Состав информационных систем

3.3.1. Функциональные подсистемы информационных систем

Система является сложной, если может быть описана более чем на одном языке (академик А.И. Берг). Одним из основных свойств ИС является делимость на подсистемы, которая имеет достоинства с точки зрения ее разработки и эксплуатации, к которым относятся:

• упрощение разработки и модернизации ИС в результате специализации групп проектировщиков по подсистемам;

• упрощение внедрения и поставки готовых подсистем в соответствии с.очередностью выполнения работ;

• упрощение эксплуатации И С вследствие специализации работников предметной области.

75/

Обычно выделяют функциональные и обеспечивающие подсистемы. Функциональные подсистемы ИС информационно обслуживают определенные виды деятельности экономической системы (предприятия), характерные для его структурных подразделений и (или) функций управления. Интеграция функциональных подсистем в единую систему достигается за счет создания и функционирования обеспечивающих подсистем, таких как информационная, математическая, техническая, организационно-правовая и кадровая подсистемы.

Функциональная подсистема ИС представляет собой комплекс экономических задач с высокой степенью информационных обменов (связей) между задачами. При этом под задачей будем понимать некоторый процесс обработки информации с четко определенным множеством входной и выходной информации (например, начисление сдельной заработной платы, учет прихода материалов, оформление заказа на закупку и т.д.). Состав функциональных подсистем во многом определяется особенностями экономической системы, ее отраслевой принадлежностью, формой собственности, размером, характером деятельности предприятия.

Функциональные подсистемы ИС могут строиться по различным принципам:

• предметному;

• функциональному;

• проблемному;

• смешанному (предметно-функциональному).

Принципы предметной направленности использования ИС в хозяйственных процессах промышленного предприятия определяет подсистемы управления производственными и финансовыми ресурсами: материально-техническим снабжением, производством готовой продукции, персоналом, сбытом готовой продукции, финансами. При этом в подсистемах рассматривается решение задач на всех уровнях управления, обеспечивая интеграцию информационных потоков по вертикали. Для реализации функций управления выделяют функциональные подсистемы: прогнозирование, нормирование, планирование (технико-экономическое и оперативное), учет, анализ и регулирование, которые реализуются на различных уровнях управления и объединены в следующие контуры управления: маркетинг, производство, логистика, финансы (табл. 3.3).

Примером применения функционального подхода может служить многопользовательский сетевой комплекс полной автоматизации корпорации «Галактика» (АО «Новый атлант»), который включает в себя четыре контура автоматизации в соответствии с функциями управления: контуры планирования, оперативного управления, учета и контроля, анализа.

76/

Таблица 3.3

Решение задач функциональных подсистем

Проблемный принцип формирования подсистем отражает необходимость гибкого и оперативного принятия управленческих решений по отдельным проблемам в рамках СППР, например решение задач бизнес-планирования, управления проектами. Такие подсистемы могут реализовываться в виде ЛЙС, импортирующих данные из корпоративной информационной системы (например, система бизнес-планирования на основе Project-Expert), или в виде специальных подсистем в рамках КИС (например, информационной системы руководителя).

На практике чаще всего применяется смешанный (предметно-функциональный) подход, согласно которому построение функциональной структуры ИС — это разделение ее на подсистемы по характеру хозяйственной деятельности, которое должно соответствовать структуре объекта и системе управления, а также выполняемым функциям управления. Используя этот подход, можно выделить следующий типовой набор функциональных подсистем в общей структуре ИС предприятия.

Функциональный принцип:

• стратегическое развитие;

• технико-экономическое планирование;

• бухгалтерский учет и анализ хозяйственной деятельности. Предметный принцип (подсистемы управления ресурсами):

• техническая подготовка производства;

• основное и вспомогательное производство;

• качество продукции;

• логистика;

77/

• маркетинг;

• кадры.

Подсистемы, построенные по функциональному принципу, охватывают все виды хозяйственной деятельности предприятия (производство, снабжение, сбыт, персонал, финансы). Подсистемы, построенные по предметному принципу, относятся в основном к оперативному уровню управления ресурсами. Структура подсистем ИС, выделенных по функционально-предметному принципу, приведена на рис. 3.3.

3.3.2. Обеспечивающие подсистемы информационных систем

Обеспечивающие подсистемы являются общими для всей ИС независимо от конкретных функциональных подсистем, в которых применяются те или иные виды обеспечения. Состав обеспечивающих подсистем не зависит от выбранной предметной области и имеет (рис. 3.4): функциональную структуру, информационное, математическое (алгоритмическое и программное), техническое, организационное, кадровое, а на стадии разработки ИС дополнительно — правовое, лингвистическое, технологическое и методологическое обеспечения, а также интерфейсы с внешними ИС.

