ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ

· Признаки системности

· Основные свойства информационных систем

· Основные задачи информационных систем

· Процессы в информационных системах

· Структура информационной системы

· Принципы и методы создания информационных систем

· Системы классификации

· Классификация информационных систем

Термин система

Под термином система понимается объект, который одновременно рассматривается и как единое целое, и как объединенная в интересах достижения поставленных целей совокупность взаимосвязанных разнородных элементов работающих как единое целое. Системы значительно отличаются между собой как по составу, так и по главным целям. Это целое приобретает некоторое свойство, отсутствующее у элементов в отдельности.

Признаки системности описываются тремя принципами.

Признаки системности:

· Внешней целостности - обособленность или относительная обособленность системы в окружающем мире;

· Внутренней целостности - свойства системы зависят от свойств её элементов и взаимосвязей между ними . Нарушение этих взаимосвязей может привести к тому , что система не сможет выполнять свои функции;

· Иерархичности - системе можно выделить различные подсистемы, с другой стороны сама система тоже является подсистемой другой более крупной подсистемы;

В информатике понятие "система" широко распространено и имеет множество смысловых значений. Чаще всего оно используется применительно к набору технических средств и программ. Системой может называться аппаратная часть компьютера. Системой может также считаться множество программ для решения конкретных прикладных задач, дополненных процедурами ведения документации и управления расчетами.

Термин информационные системы

Информационная система (ИС) – это организационно-упорядоченная взаимосвязанная совокупность средств, и методов ИТ, а также используемых для хранения, обработки и выдачи информации в интересах достижения поставленной цели. Такое понимание информационной системы предполагает использование в качестве основного технического средства переработки информации ЭВМ и средств связи, реализующих информационные процессы и выдачу информации, необходимой в процессе принятия решений задач из любой области.

ИС (информационная система) является средой, составляющими элементами которой являются компьютеры, компьютерные сети, программные продукты, БД, люди, различного рода технические и программные средства связи и т.д.

Хотя сама идея ИС и некоторые принципы их организации возникли задолго до появления компьютеров, однако компьютеризация в десятки и сотни раз повысила эффективность ИС и расширила сферы их применения.

Реализация функций ИС невозможна без знания ориентированной на нее ИТ. ИТ может существовать и вне сферы ИС. Таким образом, ИТ является более емким понятием, отражающим современное представление о процессах преобразования информации в информационном обществе.

В зависимости от конкретной области применения ИС могут очень сильно различаться по своим функциям, архитектуре, реализации. Можно выделить основные свойства, которые являются общими для всех ИС.

Основные свойства информационных систем

1. Структура ИС, ее функциональное назначение должны соответствовать поставленным целям

2. Производство достоверной, надежной, своевременной и систематизированной информации, основанной на использование БД, экспертных систем и баз знаний. Так как любая ИС предназначена для сбора, хранения и обработки информации, то в основе любой ИС лежит среда хранения и доступа к данным. Среда должна обеспечивать уровень надежности хранения и эффективность доступа, которые соответствуют области применения ИС

3. ИС должна контролироваться людьми, ими пониматься и использоваться в соответствии с основными принципами, реализованными в виде стандарта предприятия на ИС. Интерфейс пользователя ИС должен быть легко понимаем на интуитивном уровне

4. Использование сетей передачи данных.

ИС решают следующие основные задачи.

Основные задачи информационных систем - ИС:

· Поиск, обработка и хранение информации, которая долго накапливается и утрата которой невосполнима. Компьютеризованные ИС предназначены для более быстрой и надежной обработки информации, чтобы люди не тратили время, чтобы избежать свойственных человеку случайных ошибок, чтобы сэкономить расходы, чтобы сделать жизнь людей более комфортной.

· Хранение данных разной структуры. Не существует развитой ИС работающей с одним однородным файлом данных. Более того, разумным требованием к информационной системе является то, чтобы она могла развиваться. Могут появиться новые функции, для выполнения которых требуются дополнительные данные с новой структурой. При этом вся накопленная ранее информация должна остаться сохранной. Теоретически можно решить эту задачу путем использования нескольких файлов внешней памяти, каждый из которых хранит данные с фиксированной структурой. В зависимости от способа организации используемой системы управления файлами эта структура может быть структурой записи файла или поддерживаться отдельной библиотечной функцией, написанной специально для данной ИС. Известны примеры реально функционирующих ИС, в которых ХД планировалось основывать на файлах. В результате развития большинства таких систем в них выделился отдельный компонент, который представляет собой разновидность системы управления базами данных (СУБД).

