Общая характеристика информационных технологий

Система обработки данных (СОД) - это  комплекс взаимосвязанных методов и средств преобразования данных, необходимых пользователю.

По степени механизации процедуры  преобразования информации СОД можно  подразделить на:

♦ системы ручной обработки (СРОД);

♦ механизированные (МСОД);

♦ автоматизированные (АСОД);

♦ системы автоматической обработки данных (САОД).

Все процедуры работы с данными  в СРОД выполняются без применения каких-либо технических средств. В МСОД для выполнения некоторых процедур используются технические средства. В АСОД некоторые совокупности процедур преобразования данных выполняются без участия человека. В САОД все процедуры преобразования данных и переходы между ними выполняются автоматически, человек как звено управления отсутствует. Человек может выполнять лишь функции внешнего наблюдения за работой системы.

Наиболее эффективными в большинстве  сложных систем управления являются АСОД, включающие в свой состав компьютеры. АСОД является эффективной, если соответствует следующим принципам:

♦ интеграция — обрабатываемые данные, однажды введенные в АСОД, многократно используются для решения задач, устраняется дублирование данных и операций их преобразования;

♦ системность — обработка данных в различных разрезах с целью  получения информации, необходимой для принятия решений на всех уровнях и во всех функциональных подсистемах управления;

♦ комплексность — механизация  и автоматизация процедур преобразования данных на всех стадиях техпроцесса АСОД.

Автоматизированные системы обработки  данных также называют автоматизированными  системами управления (АСУ).

Автоматизированные системы обработки  данных, которые имеют специальное  программное обеспечение для анализа семантики информации и гибкой логической ее структуризации, часто называют системами обработки знаний (СОЗ).

Практически все ИС являются одновременно и информационно-вычислительными (ИВС), так как в их состав входят вычислительные машины. Анализ содержания и систематизация функций ИВС, управляющей крупным объектом (корпорацией, фирмой), позволили выделить и определить следующие обобщенные функции:

♦ вычислительная — своевременная  и качественная обработка данных во всех интересующих систему управления аспектах;

♦ коммуникационная — оперативная  передача информации в заданные пункты;

♦ информирующая — обеспечение  быстрого доступа, поиска и выдачи необходимой информации;

♦ архивирующая — выполнение непрерывного накопления, систематизации, хранения и обновления всей необходимой информации;

♦ регулирующая — осуществление  информационно-управляющего воздействия  на объект управления при отклонении параметров его функционирования от запланированных значений;

♦ оптимизирующая — обеспечение  оптимальных плановых расчетов по мере изменения целей, критериев и условий функционирования объекта;

♦ самоорганизующаяся — гибкое изменение  структуры и параметров ИВС для достижения вновь поставленных целей;

♦ самосовершенствующаяся — накопление и анализ опыта с целью обоснованного  отбора лучших методов проектирования, производства и управления;

♦ исследовательская — обеспечение  выполнения научных исследований корпоративных проблем, процессов создания новой техники и технологий, формирования тематики целевых программ комплексных научных исследований;

♦ прогнозирующая — выявление  основных тенденций, закономерностей и показателей развития объекта и окружающей среды;

♦   анализирующая — определение основных показателей деятельности объекта;

♦ синтезирующая — обеспечение  автоматизированной разработки нормативов технологической, финансовой и хозяйственной  деятельности;

♦ контролирующая - выполнение автоматизированного  контроля качества средств производства, выпускаемой продукции и услуг;

♦ диагностическая — выполнение автоматизированных процедур диагностики  состояния объекта управления;

♦ документирующая — обеспечение  формирования необходимых учетно-расчетных, планово-распорядительных, финансовых и других форм документов.

Созданию информационной системы  предшествует исследование предметной области и построение модели автоматизируемого  объекта - предприятия. Разработаны десятки методологий построения формализованных моделей функционирования предприятия. Их можно разделить на структурные и объектно-ориентированные. Структурные методы имеют наибольшее распространение.

