Обеспечивающие подсистемы ЭИС

Классификация по степени автоматизации

Классификация по поддерживаемым стандартам управления и технологиям коммуникации

Классификация по системе представления данных

Классификация по характеру использования информации

Классификация по архитектуре

Классификация по масштабу

Классификация ИС

Определение ИС

Понятие информационной системы (ИС). Классификация ИС.

Информационной системой (ИС), либо автоматизированной ИС, АИС, будем называть программно-аппаратную систему, предназначенную для автоматизации целенаправленной деятельности конечных пользователей, обеспечивающую, в соответствии с заложенной в нее логикой обработки, возможность получения, модификации и хранения информации.

Ключевым моментом в этом определении является понятие "целенаправленной деятельности". Речь идет о деятельности, направленной на решение конкретной задачи, стоящей перед пользователем (коллективом пользователей).

Некоторые исследователи определяют ИС несколько иным образом. ИС в широком смысле - взаимосвязанная совокупность средств, методов и персонала, используемых для хранения, обработки и выдачи информации в интересах достижения поставленной цели.

Основные отличия такого подхода: 1) ввод пользователей системы "внутрь" ИС, 2) необязательность использования средств вычислительной техники. Такой подход также имеет право на жизнь. Так, например, в нем удобно прослеживать общую историю возникновения и развития систематических средств обработки информации в бизнесе, которая началась, очевидно, в докомпьютерную эпоху. Однако, так как целью нашего курса является изучение анализа требований к компьютерным системам обработки информации, будем пользоваться приведенным выше первым определением.

Информационные системы могут быть классифицированы по различным признакам. Рассмотрим наиболее важные из них.

По масштабу ИС будем подразделять на однопользовательские, групповые и корпоративные.

Однопользовательские ИС, как это ясно из названия, предназначены для использования на одном рабочем месте. В настоящее время на мировом и отечественном рынке представлено множество решений, предназначенных для автоматизации деятельности отдельно взятого пользователя. Как правило, это - решения, ориентированные на специалиста в той или иной области, будь то составление спецификаций для сборки изделий из комплектующих, планирование ремонтов оборудования, учет расходов и доходов частного предпринимателя оптовой торговли, либо составление расписаний занятий в деканате.

В настоящее время альтернативу таким узкоспециализированным системам составили табличные процессоры, не имеющие проблемной специализации, в первую очередь - MS Excel. Системы этого класса трудно отнести к классу ИС, но зачастую они позволяют непрограммирующему специалисту создать и, что очень важно, самостоятельно развивать собственные решения, заменяющие, а местами и перекрывающие функционал однопользовательских систем образца 90-х годов.

В основе большинства однопользовательских систем лежит стандарт X-Base (Clipper, FoxPro, dBase). Широко используются также решения на базе систем Paradox, Clarion, MS Access. Каждая из перечисленных конкурирующих систем обладает собственной высокоуровневой инструментальной средой, позволяющей спроектировать базу данных, логику обработки, пользовательский интерфейс, отчеты с помощью "помощников"-построителей. На рубеже тысячелетий появились также и однопользовательские решения на базе промышленных реляционных СУБД. В этом случае ПО сервера инсталлируется непосредственно на рабочую станцию пользователя. Примером может служить Personal Oracle. Данные решения предъявляют значительные требования к ресурсам рабочей станции, однако несут в себе многие преимущества промышленных СУБД.

Групповые системы предназначены для автоматизации деятельности в рабочей группе (отделе, кластере, группе проекта и т.д.). В отличие от однопользовательских ИС, групповые системы, как правило, представляют специализированные клиентские решения (их часто называют автоматизированными рабочими местами, АРМ) для различных участников группы. Например, для оптовой фирмы, ИС может представлять набор таких АРМ, как "Менеджер по продажам", "Кладовщик", "Снабженец", "Директор". Для учебного планирования - "Преподаватель", "Работник бюро планирования", "Работник учебного отдела", "Специалист по планированию на кафедре", "Работник деканата".

Групповое использование решений на базе табличных процессоров возможно, но имеет существенные ограничения, связанные с разграничением доступа, регламентацией и синхронизацией вносимых изменений. По сути единственный режим их использования, обеспечивающий корректность данных - "файловый сервер, один автор, N читателей".

