тот и другой вид СУБД. Одним из вариантов совмещения двух типов СУБД является хранение агрегатов в многомерной СУБД, а детальных данных (имеющих наибольший объем) — в реляционной.
Компания Microsoft предлагает следующие средства OLAP-анализа:
В комплект Microsoft SQL Server 7.0 входит полнофункциональный OLAP-сервер — SQL Server OLAP Services. Сервер, естественно, предна значен для обслуживания запросов клиентов, а для этого требуется некий протокол взаимодействия и язык запросов. Например, для взаимодействия клиента с серверной реляционной СУБД — SQL Server — используются протоколы ODBC или OLE DB и язык запросов SQL. Для доступа к OLAP-серверу компанией Microsoft был разработан протокол OLE DB for OLAP и язык запросов к многомерным данным — MDX (MultiDimensional expression). Аналогично тому, как для упрощения и удобства над OLE DB разработан слой объектов ADO (ActiveX Data Objects), над OLE DB for OLAP построен ADO MD (MultiDimensional ADO).
Средства анализа данных в Microsoft Office Microsoft Excel содержит новый механизм сводных таблиц — OLAP PivotTable, который заменил собой одноименный механизм предыдущих версий. Наряду с прежними возможностями анализа реляционных данных, механизм PivotTable теперь включает возможности анализа OLAP-данных, то есть выступает в качестве OLAP-клиента. В качестве сервера может использо ваться Microsoft SQL Server 7.0, а также любой продукт, поддерживающий интерфейс OLE DB for OLAP. Механизм сводных таблиц Excel в полном объеме поддерживает возможности, предоставляемые описанным выше сервисом PivotTable Services (PTS). Таким образом, анализируемые OLAP-данные могут находиться как в локальных кубах, так и на OLAP-сервере.
Microsoft Office содержит также набор ActiveX-компонентов, на зываемых Office Web Components, которые позволяют организовать анализ OLAP-данных средствами просмотра Web. К ним относятся сле дующие четыре компонента:
Spreadsheet — реализует ограниченную функциональность листа Excel.
PivotTable — "близнец" сводных таблиц Excel; может работать с дан ными OLAP Services.
Chart — позволяет строить диаграммы, основанные как на реляцион ных, так и на OLAP-данных.
Data Source — служебный компонент для привязки остальных компо нентов к источнику данных.
При работе с OLAP-данными Web Components обращаются к PivotTable Services.
Технологии распределенной обработки данных. Модель клиент-сервер
Информационные системы, построенные на базе компьютерных сетей, обеспечивают решение следующих задач: хранение данных, обработка данных, организация доступа пользователей к данным, передача данных и результатов обработки данных пользователям. Потребность в данных коллективного пользования в последнее время все более возрастает. Это и послужило причиной усиливающегося внимания к различным системам рас пределенной обработки данных.
Существует несколько понятий в этой области, которые необходимо опре делить более точно. Вначале выделим эти понятия:
распределенная обработка данных;
базы данных с сетевым доступом;
архитектура «клиент-сервер»;
распределенные базы данных.
Под распределенной обработкой данных понимают обработку приложений несколькими территориально распределенными компьютерами.
Технология распределенной обработки данных базируется на двух концепциях. Первая концепция носит название «файл - сервер», а вторая — «клиент сервер».
Сервер — это машина, обеспечивающая функционирование той части сете вой версии СУБД, которая осуществляет управление данными в терминах базы данных и называется сервером файлов или файл-сервером (File Server).
Клиент — задача, рабочая станция или пользователь компьютерной сети. В процессе обработки данных клиент может сформировать запрос на сервер для выполнения сложных процедур, чтение файла, поиск информа ции в базе данных и т. д.
Предполагается, что центральная машина (сервер) обладает жестким диском достаточно большой емкости, на котором хранится совместно исполь зуемая централизованная база данных. Все другие машины сети выполняют функции рабочих станций (клиентов), с помощью которых поддерживается дос туп пользователей системы к централизованной базе данных. В соответствии с пользовательскими запросами файлы базы данных передаются на рабочие станции, где в основном и производится их обработка. Рабочая станция должна иметь достаточно ресурсов для обеспечения приемлемого уровня реактивности при обработке пользовательских запросов.
Первая концепция распределенной обработки данных реализуется сле дующим образом. В сети имеется главный компьютер, который называется файловым сервером. Сервер предоставляет в совместное пользование информационные (файлы, базы данных) и аппаратные ресурсы (принтеры, модемы). Сетевая операционная система, обеспечивающая взаимодействие пользователей с сервером состоит из двух частей: одна (основная) часть находится на файловом сервере, а вторая (оболочка) устанавливается на компьютерах сети (рабочих станциях). Оболочка обеспечивает взаимодей ствие (является интерфейсом) между программами рабочей станции и сер вера. Файловый сервер в рамках такой архитектуры используется только как хранилище данных, а их обработка осуществляется на компьютере пользователя (рабочей станции).
В рамках концепции «клиент — сервер» сервер используется не только как хранилище программ и данных, но и как вычислительная среда. Про граммное обеспечение в рассматриваемой модели состоит из двух взаимо связанных программ: «файл-сервера» и программы клиента - пользовате ля. Программа - клиент формирует запрос и посылает его файл - серверу (программе), установленной на компьютере с общим доступом. Обработка данных и осуществляется на мощном компьютере общего пользования, а на компьютере-клиенте с помощью соответствующего протокола отобра жаются результаты выполненного запроса. При этом постарайтесь не запу таться в терминах: «сервером» называют как компьютер, так и программ ное обеспечение.
Системы баз данных, построенные с помощью сетевых версий, иногда неправомерно называют распределенными базами данных, в то время как они фактически являются лишь распределенным (сетевым) доступом к цен трализованной базе данных. Такие системы создаются на основе оборудования и программного обеспечения различных типов локальных вычислительных сетей.
Экспертные системы
Постоянно возрастающие требования к средствам обработки информа ции в экономике и социальной сфере стимулировали компьютеризацию процессов решения эвристических (неформализованных) задач типа «что будет, если», основанных на логике и опыте специалистов. Основная идея при этом заключается в переходе от строго формализованных алгоритмов, предписывающих, как решать задачу, к логическому программированию с указанием, что нужно решать на базе знании, накопленных специалистами предметных областей. Для решения задач подобного класса используются так называемые экспертные системы (ЭС).
Основу экспертных систем составляет база знаний, в которую заклады вается информация о данной предметной области. Имеются две основные формы представления знаний в ЭС: факты и правила. Факты фиксируют количественные и качественные показатели явлений и процессов. Правила описывают соотношения между фактами, обычно в виде логических усло вий, связывающих причины и следствия.
Экспертные системы — это системы обработки знаний в узкоспециа лизированной области подготовки решений пользователей на уровне про фессиональных экспертов.
Экспертные системы используются для таких целей как:
интерпретация состояния систем;
прогноз ситуаций в системах;
диагностики состояния систем;
целевое планирование;
устранение нарушений функционирования системы;
управление процессом функционирования; и т. д.
В качестве средств компьютерной реализации экспертных систем ис пользуют так называемые оболочки экспертных систем. Примерами обо лочек экспертных систем, применяемых в экономике, являются: Шэдл (Диалог), Expert-Ease и др. Сложность создания ЭС и поддержки их в актуальном состоянии порождает их высокую стоимость.
См. Романов А.Н., Одинцов Б.Е. Информационные системы в экономике.-М.: Вузовский учебник, 2006.-300с.; с. 132-138.