Структурным принято называть такой  метод исследования системы или процесса, который начинается с общего обзора объекта исследования, а затем предполагает его последовательную детализацию.

Структурные методы имеют три основные особенности:

♦ расчленение сложной системы  на части, представляемые как «черные  ящики», каждый из них выполняет определенную функцию системы управления;

♦ иерархическое упорядочение выделенных элементов системы с определением взаимосвязей между ними;

♦ использование графического представления  взаимосвязей элементов системы.

Модель, построенная с применением  структурных методов, представляет собой иерархический набор диаграмм, графически изображающих выполняемые системой функции и взаимосвязи между ними. Попросту говоря, это рисунки, на которых показан набор прямоугольников, определенным образом связанных между собой. В диаграммы также включается текстовая информация для обеспечения точного определения содержания функций и взаимосвязей. Использование графического представления процессов существенно повышает наглядность модели и облегчает процесс ее восприятия.

В составе методологий структурного анализа к наиболее распространенным можно отнести следующие [36]:

♦ SADT (Structured Analysis and Design Technique) — технология структурного анализа и проектирования, ее подмножество — стандарт IDEF0;

♦ DFD (Data Flow Diagrams) — диаграммы потоков данных;

♦ ERD (Entity-Relationship Diagrams) — диаграммы «сущность-отношение»;

♦ STD (State Transition Diagrams) — диаграммы переходов состояний.

Методология IDEF0. Использует четыре основных понятия: функциональный блок, интерфейсная дуга, декомпозиция и глоссарий.

Функциональный блок обозначает определенную функцию в рамках рассматриваемой системы и в графическом виде обозначается прямоугольником. Каждая из четырех сторон этого прямоугольника имеет свое значение: левая сторона — вход, верхняя сторона — управление, нижняя сторона — механизм и правая сторона — выход.

Интерфейсная дуга обозначает элемент  системы, который обрабатывается функциональным блоком или оказывает некоторое влияние на выполнение блоком своей функции. Графически интерфейсная дуга изображается в виде однонаправленной стрелки. В зависимости от того, к какой из сторон блока примыкает интерфейсная дуга, она носит название входящей, исходящей, управляющей или дуги механизма. Началом и концом каждой дуги могут быть только функциональные блоки, при этом началом может быть только выходная сторона блока, а концом — любые другие. При построении моделей функционирования предприятия входящими и исходящими дугами могут обозначаться финансовые потоки, материальные потоки (товары, сырье и др.), потоки информации (документы, устные распоряжения и др.) и ресурсы (персонал, оборудование и др.). Управляющими дугами обозначаются только объекты, относящиеся к потокам информации, а дугами механизмов — только ресурсы.

Декомпозиция предполагает разбиение сложного процесса (системы) на составные части. Степень детализации процесса определяется разработчиками модели. В итоге общая модель процесса формируется в виде иерархической структуры диаграмм. Модель в нотации IDEF0 всегда начинается с представления процесса как единого функционального блока с интерфейсными дугами, исходящими за пределы рассматриваемой области. Полученная диаграмма называется контекстной. В пояснительном тексте к такой диаграмме необходимо указать краткое описание цели построения и определить точку зрения.

Цель определяет те области деятельности организации, на которые необходимо обратить внимание в первую очередь (модель, построенная с целью оптимизации процесса реализации товаров и услуг, может существенно отличаться от модели, разработанной с целью повышения эффективности управления персоналом).

Точка зрения определяет направленность и уровень детализации разрабатываемой  модели. Ее точная фиксация позволяет упростить модель, исключив детализацию элементов, не являющихся существенными в данном случае (функциональные модели одного и того же предприятия с точки зрения коммерческого директора и, скажем, руководителя службы безопасности будут явно отличаться по направленности их детализации). В процессе декомпозиции функциональные блоки диаграммы верхнего уровня детализируются на диаграмме следующего уровня.

