ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 1 страница
Часть 1. . 2
Тема 1. Информационные технологии. 2
Тема 2. Основные информационные процессы. 5
Тема 3. Разработка технологии решения профессиональных задач. 7
Тема 4. Информационное моделирование профессиональной деятельности. 17
Тема 5. Организация информационных процессов. 31
Часть 2. . 35
Тема 6. Защита экономической информации. 35
Тема 7. АРМ: понятие, классификация, принципы создания. 42
Тема 8. Трудно формализуемые задачи. 47
Тема 9. Реинжиниринг бизнес-процессов на основе информационных технологий. 57
Часть 1
Тема 1. Информационные технологии.
Технология (греч. "techne", "logos") - искусство, мастерство, умение+понятие, учение.
Технология - это комплекс научных и инженерных знаний, реализованных в приемах труда, наборах материальных, технических, энергетических, трудовых факторов производства, способах их соединения для создания продукта или услуги, отвечающих определенным требованиям.
Информационная технология (ИТ)
- (согласно определению, принятому ЮНЕСКО) это комплекс взаимосвязанных, научных, технологических, инженерных дисциплин, изучающих методы эффективной организации труда людей, занятых обработкой и хранением информации; вычислительную технику и методы организации и взаимодействия с людьми и производственным оборудованием, их практические приложения, а также связанные со всем этим социальные, экономические и культурные проблемы.
- сочетание процедур, реализующих функции сбора, получения, накопления, хранения, обработки, анализа и передачи информации в организационной структуре с использованием средств вычислительной техники, или, иными словами, совокупность процессов циркуляции и переработки информации и описание этих процессов.
- совокупность средств и методов обработки информации, представляющих собой целостные технологические системы и обеспечивающих целенаправленное создание, передачу, хранение и отображение информационного продукта оптимальным образом.
Операция - логически неделимый комплекс законченных определенных действий, выполняемых более или менее однозначно.
Технологическая процедура - совокупность однородных операций, связанных определенным образом с воздействием на информацию, посредством которых осуществляется реализация отдельного этапа технологического процесса.
На сегодняшний день необходимым условием повышения эффективности профессиональной деятельности специалистов различного профиля является использование оптимальных, с точки зрения решаемых специалистом задач, информационных технологий, обладающих достаточной гибкостью, мобильностью и адаптивностью к воздействиям внешней и внутренней профессиональной среды.
Информационные технологии условно разделяют на следующие классы:
- сберегающие (направлены на экономию трудовых, материальных и временных ресурсов;
- рационализирующие (реализуют процессы обработки информации и повышают точность расчетных процедур);
- созидающие (системы переработки и использования информации, включающие человека как составную часть, в основном предназначены для переработки семантической информации).
Информационная технология включает следующие компоненты:
1 Технические средства.
2 Знания и профессиональные навыки реализации соответствующего процесса.
3 Специализированная организационная структура, т.е. организация, соответствующая уровню и специфике реализуемых данной технологией и в данных условиях применения принципов и функций.
Указанные компоненты системной структуры технологии следует рассматривать в их тесной взаимосвязи и взаимовлиянии. Технические средства взаимодействуют с организационными компонентами на всех этапах проведения технологического процесса.
Структура информационной технологии - это внутренняя организация, представляющая собой взаимосвязи образующих ее компонентов, объединенных в две большие группы: опорную технологию и базу знаний. Опорная технология - совокупность аппаратных средств автоматизации, системного и инструментального программного обеспечения, на основе которых реализуются подсистемы обработки информации. База знаний представляет собой совокупность фактов и правил в определенной предметной (проблемной) области, специальным образом организованную и хранящуюся в ЭВМ. Таким образом, база знаний представляет собой отображение предметной области. Базу знаний можно разделить на интенсиональную (т.е. знания о чем-то "вообще") и экстенсиональную (т.е. знания о чем-то "конкретно") части. В интенсиональной хранятся универсальные оболочки, а в экстенсиональной - оболочки с запоминанием, основу которых составляют базы данных.