Лекция №5
Защита информации в экономических информационных системах
5.1 Информационная безопасность — составляющая экономической безопасности
Становление рыночной экономики в России породило ряд проблем. Одной из таких проблем является обеспечение безопасности бизнеса. На фоне высокого уровня криминализации общества, проблема безопасности любых видов экономической деятельности становится особенно актуаль ной. Информационная безопасность среди других составных частей эко номической безопасности (финансовой, интеллектуальной, кадровой, тех нико-технологической, политико-правовой, экологической, маркетинговой и физической) является одной из главных составляющих.
Термин "безопасность" в законе РФ «О безопасности» определяется как "состояние защищённости жизненно важных интересов личности, об щества, государства от внутренних и внешних угроз». Состояние защи щенности — это стабильно прогнозируемое во времени состояние окруже ния, в котором предприятие может осуществлять свои уставные задачи без перерывов, нарушений и потери конкурентоспособности
Следует различать понятия информационная безопасность и безопас ность информации. Первое понятие охватывает более широкий круг про блем. Согласно Доктрине информационной безопасности России инфор мационная безопасность — состояние защищённости информационной сферы (информационной среды общества), обеспечивающее её формирование и развитие в интересах граждан, организаций и государства. Жиз ненно важные интересы — совокупность потребностей, обеспечивающих существование и прогрессивное развитие. Объекты безопасности — лич ность, её права и свободы, общество — его духовные и материальные цен ности, государство — его конституционный строй, суверенитет и террито риальная целостность. С точки зрения информационной безопасности не обходимо защитить граждан (информационная безопасность личности) от ненужной информации, от разрушающего психику и сознание потока ин формации. С другой стороны, необходимо обеспечить право граждан на информацию.
Информационная безопасность как составная часть экономической безопасности предпринимательской деятельности включает в себя: а) комплексную программу обеспечения безопасности информационных ре сурсов предприятия и б) экономически обоснованную технологическую систему защиты, обеспечивающую должный уровень защищенности, го товности, надежности ИС и безопасность информации.
Безопасность информации — это обеспечение ее конфиденциально сти, целостности и доступности законным пользователям. Безопасность информации - состояние защищённости информации, обрабатываемой средствами вычислительной техники (ВТ), находящуюся на машинных и традиционных носителях, от внутренних и внешних угроз.
Угрозам — случайным или намеренным действиям, выводящим фир му, независимо от рода ее деятельности, из состояния безопасности со сто роны внешнего окружения и внутренних источников подвержены персо нал, имущество, информация и товары при перемещении. Кроме того, фирма может быть признана виновной в судебном порядке за ущерб, нане сённый третьим лицам (включая и собственных служащих) или собствен ности.
Таким образом, можно определить цель обеспечения безопасности ин формации, которая заключается в защите прав собственности на неё, и за дачи безопасности, которые заключаются в защите её от утечки, копирова ния, блокирования, модификации и утраты.
5.2. Концептуальная модель защиты информации
Для организации системы защиты на конкретном предприятии необхо димо провести анализ источников и видов информации, требующих защи ты, выполнить анализ угроз безопасности и возможные способы реализа ции угроз, а также выбрать соответствующие способы и средства защиты.
В самом общем виде решению такой задачи может помочь концепту альная модель защиты информации (см.рис.5.1)
Схема в виде последовательных блоков представляет содержание сис темы обеспечения защиты информации. Рассмотрим последовательно ка ждый из блоков.
Источники информации. Источник информации — это материальный объект, обладающий определёнными сведениями (информацией), пред ставляющей конкретный интерес для злоумышленников или конкурентов. Выделяются следующие категории источников:
Документы различного характера и назначения. Публикации: доклады, статьи, интервью, проспекты, книги, специализированные периодические издания.
Технические носители информации. Наиболее точное описание носителей дано в законе "О государственной тайне" " Носители сведений —материальные объекты, в том числе физические поля, в которых сведения, составляющие тайну, находят своё отображение в виде символов, образов, сигналов, технических решений и процессов.
5. Технические средства обработки информации, средства связи и средства обеспечения производственной и трудовой деятельности.
Объекты защиты
Реализации угроз
Направления защиты
Объекты угроз
Средства защиты
информация
Источники угроз и субъ екты угроз
Способы защиты
Источники информации
Цели несанкционированного доступа
Виды информации
Рис.5.1 Концептуальная модель защиты информации
Рассмотрим особенности источников с точки, зрения вероятности реализации угроз безопасности.
Люди как носители информации с точки зрения её защиты занимают особое место — как активные элементы, имеющие волевое начало, не только владеющие, но и обобщающие различные сведения. Поэтому необ ходим тщательный подбор персонала и анализ окружения..
Документы. Документ (документированная информация) - это инфор мация, зафиксированная на материальном носителе с реквизитами, позво ляющими ее идентифицировать. К документированной относится инфор мация не только на бумажных, но и на электронных носителях, в том числе и хранящаяся на жестком диске и в оперативной памяти ЭВМ. Для защиты документов организуется регламентируемое и контролируемое их движе ние.
Публикации. Например: "Коммерсант DAILY", "Деловой мир", "Фи нансовая Россия", "Деньги", "Финансовые известия", "Экономическая газе та", "Обозреватель — Observer" и др. За рубежом: "Business Week", "Fi nancial Times", "Wall Street Journal", Dun's Review", "Commerce & Business Daily", "Business Horizons" и др. По заключению западных специалистов более 60% секретной военной и 90% экономической информации можно получить из открытых источников. Поэтому обязательным подразделени ем службы безопасности предприятия является информационно-аналитический отдел, обрабатывающий открытую информацию.
Производственные и промышленные отходы. По мнению специалистов в области защиты информации "В мусорной корзине можно найти 1000$ банкнот." Поэтому при обработке конфиденциальной информации предъ являются особые требования к уничтожению документов, принтерных распечаток, копировальных лент и очистка оперативной памяти компьюте ров и магнитных носителей.Поэтому в обеспечении безопасности деятельности предприятия и экс плуатации ИС важно учитывать все угрозы, которые могут возникнуть со стороны источников информации.
Виды информации по условиям защиты. Статья 21 Закона РФ "Об информации, информатизации и защите информации" определяет, что за щите подлежит любая документированная информация, неправомерное обращение с которой может нанести ущерб её собственнику, владельцу и иному лицу. Закон подразделяет информацию по уровню доступа на сле дующие категории: общедоступная, открытая информация, информация о гражданах (персональные данные) и конфиденциальная информация. Конфиденциальная информация — документированная информация, доступ к которой ограничивается в соответствии с законодательством РФ. В свою очередь, документированная информация с ограниченным досту пом по условиям её защиты подразделяется на информацию отнесённую к государственной тайне и конфиденциальную. К конфиденциальной ин формации относятся сведения, определяемые общим понятием — тайна. В законах встречается 32 вида тайн. Однако, обобщённый перечень сведе ний, отнесённых к разряду конфиденциальных, приводится в Указе Прези дента РФ №188 от 6.03.97 г.
1. Сведения о фактах, событиях и обстоятельствах частной жизни гражданина, позволяющие идентифицировать его личность (персональные данные), за исключением сведений, подлежащих распространению в средствах массовой информации в установленных федеральными законами случаях.
Следует отметить, что согласно ст. 139 Гражданского Кодекса РФ к коммерческой тайне относятся сведения, представляющие потенциальную ценность для её обладателя в силу неизвестности третьим лицам. Здесь же определено, что обладатель коммерческой тайны должен сам предприни мать меры к её сохранности. Поэтому, с точки зрения обладателя коммер ческой тайны, необходимо обеспечить защиту как документированной, так и недокументированной информации.