78/

В целом работу ИС в контуре управления определяют ее функциональная структура и информационное обеспечение; поведение человека — организационное и кадровое; функции автомата — математическое и техническое обеспечения.

Функциональная структура (рис. 3.5) представляет собой перечень реализуемых ею функций (задач) и отражает их соподчиненность. Под функцией ИС понимается круг действия ИС, направленных на достижение частной цели управления. Состав функций, реализуемых в ИС, регламентируется ГОСТом и подразделяется на информационные и управляющие функции.

79/

Информационные функции — это централизованный контроль (1 — измерение значений параметров, 2 — измерение их отклонений от заданных значений) и вычислительные и логические операции (3 — тестирование работоспособности И С и 4 — подготовка и обмен информацией с другими системами). Управляющие функции должны осуществлять: 5 — поиск и расчет рациональных режимов управления, 6 — реализацию заданных режимов управления.

Информационное обеспечение — это совокупность средств и методов построения информационной базы (рис. 3.6). Оно определяет способы и формы отображения состояния объекта управления в виде данных внутри ИС, документов, графиков и сигналов вне ИС. Информационное обеспечение подразделяют на внешнее и внутреннее.

Математическое обеспечение состоит из алгоритмического и программного (рис. 3.7). Алгоритмическое обеспечение представляет собой совокупность математических методов, моделей и алгоритмов, используемых в системе для решения задач и обработки информации. Программное обеспечение состоит из общего (ОС, трансляторы, тесты и диагностика и др., т.е. все то, что обеспечивает работу «железа») и специального (прикладное программное обеспечение, обеспечивающее автоматизацию процессов управления в заданной предметной области).

Техническое обеспечение состоит (рис. 3.8) из устройств: измерения, преобразования, передачи, хранения, обработки, отображения, регистрации, ввода/вывода информации и исполнительных устройств.

Кадровое обеспечение — это совокупность методов и средств по организации и проведению обучения персонала приемам работы с ИС. Его целью является поддержание работоспособности ИС и возможности дальнейшего ее развития. Кадровое обеспечение включает в себя ме-

80/

тодики обучения, программы курсов и практических занятий, технические средства обучения и правила работы с ними и т.д.

Организационное обеспечение — это совокупность средств и методов организации производства и управления им в условиях внедрения И С. Целью организационного обеспечения является: выбор и постановка задач управления, анализ системы управления и путей ее совершенствования, разработка решений по организации взаимодействия ИС и персонала, внедрение задач управления. Орга-

81/

низационное обеспечение включает в себя методики проведения работ, требования к оформлению документов, должностные инструкции и т.д.

Это обеспечение является одной из важнейших подсистем ИС, от которой зависит успешная реализация целей и функций системы. В его состав входит четыре группы компонентов.

Первая группа включает в себя важнейшие методические материалы, регламентирующие процесс создания и функционирования системы (общеотраслевые руководящие методические материалы по созданию ИС, типовые проектные решения, методические материалы по организации и проведению предпроектного обследования на предприятиях; методические материалы по вопросам создания и внедрения проектной документации).

Ко второй группе относят совокупность средств, необходимых для эффективного проектирования и функционирования ИС (комплексы задач управления, включая типовые пакеты прикладных программ; типовые структуры управления предприятием; унифицированные системы документов; общесистемные и отраслевые классификаторы и т.п.).

В третью группу входит 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).

К четвертой группе относится подсистема, в которой представлено организационно-штатное расписание, определяющее, в частности, состав специалистов по функциональным подсистемам управления.

Правовое обеспечение предназначено для регламентации процесса создания и эксплуатации ИС, которая включает в себя совокупность юридических документов с констатацией регламентных отношений по формированию, хранению, обработке промежуточной и результирующей информации системы.

Лингвистическое обеспечение (ЛО) представляет собой совокупность научно-технических терминов и других языковых средств, используемых в информационных системах, а также правил формализации естественного языка, включающих в себя методы сжатия и раскрытия текстовой информации для повышения эффективности автоматизированной обработки информации. Средства, входящие в подсистему ЛО, делятся (рис. 3.9) на две группы: традиционные языки (естественные, математические, алгоритмические, языки моделирования) и предназначенные для диалога с ЭВМ (информационно-поисковые, языки СУБД, операционных сред, входные языки пакетов прикладных программ).