Информационная технология базируется и зависит от технического, программного, информационного, методического и организационного обеспечения.
Техническое обеспечение - это комплекс технических средств реализации ИТ: персональный компьютер, оргтехника, линии связи, оборудование сетей. Вид информационной технологии, зависящий от технической оснащенности (ручной, автоматизированный, удаленный) влияет на сбор, обработку и передачу информации.
Информационное обеспечение - совокупность данных, представленных в определенной форме для последующей обработки.
Программное обеспечение, находящееся в прямой зависимости от технического и информационного обеспечения, предназначено для реализации функции накопления, обработки, анализа, хранения, организации интерфейса пользователя.
Организационное обеспечение определяет компоненты технологии, специально предназначенные для выполнения включения в технологическую систему человека с его профессиональными навыками; обеспечение системного использования технических средств и методов организации процесса; организация взаимодействия технологической системы с другими объектами и системами.
Контрольные вопросы
1 Раскройте понятие информационных технологий.
2 Представьте иерархически взаимосвязь понятий "технологический процесс", "технология", "операция", "процедура".
3 Приведите классификацию информационных технологий и прокомментируйте на примерах каждый класс.
Тема 2. Основные информационные процессы.
В экономических информационных системах в качестве объекта, подвергающегося преобразованиям, выступают различного рода данные, которые характеризуют те или иные экономические явления. Комплексы взаимосвязанных операций, протекающих в установленной последовательности, называются технологическими процессами и представляют собой процессы преобразования исходной информации в результирующую (выходную) на основе использования технических средств и ресурсов. Рациональное проектирование технологических процессов обработки данных во многом определяет эффективное функционирование всей системы. Таким образом функциональные компоненты ИТ - это конкретное содержание информационных процессов.
Технологический процесс обработки информации представляет собой совокупность операций, выполняемых в определенной последовательности. В зависимости от используемых технических средств и требований к технологии обработки информации изменяется и состав операций технологического процесса. Построение технологического процесса зависит от характера решаемых задач, пользователей, используемых технических средств, систем контроля данных и т.д.
Технологический процесс можно разделить на следующие укрупненные этапы:
- начальный (сбор исходных данных, их регистрация и передача в информационную систему);
- подготовительный (прием, контроль, регистрация входной информации, в том числе и перенос ее на машинный носитель);
- основной (непосредственно обработка информации);
- заключительный (контроль, выпуск и передача результатной информации, ее размножение и хранение).
Технологический процесс детализирует каждую операцию, разбивая ее на элементарные операции. Операциями достигается не только преобразование информации в различных аспектах, но и первоначальное восприятие информации и ее потребление. Под элементарной операцией понимается непосредственное практическое решение задачи в рамках данной процедуры, т.е. однородная логически неделимая часть конкретного процесса, выполнение которой регламентируется инструкциями, программами или другими указаниями, определяющими используемые технические средства, необходимые ресурсы, условия и время проведения операции, стоимостные характеристики и т.д.
В технологический процесс целесообразно включать лишь типовые операции, которые могут быть реализованы в любых системах, обрабатывающих экономическую информацию:
- сбор информации,
- аналитико-синтетическая обработка информации,
- хранение информации,
- поиск информации,
- репродуцирование (копирование, размножение)
- передача информации,
- предоставление обработанной информации потребителям.
Из типовых операций составляются типовые технологические процедуры:
- рабочие (исполнительские) - составляют основу технологического процесса, включают подготовительные (подготавливают данные к преобразованию или содействуют выполнению операций) и основные (математическим и логическим преобразованием информации).
- контрольные - призваны обеспечить достоверность данных и результатов, включают операции предварительного (следит за достоверностью входных данных), текущего (обеспечивает качество исполнения операций), последующий (обеспечивает достоверность результатов выполнения операций) контроля.