Угрозы безопасности деятельности предприятий и информации подразделяются на внешние и внутренние. Их перечень обширен и для ка ждого предприятия индивидуален. Общими для всех являются угрозы стихийных бедствий, техногенных катастроф и деятельность людей - не преднамеренные ошибки персонала (нарушители) или преднамеренные действия (злоумышленники), приводящие к нарушениям безопасности. В Доктрине информационной безопасности России приводится следующий перечень угроз информационным системам:
Противоправный сбор и использование информации;
Нарушения технологии обработки информации;
Внедрение аппаратных и программных закладок, нарушающих нормальное функционирование ИС;
Создание и распространение вредоносных программ
Уничтожение и повреждение ИС и каналов связи
Компрометация ключей и средств криптографической защиты;
Утечка информации по техническим каналам;
Внедрение устройств для перехвата информации;
Хищение, повреждение, уничтожение носителей информации;
Несанкционированный доступ в ИС, базы и банки данных.
5.3 Требования, принципы и модель системы защиты информационной системы
Под системой защиты информационной системы понимается совокуп ность органов и исполнителей, используемой ими техники защиты инфор мации, а также объектов защиты, организованная и функционирующая по правилам установленным соответствующими документами в области за щиты. Система защиты строится на основе политики безопасности — набо ра норм, правил и практических рекомендаций на которых строится управ ление, защита и порядок обработки информации в информационной сис теме. Перечислим главные принципы построения системы защиты
Эшелонирование;
Непрерывность;
Равнопрочность;
Минимизация полномочий доступа;
Разумная экономическая достаточность.Эти принципы реализуются в модели системы защиты, которая с раз личными модификациями реализуется сегодня на всех предприятиях (см. рис.5.2).
|
ЗОНА 1 |
|||||
|
ЗОНА 2 |
|||||
|
ЗОНА 3 |
|||||
|
ЗОНА 4 |
|||||
Рис.5.2. Модель системы защиты
Зона 1 — внешние заграждения. Зона 2 — контроль доступа в зда ние. Зона 3 — контроль доступа в помещение с системами обработки и хранения информационных ресурсов и ценных материальных активов. Зо на 4 — контроль доступа в систему обработки информации.
Вероятность реализации угрозы Q в зоне 4 зависит от вероятностей преодоления рубежей защиты в зонах 1, 2 ,3.
5.4. Методы и способы защиты
На каждом предприятии, независимо от его размеров, вида собствен ности и направления деятельности применяются однотипные методы и способы защиты, реализующие модель системы защиты. Блок методов за щиты - это препятствия, регламентация, разграничение доступа, маски ровка, побуждение и принуждение. Перечисленные методы реализуются применением следующих способов защиты. Препятствия (физический способ) — установка ограждений вокруг предприятий, ограничения доступа в здание и помещения, установка сигнализации, охрана. Разграничение доступа осуществляется физическим способом и программно — техниче ским. Маскировка предусматривает использование криптографических программных средств. Побуждение — соблюдение пользователями этиче ских норм при обработке и использовании информации. Регламентация подразумевает наличие инструкций и регламентов по обработке информа ции, а запрещение предполагает наличие правовых норм, закрепленных в нормативных документах и определяющих юридическую ответственность в случае их нарушения.
Согласно руководящим документам Государственной технической ко миссии при президенте РФ, органу, который определяет порядок защиты информации и контролирует применение программно-технических средств защиты, перечисленные выше методы и способы защиты, объединяются в четыре подсистемы, которые устанавливаются в информационных систе мах:
5.5. Криптография с публичным ключом и электронная цифровая подпись
Защита информации особенно актуальна в электронном бизнесе. Здесь возникают проблемы не только защиты данных при передаче по каналам связи от перехвата, подделки или уничтожения, но и задачи аутентифика ции деловых партнеров, подтверждения подлинности передаваемых доку ментов, а также их юридической силы. Криптография является надежным способом решения перечисленных задач.
Криптография (от греческого kripto — тайна) представляет собой сово купность методов преобразования данных, направленных на то, чтобы сделать зашифрованные данные бесполезными для злоумышленника. Шифрование (необходимо отличать от кодирования) - это многократное однотипное математическое преобразование текста по определенному ал горитму с помощью ключа шифрования. Ключ шифрования - это конкрет ное состояние алгоритма из множества возможных состояний. В качестве алгоритмов используют замены, перестановки или их сочетание, осуществляемые по определенным законам. Например, в качестве алгоритма мож но выбрать матрицу размерностью М х N. Исходный текст записывается по строкам, а зашифрованный считывается по столбцам. Здесь ключом шифрования будет размерность матрицы.
Существует два метода шифрования - симметричный и асимметрич ный или метод шифрования с публичным ключом. Последний метод и по зволяет решить задачи обеспечения конфиденциальности, целостности пе редаваемого документа и аутентификации лица, передавшего документ.
При симметричном методе шифрование и расшифровка документа осуществляется одним ключом, сгенерированным по заданному алгоритму специальным генератором (программой). Одним из существенных недос татков этого метода является трудность в передаче ключа. Однако, в со временных информационных системах этот метод широко используется совместно со специальными методами передачи ключей для канального (поточного) шифрования данных, передаваемых в сети Интернет. Для этих целей используются сеансовые ключи, которые действуют непродолжи тельное время, что делает бесполезным их определение для злоумышлен ника даже в случае перехвата зашифрованного сообщения. В России алго ритм симметричного шифрования утвержден государственным стандар том ГОСТ 28147 - 89.
Метод несимметричного шифрования является основой коммерческой криптографии. В этом методе специальной программой генерируется два ключа - публичный (открытый для всех пользователей информационной системы) и закрытый ключ, хранящийся в секрете у пользователя, сгене рировавшего эти ключи. Математической основой метода шифрования с публичным ключом служит утверждение о том, что в настоящее время от сутствуют математические доказательства какого-либо способа нахожде ния сомножителей двух простых чисел по известному их произведению. Впервые это было показано американскими математиками Райвестом, Шамилем и Адельманом. Поэтому в их честь один из алгоритмов шифро вания называется RSA.
Суть алгоритма заключается в последовательности следующих дейст вий. Выбираются (генерируются) два простых числа q и р большой раз мерности (до 200 знаков). Затем вычисляется произведение этих чисел [п = q*p]. Ищется число е совместно простое с произведением [е U (q-l)*(p-l)]. Затем находится число d , удовлетворяющее условию e*d mod (q-l)*(p-l) = 1. Операция mod n означает остаток от деления. В качестве ключей шиф рования выбираются пары чисел: {е, п) — открытый ключ, {d, n} — закры тый ключ. Открытый ключ рассылается всем заинтересованным партне рам, а закрытый ключ хранится у отправителя. Подчеркнем важное свой ство алгоритма шифрования: сообщение зашифрованное открытым клю чом может быть расшифровано только связанным с ним закрытым клю чом, причем открытый ключ не позволяет вычислить ключ закрытый. Процедура шифрования выполняется по формуле С = МЛе mod N. Здесь М открытый текст, а С - зашифрованное сообщение, е - открытый ключ, N - произведение исходных простых чисел, на основе которых вычислялись ключи шифрования. Процедура расшифрования заключается в вычислениях по формуле М= CAd mod N (d - закрытый ключ). Не забываем, что обрабатываемые на компьютере тексты, представлены в двоичном коде.
В России для асимметричного шифрования используется алгоритм, ус ложненный по отношению к алгоритму RSA и утвержденный государст венным стандартом ГОСТ Р3410 -10.
Электронная цифровая подпись. В традиционном бумажном доку ментообороте авторство документа и его подлинность (аутентификация) подтверждаются рукописной подписью и печатью, поскольку текст доку мента и удостоверяющие реквизиты жестко связаны с материальным носи телем. В электронных документах такой связи нет.