· Анализ и прогнозирование потоков информации различных видов и типов, перемещающихся в обществе. Изучаются потоки с целью их минимизации, стандартизации и приспособления для эффективной обработки на вычислительных машинах, а также особенности потоков информации, протекающей через различные каналы распространения информации.

· Исследование способов представления и хранения информации, создание специальных языков для формального описания информации различной природы, разработка специальных приемов сжатия и кодирования информации, аннотирования объемных документов и реферирования их. В рамках этого направления развиваются работы по созданию банков данных большого объема, хранящих информацию из различных областей знаний в форме, доступной для вычислительных машин.

· Построение процедур и технических средств для их реализации, с помощью которых можно автоматизировать процесс извлечения информации из документов, не предназначенных для вычислительных машин, а ориентированных на восприятие их человеком

· Создание информационно-поисковых систем, способных воспринимать запросы к информационным хранилищам, сформулированные на естественном языке, а также специальных языках запросов для систем такого типа.

· Создание сетей хранения, обработки и передачи информации, в состав которых входят информационные банки данных, терминалы , обрабатывающие центры и средства связи.

Конкретные задачи, которые должны решаться информационной системой, зависят от той прикладной области, для которой предназначена система. Области применения информационных приложений разнообразны: банковское дело, управление производством, медицина, транспорт, образование и т.д.

Понятие ИС (информационных систем) на протяжении своего существования претерпело значительные изменения. История развития ИС и цели их использования на разных периодах представлены в таблице.

Изменение подхода к использованию ИС - информационных систем

Период времени	Концепция использования информации	Вид информационной системы - ИС	Цель использования ИС
1950 1960 гг.	Бумажный поток расчетных документов	ИТ обработки расчетных документов на электромеханических бухгалтерских машинах	Повышение скорости обработки документов . Упрощение процедуры обработки счетов и расчета зарплаты
1960 - 1970 гг.	Основная помощь в подготовке отчетов	Управленческие ИТ для производственной информации	Ускорение процесса подготовки отчетности
1970 1980 гг.	Управленческий контроль реализации (продаж)	Системы поддержки принятия решений. Системы для высшего звена управления.	Выработка наиболее рационального решения
1980 2000 гг.	Информация - стратегический ресурс, обеспечивающий конкурентное преимущество	Стратегические ИТ. Автоматизированные подразделения	Повышение конкурентоспособности предприятия

Современные информационные системы – ИС

В связи с указанными выше недостатками постепенно стало формироваться современное поколение ИС. Техническая платформа - мощные ЭВМ 4-5 поколения, использование разных платформ в одной ИС (большие ЭВМ, мощные стационарные ПК, мобильные ПК). Наиболее характерно широкое применение вычислительных сетей - от локальных до глобальных. Информационное обеспечение: ведутся интенсивные разработки с целью повышения интеллектуальности банка данных в следующих направлениях:

· новые модели знаний, учитывающие не только структуру информации, но и активный характер знаний,

· средства оперативного анализа информации (OLAP) и средства поддержки принятия решений (DSS),

· новые формы представления информации, более естественные для человека (мультимедиа, полнотекстовые БД, гипертекстовые БД, средства восприятия и синтеза речи).

В последнее время появился широкий спектр специализированных ИС - экономические ИТ (ЭИС), бухгалтерские ИТ (БУИС), банковские ИТ (БИС), ИТ рынка ценных бумаг, маркетинговые ИС (МИС) и т.п.

Процессы в информационных системах – ИС

Процессы, обеспечивающие работу ИС любого назначения, условно можно представить в виде схемы, состоящей из блоков:

· ввод информации из внешних или внутренних источников;

· обработка входной информации и представление ее в удобном виде;

· вывод информации для представления потребителям или передачи в другую систему;

· обратная связь - это информация, переработанная людьми данной организации для коррекции входной информации.

