Интегрированныеинформационно- аналитические системы

Под технологией проектирования информационных систем (ИС) понимают упорядоченный в логической последовательности набор методических приемов, технических средств и проектировочных методов, нацеленных на реализацию общей концепции создания или доработки проекта системы и ее компонентов. Для разработки ИС управления большое значение имеют качество и состав базы проектирования.

Элементарной базовой конструкцией технологической цепочки проектирования ИС и ее главного компонента - ИТ является так называемая технологическая  операция - отдельное звено технологического процесса.

Это понятие определяется на основе кибернетического подхода к процессу разработки ИТ. Автоматизация данного  процесса предопределяет необходимость  формализации технологических операций, последовательного объединения  их в технологических цепь взаимосвязанных  проектных процедур и их изображение.

Предпроектное обследование предметной области предусматривает выявление  всех характеристик объекта и  управленческой деятельности в нем, потоков внутренних и внешних  информационных связей, состава задач  и специалистов, которые будут  работать в новых технологических  условиях, уровень их компьютерной и профессиональной подготовки как  будущих пользователей системы.

Рассмотрим первый из путей, т.е. возможности  использования типовых проектных  решений, включенных в пакеты прикладных программ. Наиболее эффективно информатизации поддаются следующие виды деятельности:

• бухгалтерский учет, включая управленческий и финансовый;
• справочное и информационное обслуживание экономической деятельности;
• организация труда руководителя;
• автоматизация документооборота;
• экономическая и финансовая деятельность;
• обучение.

Автоматизированные системы проектирования - второй, быстроразвивающийся путь ведения проектировочных работ.

В области автоматизации проектирования ИС и ИТ за последнее десятилетие  сформировалось новое направление - CASE (Computer- Aided Soft-ware/System Engineering). CASE - это  инструментарий для системных аналитиков, разработчиков и программистов, позволяющий автоматизировать процесс  проектирования и разработки ИС, прочно вошедший в практику создания и сопровождения  ИС и ИТ. Основная цель CASE состоит  в том, чтобы отделить проектирование ИС и ИТ от ее кодирования и последующих  этапов разработки, а также максимально  автоматизировать процессы разработки и функционирования систем.

Помимо автоматизации структурных  методологий и как следствие  возможности применения современных  методов системной и программной  инженерии CASE обладают следующими основными  достоинствами:

• улучшают качество создаваемых ИС (ИТ) за счет средств автоматического контроля (прежде всего, контроля проекта);
• позволяют за короткое время создавать прототип будущей ИС (ИТ), что позволяет на ранних этапах оценить ожидаемый результат;
• ускоряют процесс проектирования и разработки системы;
• освобождают разработчика от рутинной работы, позволяя ему целиком сосредоточиться на творческой части проектирования;
• поддерживают развитие и сопровождение уже функционирующей ИС (ИТ);
• поддерживают технологии повторного использования компонентов разработки.

Большинство CASE-средств основано на научном подходе, получившем название "методология/метод/нотация/средство". Методология формулирует руководящие  указания для оценки и выбора проекта  разрабатываемой ИС, шаги работы и  их последовательность, а также правила  применения и назначения методов. К  настоящему моменту CASE-технология оформилась в самостоятельное наукоемкое направление, повлекшее за собой образование  мощной CASE-индустрии, объединившей сотни  фирм и компаний различной ориентации.

Своевременность характеризует временные  свойства ИС и ИТ и имеет количественное выражение в виде суммарного времени  задержки информации, необходимой пользователю в текущий момент времени в  реальных условиях для принятия решений. Чем меньше величина временной задержки поступления информации, тем лучше  ИС отвечает данному требованию.

Общий показатель надежности ИС концентрирует  в себе ряд важных характеристик:

• частоту возникновения сбоев в техническом обеспечении;
• степень адекватности математических моделей;
• верификационную чистоту программ;
• относительный уровень достоверности информации;
• интегрированный показатель надежности эргономического обеспечения ИС.