Рабочие операции составляют основу ИТ и включают операции:
- упорядочения (произвольно расположенные данные размещаются в определенной последовательности значений ключевых слов);
- корректировки (процесс внесения изменений в уже сформированные массивы данных, позволяющий поддерживать их в актуальном для обработки состоянии);
- накопления (процесс периодического добавления данных в существующие массивы с целью формирования исходных данных за определенный интервал времени);
- обработки (процесс выполнения операций по преобразованию исходной информации в результатную).
Контрольные вопросы
1 Раскройте содержание каждого этапа технологического процесса.
2 Назовите виды обеспечения, на которых базируется информационная технология. Приведите пример, характеризующий взаимосвязь и зависимость видов обеспечения ИТ друг от друга.
Тема 3. Разработка технологии решения профессиональных задач.
Основные понятия:
Постановка задачи - законченный комплекс обработки информации, обеспечивающий возможность решения профессиональной задачи.
Моделирование - итерационный процесс получения логической модели системы вместе со строго сформулированными целями, поставленными перед ней.
Параметры - измеримые величины, характеризующие структуру процесса и его развитие.
Система - (в широком смысле) замкнутое объективное единство связанных друг с другом компонент, упорядоченных по определенным законам; (с математической точки зрения) множество элементов, на котором реализуется заданное отношение.
Методология проектирования информационных технологий базируется на ряде общих принципов, регламентирующих организацию работ на всех этапах разработки и эксплуатации технологической системы.
В качестве базовых принципов рассматриваются следующие:
1. Принцип иерархического упорядочивания - принцип решения проблем путем разбиения их на множество меньших независимых задач и рассмотрения их в виде компонентов единой системы. Процесс описания проблемы представляет собой разработку древовидной иерархической структуры, каждый новый уровень которой детализирует задачи, описанные на предыдущем уровне.
2 Принцип абстрагирования - заключается в выделении существенных с некоторых позиций аспектов проблемы и отвлечение от несущественных с целью представления системы в общем (упрощенном) виде.
3 Принцип формализации - заключается в необходимости строгого методического подхода к решению проблемы.
4 Принцип концептуальной общности - заключается в следовании единой системе обозначений и общих принципов решения проблемы на всех стадия проектирования и эксплуатации технологии.
5 Принцип полноты - заключается в контроле избыточности и исключении лишних элементов из технологической системы.
6 Принцип непротиворечивости - заключается в обоснованности и согласованности элементов системы.
7 Принцип логической независимости - заключается в независимости логических информационных структур от технической реализации системы.
Проектирование информационных технологий является сложным процессом, требующим учета многих параметров, как технических, так и параметров, отражающих различные человеческие факторы, вопросы повышения сроков эксплуатации и использования инструментальных средств, уменьшения сроков разработки, ряд экономических соображений и т.д.
Проектирование рациональной технологии характеризуется наличием ряда целей и наличием различных путей достижения этих целей с различной эффективностью их реализации. Эффективность реализации различных вариантов технологического процесса имеет количественную оценку, выраженную с помощью определенной величины: критерия эффективности, на основе которого можно оценить сравнительные достоинства и недостатки различных вариантов организации технологических процессов.
Качественная оценка информационной технологии базируется на комплексе показателей:
- степень соответствия информационной технологии научно-техническому уровню ее развития;
- функциональная полнота, т.е. отношение областей автоматизированной обработки информации к области обработки информации для функционирования всей системы управления;
- своевременность переработки информации (число значений показателей, разработанных в рамках информационной технологии в течение определенного времени, и значений показателей, полученных за пределами планового срока их представления);
- надежность (функциональной как свойства информационных технологий с определенной надежностью реализовать функции информационного программно-технологического обеспечения, технического и эргономического обеспечения; адаптивной как свойства информационной технологии реализовывать свои функции при их изменении в пределах установленных при проектировании границ).
Проектирование информационной технологии предусматривает выполнение следующих этапов:
1 Выявление и анализ проблемы. Постановка задачи проектирования.
2 Построение модели решаемой задачи. Моделирование экономической информационной системы.
3 Выявление основных технологических операций и процедур. Алгоритмизация процесса решения профессиональной задачи.