ИС определяется следующими свойствами:

· может быть подвергнута анализу, построена и управляема на основе общих принципов построения систем;

· является динамичной и развивающейся;

· при построении необходимо использовать СИСТЕМНЫЙ ПОДХОД ;

· выходной продукцией является информация, на основе которой принимаются решения;

· следует воспринимать как автоматизированную, т.е. человеко-компьютерную систему обработки информации.

В настоящее время сложилось мнение об информационной системе как о системе, реализованной с помощью компьютерной техники. Хотя в общем случае информационную систему можно понимать и в некомпьютерном варианте.

Внедрение ИС - информационной системы - может способствовать:

· получению более рациональных вариантов решения поставленных задач за счет внедрения математических методов и интеллектуальных систем и т.д.;

· освобождению работников от рутинной работы за счет ее автоматизации;

· повышение качества производимых товаров и услуг

· обеспечению достоверности информации;

· замене бумажных носителей данных на магнитные/оптические диски или магнитные ленты, что приводит к более рациональной организации переработки информации на компьютере и снижению объемов документов на бумаге;

· совершенствованию структуры потоков информации и системы документооборота;

уменьшению затрат на производство продуктов и услуг.

Структура информационной системы

Структуру ИС составляет совокупность отдельных ее частей, называемых подсистемами. Подсистема — это часть системы, выделенная по какому-либо признаку. Если общую структуру ИС рассматривать как совокупность подсистем независимо от сферы применения, то в этом случае подсистемы называют обеспечивающими.

Среди основных подсистем ИС обычно выделяют информационное, техническое, математическое, программное, организационное и правовое обеспечение (см. рисунок).

Информационное обеспечение

Назначение подсистемы информационного обеспечения состоит в своевременном формировании и выдаче достоверной информации для принятия управленческих решений.

Понятие информационное обеспечение

Информационное обеспечение — это совокупность единой системы классификации и кодирования информации, унифицированных систем документации, схем информационных потоков, циркулирующих в организации, а также методология построения БД.

Понятие технического обеспечения ИС - информационной системы.

Техническое обеспечение ИС - информационных систем — это комплекс технических средств, обеспечивающих работу ИС, соответствующей документации на эти средства и технологические процессы.

В комплекс технических средств входят:

· компьютеры любых моделей;

· устройства сбора, накопления, обработки, передачи и вывода информации;

· устройства передачи данных и линий связи;

· оргтехника и устройства автоматического съема информации;

· эксплуатационные материалы и др.

Документацией оформляются предварительный выбор технических средств, организация их эксплуатации, технологический процесс обработки данных, технологическое оснащение.

Документацию можно условно разделить на три группы:

· общесистемную, включающую государственные и отраслевые стандарты по техническому обеспечению;

· специализированную, содержащую комплекс методик по всем этапам разработки технического обеспечения;

нормативно-справочную, используемую при выполнении расчетов по техническому обеспечению.

Математическое обеспечение информационных систем – ИС

Математическое обеспечение — это совокупность математических методов, моделей, алгоритмов и программ для реализации целей и задач ИС, а также нормального функционирования комплекса технических средств.

К средствам математического обеспечения относятся:

· средства моделирования процессов;

· типовые задачи;

· методы математического программирования, математической статистики, теории массового обслуживания и др.

Программное обеспечение информационных систем – ИС

К средствам программного обеспечения (ПО) относятся:

· Общесистемное ПО - программное обеспечение - это комплекс программ, ориентированный на пользователей и предназначенный для решения типовых задач обработки информации. Они служат для расширения функциональных возможностей компьютеров, контроля и управления процессом обработки данных.

· Специальное ПО - программное обеспечение - представляет собой совокупность программ, разработанных при создании конкретной ИС. В его состав входят пакеты прикладных программ реализующие разработанные модели разной степени адекватности, отражающие функционирование реального объекта.

Организационное обеспечение информационных систем – ИС

Организационное обеспечение — это совокупность методов и средств, регламентирующих взаимодействие работников с техническими средствами и между собой в процессе разработки и эксплуатации ИС.