Адаптационные свойства системы отражают ее способность приспосабливаться  к изменениям окружающего внешнего фона внутренней управленческой и производственной среды организации. Важная задача заказчика - сформулировать на этапе проектирования границы допущения отклонений в  значениях управляющих и выходных параметров, имеющих принципиальное значение для функционирования всей системы.

2.3. Программные  средства реализации интегрированных информационно - аналитических систем

Интегрированные информационно - аналитические системы выполняют функции информационного хранилища, оперативного анализа, интеллектуального анализа, представления пользователю результатов анализа и подготовки принятия решений. Для реализации функций применяется набор программных средств. Полный набор средств включает ряд крупных модулей. Крупные модули могут быть ограниченной частью информационно-аналитических систем или самостоятельным продуктом. В свою очередь эти модули состоят из ряда блоков:

- средства импорта, перекачки данных из операционных баз и других источников информации, взаимодействующие с различными операционными системами и СУБД;

-         средства преобразования данных, осуществляющие проверку на правильность, преобразование структур, агрегирование;

-         набор или комплекс программ, которые выполняют операционные функции оперативного ( OLAP ) анализа; основу их составляет язык запросов StructuredQueryLanguage ( SQL ) усечённого или расширенного типа;

-         средства графического и визуального конструирования отчётов, рассчитанные на конечного пользователя, как правило, дублируются языковыми средствами;

-         средства удалённого доступа, обеспечения работы в распределённом и режиме "клиент-сервер", коллективного доступа и работы в глобальных сетях;

-         средства администрирования информационно-аналитических систем;

-         средства интеллектуального анализа данных;

-         приложения, разработанные встроенными в комплекс программ средствами.

-         средства моделирования объектов и процессов.

Рассмотрим подробнее  назначение и функции программных  модулей, входящих в состав ИАС. Многие из них имеют самостоятельное  значение и могут быть использованы для различных целей.

Сбор данных из различных  источников сопряжён с тем, что информация в них формируется в различных  форматах, имеет разнообразную структуру. В информационном хранилище и  в системах поддержки принятия решений  или в витринах данных информация должна быть приведена к определённой в ИХ структуре и форматам витрин данных.

Информационно-аналитические  системы различного вида имеют в  своём составе средства сбора  данных из источников, созданных на различных аппаратных платформах: Intel , RISC , AS /400 и работающих во многих вариантах  операционных сред, в том числе: в  различных версиях Windows , Unix , AIX , Linux , О S -2 и т.д. Обеспечивается совместная работа со многими СУБД, как то: Access , FoxPro , MS SQL - Server , Oracleи т.д.

Доступ к данным может  быть реализован двух вариантах.

В первом варианте производится непосредственное обращение из информационно-аналитической  системы в базы данных. Этот процесс  осуществляется с помощью драйверов  из библиотек BDE (BorlandDatabaseEngine) и ODBC (OpenDatabaseConnectivity). Доступ к необходимым данным возможен после создания псевдонима данных –  описателя, содержащего сведения, однозначно определяющие необходимую базу данных. Состав их зависит от типа СУБД и  режима работы. При обращении к SQL -серверу достаточно указать наименование сервера и имя непосредственно  базы данных. В случае работы с файловыми  системами необходимо указать полный путь к искомому файлу. В системе ODBC следует задавать источник данных ODBS DSN . Этот способ выборки данных позволяет  реализовать режим непосредственного  обмена online , когда каждое изменение  в источнике мгновенно отражается в OLAP-системе. Однако реализовать этот режим не всегда возможно в силу того, что источник может быть выключен или закрыт для доступа, из-за неудовлетворительного  состояния каналов связи и  по другим причинам.

Предусматривается в виду изложенного и другой режим. Перегрузка информации из операционных баз данных в этом режиме производится по определённому  согласованному распорядку – сценарию, который может быть сформирован  с помощью заимствованных средств, например блока преобразования данных DTS из состава   MS SQL Server или собственных средств разработчика OLAP - системы.

Операция перегрузки может  производиться:

-           непосредственно из баз данных с их форматами,

-           из текстовых файлов, предварительно сформированных из таблиц операционных баз данных.