4 Оптимизация технологии решения задачи.
5 Определение программно-технического обеспечения и средств реализации информационных процедур.
6 Адаптация и тестирование технологии.
7 Реализация технологии.
Этап постановки задачи предусматривает проведение анализа проблемы и ее формализованное описанное. Производится анализ требований, предъявляемых к разрабатываемой технологии с учетом уточненных требований заказчика.
Так как каждая решаемая задача может быть рассмотрена как система, состоящая из множества подзадач, следовательно, существует объективная необходимость классификации и систематизации множества подзадач, которая отражается уровнем их взаимосвязи по ряду общих признаков. Процесс анализа требований носит итерационный характер.
Результатом анализа требований является иерархическая структура требований, предъявляемых к каждой из подзадач системы, включающая совокупность условий эксплуатации систему (ресурсы, внешние условия функционирования, перечень технологических процедур, кадровое обеспечение и т.д.); описание выполняемых системой функций; ограничения, накладываемые на систему.
На основе выявленной системы требований определяются архитектура системы, ее функции, внешние условия, распределение функций между отдельными компонентами системы и человеком; требования ко всем видам обеспечения.
На этапе моделирования экономической информационной системы разрабатывается структура технологической системы и описывается логическая взаимосвязь ее элементов.
С этой целью необходимо более детальное описание функций, которые должна выполнять система; отношений между информационными объектами; поведения системы во времени.
Выявление основных технологических операций и алгоритмизация процесса решения задачи предусматривает на основе анализа информационных моделей определение основных рабочих и контрольных операций, их взаимосвязи и взаимовлияния. Для решения этой задачи строится структурно-полная модель движения информации, базирующаяся на использовании структур, отражающих основные процедуры преобразования информации в рамках семантического, синтаксического и прагматического аспектов информации.
Типовая модель движения информации отражает следующую последовательность операций между источником и приемником информации:
1. регистрация ®2. первичная обработка ®3. передача ®
4. обработка ®5. хранение ®6. поиск ®7. отображение ®
8. анализ ®9. принятие решения ®10. контроль исполнения решения
На этапах 1-3 и 5-7 выполняется преобразование формы информации (синтаксический аспект), на этапе 4 - преобразование смысла (семантический аспект), на этапах 8-10 - актуализация информации (прагматический аспект). На этапе алгоритмизации решения задачи детализируются действия, выполняемые в рамках каждой технологической операции. Здесь разрабатываются алгоритмы проведения информационных процессов, реализуемых в разрабатываемой технологии.
Этап определения программно-технического обеспечения и средств реализации информационных процедур предусматривает выбор необходимых технических (ЭВМ, оргтехника, средства коммуникаций) и программных (общесистемное ПО, базовое ПО) средств для реализации информационных процедур разработанной технологии.
Процесс оптимизации технологического процесса включает следующие этапы:
1 Выбор критериев оптимизации.
2 Выбор варьируемых параметров.
3 Разработка математической модели, в том числе построение целевой функции, задающей связь между критерием и варьируемыми параметрами; задание системы ограничений, налагаемых на варьируемые параметры.
4 Выбор методов оптимизации математической модели.
5 Реализация процесса оптимизации.
6 Анализ результатов.
Технологический процесс может быть оптимизирован по заданному критерию, например:
- минимизация материальных затрат на выполнение всего процесса;
- общее время обработки информации;
- максимум достоверности информации и т.д.
Для решения задачи оптимизации строится математическая модель технологического процесса, как совокупности операций и выявляются основные характеристики, позволяющие давать количественные оценки отдельных операций и технологического процесса в целом. Тогда задачей оптимизации является минимизация (или максимизация) целевой функции при заданных ограничениях.
Рациональное построение и оптимизация информационных технологий возможны на основе использования параметрической модели процесса. Параметры информационных технологий отражают взаимосвязанное множество характеристик процессов.