Поэтому для установления подлинности автора электронного доку мента и отсутствия изменений, в полученном по каналу связи документе, используется электронная цифровая подпись (ЭЦП). Согласно Закона РФ «Об электронной цифровой подписи» от 10.01.02 — электронная цифровая подпись - реквизит электронного документа, предназначенный для защиты данного электронного документа от подделки, полученный в результате криптографического преобразования информации с использованием за крытого ключа электронной цифровой подписи и, позволяющий иденти фицировать владельца сертификата ключа подписи, а также установить отсутствие искажения информации в электронном документе. Электронная цифровая подпись признается равнозначной собственноручной подписи на бумажном носителе. ЭЦП выполняет следующие функции:
удостоверяет, что подписанный текст исходит от лица, поставившего подпись;
не дает самому этому лицу возможности отказаться от обязательств, связанных с подписанным текстом;
гарантирует целостность (неизменность) подписанного документа. ЭЦП представляет собой несколько буквенно-цифровых символов,
передаваемых вместе с электронным документом.
Технология получения и проверки ЭЦП включает в себя следующие процедуры: 1) процедуру вычисления дайджеста (хэш - функции) сообще ния; 2) процедуру зашифрования дайджеста закрытым ключом отправите ля; 3) процедуру вычисления дайджеста сообщения (хэш - функции) полу чателем; 4) проверку полученного дайджеста, путем расшифрования его открытым ключом; 5) сравнение вычисленного получателем дайджеста с полученным в результате расшифрования (верификация). Получение дайджеста сообщение (хэширование) осществляется путем обработки текста с помощью специального преобразования. Хэш-функция строится на основе однонаправленной математической функции (напри мер, дискретного логарифмирования), т.е. это преобразование строится та ким образом, что после преобразования невозможно восстановить исход ный текст. Хэш — функция предназначена для сжатия подписываемого до кумента произвольной длины до нескольких десятков или сотен бит. Зна чение хэш - функции (дайджеста) сложным образом зависит от документа и даже внесение пробела или изменение одного символа в тексте приводит к полному изменению дайджеста и, соответственно, ЭЦП. Программы для вычисления дайджеста и у отправителя, и у получателя идентичны. Прин ципиальным моментом в системе ЭЦП является невозможность подделки ЭЦП пользователя без знания его секретного ключа подписывания. В ка честве подписываемого документа может быть использован любой файл. В России алгоритм хэш - функции утвержден государственным стандартом Р 3411-94.
Самый лучший и надежный способ распространения открытых ключей — воспользоваться услугами сертификационных центров, которые сейчас создаются в России. Сертификационный центр выступает как хранилище цифровых сертификатов. Он принимает открытые ключи вместе с доказа тельствами личности лица, приславшего ключ. Сертификаты выступают в роли варианта удостоверения личности. Они позволяют убедиться коррес пондентам, что лицо распространяющее ключи, является тем, за кого себя выдает.
«Сертификат ключа подписи - документ на бумажном носителе или электронный документ с электронной цифровой подписью уполномочен ного лица удостоверяющего центра, которые включают в себя открытый ключ электронной цифровой подписи и, которые выдаются удостоверяю щим центром участнику информационной системы для подтверждения подлинности электронной цифровой подписи и идентификации владельца сертификата ключа подписи» (Закон РФ «Об электронной цифровой под писи»). Таким образом, на основании закона, сертификация ключей будет производиться специальными удостоверяющими центрами, которые будут являться посредниками между пользователями информационных систем, использующими ЭЦП. Главная роль удостоверяющего центра заключается в подтверждении факта (в случае возникновения спорной ситуации), что данный ключ подписи принадлежит именно тому лицу, которое отправило ключ в сертификационный центр.
При использовании ЭЦП в деловом обороте необходимо помнить, что юридическая сила электронного документа признается лишь при исполь зовании сертифицированных специальными лабораториями (здесь сертификация понимается как соответствие утвержденным стандартам) про граммно - технических средств для генерации ключей.
Технология использования ЭЦП является надежным средством обес печения безопасности при ведении электронного бизнеса.
5.6. Правовая защита информации
Среди различных методов защиты информации, особая роль отводится правовой защите. При всех своих возможностях и обязательности исполь зования, физические и программно-технические способы защиты не смо гут обеспечить безопасность информационных систем, если отсутствует адекватная правовая база, регламентирующая деятельность в информаци онной сфере. Под адекватной правовой базой понимается совокупность правовых норм, содержащихся в законах и других источниках, признавае мых государством, и являющихся общеобязательным критерием дозволен ного, предписанного и запрещенного поведения пользователей информа ционных технологий. Нарушение норм влечет юридическую ответствен ность: дисциплинарную, гражданскую, административную и уголовную.
К настоящему времени насчитывается свыше 1000 нормативных актов различного уровня, регулирующих правоотношения в области создания, распространения, обработки, хранения и использования информации и правоотношения в области создания и эксплуатации информационных систем.
Виды защищаемой информации. Статья 21 Закона РФ "Об информации, информатизации и защите информации" определяет, что защите под лежит любая документированная информация, неправомерное обращение с которой может нанести ущерб её собственнику, владельцу и иному лицу. Однако требования к системам защиты и нормы ответственности зависят от категории защищаемой информации. Закон подразделяет информацию по уровню доступа на следующие категории: общедоступная, открытая информация, информация о гражданах (персональные данные) и конфи денциальная информация. Конфиденциальная информация — документи рованная информация, доступ к которой ограничивается в соответствии с законодательством РФ. В свою очередь, документированная информация с ограниченным доступом по условиям её защиты подразделяется на ин формацию, отнесённую к государственной тайне и конфиденциальную. К конфиденциальной информации относятся сведения, определяемые общим понятием — тайна. В действующих сегодня законах встречается 32 вида тайн. Это обстоятельство затрудняет применение норм права и вызывает противоречия при их применении. С целью упорядочения, сделана попыт ка, систематизировать перечень сведений, отнесённых к разряду конфиденциальных, подзаконным актом — Указом Президента РФ №188 от 6.03.97 г.
Еще раз подчеркнем, что режим защиты различается в зависимости от категории информации по уровню доступа к ней. Так, в отношении сведе ний, отнесенных к государственной тайне, режим защиты устанавливается уполномоченными органами на основании Закона РФ «О государственной тайне». В отношении конфиденциальной документированной информации режим защиты устанавливается собственником этой информации на осно вании соответствующих законов. Так, согласно ст. 139 Гражданского Ко декса РФ к коммерческой тайне относятся сведения, представляющие по тенциальную ценность для её обладателя в силу неизвестности третьим лицам. Здесь же определено, что обладатель коммерческой тайны должен сам предпринимать меры к её сохранности. Поэтому, с точки зрения обла дателя коммерческой тайны, необходимо обеспечить защиту как докумен тированной, так и недокументированной информации.
Возникает вопрос - если обладатель коммерческой тайны сам должен обеспечить ее сохранность, в чем тогда заключается суть правовой защи ты? Ответ на этот вопрос заключается в том, что законом предусмотрена юридическая ответственность (дисциплинарная, административная и уго ловная) в случае нарушения порядка использования информации и инфор мационных технологий, незаконный сбор и разглашение коммерческой тайны, нарушение системы защиты.
Так, Трудовой Кодекс РФ согласно ст. 81 п. в) предусматривает рас торжение трудового договора по инициативе работодателя в случае раз глашения работником охраняемой законом тайны (государственной, ком мерческой, служебной и иной), ставшей известной работнику в связи с ис полнением им трудовых обязанностей.