Глоссарием является набор определений  и ключевых слов, характеризующий объекты, отображенные на диаграмме. Глоссарий обеспечивает включение в диаграммы IDEF необходимой дополнительной информации.

Методология DFD. В данной методологии исследуемый процесс разбивается на подпроцессы и представляется в виде сети, связанной потоками данных. Внешне DFD напоминает SADT, но отличается по набору используемых элементов. В их число входят процессы, потоки данных и хранилища. Хранилище позволяет описать данные, которые будут сохраняться в памяти между процессами. Поэтому считается, что DFD-модели лучше приспособлены для моделирования проектируемых систем автоматизации управления, в то время как методология SADT ориентирована на общие аспекты построения модели системы управления.

Методология ERD используется для построения моделей данных и обеспечивает стандартизованный способ описания данных и определения связей между ними. Основными элементами методологии являются понятия сущность, отношение и связь. Набор сущностей задает базовые типы информации, а отношения указывают, как эти тины данных взаимодействуют между собой. Связи объединяют сущности и отношения.

Методология STD используется для построения моделей, описывающих аспекты функционирования системы, зависящие от времени или реакции на события. Основными элементами STD являются текущее состояние, начальное состояние, переход, условие и действие. С помощью этих понятий описывается поведение системы во времени и в зависимости от наступающих событий. Модель-STD представляет собой графическое изображение диаграммы переходов системы из одного состояния в другое. Состояния системы на этой диаграмме отображаются прямоугольниками, а условия и действия — стрелками, объединяющими состояния. STD используется для описания зависящего от времени поведения системы в моделях DFD.

Объектно-ориентированный подход к построению моделей информационных систем отличается от структурного большим уровнем абстракции и основывается на представлении системы в виде совокупности объектов, взаимодействующих между собой путем передачи определенных сообщений. В качестве объектов предметной области могут служить конкретные предметы или абстрагированные сущности. Следует отметить, что объектно-ориентированный подход не противопоставляется структурному, а может служить его дополнением.

7.2. Основные концепции  построения информационных систем  управления

Современные концепции построения информационных систем управления представлены следующими методологиями:

♦ MRP1I (Manufacturing Resource Planning) - планирование производственных ресурсов;

♦ ERP (Enterprise Resource Planning) — планирование ресурсов предприятия;

♦ APS (Advanced Planning and Scheduling) — расширенное управление производственными графиками;

• CSRP (Customer Synchronized Resource Planning) — планирование ресурсов, синхронизированное с потребителем.

Наиболее распространенным методом  управления производством в мире является стандарт MRPII, разработанный в США и поддерживаемый американским обществом по контролю производства и запасов. Эта методология предлагает ряд способов решения задач управления производством (формирование плана предприятия, планирование продаж, планирование производства, планирование потребностей в материальных ресурсах и производственных мощностей, оперативное управление производством). В основе MRPII лежит иерархия планов. Планы нижних уровней зависят от планов более высоких уровней, т. е. план высшего уровня предоставляет входные данные, намечаемые показатели и некоторые ограничения для планов низшего уровня, причем результаты планов нижнего уровня оказывают обратное воздействие на планы высшего уровня.

По мере использования стандарта  MRPII были выявлены его определенные недостатки, после устранения которых появилась новая методология ERP. Основным отличием данной концепции от предшествующей является ориентация на работу с финансовой информацией, возможность планирования не только производственных, но и иных ресурсов предприятия.

Дополнительно к функциям MRPII в концепции ERP появились следующие: прогнозирование спроса, управление проектами, ведение технологической информации, управление затратами, управление финансами, управление кадрами.

Необходимо отметить, что расширение функционала системы за счет возможности комплексного управления не только материальными, но и другими ресурсами предприятия значительно увеличивает ее стоимость и усложняет работы по внедрению подобных систем.