При создании групповых ИС в целом используются те же средства и инструментальные среды, что и при создании однопользовательских ИС. Следует, однако, отметить, что для использования в группе при выборе между системами с файловым и реляционным сервером следует отдавать предпочтение реляционному серверу, причем целесообразно использование выделенного сервера. Это может быть, например, сервер Oracle, DB2, MS SQL, Sybase, Informix.

Корпоративные ИС (КИС) предназначены для автоматизации деятельности предприятия. В англоязычной литературе понятие "КИС" неразрывно связано с понятием "ERP" (Enterprise Resource Planning). В основе ERP-систем лежит международный стандарт управления предприятием MRP-II (Manufacture Resource Planning), обеспечивающий возможность учета, анализа и планирования основных ресурсов - финансов, человеческих, материальных. Соответственно, корпоративные ERP-системы - набор интегрированных приложений, которые комплексно, в едином информационном пространстве поддерживают все основные аспекты управленческой деятельности предприятий: планирование ресурсов (финансовых, человеческих, материальных) для производства товаров (услуг), оперативное управление выполнением планов (включая снабжение, сбыт, ведение договоров), все виды учета и анализ результатов хозяйственной деятельности.

Среди требований, предъявляемых к современным КИС:

• централизация данных в единой базе (в основе - всегда промышленная СУБД),
• близкий к реальному времени режим работы,
• сохранение общей модели управления для предприятий разных отраслей,
• поддержка территориально-распределенных структур,
• работа на широком круге аппаратно-программных платформ и СУБД.

Примеры ERP-систем - SAP R3, "Галактика", MS Navision Axapta.

1. Архитектура "Файл-сервер". Исторически первая архитектура информационных систем. Как исполняемые модули, так и данные размещаются в отдельных файлах операционной системы. Доступ к данным осуществляется путем указания пути (path) и использования файловых операций (открыть, считать, записать). Для хранения данных используется выделенный сервер (отдельный компьютер), который и является файловым сервером. Исполняемые модули хранятся либо на рабочих станциях, либо на файловом сервере. В последнем случае упрощается процедура их администрирования, но при этом возрастают требования к надежности сети.

2. Архитектура "Клиент-сервер". Клиент-сервер - это не только архитектура, это - новая парадигма, пришедшая на смену устаревшим концепциям. Суть ее заключается в том, что клиент (исполняемый модуль) запрашивает те или иные сервисы в соответствии с определенным протоколом обмена данными. При этом, в отличие от ситуации с файловым сервером, нет необходимости в использовании прямых путей операционной системы: клиент их "не знает", ему "известны" лишь имя источника данных и другие специальные сведения, используемые для авторизации клиента на сервере. Сервер, который физически может находиться на том же компьютере, а может - на другом конце земного шара, обрабатывает запрос клиента и, произведя соответствующие манипуляции с данными, передает клиенту запрашиваемую порцию данных.

В рамках направления "клиент-сервер" существуют два основных "диалекта": "тонкий" и "толстый" клиент.

В системах на основе тонкого клиента используется мощный сервер баз данных, это - высокопроизводительный компьютер и библиотека так называемых хранимых процедур, позволяющих производить вычисления, реализующие основную логику обработки данных, непосредственно на сервере. Клиентское приложение, соответственно, предъявляет невысокие требования к аппаратному обеспечению рабочей станции. Основное достоинство таких систем - относительная дешевизна клиентских станций.

Системы с толстым клиентом, напротив, реализуют основную логику обработки на клиенте, а сервер представляет собой в чистом виде сервер баз данных, обеспечивающий исполнение только стандартизованных запросов на манипуляцию с данными (как правило - чтение, запись, модификацию данных в таблицах реляционной базы данных). В системах такого класса требования к рабочей станции выше, а к серверу - ниже. Достоинство архитектуры - переносимость серверной компоненты на серверы различных производителей: все промышленные серверы баз данных реляционного типа поддерживают работу со стандартизованным языком манипулирования данными SQL, но внутренний встроенный язык обработки данных, необходимый для реализации логики обработки, на сервере у каждого из серверов свой.

1. Трехслойная архитектура. Базируется на дальнейшей специализации компонент архитектуры: клиент занимается только организацией интерфейса с пользователем, сервер баз данных - только стандартизованной обработкой данных. Для реализации логики обработки данных архитектура предусматривает отдельный слой - слой бизнес-логики. Этот слой может представлять собой либо выделенный сервер (сервер приложений), либо размещаться на клиенте в качестве динамической библиотеки. Данная архитектура позволила соединить достоинства тонкого и толстого клиентов: хорошая переносимость соединяется в ней с невысокими требованиями к клиенту.