Согласно Статье 13.14 Кодекса РФ об административных правонару шениях, разглашение информации, доступ к которой ограничен федераль ным законом (за исключением случаев, если разглашение такой информа ции влечет уголовную ответственность), лицом, получившим доступ к та кой информации в связи с исполнением служебных или профессиональных обязанностей, влечет наложение административного штрафа на граждан в размере от пяти до десяти минимальных размеров оплаты труда; на долж ностных лиц — от сорока до пятидесяти минимальных размеров оплаты труда.
В случае, если разглашение коммерческой или банковской тайны при чинило ее обладателю крупный материальный ущерб, согласно ст. 183 Уголовного Кодекса РФ к лицу, виновному в совершении преступления, могут быть применены наказания от штрафа до двухсот минимальных зарплат и даже лишения свободы на срок до десяти лет.
Особенности защиты сведений, составляющих коммерческую тайну. По неофициальным оценкам сотрудников ФСБ России практически каждая крупная отечественная фирма крадет информацию у своих конку рентов и одновременно страдает от аналогичных действий с их стороны. Поэтому предприниматели должны обращать особое внимание на защиту коммерческой тайны. Прежде всего, необходимо определить какая инфор мация требует защиты, выяснить возможные внешние и внутренние угро зы безопасности и разработать соответствующую угрозам систему защиты.
К информации, имеющей коммерческую значимость, относят сведения о количестве выпускаемой продукции и объемах продаж, сведения о по ставщиках и производителях, продавцах и дилерах, договорах и клиентах. Планы фирмы, предельные цены, себестоимость продукции, имена и адре са сотрудников, маркетинговые и аналитические исследования. Финансо вое состояние фирмы, размеры оплаты труда, денежный наличный оборот, особенно каналы движения денежной массы.
Для обеспечения режима коммерческой тайны весьма важными являются организационно-правовые меры. Прежде всего, должен быть органи зован конфиденциальный документооборот. Каждый документ, содержа щий сведения, отнесенные к коммерческой тайне должен иметь соответст вующий гриф (конфиденциально, КТ и т.п.). Гриф «секретно» использует ся только для документов, содержащих сведения, относимые к государст венной тайне. Должен быть определен круг лиц, которые имеют доступ к соответствующим документам и базам данных, разработаны правила раз граничения доступа в информационную систему, порядок хранения, учета и уничтожения материальных носителей, заведен журнал учета движения конфиденциальных документов.
Кроме того, при приеме на работу, с будущими сотрудниками прово дится соответствующий инструктаж, а в контракте (заявлении о приеме на работу) должны быть предусмотрены соответствующие пункты о нераз глашении конфиденциальных сведений.
Лекция №6
Интегрированные информационные технологии формирования, обработки и представления данных в экономике
6.1. Интегрированные системы управления предприятиями
6.1.1. Понятие корпоративных информационных систем (КИС)
Рассматривая классификацию информационных систем, мы отмечали, что наибольший эффект дает применение интегрированных систем, охва тывающих все сферы деятельности предприятия, и что информационная система будет эффективной, если на предприятии эффективно работает система управления. В последнее время интегрированные системы управления предприятиями называют корпоративными информационными сис темами.
Корпоративная система управления (КИС) предприятием — это управ ленческая идеология, объединяющая бизнес-стратегию предприятия (с вы строенной для ее реализации структурой) и передовые информационные технологии. Ведущую роль здесь играет система управления, а автомати зация выполняет второстепенную роль. «Корпоративность» в определении КИС означает соответствие системы нуждам крупной фирмы, имеющей сложную территориальную структуру, и объединяющую все функцио нальные подсистемы.
КИС охватывают эксплуатационный, тактический и частично страте гический уровни управления.
6.1.2. Стандарты интеграции систем: MRP, MRP II, ERP, CSRP
Не существует специальных стандартов, регламентирующих функции КИС, но как правило такие системы ориентируются на широко распро страненные методологии MRPII и ERP, фактически являющиеся стандар тами управления бизнесом. Данные стандарты разработаны американским обществом по контролю за производством и запасами (American Production and Inventory Control Society, APICS).
Исходным стандартом систем управления предприятием стал стандарт MRP (Material Requirements Planning), появившейся в 70-х годах. Он вклю чает в себя планирование материалов для производства.
Следующим был MRP II (Manufacturing Resource Planning), позволяю щий планировать все производственные ресурсы предприятия (сырьё, ма териалы, оборудование и т.д.).
Его развитием стала концепция стандарта ERP (Enterprise Resource Planning). В нем интегрировалось управление всеми ресурсами предпри ятия с добавлением управления заказами, финансами и т.д.
Последней появилась концепция стандарта CSRP (Customer Synchronized Resource Planning), регламентирующая взаимодействие с кли ентом, субподрядчиком — выходя из рамок внутренней во внешнюю дея тельность предприятия.
В настоящее время на мировом рынке около 500 систем, соответст вующих стандартам MRP II и ERP; 5-6 из них разработаны в России. По оценкам специалистов, количество успешных инсталляций систем данного класса на российских предприятиях около 300. По материалам APICS в ERP-концепции системы управления предприятием принято выделять сле дующие основные элементы.
1. Управление цепочками поставок SCM (Supply Chain Managment, ра нее — DRP, Distribution Resource Planning).Усовершенствованное планирование и составление расписаний APS(Advanced Planning and Scheduling).
6.1.3. Краткий обзор российского рынка систем управления предприятием
В настоящее время на российском рынке информационных систем управления предприятием можно выделить три группы.
Первая группа — это крупные интегрированные пакеты зарубежных разработчиков класса MRP II/ERP, ориентированные на управление на ос нове бизнес-процессов..
Данную группу образуют комплексы интегрированных приложений для автоматизации всей деятельности предприятия различного уровня: от крупной корпорации до среднего предприятия. К данной группе относятся продукты высшего ценового класса от SAP AG (R/3), ORACLE (Oracle Ap plication), BAAN (BAAN IV), Navision-Microsoft (AXAPTA) и др. Запад ные системы обычно сделаны «под ключ», поставщики внедряют свои сис темы как самостоятельно, так и с помощью российских партнеров. Форми рование стоимости систем трехуровневое и включает стоимость лицензии на инсталляцию, стоимость консалтинга и обучения персонала, стоимость настройки и внедрения. Причем стоимость настройки и внедрения в три-четыре раза выше стоимости инсталляции системы.
Вторая группа -^ это средние интегрированные пакеты отечественных разработчиков (Галактика, Парус, БОСС-Корпорация). Используя запад ные платформы, например СУБД ORACLE, российские производители предлагают свои корпоративные системы управления, превосходящие за падные по двум основным параметрам — доступным ценам и учету рос сийской специфики уже в исходных модулях. Однако, они еще не достигли полной реализации технологий MRPII/ERP.
Третья -7- малые интегрированные и локальные пакеты отечественных разработчиков.
Оценка эффекта внедрения системы автоматизации управления суще ственно зависит от сектора экономики и конкретного предприятия. Для из держек внедрения можно использовать оценки затрат времени и средств, показанные в таблице 6.1.
