МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВОПРОСАМ ГОС.ЭКЗАМЕНА ПО ПРЕДМЕТУ «ТЕОРИЯ ЭКОНОМИЧЕСКИХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ»
1. Классификация ЭИС
ЭИС классифицируются по многим аспектам. Эта классификация является расширяющейся. Среди ЭИС выделяются управляющие информационные системы (для управления технологическими процессами на предприятии) и системы административно-организационного типа для обслуживания коллектива специалистов, осуществляющих управление предприятием.
ЭИС следует отнести к административно-организационным системам.
С функциональной точки зрения можно выделить такие классы ЭИС, как системы обработки данных (СОД), автоматизированные системы управления (АСУ) и информационно-поисковые системы (ИПС). Структурные схемы названных систем показаны на рис. 1.1 и рис. 1.2. Многие реальные ЭИС обладают чертами нескольких из названных классов, а не какого-то одного.
Основными функциями ЭИС являются сбор, передача, хранение информации и такие операции обработки, как ввод, выборка, корректировка и выдача информации. Для операций
Рис. 1.1. Структурные схемы системы обработки данных и автоматизированной системы управления
преобразования входной информации в выходную, которые не обеспечиваются названными выше функциями, необходимо создание прикладных программ.
ЭИС, дополненная прикладными программами различного назначения, образует систему обработки данных -
СОД. Для прикладных программ СОД характерно наличие математических соотношений, которые позволяют вычислять значения элементов выходной информации по известным значениям входной информации без применения методов оптимизации процессов управления экономическим объектом. В качестве примера можно назвать программы расчета заработной платы сотрудников предприятия, формирования статистической отчетности и т.п.
СОД производит информационное обслуживание специалистов органа управления объектом, принимающих управленческие решения. Решение, принятое на основе представленной информации, передается на управляемый объект, минуя СОД. Можно трактовать СОД как систему, которая преобразует поток входной информации в поток выходной информации. Фактически используются следующие потоки информации:
· входная информация, которая поступает от управляемого объекта и из внешнего мира (от других предприятий и организаций),
·    необрабатываемая информация, т.е. часть входной информации, которая непосредственно передается органу управления, минуя обработку,
· нормативно-справочная информация,
· выходная информация, т.е. информация, обработанная системой и представляемая органу управления и внешнему миру,
· промежуточная информация, т.е. часть выходной информации, которая необходима СОД для выполнения расчетов в последующие периоды времени.
Если СОД способна выполнять выбор управленческих решений (автономно или с участием специалистов), то она становится автоматизированной системой управления
- АСУ. Принятие решений системой может производиться на основе экономико-математических методов либо путем моделирования действий специалиста по принятию управленческого решения. Прикладные программы АСУ, формирующие управленческое решение, как правило, используют экономико-математические методы для выбора оптимальных решений. Исходные данные для оптимизационной задачи (например, себестоимость продукции для расчета оптимальной производственной программы) рассчитываются в режиме системы обработки данных. Моделирование принятия решений специалистом реализуется в так называемых экспертных системах, которые построены на принципах искусственного интеллекта и баз знаний.
Типичными для АСУ являются задачи оптимального управления запасами материалов и полуфабрикатов на складах предприятия. АСУ прогнозирует поступление материалов и их расход на основное производство, а в случае несоблюдения норм запаса материалов формирует заявки предприятиям-поставщикам.
Информационно-поисковые системы (ИПС) предназначены для отыскания в каком-то множестве документов тех, которые посвящены указанной в информационном запросе теме или содержат необходимые сведения. Схема функционирования ИПС приведена на рис. 1.2 . При вводе в ИПС каждый документ подвергается индексированию.
Рис. 1.2. Схема функционирования информационно-поисковой системы
Под индексированием
понимается процесс, который состоит из двух этапов:
· определения тем, которые отражаются в данном документе,
· выражения этих тем на языке, принятом в информационно-поисковой системе, и записи в виде поисковых образов, которые связываются с документом.