Организационное обеспечение реализует следующие функции:

· анализ существующей системы управления организацией, где будет использоваться ИС, и выявление задач, подлежащих автоматизации;

· подготовку задач к решению на компьютере, включая техническое задание на проектирование ИС и технико-экономическое обоснование ее эффективности;

· разработку управленческих решений по составу и структуре организации, методологии решения задач, направленных на повышение эффективности системы управления. Организационное обеспечение создается по результатам предпроектного обследования на 1-м этапе построения БД.

Правовое обеспечение ИС - информационных систем

Правовое обеспечение — это совокупность правовых норм, определяющих создание, юридический статус и функционирование ИС, регламентирующих порядок получения, преобразования и использования информации.

Главной целью правового обеспечения является укрепление законности.

В состав правового обеспечения входят законы, указы, постановления государственных органов власти, приказы, инструкции и другие нормативные документы министерств, ведомств, организаций, местных органов власти. В правовом обеспечении можно выделить общую часть, регулирующую функционирование любой ИС, и локальную часть, регулирующую функционирование конкретной системы.

Правовое обеспечение этапов разработки ИС включает нормативные акты, связанные с договорными отношениями разработчика и заказчика и правовым регулированием отклонений от договора.

Правовое обеспечение этапов функционирования ИС - информационных систем - включает:

· статус ИС;

· права, обязанности и ответственность персонала;

· правовые положения отдельных видов процесса управления;

порядок создания и использования информации и

Принципы и методы создания ИС - информационных систем

Еще в 60-е годы прошлого столетия были сформулированы шесть основополагающих принципов, на которые необходимо опираться в процессе создания ИС: новых задач; системного подхода; первого руководителя; разумной типизации проектных решений; непрерывного развития системы; минимизации ввода-вывода информации. Развитие технической основы создания компьютеров и ИТ привело к переформулированию этих принципов и в ГОСТ РД 50-680-88 к ним отнесены следующие: системность, развитие (открытость), совместимость, стандартизация (унификация) и эффективность.

Разработка сложных ИС - информационных систем - предприятий, невозможна без тщательно обдуманного методологического подхода. Какие этапы необходимо пройти, какие методы и средства использовать, как организовать контроль за продвижением проекта и качеством выполнения работ – эти и другие вопросы решаются методологиями программной инженерии.

В настоящее время существует ряд общих методологий разработки ИС. Главное в них – единая дисциплина работы на всех этапах жизненного цикла системы, учет критических задач и контроль их решения, применение развитых инструментальных средств поддержки процессов анализа, проектирования и реализации ИС.

Принципы создания информационных систем – ИС

Принцип системности.

Принцип системности заключается в том, что при декомпозиции должны быть установлены такие связи между структурными компонентами системы, которые обеспечивают цельность корпоративной системы и ее взаимодействие с другими системами.

Нельзя разрабатывать какую-либо задачу автономно от других и реализовывать только отдельные ее аспекты. Задача должна рассматриваться комплексно со всеми возможными информационными связями.

Принцип развития (открытости)

Заключается в том, что внесение изменении в систему, обусловленных самыми различными причинами (внедрением новых информационных технологии, изменением законодательства, организационной перестройкой внутри фирмы и т. п.), должно осуществляться только путем дополнения системы без переделки уже созданного, т. е. не нарушать ее функционирования. Реализовать данный принцип на практике достаточно сложно, так как он требует очень глубокой аналитической предпроектной работы. Необходимо разделить решаемые задачи на определенные группы и для каждой из них предусмотреть возможные направления развития (например, выход в глобальные сети, применение средств для сканирования документов, шифрование информации).

Принцип современности

Заключается в том, что при создании системы должны быть реализованы информационные интерфейсы, благодаря которым она может взаимодействовать с другими системами согласно установленным правилам. В современных условиях это особенно касается сетевых связей локального и глобального уровней.

Принцип стандартизации (унификации)

При создании системы должны быть рационально использованы типовые, унифицированные и стандартизованные элементы, проектные решения, пакеты прикладных программ, комплексы, компоненты.

Задачи необходимо разрабатывать таким образом, чтобы они подходили к возможно более широкому кругу объектов. Игнорирование именно этого принципа привело в свое время к тому, что подсистема УК, несмотря на традиционный перечень задач и алгоритмов их решения, разрабатывалась на каждом предприятии самостоятельно, что привело к совершенно неоправданному расходу трудовых, материальных, финансовых и временных ресурсов.