Таблица 6.1 Издержки внедрения систем управления предприятием
|
Локальные системы |
Малые интег рированные системы |
Средние интег рированные системы |
Крупные интег рированные системы |
|
|
Внедрение |
Простое; "коробоч ный вари ант" |
Поэтапное или "коробочный вариант", более 4 мес. |
Только поэтап ное, более 6-9 мес. |
Поэтапное сложное, более 9-12 мес. |
|
Фукциональность |
Учетные системы |
Комплексный учет и управле ние финансами |
Комплексный учет, управление снабжением, производством, сбы том, финансами, овладение стра тегиями развития. |
|
|
Соотношение затрат на лицен зию/ внедрение /оборудование |
1/0.5/2 |
1/1/1 |
1/2/1 |
1/1-5/1 |
|
Примерная стои мость, тыс. $ |
5-50 |
50-300 |
200-500 |
500 и более |
Крупные КИС, чаще всего, не являются готовым продуктом, но представ ляют собой совокупность программных модулей и баз данных, а также техноло гию их настройки и применения. В связи с высокой стоимостью и сложностью таких систем, они доступны только крупным предприятиям. Процесс внедрения КИС на предприятии обычно занимает от 6 до 18 месяцев. При этом предпола гается, что предприятие имеет четко определенную структуру управления, ко торая не подвержена резким изменениям. Модель этой организационной струк туры закладывается в основу информационной системы. Предприятие, находя щееся на этапе выбора стратегии развития, не имеющее четко определенной эффективной организационной структуры, не в состоянии внедрить КИС. Таким предприятиям нужны легко настраиваемые недорогие средства оперативного управления и поддержки принятия решений.
6.1.4. Примеры информационных систем управления предприятием
SAP R/3. SAP R/3 (разработчик германская фирма SAP AG) — наибо лее широко используемое в мире стандартное решение класса ЕР\Р, слу жащее для электронной обработки информации на основе архитектуры «клиент-сервер». Система позволяет обеспечить одновременную работу до 30 тысяч пользователей.
Все компоненты системы R/3 настраиваются на конкретное предпри ятие и позволяют обеспечивать внедрение эволюционным путем. Заказчик может выбрать оптимальную конфигурацию из более чем 800 готовых бизнес-процессов. В состав системы входят следующие подсистемы, по строенные по модульному принципу: IS — отраслевые решения; WF — управление информационными потоками; PS - проекты; AM - основные средства; СО — контроллинг; FI — финансы; SD — сбыт; ММ — управление материальными потоками; РР - планирование производства; QM - управ ление качеством; РМ — техническое обслуживание и ремонт оборудования; HR - управление персоналом.
Хранилище бизнес-информации обеспечивает обработку внешних и внутренних данных и поддержку принятия решений на всех уровнях кор порации.
Основными элементами учета и отчетности являются следующие мо дули.
Финансовая бухгалтерия (FI), включающая главную бухгалтерию, бух галтерию дебиторов и кредиторов, бухгалтерский учет основных средств, консолидацию в соответствии с законодательством, статистический специ альный учет.
Финансовый менеджмент (TR), содержащий управление наличностью, управление финансами (денежный рынок, иностранная валюта, ценные бумаги и дериваты), управление рыночными рисками, управление бюдже том.
Контроллинг (СО) состоит из контроллинга косвенных затрат, кон троллинга затрат на продукт, учета результатов хозяйственной деятельно сти.
Управление инвестициями (IM) обеспечивает широкое планирование инвестиционных программ и управление отдельными инвестиционными мероприятиями.
Контроллинг деятельности предприятия включает в себя консолида цию (CS), учет затрат по MBIT (PCA), информационную систему для ме неджмента (EIS), планирование деятельности предприятия (ВР).
Система управления материальными потоками (ММ) обеспечивает возможность: планирования потребности в материалах, заготовки мате риала, управления запасами, поступления материала, управления склада ми, контроля счетов и оценки уровня запаса материалов. Информационная система логистики на базе изменяемых аналитических отчетов поддержи вает как текущее принятие решений, так и разработку стратегий.
Система сбыта (SD) позволяет работать на нескольких языках, обес печивает точное управление, гибкий расчет цен, управление статусом зака зов и запросов клиентов, удобный ввод заказа, поддерживается номер ма териала клиента, особый ввод крупных заказов и независимая обработка позиций, обработка бонуса, электронный обмен данными, информацион ная система сбыта, поиск материала, проверка доступности, контроль пар тий, управление сервисом, обработка возвратов материалов, кредитовых и дебетовых авизо, контроль лимита кредитования, конфигурацию изделия, отгрузку и перевозку, интеграцию управления материальными потоками и финансовой бухгалтерии.
В системе предусмотрена поддержка электронной коммерции В2В, проведения расчетов с использованием кредитных карточек.
Главное достоинство системы - ликвидация альтернативных информа ционных каналов, что позволяет получить оперативную и адекватную ин формацию о ходе дел. Недостатком системы является сложность настрой ки модулей и высокие требования к культуре организации и производства, консервативность реинжиниринга в условиях структурных перемен.
Внедрения: более 200 в странах СНГ, в том числе Белгородэнерго, Бе лорусский металлургический комбинат, Красноярская железная дорогая, Восточно-Сибирская железная дорога, Сургутнефтегаз, Нижнетагильский металлургический комбинат и др.
Стоимость инсталляции: 300-350 тысяч долларов в расчете на 50 поль зователей.
ORACLE E-BUSINESS SUITE. Разработчик — фирмаОгас!е. Oracle Е-Business Suite - это полный интегрированный комплекс приложений для электронного бизнеса, работающий в корпоративном Интранете и гло бальном Интернете. Сегодня комплекс включает все приложения, необхо димые предприятию: маркетинг, продажи, снабжение, производство, об служивание заказчиков, бухгалтерия, учет кадров и пр.
Современную версию Oracle E-Business Suite Hi можно условно разде лить на три функциональных блока:
Oracle ERP (Enterprise Resource Planning);
Oracle CRM (Customer Relationship Management;
Oracle E-Hub (Электронная коммерция).
Комплекс приложений Oracle для построения ERP (Enterprise Resource Planning) системы на предприятии (более известный под торговой маркой Oracle Applications) объединяет приложения для оптимизации и автомати зации внутрихозяйственных процессов предприятия (производство, фи нансы, снабжение, управление персоналом и др.). Он включает в себя бо лее 90 модулей, которые позволяют предприятию решать основные биз нес-задачи, связанные с финансовыми и материальными потоками: плани рование производства, снабжение, управление запасами, взаимодействие с поставщиками, управление персоналом и расчеты по заработной плате, финансовое планирование, управленческий учет и др.
ERP-приложения Oracle: Управление производством; Управление финансами; Управление персоналом; Логистика; Управление проектами.
Oracle CRM (Customer Relationship Management) - приложения для ав томатизации и повышения эффективности процессов, направленных на взаимоотношения с клиентами (продажи, маркетинг, сервис). Ключевой аспект успешного бизнеса — это умение привлекать и сохранять прибыль ных клиентов, использовать информацию о клиентах и внутренних бизнес-процессах для принятия точных и своевременных решений. Решения CRM дают организации возможность взаимодействовать с заказчиком через те каналы, которые для него максимально удобны. И, наконец, CRM позволяет компании развивать стандартные модели маркетинга, продаж и обслу живания в Интернете, что значительно расширяет круг потенциальных клиентов, повышает качество сервиса и прибыльность вашего бизнеса.
Oracle E-Hub - приложения для организации электронных торговых площадок.
Для того чтобы преуспеть в бизнесе, предприятия должны с макси мальной скоростью обмениваться информацией со своими торговыми партнерами. Используя удобную и надежную систему Oracle Exchange, компании могут быстро и эффективно вести свой бизнес через Интернет. Oracle Exchange предоставляет средства эффективного взаимодействия в реальном масштабе времени со многими организациями, что позволяет в кратчайшие сроки поставлять на рынок и приобретать высококачествен ную продукцию и сервисные услуги.