Для того чтобы при помощи ИПС можно было отыскать документы, соответствующие некоторому информационному запросу, сам запрос также должен быть заиндексирован. Процесс поиска осуществляется путем сопоставления поисковых образов документов с поисковым образом запроса. При полном или частичном совпадении образов документ считается соответствующим запросу и выдается пользователю.
В ЭИС могут применяться два режима решения задач - пакетный и диалоговый.
При пакетном режиме
обработки данные в системе накапливаются до тех пор, пока не наступит заданный момент времени, или объем данных не превысит некоторый предел. Затем имеющаяся информация обрабатывается несколькими последовательно запускаемыми программами. В качестве примера системы, работающей в пакетном режиме, можно назвать систему сбора и группировки статистической отчётности предприятий.
 Пакетный режим обработки данных характеризуется рядом недостатков. Так, потребитель информации обособлен от процесса ее обработки, что в некоторых ситуациях вызывает у него сомнения в правильности исходных данных и результатов в применяемых алгоритмах. Пакетная система снижает также оперативность принятия решений на управляемом объекте.
При диалоговом режиме
работы происходит обмен сообщениями между пользователем и системой. Роль «активного» элемента пользователь и система выполняют попеременно. ЭИС активна от момента завершения ввода информации и команд пользователем до завершения обработки команды (запроса). Пользователь обдумывает результат обработки запроса и вводит данные для следующего запроса. Следует отметить, что последовательность команд, выдаваемых пользователем в диалоговом режиме работы, не является фиксированной заранее, а существенно зависит от результатов ранее выполненных команд.
Необходимость диалога с системой возникает при решении экономических задач с многовариантной логикой, когда пользователь имеет возможность определять наиболее перспективные варианты решения задачи и постоянно следить за осмысленностью вычислений, производимых системой. Типичной диалоговой задачей можно считать расчеты по распределению ресурсов между несколькими потребителями.
По способу распределения вычислительных ресурсов выделяются локальные и распределенные ЭИС. Локальная сис
тема
использует одну электронно-вычислительную машину, а в распределенной системе организуется взаимодействие нескольких ЭВМ, соединенных между собой каналами связи.
Распределенная информационная система
представляет собой объединение информационных систем, выполняющих собственные, не зависимые друг от друга функции, с целью коллективного использования информационных фондов и вычислительных ресурсов этих систем. Отдельные информационные системы, как правило, территориально удалены друг от друга.
Каждый из процессов в распределенной информационной системе может независимо обрабатывать локальные данные и принимать соответствующие решения. Отдельные процессы обмениваются информацией через сеть связи с целью обработки данных, расположенных в других узлах сети для собственных или коллективных нужд.
Наиболее распространенными схемами связи в распределенных ЭИС являются системы с центральной ЭВМ и системы с кольцевой структурой связей ЭВМ.
2. Модели жизненного цикла экономических информационных систем.
В жизненном цикле ЭИС можно укрупненно выделить несколько этапов, относящихся к ее разработке, и период эксплуатации системы. Разработкой (проектированием) ЭИС называется процесс составления описания еще не существующей системы на разных языках и с различной степенью детализации, в ходе которого осуществляется оптимизация проектных решений. В процессе детализации описаний наступает момент,
когда имеющиеся описания позволяют создать действующую систему (изготовление изделия по имеющимся чертежам) и наступает период эксплуатации ЭИС. Проектирование разделяется на проектные операции. Проектная операция включает выбор проектных решений и позволяет определить значения параметров, характеризующих БД, вычислительную систему и программное обеспечение. Этапами проектирования являются: обоснование создания ЭИС, разработка технического задания, техническое и рабочее проектирование, ввод ЭИС в действие. Процесс эксплуатации обычно через некоторые периоды времени прерывается стадиями модификации системы.
Стадию эксплуатации можно охарактеризовать как период стабильного функционирования ЭИС, не требующий изменения ранее принятых проектных решений. Под стадией модификации будем понимать процесс корректировки проектных решений по отдельным компонентам ЭИС.