82/

Технологическое обеспечение (Electronic Data Processing — EDP) ИС соответствует разделению ИС на подсистемы по технологическим этапам обработки различных видов информации:

• первичной 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 новым 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).

83/

Технологическое обеспечение развитых ИС включает в себя подсистемы: OLTP — оперативной обработки данных транзакционного типа, которая обеспечивает высокую скорость обработки большого числа транзакций, ориентированных на фиксированные алгоритмы поиска и обработки информации БД; OLAP — оперативный анализ данных для поддержки принятия управленческого решения.

Технологии OLAP обеспечивают:

• анализ и моделирование данных в оперативном режиме;

• работу с предметно-ориентированными хранилищами данных;

• реализацию запросов произвольного вида;

• формирование системы знаний о предметной области; и др.

Интерфейсы с внешними ИС (Interfaces) обеспечивают обмен данными, расширение функциональности приложений за счет программного интерфейса Application Program Interface, API и доступа:

• объектам Microsoft Jet (БД, электронные таблицы, запросы, наборы записей и др.) в программах на языках Microsoft Access Basic,

. Microsoft Visual Basic — DAO (Data Access Object);

• реляционным БД под управлением WOSA (Microsoft Windows Open Standards Architecture) — ODBC (Open Database Connectivity);

• компонентной модели объектов— COM (Component Object Model), поддерживающей стандартный интерфейс доступа к объектам и методам обработки объектов независимо от их природы, местонахождения, структуры, языков программирования;

• локальным и удаленным объектам других приложений на основе технологии манипулирования Automation (OLE Automation), обеспечивающей взаимодействие сервера и клиента;

• объектам ActiveX (элементам управления OLE и OCX) для их включения в веб-приложения при сохранении сложного форматирования и анимации; и др.

Информационная система поддерживает работу следующих категорий пользователей (User):

• конечные пользователи (End Users, Internal Users) — управленческий персонал, специалисты, технический персонал, которые по роду своей деятельности используют информационные технологии управления;

• администрация ИС, в том числе:

• конструктор или системный аналитик (Analyst) — обеспечивает управление эффективностью ИС, определяет перспективы развития ИС;

• администратор приложений (Application Administrator) — отвечает за формализацию информационных потребностей бизнес-приложений, управление эффективностью и развитием бизнес-приложений;

• администратор данных (Data Base Administrator) — осуществляет эксплуатацию и поддержание качественных характеристик И Б (БД);

84/

• администратор компьютерной сети (Network Administrator) — обеспечивает надежную работу сети, управляет санкционированным доступом пользователей, устанавливает защиту сетевых ресурсов;

• системные и прикладные программисты (System Programmers, Application Programmers) — осуществляют создание, сопровождение и модернизацию программного обеспечения ИС;

• технический персонал (Technicians) — обеспечивает обслуживание технических средств обработки данных;

• внешние пользователи (External Users) — потребители выходной информации ИС, контрагенты.

3.3.3. Техническое обеспечение (комплекс технических средств)

Техническое обеспечение можно также классифицировать согласно его роли в технологическом процессе обработки информации:

• вычислительные машины или компьютеры (рабочие станции, персональные компьютеры, серверы), являющиеся центральным звеном системы обработки данных;

• периферийные технические средства, обеспечивающие ввод и вывод информации;

• сетевые коммуникации (компьютерные сети и телекоммуникационное оборудование) для передачи данных;

• средства оргтехники и связи.

Технические средства обработки данных, программное обеспечение и организация БД в совокупности определяют информационно-технологическую архитектуру ИС (ИТА). Различают следующие типы ИТА:

централизованная — хранение и обработка данных на центральном компьютере, удобство администрирования ИС. Недостатки: ограничение на рост объемов хранимых данных, увеличение производительности ИС, высокий уровень риска неработоспособности ИС;

система телеобработки данных — наиболее дешевый способ организации одновременной работы большого числа пользователей при использовании мощного центрального компьютера. Высокопроизводительные каналы телекоммуникации позволяют не зависеть от места обработки или хранения данных;

многомашинный комплекс — интеграция вычислительных ресурсов (внешней памяти, процессоров) нескольких компьютеров, расположенных в непосредственной близости друг от друга, в один «объединенный» компьютер; возможность эффективного выполнения сложных вычислений, повышение надежности ИС, рост объемов хранимых данных, но сохранения централизованного характера хранения и обработки данных и программ, зависимости пользователей от места обработки данных;

85/

телекоммуникационная ИТА — наиболее распространенный вариант построения системы обработки данных для крупномасштабных ИС на базе компьютерных сетей (КС) и их ассоциации. Поддержка программных и технических интерфейсов осуществляется в соответствии со стандартами OSI (Open System Interconnection).