ГАЛАКТИКА. Разработчик — корпорация Галактика, Россия. Систе ма Галактика ориентирована на автоматизацию решения задач, возникаю щих на всех стадиях управленческого цикла: прогнозирование и планиро вание, учет и контроль реализации планов, анализ результатов, коррекция прогнозов и планов. Система имеет модульную структуру, модули, в свою очередь, объединены в функциональные контуры (см. рис. 13, 14.). Пунк тиром изображены модули, находящиеся в стадии разработки. Объедине ние модулей в контуры Логистики, Финансовый, Управления персоналом выполнено по виду ресурсов, над которыми совершается управленческая деятельность. В Контур управления производством и Административный контур, а также Контур управления взаимоотношениями с клиентами модули включены в соответствии с автоматизируемым видом деятельно сти. Понятие "модуль" не следует отождествлять с привычным для со трудников служб автоматизации термином АРМ. В каждом модуле при сутствуют функции, предназначенные, с одной стороны, для использова ния как непосредственными исполнителями, так и управленцами различ ного уровня, а, с другой стороны, — для решения задач, относящихся к различным видам управленческой деятельности.
Допустимо как изолированное использование отдельных модулей, так и их произвольные комбинации, в зависимости от производственно-экономической необходимости.
Функциональный состав системы Галактика позволяет для любого предприятия определить набор компонентов, обеспечивающий решение задач управления хозяйственной деятельностью в трех глобальных разре зах: по видам ресурсов, по масштабам решаемых задач (уровню управле ния), по видам управленческой деятельности.
Дальнейшее развитие системы предусматривает соответствие (в пер спективе) функциональности, технологичности и степени интеграции сиетемы современным концепциям ERP (Enterprise Resource Planinng — "пла нирование ресурсов предприятия"), CSRP (Custom Synchronized Resource Planning — "планирование ресурсов, синхронизированное с покупате лем"), SEM (Strategic Enterprise Management — "стратегическое управле ние предприятием", а также стандартам открытых систем.
1C ПРЕДПРИЯТИЕ. (Компания 1C, Россия). Система "1С:Предприятие": комплексная конфигурация "Бухгалтерия; Торговля; Склад; Зарплата; Кадры" представляет собой универсальную программу — конструктор, которая позволяет вести учет в одной информационной базе от имени нескольких организаций.Бухгалтерский учет реализует стандартную методологию учета для хозрасчетных организаций в соответствии с текущим законодательством России.
План счетов и настройка аналитического учета реализованы практиче ски для всех разделов учета. Набор документов, автоматизированный ввод бухгалтерских операций, рассчитан на ведение наиболее важных разделов учета.
Система позволяет вести одновременно два вида учета торговой дея тельности: управленческий и финансовый.
Управленческий учет ведется с целью формирования информации о деятельности компании для внутреннего использования, финансовый учет для правильного отражения деятельности всех фирм, составляющих ком панию, в бухгалтерском учете.
Учет торговой деятельности поддерживает все операции связанные с закупкой, хранением и продажей товаров, и связанными с этими опера циями взаимозачеты с покупателями и поставщиками.
Система позволяет регистрировать прием, увольнение и перемещение сотрудников, вести штатное расписание предприятия, автоматически соз давать стандартные формы кадровых приказов и генерировать отчеты по кадровым данным сотрудников.
Начисление заработной платы производится по повременной или сдельной оплате труда в соответствии с табель - календарями работников и отклонениями от обычного графика работы (отпусками, болезнями, прогу лами и т.п.), происшедшими на текущий расчетный период.
Конфигурация «Производство+Услуги+Бухгалтерия» служит для ав томатизации учета на небольших производственных предприятиях и фир мах, ведущих оптовую торговлю.
Конфигурация «Финансовое планирование» предназначена для веде ния бюджетов.
Внедрения и стоимость. Продукты компании 1C занимают около 40% российского рынка программ данного класса. Стоимость одноместной конфигурации в зависимости от реализуемых функций от 250 до 500$; се тевая версия стоит около 1000$. Разработкой конфигурации на основе MS SQL и реализацией функций по описанию и учету производства фирма "1C" продвигается в класс малых корпоративных систем.
6.2. Технология поддержки стратегического корпоративного
планирования
Пришедшие на смену распределительным принципам организации и планирования рыночные отношения заставили руководителей большинст ва предприятий пристальнее изучать мировой опыт. Обращаясь к практике деятельности западных фирм, нельзя не отметить, что вопросам финансо вого анализа и планирования там уделяется существенное внимание. По добное отношение не в последнюю очередь определяется еще и тем, что финансы в жизни любой фирмы значат многое и от эффективности их ис пользования зависит ее будущее. Эффективное управление фирмой, ее ре сурсами — процесс поиска оптимальных управленческих решений во взаимосвязи с внешним окружением и имеющимися возможностями. С од ной стороны, оно предполагает использование своего опыта, интуиции и логики, с другой — требует применения в повседневной практике форма лизованных методов управления, основанных на обработке информации.
Системы управления проектами применяются для планирования и контроля исполнения работ. Они поддерживают организационную дея тельность руководителей различных уровней.
В основе систем этого класса лежат алгоритмы сетевого планирования и расчета временных параметров проекта по методу критического пути. Они позволяют представить проект в виде сети, рассчитать ранние и позд ние даты начала и окончания работ проекта и отобразить работы на вре менной оси в виде диаграммы Гантта. Кроме того, имеются возможности ресурсного и стоимостного планирования, контроля над ходом выполне ния работ.
Обычно выделяют две группы систем управления проектами: системы "высшего" класса (стоимостью свыше $1000) и более простые системы (продающиеся по цене ниже $1000). Стоимостные различия определяются полнотой и гибкостью функций, необходимых для разработки плана и оперативного управления проектом, а также качеством представления ин формации по проекту (диаграммы Ганта и PERT) и количественными ха рактеристиками пакета, такими, как скорость вычислений, печати, измене ния экранов.
Microsoft Project. Разработчик Microsoft, USA. Наиболее распростра ненный в мире инструмент планирования работ, доступный для начинаю щих пользователей. Обладает достаточными возможностями для планиро вания несложных комплексов работ, групповой работы над проектом, управления ресурсами. Стоимость в России $600.
Project Expert. Разработчик Про-Инвест Консалтинг, Россия. Програм ма, в целом предназначенная для разработки инвестиционных проектов, успешно выполняет функции бюджетного планирования. В ней, в отличие от других систем бюджетирования, реализован "проектный" принцип по строения бюджета. Бюджет формируется не как результат сложения из держек, а как система планов, обеспечивающая реализацию стратегии компании.
6.3. Системы поддержки аналитических исследований
Потребность в аналитических программах для рынка реальных инве стиций не оказалась не замеченной. В настоящее время разработкой таких программ заняты около десятка фирм.
Сегодняшний рынок представлен двумя классами программ: для фи нансового анализа предприятий и для оценки эффективности инвестиций. Такое деление отражает различие как в перечне решаемых задач, так и в источниках используемой при анализе информации.
Программы финансового анализа предприятий ориентированы на ком плексную оценку прошедшей и текущей деятельности и позволяют полу чить оценки общего финансового состояния, включая оценки показателей финансовой устойчивости, ликвидности, эффективности использования капитала, оценки имущества и др. Заложенные в программах алгоритмы анализа в основном базируются на работах авторитетных российских уче ных, различных зарубежных методиках и собственных исследованиях фирм-разработчиков.
Источником информации для решения подобного рода задач служат документы бухгалтерской отчетности, которые составляются по единым формам независимо от типа собственности и включают собственно бух галтерский баланс предприятия, отчет о финансовых результатах и их ис пользовании, отчет о состоянии имущества предприятия и отчет о наличии и движении денежных средств. Практически все программы предполагают специальные приемы корректировки статей баланса, позволяющие форми ровать баланс-нетто и использовать его для последующей аналитической обработки. Даже предварительное знакомство с балансом может дать спе циалисту достаточно информации, чтобы понять общую картину текущего состояния предприятия, его устойчивости и перспектив развития.