Более детальное описание' работ на стадии проектирования включает в себя следующие действия.
1. Обследование предметной области:
• границы предметной области и возможности ее расширения,
• перечень объектов предметной области,
• информационные потребности пользователей,
• необходимые процессы обработки данных с указанием их периодичности,
• ЭВМ, на которой предполагается реализовать ЭИС,
• требования к функционированию ЭИС, частота поступления и корректировки информации, методы обеспечения ее достоверности.
Результатом обследования предметной области должно быть техническое задание на разработку системы.
2. Определение объектов и их атрибутов.
Для каждого объекта и процесса необходимо:
• выделить идентифицирующие свойства и провести нормализацию,
• определить количество экземпляров каждого объекта и рост этой величины во времени,
• определить методы вычислений производных показателей на основе значений исходных показателей.
3. Установление всех структурных связей между объектами и процессами и вычислимости на этой основе всех запросов. Разработка структуры базы данных, проверка ее корректностии полноты.
4. Определение технологии работы ЭИС, т.е. определение порядка сбора, контроля и хранения данных, определение форматов ввода-вывода информации, установление объемных и временных характеристик выдачи информации, установление правил работы всех групп пользователей.
5. Выбор ЭВМ и программных средств для реализации ЭИС. Среди программных средств в первую очередь необходимо выбрать операционную систему и СУБД. Оценка требуемых объемов памяти и трудоемкости разработки программ.
6. Проверка корректности проекта и определение сроков его реализации.
Итогом перечисленных выше действий становится технический проект ЭИС.
7. На стадии рабочего проектирования необходимо:
• создать описания всех компонентов базы данных,
• разработать экранные формы и системы меню для всех групп пользователей,
• разработать программы для всех приложений,
• заполнить ЭИС отладочными данными и оттестировать ее,
• составить инструкции по работе с ЭИС и обучить пользователей.
С точки зрения реализации перечисленных аспектов в технологиях проектирования ЭИС модели жизненного цикла, определяющие порядок выполнения стадий и этапов, претерпевали существенные изменения. Среди известных моделей жизненного цикла можно выделить следующие модели:
— каскадная модель (до 70-х гг.) ─ последовательный переход наследующий этап после завершения предыдущего;
— итерационная модель (70-80 гг.) ─ с итерационными возвратами на предыдущие этапы после выполнения очередного этапа;
— спиральная модель (80-90 гг.) ─ прототипная модель, предполагающая постепенное расширение прототипа ЭИС.
Каскадная модель
. Для этой модели жизненного цикла характерна автоматизация отдельных несвязанных задач, не требующая выполнения информационной интеграции и совместимости, программного, технического и организационного сопряжения. В рамках решения отдельных задач каскадная модель жизненного цикла по срокам разработки и надежности оправдывала себя. Применение каскадной модели жизненного цикла к большим и сложным проектам вследствие большой длительности процесса проектирования и изменчивости требований за это время приводит к их практической нереализуемости.
Итерационная модель
. Создание комплексных ЭИС предполагает проведение увязки проектных решений, получаемых при реализации отдельных задач. Подход к проектированию "снизу-вверх " обусловливает необходимость таких итерационных возвратов, когда проектные решения по отдельным задачам комплексируются в общие системные решения и при этом возникает потребность в пересмотре ранее сформулированных требований. Как правило, вследствие большого числа итераций возникают рассогласования выполненных проектных решений и документации. Запутанность функциональной и системной архитектуры созданной ЭИС, трудность в использовании проектной документации вызывает на стадиях внедрения и эксплуатации сразу необходимость перепроектирования всей системы. Длительный жизненный цикл разработки ЭИС заканчивается этапом внедрения, за которым начинается жизненный цикл создания новой ЭИС.