С развитием интранет-интернет технологий появилась разновидность трехслойной архитектуры на основании использования web-технологий. В этой разновидности роль сервера приложений играет web-сервер, а в качестве клиента используется стандартный web-браузер. Достоинства - в пониженных требованиях к клиенту и в легкой встраиваемости данной архитектуры в мировые информационные сети. Основной недостаток - известные ограничения, накладываемые на интерфейс пользователя web-браузерами.

С некоторой степенью приближения все ИС можно разделить на 2 класса: информационно-поисковые и управляющие.

Конечные пользователи информационно-поисковых систем (ИПС), как правило, имеют доступ к хранимым данным только "по чтению" и используют данные системы для поиска ответов на те или иные вопросы. Доступ по модификации данных имеет администратор системы, в функции которого входит обеспечение актуальности информации, устранение ошибок.

Классические примеры ИПС - системы поиска в библиотеках, на транспорте (справки о наличии билетов). На современном этапе развития информационных технологий классические ИПС постепенно вытесняются поисковыми серверами Интернет - общего назначения и специализированными.

Альтернатива ИПС - управляющие системы автоматизируют (полностью или частично) деятельность, связанную с принятием решений. Действия конечных пользователей таких систем приводят к модификации информации, что, конечно, не исключает возможности просто получать информацию, как в ИПС.

Примеры управляющих систем - системы бухгалтерского учета, системы планирования производственных ресурсов и т.п.

Среди наиболее распространенных средств и моделей представления данных следует выделить:

• "самодельные" форматы хранения данных, хранящихся в файлах (текстовых, бинарных);
• специализированные форматы хранения данных, использовавшиеся в "дореляционный" период (например, x-Base, paradox);
• языки структурированной разметки на основе формата xml;
• реляционная модель; SQL сервер;
• объектная, объектно-реляционная модель;
• документоориентированное хранилище (IBM Lotus/Domino).

Эпоха стихийной разработки АИС закончена. Современные автоматизированные информационные системы разрабатываются, исходя из сложившихся реалий автоматизированного управления бизнесом. Существует значительное количество концепций, технологий, подходов, нашедших свое эффективное применение в различных отраслях промышленности по всему миру. Некоторые из них приобрели статус международных стандартов. В спецификации АИС, разрабатываемой для массовой продажи, как правило, указывается - какие стандарты и технологии управления она поддерживает. Менее строги требования к АИС, создаваемым под заказ для конкретного предприятия. Однако и в этом случае не учитывать сложившийся в мире позитивный опыт просто неразумно. Ниже перечислены некоторые, наиболее важные, технологии и стандарты.

MRP (Material Requirements Planning) - планирование поставок материалов, исходя из данных о комплектации производимой продукции и плана продаж.

CRP (Capacity Requirements Planning) - планирование производственных мощностей, исходя из данных о технологии производимой продукции и прогноза спроса.

MRPII (Manufacture Resource Planning) - планирование материальных, мощностных и финансовых ресурсов, необходимых для производства. Стандартизовано ISO.

ERP (Enterprise Resource Planning) - финансово-ориентированное планирование ресурсов предприятия, необходимых для получения, изготовления, отгрузки и учета заказов потребителей на основе интеграции всех отделов и подразделений компании.

SCM (Supply Chain Management) - управление цепочками поставок. Реализация бизнес-процессов на базе внешних предприятий и торговых площадок Основано на референтной модели SCOR, стандартизованной Supply Chain Council.

CRM (Customer Relationship Management) - управление взаимоотношениями с заказчиками. Комплекс методов и средств, нацеленный на завоевание, удовлетворение требований и сохранение платежеспособных клиентов.

ERPII (Enterprise Resource & Relationship Processing) - управление ресурсами и взаимоотношениями предприятия. Объединяет в себе 3 вышеперечисленные технологии.

Workflow - технология, управляющая потоком работ при помощи программного обеспечения, способного интерпретировать описание процесса, взаимодействовать с его участниками и при необходимости вызывать соответствующие программные приложения.

OLAP (Online Analytical Processing) - оперативный анализ данных. Технология поддержки принятия управленческих решений на основе концепции многомерных кубов информации.

Project Management - управление проектами. Поддерживается рядом международных стандартов.

CALS (Continuous Acquisition and Lifecycle Support) - непрерывная информационная поддержка поставок и жизненного цикла. Описывает совокупность принципов и технологий информационной поддержки жизненного цикла продукции на всех его стадиях. Объединяет в себе практически все вышеперечисленные подходы и технологии.