Среди программ данного класса можно выделить следующие: Audit-Expert фирмы PRO-INVEST Consulting, ЭДИП фирмы "ЦентрИнвест-Софт", "Альт-Финансы" фирмы "Альт", "Финансовый анализ" фирмы "Инфософт", АФСП фирмы ИНЭК.Другой класс компьютерных программ ориентирован на оценку эф фективности капиталовложений и в качестве методической основы ис пользуют хорошо известную специалистам так называемую методику ЮНИДО (Организация объединенных наций по промышленному разви тию).
Основные положения методики ЮНИДО предполагают использование бюджетного подхода к планированию инвестиций и методов дисконтиро вания. Методика позволяет учесть в расчетах влияние инфляции на основ ные технико-экономические показатели. Ее программная реализация - па кет Comfar — по целому ряду причин, вызванных спецификой российских условий (высоким и нестабильным уровнем инфляции, особенностями на логообложения), не обеспечивает адекватную оценку основных показате лей рентабельности инвестиций: приведенной стоимости капиталовложе ний. Из-за высокой стоимости (около 5 000$), неудобной работы с этим пакетом (программа написана на языке Паскаль в конце 70-х годов) и не возможности корректного использования в российских условиях програм ма Comfar не получила широкого распространения в нашей стране.
Эти факторы заставили адаптировать методику ЮНИДО к российским условиям и привели к разработке отечественных программ для оценки ре альных инвестиций. Наибольшую известность в этом классе программ по лучили: "Project Expert" фирмы PRO-INVEST Consulting, FOCCAL фирмы "ЦентрИнвестСофт".
Существует также особый класс универсальных компьютерных про грамм для проведения комплексного сравнительного анализа объектов ка питаловложений. В ходе анализа учитывается и предыстория развития предприятия, реализующего проект, и прогноз его будущей деятельности. К этой группе можно отнести программный комплекс "Инвестор" фирмы "ИнЭк".
Фирма PRO-INVEST Consulting разработала комплекс аналитиче ских программ, позволяющих получить оценку деятельности за прошлые периоды и разработать прогноз на будущее (см. рис. 15). Рассмотрим эти программы.
Project Expert — сетевая система финансового моделирования, ее мы уже упоминали в предыдущем параграфе. Предназначена для анализа эф фективности инвестиций и управления инвестиционными проектами. По зволяет детально описать и спроектировать деятельность любого предпри ятия, с учетом изменяющихся параметров внешней среды, подготовить не обходимые документы на нескольких языках (бизнес - план и др.), срав нить варианты проектов и управлять группой проектов.
Audit Expert - программа оценки финансового состояния предприятия. На основе, включенных в систему стандартных (или настроенных пользо вателем) сценариев анализа, позволяет преобразовать российские бухгал терские отчеты за 1994-1997 годы в аналитические таблицы, соответст вующие требованиям Международных Стандартов Бухгалтерского Учета. Содержит специальный модуль переоценки стоимости предприятия. На рис. 16 представлена возможность обмена данными продуктов фирмы PRO-INVEST Consulting с другими программными продуктами.
Questionnaire&Risk — экспертная система анализа рисков на стадии подготовки проекта.
Forecast Expert - система прикладного прогнозирования. Позволяет получить достоверный прогноз любых событий, которые можно описать рядом чисел (изменение курса акций, цены на различные товары и т.д. ), учесть сезонные колебания и влияние других факторов.
Sales Expert —_система для анализа продаж.
Marketing Expert — программа для разработки стратегического и такти ческого планов маркетинга, включая аудит маркетинга, конкурентный ана лиз и сегментный анализ прибыльности.
6.4. Экспертные системы
Постоянно возрастающие требования к средствам обработки информа ции в экономике и социальной сфере стимулировали компьютеризацию процессов решения эвристических (неформализованных) задач типа «что будет, если», основанных на логике и опыте специалистов. Основная идея при этом заключается в переходе от строго формализованных алгоритмов, предписывающих, как решать задачу, к логическому программированию с указанием, что нужно решать на базе знании, накопленных специалистами предметных областей. Для решения задач подобного класса используются так называемые экспертные системы (ЭС).
Основу экспертных систем составляет база знаний, в которую заклады вается информация о данной предметной области. Имеются две основные формы представления знаний в ЭС: факты и правила. Факты фиксируют количественные и качественные показатели явлений и процессов. Правила описывают соотношения между фактами, обычно в виде логических усло вий, связывающих причины и следствия.
Экспертные системы — это системы обработки знаний в узкоспециа лизированной области подготовки решений пользователей на уровне про фессиональных экспертов.
Экспертные системы используются для таких целей как:
интерпретация состояния систем;
прогноз ситуаций в системах;
диагностики состояния систем;
целевое планирование;
устранение нарушений функционирования системы;
управление процессом функционирования; и т. д.
В качестве средств компьютерной реализации экспертных систем ис пользуют так называемые оболочки экспертных систем. Примерами обо лочек экспертных систем, применяемых в экономике, являются: Шэдл (Диалог), Expert-Ease и др. Сложность создания ЭС и поддержки их в акту альном состоянии порождает их высокую стоимость.
6.5. Справочно-правовые системы
Любая предпринимательская деятельность немыслима без оперативной юридической поддержки. Учитывая большое количество издаваемых в по следние годы нормативных актов, постоянного внесения поправок в существующие нормативные акты, в составе автоматизированного рабочего места необходимо иметь справочно-правовую систему (СПС).
Системы такого типа работают по принципу выбора информации по запросу. Запрос, в свою очередь, представляет собой совокупность поиско вых признаков (дескрипторов}, характеризующих искомый объект. В ка честве дескрипторов во всех предлагаемых на рынке юридических СИС используют реквизиты документов: вид документа, принявший орган, дата принятия и регистрации, название и статус документа и др. Тем самым ог раничивается информационное пространство, в котором осуществляется поиск. Если в запросе точно указаны реквизиты документов, то ответ на такой запрос будет получен однозначно.
Однако в СПС возможен поиск не только единичных документов, но и любой их совокупности. Для этого используются такие виды поиска, как:
тематический (по рубрикатору документов);
контекстный;
по ключевым словам или словосочетаниям;
хронологический.
Реализован поиск и по логическим условиям (и, или, кроме, рядом). Если известны точные значения нескольких поисковых признаков, то начинать поиск следует по возможности с уникального, который заведомо не имеет аналогов и может трактоваться только однозначно или сужает поис ковое пространство до минимального. При отсутствии подобного дескрип тора можно применить любое сочетание любых других признаков.
Сегодня на рынке предлагается более 10 видов автоматизированных справочно—поисковых систем законодательных актов, различающихся по тематике, количеству документов, содержащихся в базе данных, способом поиска информации и интерфейсом. Среди всех систем выделяют универ сальные, содержащие нормативные акты по всем видам законодательства и специализированные по какой-либо одной отрасли права.
К системам универсального типа относятся "Консультант Плюс", "Га рант", "Эталон", "ЮСИС", "Кодекс", "Юрисконсульт", "ИНЭК", "1 С:Кодекс", "Референт". К системам специализированного типа можно отнести пакеты фирм "Инфосетъ", "Крокус Интернешнл", "Мастер Хелп". Разработчики универсальных пакетов предлагают и специализиро ванные пакеты. Например, "Консультант Плюс" предлагает пакет "Кон сультант Бухгалтер", "Деловые бумаги", "Региональное законодательство" и другие.
Из всех перечисленных правовых пакетов наиболее популярны на рынке "Консультант Плюс" и "Гарант".
PAGE 64