Спиральная модель
. Используется подход к организации проектирования ЭИС «сверху-вниз», когда сначала определяется состав функциональных подсистем, а затем постановка отдельных задач. Соответственно сначала разрабатываются такие общесистемные вопросы как организация интегрированной базы данных, технология сбора, передачи и накопления информации, а затем технология решения конкретных задач. В рамках комплексов задач программирование осуществляется по направлению от головных программных модулей к исполняющим отдельные функции модулям. При этом на первый план выходят вопросы организации интерфейсов программных модулей между собой и с базой данных, а на второй план ─ реализация алгоритмов.
В основе спиральной модели жизненного цикла лежит применение прототипной технологии или RAD-технологии (rapid application development ─ технологии быстрой разработки приложений) ─ J. Martin. Rapid Application Development. New York: Macmillan, 1991. Согласно этой технологии ЭИС разрабатывается путём расширения программных прототипов, повторяя путь от детализации требований к детализации программного кода. Естественно, что при прототипной технологии сокращается число итераций и меньше возникает ошибок и несоответствий, которые необходимо исправлять на последующих итерациях, а само проектирование ЭИС осуществляется более быстрыми темпами, упрощается создание проектной документации. Для более точного соответствия проектной документации разработанной ЭИС все большее значение придается ведению общесистемного репозитория и использованию CASE-технологий.
3. Предметная область экономической информационной системы.
Любая экономическая система представляет собой совокупность связанных ресурсов и процессов. К ресурсам относятся, например, рабочие и служащие, сырье и материалы, станки, деньги, изделия и полуфабрикаты. Процесс - это преобразование одного набора ресурсов в другой набор ресурсов. Одновременно могут происходить многие процессы. Так, процесс производства изделий использует входные ресурсы - рабочую силу, материалы и оборудование, а на выходе процесса получаются готовые изделия или полуфабрикаты. Завершение процесса производства позволяет выполнить другие процессы, например передачу продукции на склад. Взаимосвязанные ресурсы и процессы экономической системы можно описать в терминах предметной области.
Предметной областью
называются элементы материальной системы, информация о которых хранится и обрабатывается в ЭИС.
Информационным отображением всей предметной области экономического объекта служит информационная база ЭИС. Информационная база
состоит из одной или нескольких баз данных.
При рассмотрении объектов предметной области и их информационного отображения в БД сложился единый, не зависимый от СУБД понятийный аппарат. Для описания предметной области необходимы такие термины, как объект, свойство объекта, взаимодействие (связь) объектов, свойство взаимодействия.
Объектом
называется любой элемент некоторой системы. В экономических приложениях понятие объекта сужается до понятия физического объекта, под которым понимается любой предмет, занимающий место в пространстве. Следует различать отдельный физический объект (отдельный предмет) и объект - понятие, который охватывает множество физических объектов. Отдельный предмет
часто называется экземпляром объекта,
а различные множества предметов,
образованные по заданному принципу, называются типами объектов. Первоначальная группировка
экземпляров в некоторые множества- классы называется классификацией.
Полученные классы объектов соответствуют приведенному выше определению типа. Типы объектов могут объединяться для формирования новых типов по принципу «множество, элементами которого являются другие множества».
Объекты экономической сферы
группируются в три крупных типа, имеющих название средств производства, предметов труда
и исполнителей.
Свойством объекта
называется некоторая величина, которая характеризует состояние объекта в любой момент времени. Отдельный экземпляр объекта можно точно описать, если указать достаточное количество значений его свойств. Два экземпляра объектов являются различными, если они отличаются по значению хотя бы одного свойства.
Существенные упрощения в описании объектов связаны с установлением аналогий в структуре объектов, образующих класс. Объекты одного класса описываются одноименными свойствами. Объекты, входящие в некоторый тип, содержат ряд свойств, характерных для типа в целом. Этот принцип называется наследованием свойств.
Так, все экземпляры объектов, образующих тип «основные фонды», характеризуются свойством балансовая стоимость,
которое отсутствует у других типов, например у типа «исполнители».
Деятельность, которая развернута во времени, охватывается понятием взаимодействие объектов.
Взаимодействием объектов называется факт участия нескольких объектов в каком- либо процессе, который протекает и во времени, и в пространстве.