Ручные ИС характеризуются отсутствием современных технических средств переработки информации и выполнением всех операций человеком. Например, о деятельности менеджера в фирме, где отсутствуют компьютеры, можно говорить, что он работает с ручной ИС.

Автоматические ИС выполняют все операции по переработке информации без участия человека.

Автоматизированные ИС предполагают участие в процессе обработки информации и человека, и технических средств, причем главная роль отводится компьютеру. В современном толковании в термин "информационная система", как правило, вкладывается понятие автоматизированной системы.

1. Обеспечивающие подсистемы ИС.

Обеспечивающие подсистемы ЭИС являются общими для всей ЭИС независимо от конкретных функциональных подсистем, в которых применяются те или иные виды обеспечения. Состав обеспечивающих подсистем не зависит от выбранной предметной области. В состав обеспечивающих подсистем входят подсистемы организационного, правового, технического, математического, программного, информационного, лингвистического и технологического обеспечения.

Подсистема Организационное обеспечение (ОО) является одной из важнейших подсистем ЭИС, от которой зависит успешная реализация целей и функций системы. В составе организационного обеспечения можно выделить четыре группы компонентов.

Первая группа включает важнейшие методические материалы, регламентирующие процесс создания и функционирования системы:

· общеотраслевые руководящие методические материалы по созданию ЭИС;

· типовые проектные решения;

· методические материалы по организации и проведению предпроектного обследования на предприятии;

· методические материалы по вопросам создания и внедрения проектной документации.

Вторым компонентом в структуре организационного обеспечения ЭИС является совокупность средств, необходимых для эффективного проектирования и функционирования ЭИС (комплексы задач управления, включая типовые пакеты прикладных программ, типовые структуры управления предприятием, унифицированные системы документов, общесистемные и отраслевые классификаторы и т.п.).

Третьим компонентом подсистемы организационного обеспечения является техническая документация, получаемая в процессе обследования, проектирования и внедрения системы: технико-экономическое обоснование, техническое задание, технический и рабочий проекты и документы, оформляющие поэтапную сдачу системы в эксплуатацию.

Четвертым компонентом подсистемы организационного обеспечения является Персонал, где представлена организационно-штатная структура проекта, определяющая, в частности, состав главных конструкторов системы и специалистов по функциональным подсистемам управления.

Подсистема Правовое обеспечение (ПРО) предназначена для регламентации процесса создания и эксплуатации ЭИС, которая включает совокупность юридических документов с констатацией регламентных отношений по формированию, хранению, обработке промежуточной и результатной информации системы.

К правовым документам, действующим на этапе создания системы, относятся: договор между разработчиком и заказчиком; документы, регламентирующие отношения между участниками процесса создания системы.

К правовым документам, создаваемым на этапе внедрения, относятся: характеристика статуса создаваемой системы; правовые полномочия подразделений ЭИС; правовые полномочия отдельных видов процессов обработки информации; правовые отношения пользователей в применении технических средств.

Подсистема Техническое обеспечение (ТО) представляет комплекс технических средств, предназначенных для обработки данных в ЭИС. В состав комплекса входят электронные вычислительные машины, осуществляющие обработку экономической информации, средства подготовки данных на машинных носителях, средства сбора и регистрации информации, средства передачи данных по каналам связи, средства накопления и хранения данных и выдачи результатной информации, вспомогательное оборудование и организационная техника.

Подсистема Математическое обеспечение (МО) - это совокупность математических моделей и алгоритмов для решения задач и обработки информации с применением вычислительной техники, а также комплекс средств и методов, позволяющих строить экономико-математические модели задач управления. В состав МО входят: средства МО (средства моделирования типовых задач управления, методы многокритериальной оптимизации, математической статистики, теории массового обслуживания и др.); техническая документация (описание задач, алгоритмы решения задач, экономико-математические модели); методы выбора МО (методы определения типов задач, методы оценки вычислительной сложности алгоритмов, методы оценки достоверности результатов).

Подсистема Программное обеспечение (ПО) включает совокупность компьютерных программ, описаний и инструкций по их применению на ЭВМ (Описание ПО; Текст программы; Описание настройки программ; Описание ПО; Текст программы; Описание настройки программ; ТЗ на программирование; Пояснительная записка; Общее описание программы; Спецификация программ; Руководство программиста; Руководство пользователя; Описание контрольного примера)

ПО делится на два комплекса: общее (операционные системы, операционные оболочки, компиляторы, интерпретаторы, программные среды для разработки прикладных программ, СУБД, сетевые программы и т.д.) и специальное (совокупность прикладных программ, разработанных для конкретных задач в рамках функциональных подсистем, и контрольные примеры).