Принцип эффективности

Предусматривает достижение рационального соотношения между затратами на создание системы и целевыми эффектами, включая конечные результаты, отражающиеся на прибыльности и получаемые по окончании внедрения автоматизации в управленческие процессы.

Методы и концепции создания ИС - информационных систем

Разработка сложных ИС предприятий, невозможна без тщательно обдуманного методологического подхода. Какие этапы необходимо пройти, какие методы и средства использовать, как организовать контроль за продвижением проекта и качеством выполнения работ – эти и другие вопросы решаются методологиями программной инженерии.

В настоящее время существует ряд общих методологий разработки ИС. Главное в них – единая дисциплина работы на всех этапах жизненного цикла системы, учет критических задач и контроль их решения, применение развитых инструментальных средств поддержки процессов анализа, проектирования и реализации ИС.

Для различных классов систем используются разные методы разработки, определяемые типом создаваемой системы и средствами реализации. Спецификации этих систем, в большинстве случаев, состоят из двух основных компонентов – функционального и информационного. Современные методы создания ИС разного назначения базируются в основном, на трех подходах: объектно-ориентированная технология, основанная на знаниях (интеллектуальная) технология и CASE-технология (см. рисунок)

Системы классификации

Классификаторы представляют собой систематический свод, перечень каких-либо объектов, позволяющий находить каждому их них свое место, и имеют определенное (обычно числовое) обозначение. Система классификации позволяет сгруппировать объекты выделить определенные классы, которые будут характеризоваться рядом общих свойств. Классификация объектов — это процедура группировки на качественном уровне, направленная на выделение однородных свойств. Применительно к информации как к объекту классификации выделенные классы называют информационными объектами.

В любой стране разработаны и применяются государственные, отраслевые, региональные классификаторы. Например, классифицированы: отрасли промышленности, оборудование, профессии, единицы измерения, статьи затрат и т.д.

Классификатор — систематизированный свод наименований и кодов классификационных группировок.

Разработаны три метода классификации объектов, которые различаются разной стратегией применения классификационных признаков.

Методы классификации объектов:

· Иерархический метод классификации

Учитывая достаточно жесткую процедуру построения структуры классификации, необходимо перед началом работы определить ее цель, т.е. какими свойствами должны обладать объединяемые в классы объекты. Эти свойства принимаются в дальнейшем за признаки классификации. В иерархической системе классификации каждый объект на любом уровне должен быть отнесен к одному классу, который характеризуется конкретным значением выбранного классификационного признака. Для последующей группировки в каждом новом классе необходимо задать свои классификационные признаки и их значения. Таким образом, выбор классификационных признаков будет зависеть от семантического содержания того класса, для которого необходима группировка на последующем уровне иерархии. Количество уровней классификации, соответствующее числу признаков, выбранных в качестве основания деления, характеризует глубину классификации.

Достоинства иерархической системы классификации: простота построения и использование независимых классификационных признаков в различных ветвях иерархической структуры. Недостатки иерархической системы классификации: жесткая структура, которая приводит к сложности внесения изменений, так как приходится перераспределять все классификационные группировки; невозможность группировать объекты по заранее не предусмотренным сочетаниям признаков

· Фасетный метод классификации

В отличие от иерархической позволяет выбирать признаки классификации независимо как друг от друга, так и от семантического содержания классифицируемого объекта. Признаки классификации называются фасетами (facet — рамка). Каждый фасет содержит совокупность однородных значений данного классификационного признака. Причем значения в фасете могут располагаться в произвольном порядке, хотя предпочтительнее их упорядочение. Схема построения фасетной системы классификации представляется в виде таблицы. Названия столбцов соответствуют выделенным классификационным признакам (фасетам). В каждой клетке таблицы хранится конкретное значение фасета. Процедура классификации состоит в присвоении каждому объекту соответствующих значений из фасетов. Достоинства фасетной системы классификации: возможность создания большой емкости классификации, т.е. использования большого числа признаков классификации и их значений для создания группировок; возможность простой модификации всей системы классификации без изменения структуры существующих группировок. Недостатком фасетной системы классификации является сложность ее построения, так как необходимо учитывать все многообразие классификационных признаков.