Свойством взаимодействия
называется такое свойство, которое характеризует совместное поведение объектов, но не относится ни к одному объекту в отдельности. Например, при производстве изделий взаимодействуют объекты Рабочий, Материал, Оборудование, Изделие. Количество изделий, произведенных за определенный день, является свойством взаимодействия, но никак не характеризует указанные выше объекты, взятые в отдельности.
Проблема полноты отображения объектов и процессов предметной области в хранимые данные решается в ЭИС следующим образом. Предполагается, что представление объекта или процесса сводится к указанию его свойств; информационным отображением свойств служат атрибуты и, следовательно, экземпляр объекта или экземпляр процесса представлен в базе данных как набор пар <Имя атрибута>,<3начение атрибута>, где имена атрибутов различны и соответствуют названиям свойств объекта или процесса. Вопрос о выражении сущности объектов с помощью того или иного набора свойств решается путем расширения набора свойств, описывающих объект, чем достигается более полное представление о его сущности. Количество свойств должно быть таково, чтобы всегда можно было отличить объект одного класса от объекта другого класса, а также любые два объекта из одного и того же класса. Более глубокие представления философского порядка о соотношении сущности и явления, содержания и формы при анализе ЭИС обычно не привлекаются.
Среди свойств, описывающих объект, необходимо выделить идентифицирующие свойства,
т.е. свойства, по значению которых можно однозначно отличить данный экземпляр объекта от любого другого (в том числе и в пределах класса объектов, содержащего этот экземпляр).
В ряде случаев установление идентифицирующего свойства не является простой задачей.
4. Информационные конструкции в экономике (документы, экономические показатели, реквизиты).
Составной единицей информации (СЕИ) называется набор из атрибутов и, возможно, других СЕИ. Определение СЕИ построено рекурсивно (т. е. в определении понятия участвует само понятие), но противоречия здесь нет, поскольку «другие СЕИ» когда-нибудь будут состоять только из атрибутов (ввиду конечности сообщений).
Атрибут и отношение образуют минимально возможный набор единиц информации.
Множество атрибутов объединяется в одну СЕИ по следующим принципам:
• соответствующие атрибуты описывают один и тот же факт или экономический процесс, • значения атрибутов, входящих в СЕИ, возникают одновременно, связаны логическими или арифметическими соотношениями.
Простейшими характеристиками СЕИ являются имя, структура и значение. Имя СЕИ - это ее условное обозначение в процессах обработки информации. Структурой СЕИ называется вхождение одних единиц информации в состав других единиц информации.
Аппарат СЕИ рассчитан на описание структуры экономических документов. Документом
называется материальный носитель информации (обычно бланк бумаги), содержащий оформленные в установленном порядке сообщения и имеющий юридическую силу.
Существуют две основные единицы информации - атрибут и составная единица информации. Атрибут соответствует понятию переменной в языках программирования и понятию реквизита
в бухгалтерском учете.
Атрибут характеризуется именем и значением. Именем атрибута называется его условное обозначение в процессах обработки данных.
Значением атрибута называется величина, характеризующая некоторое свойство объекта, явления, процесса в конкретных обстоятельствах. Все допустимые значения атрибута образуют множество, называемое доменом этого атрибута.
Формально атрибут с именем  представляет собой пару  , где  - элемент  . Множество называется доменом значений (областью определения атрибута ), величина является значением атрибута в заданный момент времени.
Экономические показатели
При анализе экономических документов ставится задача разделения документа на элементарные осмысленные фрагменты, называемые показателями. Это позволяет установить смысловые взаимосвязи между различными документами, обеспечить одинаковое понимание всеми пользователями применяемых единиц информации и их единое обозначение, использовать полученные результаты для определения структуры базы данных.
Показатель представляет собой полное описание количественного параметра, характеризующего некоторый объект или процесс. Соответствующее описание произвольного свойства (необязательно количественного) называется атомарным фактом.