Подсистема Информационное обеспечение (ИО) - это совокупность единой системы классификации и кодирования технико-экономической информации, унифицированной системы документации и информационной базы (Описание ИО; Описание технологических процессов; Описание организации ИБ; Описание входных сообщений; Описание систем классификации и кодирования; Описание выходных сообщений; Формы документов; Описание структуры массивов).

В состав ИО включаются два комплекса: компоненты внемашинного информационного обеспечения (классификаторы технико-экономической информации и документы) и внутримашинного информационного обеспечения (макеты/экранные формы для ввода первичных данных в ЭВМ или вывода результатной информации, структура информационной базы: входных, выходных файлов, базы данных).

Центральным компонентом информационного обеспечения является база данных, через которую осуществляется обмен данными различных задач. База данных обеспечивает интегрированное использование различных информационных объектов в функциональных подсистемах.

Подсистема Лингвистическое обеспечение (ЛО) включает совокупность научно-технических терминов и других языковых средств, используемых в информационных системах, а также правил формализации естественного языка, включающих методы сжатия и раскрытия текстовой информации с целью повышения эффективности автоматизированной обработки информации и облегчающих общение человека с ЭИС. Языковые средства, включенные в подсистему ЛО, делятся на две группы: традиционные языки (естественные, математические, алгоритмические языки, языки моделирования) и языки, предназначенные для диалога с ЭВМ (информационно-поисковые языки, языки СУБД, языки операционных сред, входные языки пакетов прикладных программ).

Подсистема Технологическое обеспечение (ТО) ЭЯС соответствует разделению ЭИС на подсистемы по технологическим этапам обработки различных видов информации:

· первичной и результатной информации (этапы технологического процесса сбора, передачи, накопления, хранения, обработки первичной информации, получения и выдачи результатной информации);

· организационно-распорядительной документации (этапы получения входящей документации, передачи на исполнение, этапы формирования и хранения дел, составления и размножения внутренних документов и отчетов);

· технологической документации и чертежей (этапы ввода в систему и актуализации шаблонов изделий, ввода исходных данных и формирования проектной документации для новых видов изделий, выдачи на плоттер чертежей, актуализации банка ГОСТов, ОСТов, технических условий, нормативных данных, подготовки и выдачи технологической документации по но9ым видам изделий);

· баз данных и знаний (этапы формирования баз данных и знаний, ввода и обработки запросов на поиск решения, выдачи варианта решения и объяснения к нему);

· научно-технической информации, ГОСТов и технических условий, правовых документов и дел (этапы формирования поисковых образов документов, формирования информационного фонда, ведения тезауруса справочника ключевых слов и их кодов, кодирования запроса на поиск, выполнения поиска и выдачи документа или адреса хранения документа).

Все обеспечивающие подсистемы связаны между собой и с функциональными подсистемами. Подсистема Организационное обеспечение определяет порядок разработки и внедрения ЭИС, организационную структуру ЭИС и состав работников, правовые инструкции для которых содержатся в подсистеме Правовое обеспечение.

Функциональные подсистемы определяют составы задач и постановки задач, математические модели и алгоритмы решения которых разрабатываются в составе подсистемы Математическое обеспечение и которые, в свою очередь, служат базой для разработки прикладных программ, входящих в состав подсистемы Правовое обеспечение.

Функциональные подсистемы, компоненты МО и ПО определяют принципы организации и состав классификаторов документов, состав информационной базы. Разработка структуры и состава информационной базы позволяет интегрировать все задачи функциональных подсистем в единую экономическую информационную систему, функционирующую по принципам, сформулированным в документах организационного и правового обеспечения.

Объемные данные потоков информации вместе с расчетными данными относительно степени сложности разрабатываемых алгоритмов и программ позволяют выбрать и рассчитать компоненты технического обеспечения. Выбранный комплекс технических средств дает возможность определить тип операционной системы, а разработанное программное, информационное обеспечение позволяет организовать технологию обработки информации для решения задач, входящих в соответствующие функциональные подсистемы.

1. Понятие жизненного цикла (ЖЦ) ИС. Модели ЖЦ. Процессы ЖЦ