· Дескрипторный метод классификации

Для организации поиска информации, для ведения тезаурусов (словарей) эффективно используется дескрипторная (описательная) система классификации, язык которой приближается к естественному языку описания информационных объектов. Особенно широко она используется в библиотечной системе поиска.

Классификация информационных систем – ИС

Понятие классификация

Классификация — система распределения объектов (предметов, явлений, процессов, понятий) по классам в соответствии с определенным признаком. Под объектом понимается любой предмет, процесс, явление материального или нематериального свойства. Задача классификации — создать некие удобные образы, позволяющие, например, при выборе систем ограничиться определенным классом или типом.

Системы в природе бывают самые разнообразные, тем не менее, все их можно поделить на:

· Абстрактные

Абстрактные системы — это продукт человеческого мышления: гипотезы, знания, теоремы.

· Материальные

Материальные системы получаются из материальных объектов. Всю совокупность материальных систем можно поделить на неорганические (технические, химические и др..), органические (биологические) и смешанные (где содержатся элементы как органической, так и неорганической природы). В множестве смешанных систем особо следует выделить эрготехнические системы (систем «человек-машина») – это системы, которые состоят из человека-оператора (группы операторов) и машины (машин). В таких системах человек с помощью машины осуществляет трудовую деятельность, связанную с производством материальных благ, услуг, а также с управлением и т.п.

По временной характеристике системы можно классифицировать:

· статические системы– это системы, в которых состояние системы с течением времени не изменяется;

· динамические системы – это системы которые с течением времени изменяют свое состояние;

· детерминированные - динамические системы, состояние элементов которых в данный момент времени полностью определяет их состояние в любой предыдущий или следующий момент времени

· вероятностные (стохастические) - динамические системы, в которых предусмотреть состояние в вышеописанный способ невозможно.

По характеру взаимодействия системы и внешней (окружающей) среды различают:

· открытые системы. Открытые системы активно взаимодействуют с окружающей средой, сохраняя благодаря этому высокий уровень организованности и развиваясь в сторону осложнения

· закрытые системы. Закрытые системы изолированы от окружающей среды, все процессы, кроме энергетических, происходят лишь внутри самой системы.

Согласно общепринятой классификации ИС - информационные системы - подразделяются:

· по масштабам применения - настольные и офисные

· по признаку структурированности задач - структурированные (формализуемые), не структурируемые (не формализуемые), частично структурируемые. Частично-структурированные делятся на: ИС репортинга и ИС разработки альтернативных решений (модельные, экспертные). Экспертные в свою очередь делятся на:

ü централизованные, децентрализованные и коллективного использования

ü с интеграцией по уровням управления, по уровням планирования и т.д.

· по функциональному признаку – производственные, маркетинговые (анализа рынка, рекламные, снабженческие и т.п.), финансовые (бухгалтерские, статистические, и т.п.), кадровые;

· по квалификации персонала и уровням управления – стратегические (топ-менеджеров), функциональные (менеджеров среднего звена) и оперативные (специалистов)

· по характеру обработки информации: системы обработки данных, системы управления, система поддержки принятия решений

· по оперативности обработки данных – пакетной обработки и оперативные

· по степени автоматизации - ручные, автоматические, автоматизированные

· по характеру использования информации - на информационно-поисковые, информационно-справочные, информационно-решающие, управляющие, советующие и т.п.;

· по степени централизации обработки информации — на централизованные, децентрализованные, информационные системы коллективного использования

· по характеру использования вычислительных ресурсов – на локальные и распределенные;

· по сфере деятельности - на государственные, территориальные (региональные), отраслевые, объединений, предприятий или учреждений, технологических процессов

· по классу реализуемых технологических операций - на системы с текстовыми редакторами, системы с табличными редакторами, СУБД, СУБЗ, системы с графикой, мультимедиа, гипертекстом

· по месту в процессе управления предприятия – на АРМ специалиста, ИС руководителя, ИС внешнего контролера, интегрированные системы, объединяющие в себе часть или все из этих функций

· по концепции построения – файловые, автоматизированные банки данных, банки знаний, ХД

· по режиму работы - на пакетные, диалоговые и смешанные