Чтобы точнее характеризовать атрибуты, образующие показатель, необходимо отметить существенные различия свойств, которые отображаются атрибутами. Материальные процессы, как известно, имеют качественную характеристику и количественную характеристику. Соответственно и атрибуты должны разделяться на два класса, которые называются «атрибуты-признаки» и «атрибуты-основания».
Атрибут-признак представляет собой информационное отображение качественного свойства некоторого объекта, предмета, процесса, а основание является отображением их количественного свойства.
В состав показателя должны входить один атрибут-основание и несколько атрибутов-признаков, однозначно характеризующих условия существования основания.
Как единица информации показатель является разновидностью СЕИ. Схематично структура показателя П представляется выражением
где  - атрибуты-признаки,  - атрибут-основание.  Если представить себе показатель с двумя, например, атрибутами-основаниями, то его можно разделить на две части, в каждой из которых будет один атрибут-основание и характеризующие его признаки. Полученные части содержат меньше атрибутов и поэтому соответствуют определению показателя.
Таким образом, в показателях отображаются количественные свойства объектов и процессов. Вместе с тем существуют документы, не содержащие атрибутов-оснований, например анкеты кадрового учета, сведения о структуре подразделений предприятия и т. д. Следовательно, не вся экономическая информация может быть представлена в форме показателей.
Минимальный набор атрибутов показателя должен содержать:
· атрибуты, отображающие идентификаторы объектов,
· атрибуты, отображающие признак времени,
· атрибут, отображающий некоторое количественное свойство объекта или взаимодействия.
Для установления признаков и оснований в конкретных документах можно использовать следующие закономерности:
1.Если значение атрибута является исходным данным или результатом арифметической операции - это основание.
2.Если значение текстовое - это признак.
3.Если атрибут обозначает предмет - это признак.
4.Если атрибут в некотором показателе является признаком (основанием), - он будет играть эту роль и в других показателях.
5.Если показатели описывают сходные процессы - их призначные части совпадают.
6.Если основание показателя вычисляется по значениям других оснований, то набор признаков такого показателя есть объединение признаков, связанных с этими основаниями.
7.Критерием качества создания базы данных может служить минимальная избыточность хранимой информации. Обычно минимальная избыточность выражается принципом: каждое сообщение хранится в БД один раз. Соблюдение этого принципа дает ряд преимуществ: сокращается объем памяти ЭВМ, требуемой для хранения базы данных,
8.сокращается трудоемкость ввода данных в ЭВМ и упрощаются проблемы контроля достоверности вводимой информации,
9.упрощаются алгоритмы корректировки данных, так как корректировка сообщения может быть проведена за одно обращение к базе данных.
Использование аппарата экономических показателей позволяет создать структуру БД с минимальной избыточностью, если сначала расчленить все сведения, циркулирующие в ЭИС, на показатели, а потом объединить атрибуты родственных показателей по принципу: в один файл включается группа экономических показателей с одинаковым составом атрибутов-признаков.
Одна из причин выделения показателей в особую разновидность единиц информации заключается в том, что показатель является минимальной группой атрибутов, сохраняющей информативность (осмысленность) и поэтому достаточной для образования самостоятельного документа.
Для показателей, описывающих экономические процессы (взаимодействие объектов), можно классифицировать их составные части:
· формальную характеристику, указывающую на алгоритм получения атрибута-основания в показателе,
· перечень объектов, участвующих в процессе,
· название процесса,
· единицу измерения атрибута-основания,
· определение момента времени или периода времени,
· название функции управления,
· название экономической системы, в которой происходит описываемый процесс.
Указание всех названных частей необходимо для точного обозначения показателя. Атрибуты-признаки показателя должны отображать в обязательном порядке лишь перечень объектов, участвующих в процессе, и период (момент) времени. Очень часто включается признак, отмечающий единицу измерения, а остальные характеристики показателя обычно указываются в его названии, а не в хранимых значениях.
Показатель удобно применять как обобщающую единицу измерения объема данных.
|