Основное назначение КС — поддержка взаимодействия пользователей сети за счет сетевых ресурсов — вычислительных и информационных ресурсов, создания сетевых сервисов (услуг), обеспечивающих рост производительности ИС и повышение надежности и качества работы ИС. Основным параметром КС является топология сети (схема информационных потоков в сети): общая шина, кольцо (петля), «звезда», иерархическая структура и др. По масштабу территории охвата принято выделять локальные (охват до нескольких километров) — ЛВС (LAN), региональные (муниципальные, отраслевые, охват до нескольких сотен километров) — РВС (MAN), глобальные вычислительные сети (без ограничения масштаба территории) — ГВС (WAN). По признаку владения (принадлежности) различают: корпоративные (закрытые) КС — владельцами являются сообщества, организации и предприятия, ассоциации пользователей; общедоступные (открытые) КС.

Виды КС определяются в зависимости от однородности сетевых сервисов для узлов сети:

• одноранговые сети (все рабочие станции «равны» между собой по набору сетевых сервисов и телекоммуникационных функций обработки данных);

• серверные сети (различают два типа узлов: серверы, реализующие предписанные сетевые сервисы, и рабочие станции, потребляющие сетевые сервисы; например, файловый сервер обеспечивает хранение, передачу и прием файлов, защиту от несанкционированного доступа; сервер печати управляет выполнением заданий на печать на сетевом принтере, сервер БД обеспечивает хранение и первичную обработку данных БД и др.).

Серверные сети имеют различную архитектуру построения: файл-серверная, клиент-серверная, сервис-ориентированная. В первом варианте единицей обмена данных между сервером и рабочей станцией является файл, в других — сообщение.

Файл-серверные сети при увеличении числа пользователей имеют большой сетевой трафик. Общие данные, хранимые на сервере и поступающие на рабочие станции для обработки, недоступны для одновременного использования в процессе редактирования. Это ограничивает пропускную способность и доступность ИС.

Клиент-серверные сети используют более сложное программное обеспечение, серверная и клиентская части программного кода различаются между собой, устранены основные недостатки файл-серверных сетей, когда единицей обмена между сервером и рабочей станцией яв-

86/

ляется запрос и релевантная запросу выборка, а не целый файл; при редактировании данные доступны для коллективного доступа; уменьшена нагрузка на сетевой трафик.

Разновидности клиент-серверной архитектуры:

• двухуровневый толстый клиент — на рабочей станции находится программное обеспечение в виде пользовательского интерфейса, программ бизнес-приложений. Обработка данных функциональных задач осуществляется на рабочей станции. Сервер обеспечивает хранение файлов и БД, управление сетевыми ресурсами (доступ к файлам и БД, сетевые принтеры);

• двухуровневый тонкий клиент — на рабочей станции находится только программное обеспечение в виде пользовательского интерфейса; на сервере находятся общесетевые ресурсы (БД, бизнес-приложения, принтеры). Обработка запросов к БД с использованием общесетевых бизнес-приложений выполняется на сервере;

• трехуровневый клиент-сервер — на рабочей станции находится только программное обеспечение в виде пользовательского интерфейса, сетевые ресурсы (бизнес-приложения, БД, принтеры) находятся на разных серверах. При этом возможны и трехзвенные конструкции: «клиент» — «сервер приложений» — «сервер ресурсов», основанное на использовании специального программного обеспечения (монитор обработки транзакций, программный интерфейс взаимодействия серверов-приложений с серверами БД — протокол ХА).

Сервис-ориетированная архитектура поддерживает различные Интранет/Интернет технологии: «браузер» — «сервер приложений»— «сервер ресурсов»; «сервер динамических страниц» — «веб-сервер».

Все обеспечивающие подсистемы связаны между собой и с функциональными подсистемами. Так, например, подсистема «Организационное обеспечение» определяет порядок разработки и внедрения ИС, ее организационную структуру и состав работников, правовые инструкции для которых содержатся в подсистеме «Правовое обеспечение».

Функциональные подсистемы определяют состав и постановку за? дач, их математические модели и алгоритмы. Решения этих задач разрабатываются в подсистеме «Математическое обеспечение» и служат базой для создания прикладных программ, входящих в подсистему «Программное обеспечение».

Функциональные подсистемы, компоненты математического и программного обеспечения определяют принципы организации, состав классификаторов документов и 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.

87/

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, разработанное программное, информационное обеспечение позволяет организовать технологию обработки информации для решения задач, входящих в соответствующие функциональные подсистемы.