К таким параметрам относятся:
- экономический эффект от автоматизации процессов обработки информации;
- капитальные затраты на средства вычислительной и организационной техники;
- стоимость проектирования процессов обработки информации;
- ресурсы на проектирование и эксплуатацию системы;
- время проектирования технологии;
- параметры структур хранения и стоимость хранения данных;
- время доступа к данным;
- время решения функциональных задач пользователей;
- эффективность методов контроля и т.д.
Технология обработки информации зависит от нерегулируемых (не зависящие или слабо зависящие от проектировщика) и регулируемых параметров (на которые проектировщик может оказать существенное влияние).
К нерегулируемым параметрам технологии можно отнести: объем входных и выходных данных; сложность алгоритма и объем вычислений; периодичность и регламентируемость решения задач; степень использования результатов одной задачи в других задачах; параметры жестко заданных технических средств и общесистемного программного обеспечения и т.д.
К регулируемым параметрам относятся: выбор характеристик технических средств и программного обеспечения, параметры информационного обеспечения, методы контроля и защиты данных, размещение технических средств, последовательность операций технологического процесса.
В процессе выбора регулируемых (управляемых) параметров используются методы математического моделирования. Чаще всего для упрощения задачи проектирования рассматриваются отдельные фрагменты процесса, осуществляя поиск рациональных решений. При этом необходимо учитывать, что частичная оптимизация может оказать отрицательное влияние на общую оптимизацию.
Информационная технология задается последовательностью реализуемых процедур - схем взаимосвязи программных модулей и информационных массивов. Такая схема представляет собой декомпозицию общего процесса решения задачи на отдельные процедуры преобразования информации (ввод, контроль, перезапись информации с одного носителя на другой, сортировка, уплотнение данных, редактирование, накопление, вывод на печать и т.п.). При декомпозиции процесса решения задачи на отдельные этапы необходимо так же учитывать наличие готовых программных решений для реализации соответствующего модуля.
Разработка оптимальной информационной технологии должна обеспечить выполнение следующих требований:
- сокращение числа информационных массивов на внешних носителях;
- увеличение количества параллельно обрабатываемых в одном модуле информационных массивов;
- использование сортировки и эффективных методов поиска в информации;
- сокращение времени ответа пользователя на запросы системы;
- сокращение времени ввода данных пользователем с клавиатуры.
Особое внимание при разработке ИТ уделяется технологии диалогового режима. Диалоговый режим должен обеспечивать:
- возможность перебора различных комбинаций поисковых признаков в запросе;
- улучшение характеристик выходных данных за счет оперативной корректировки запроса;
- возможность расширения, сужения или изменения направления поиска сразу после получения промежуточных результатов;
- многоплановость точек доступа к информационным массивам;
- быстрый доступ к редко используемой информации;
- оперативный анализ выходной информации.
Для диалогового режима характерны три показателя:
- "дружественность интерфейса" - простота освоения и ведения экранного диалога (режим подсказок, прощение ошибок в манипуляциях и т.д.);
- "гибкость" - определяет диапазон различных процедур при работе пользователя;
- "продуктивность" - характеризует время от момента обращения пользователя до получения необходимой информации.
При проектировании оптимальной информационной технологии необходимо учитывать также показатель защищенности информации. Эта проблема охватывает как физическую защиту данных и системных программ, так и защиту от несанкционированного доступа к данным.
Экономическая информационная система
Понятие система в экономической науке является фундаментальной категорией. Рассматривая систему как множество элементов, на котором реализуется заданное отношение, подразумевается что термин "отношение" имеет широкий смысл и включает структуру, различного рода ограничения, зависимость, подчиненность, корреляцию и т.п.
Основные принципы построения и функционирования систем:
Целостность - является "формообразующей" идеей для любого результата познания. Этот принцип обусловливает наличие особого "системного свойства", которое присуще только системе в целом, но не ее отдельным частям. Это свойство обычно называют "эмерджентностью", чтобы подчеркнуть несводимость свойств системы к свойствам ее частей.