Все источники информации должны быть зарегистрированы в информационно-аналитической  системе. Собранные из первичных  источников данные компонуются в  новую многомерную базу данных. При  их построениииспользуются таблицы-справочники  для доступа к информации, относящейся  к различным классификаторам. Связи  между объектами из нескольких источников данных определяются по ключевым полям.

Ввиду чрезвычайно высокой  значимости информации, используемой для анализа, которая повышается после выполнения аналитических  работ, обязательна процедура предварительной  очистки данных. Производится обеспечение  и проверка достоверности различными аппаратно-программными средствами и  многими способами, в том числе: обратная проверка, контрольное суммирование, помехозащитное кодирование, семантический  контроль и т. д.

Помимо этого производится логическая обработка данных в виде отбраковки нехарактерных для данного  набора значений разного рода показателей. В этом случае используются средства статистической обработки данных и  другие методы.

Все информационно-аналитические  системы, сертифицированные как OLAP-системы, имеют в своём составе соответствующие  программные модули. Реализация их направлена на максимальное упрощение  действий пользователя в процессе анализа. В процессе оперативного создания отчётов  затруднительно по времени использование  языковых средств. По этой причине широко используются упрощающие такую работу и сокращающие трудозатраты средства графического конструирования. Основной принцип действия -сборка из элементов, представленных в графическом виде структур отчётов. Из неё простым  перетаскиванием на отведённую часть  экрана компонуется отчёт. Отпадает необходимость написания SQL –запроса.  Конструирование отчётов может быть организовано и на основе электронных таблиц. Для реализации такого подхода созданы специальные программные модули, реализующие систему диалоговых меню, шаблоны, графические конструкторы. Сценарий анализа формируется с использованием технологии drag&drop (перенести и оставить), а также выбором из предложенных в диалоговом окне альтернатив, нажатием курсором соответствующих кнопок, определяющих те или иные режимы, настройкой иерархического дерева атрибутов и т.д. С помощью перечисленных методов и соответствующих средств выбирается нужная база данных, соответствующие поля и записи, определяются подлежащие анализу показатели, задаются режимы фильтрации, взаиморасположение функций и параметров (повороты, срезы и другие процедуры OLAP -анализа).

Результаты анализа представляются в виде напечатанных отчётов или  презентаций, которые состоят из следующих компонентов: страница, таблица, график. Для окончательного оформления с учётом эстетических и психофизиологических требований используют собственные  средства информационно-аналитической  системы или полученные результаты анализа в составе перечисленных  компонентов переносят в другие среды, в которых могут быть добавлены  различные дополнительные компоненты в виде рисунков, кино-, фото-, аудио-, видеоматериалов. Экспорт данных может  быть осуществлён и в Web -среду. Возможен и обратный вариант: все перечисленные  дополнительные компоненты импортируются  в качестве внедряемых OLE -объектов.

При создании сложных сценариев OLAP-анализа  использование мнемонических методов  приводит к повышенным трудозатратам  и может даже усложнить процесс  в связи с их громоздкостью. В  таких случаях используются программные  методы. В качестве языков программирования применяют стандартный язык запросов SQL , расширенные или усечённые  версии или специализированные фирменные  языки. В продукте BusinessObjects используется стандартный SQL , в системе “Контур  Стандарт” - проблемно-ориентированный  язык Python , в системе OracleExpress OLAP работы в таких случаях ведутся в  профессиональной инструментальной среде  для визуальной объектно-ориентированной  разработки приложений ExpressObjects , в составе  которой имеется язык ExpressBasic . Упомянутые средства программного метода подготовки OLAP -анализа позволяют выполнять  анализ любой степени сложности  с минимальными трудозатратами, но требуют достаточно высокой квалификации участников этого процесса.  
 Средства интеллектуального анализа данных - сложная, интеллектуально насыщенная часть информационно-аналитических систем, что служит причиной наличия соответствующего модуля лишь в составе наиболее развитых систем. К тому же состав задач, выполняемых модулями такого назначения, зависит от уровня развития системы.