Причинность - выражает всеобщность связей в этом мире. Принцип причинности обусловливает наличие в каждой системе так называемого "системообразующего фактора", т.е. такой внутренней совокупности причин, которая обеспечивает целостность системы, не давая ей "развалиться" на части.
Познаваемость (относительная) - принцип связан с двум предыдущими и может быть раскрыт как познаваемость целостности при наличии ее внешних и внутренних причинно-следственных связей. В системном подходе познаваемость имеет специфическую форму, выражаемую свойством моделируемости. Моделируемость означает, что какому-либо свойству одной системы можно поставить в соответствие некоторое свойство другой системы.
Поэтому в каждом конкретном случае общее определение системы необходимо уточнять с позиций интересов ее исследователя. Уточнение предусматривает:
- определение целей и ограничений функционирования системы;
- идентификацию элементов множества объектов и определение связей (отношений) между ними, что равносильно определению структуры системы;
- определение входов и выходов системы;
- определение закона поведения системы, т.е. функции, связывающей входы и выходы системы.
Целью подавляющего числа экономических систем является получение прибыли. Для отражения степени ее достижения могут использоваться различные количественные критерии: сумма прибыли, норма прибыли, рентабельность и т.п.
Целью автоматизированной информационной системы, входящей в состав экономической системы, является обработка данных об объектах реального мира для определения функционирования и развития экономической системы в пространстве и во времени и выработки на этой основе эффективных управленческих решений.
Элементами экономической системы являются структурные подразделения объекта и его органа управления, элементы других систем, взаимодействующих с рассматриваемой, центры переработки материальных потоков, источники, приемники и центры обработки информации, информационные объекты (сообщения, реквизиты, показатели, документы, записи, файлы, базы данных), между которыми могут устанавливаться отношения подчиненности, следования, функциональной зависимости, корреляции и т.п.
Свойства экономической информационной системы:
1 Относительность - устанавливает, что состав элементов, взаимосвязей, входов, выходов, критериев и ограничений зависит от целей исследования системы. При построении модели некоторые элементы, связи, входы и выходы опускаются как несущественные в виду их слабого влияния на поведение системы.
2 Делимость - означает, что систему можно представить состоящей из относительно самостоятельных частей - подсистем, каждая из которых может рассматриваться как отдельная система. Декомпозиция системы упрощает ее анализ и синтез, так как число взаимосвязей между подсистемами и между элементами системы внутри подсистем обычно меньше чем число связей между всеми элементами системы.
3 Целостность - указывает на согласованность цели функционирования всей системы с целями функционирования ее подсистем и элементов.
4 Экономичность - означает, что затраты на обработку информации должны быть меньше экономического выигрыша от ее использования. Экономический выигрыш от автоматизированной обработки данных в основном образуется за счет повышения оперативности и достоверности результатной информации, непосредственно используемой для выработки управленческих решений.
5 Интегральность - предусматривает многократное и многоцелевое использование информации ЭИС для анализа состояния и управления развитием реального экономического объекта.
6 Адаптивность - способность ЭИС изменять свою структуру и функции поведения для достижения требуемого результата при изменяющихся условиях внешней среды.
Различают организационную и функциональную структуру системы. Организационная структура представляется в виде древовидной структуры, элементами которой выступают службы; производственные, вспомогательные и обслуживающие подразделения; рабочие места, а дуги отражают административную и технологическую подчиненность одних элементов другим. Функциональная структура определяется перечнем и последовательностью выполняемых функций (операций).
В зависимости от степени влияния внешней среды на систему (и наоборот) последняя может быть открытой или закрытой (замкнутой). В открытых системах внутренние процессы в значительной мере зависят от условий внешней среды и оказывают на нее существенное воздействие. Закрытые системы слабо связаны с внешней средой, а их функционирование главным образом определяется информацией, что вырабатывается внутри системы. Экономические системы относятся к классу открытых систем. Их поведение определяется как внешней, так и внутренней информацией. Любая экономическая система функционирует благодаря связанной с ней экономической информационной системой (ЭИС).