Комп’ютерні системи підтримки прийняття рішень та використання їх на підприємствах

7.1. Еволюція інформаційних систем

Розвиток комп’ютерної інформаційної технології нерозривно пов’язаний з розвитком інформаційних систем, які в економіці використовуються для автоматизованого (людино-машинного) розв’язання економічних задач. Для розв’язання будь-якої задачі за допомогою комп’ютера необхідно створити інформаційне (забезпечити розрахунки необхідними даними) і математичне (створити математичну модель розв’язання задачі, за якою складається програма для ЕОМ) забезпечення. На рис. 7.1 показана спрощена схема автоматизованого розв’язання економічної задачі (наприклад, розрахунок оптимальної виробничої програми). Необхідна для розв’язання інформація може надходити безпосередньо (вхідна інформація) або через систему інформаційного забезпечення, яка може поповнюватися і за рахунок нової інформації.

Рис. 7.1. Схема автоматизованого розв’язання економічної задачі

Математичні моделі й алгоритми можуть бути подані у вигляді, який передбачає етап програмування, і в формі, придатній для прямого використання при розв’язанні задачі. Вихідна інформація може бути подана в різних варіантах.

Визначальною особливістю інформаційної системи є те, що вона забезпечує користувачів інформацією із декількох організацій. Серед інших особливостей, які зумовлюють значні труднощі в розробці та побудові інформаційних систем організаційного типу, можна назвати такі:

— середовище, в якому працюють ці системи, досить складне, не­повністю визначене і важко моделюється;

— системи мають складне сполучення із середовищем, що включає багато вхідних і вихідних ланцюгів;

— функціональні взаємозв’язки вхідних і вихідних сигналів складні в структурному, а інколи і в алгоритмічному відношенні;

— вони зазвичай містять у собі великі й складні БД (в перспек­тиві — бази знань);

— організації-замовники завжди нагально потребують постійної й тривалої роботоздатності цих систем, причому строки початкового введення їх в експлуатацію і наступних модифікацій установлюються досить стислими.

У системах опрацювання даних (СОД) головними її компонентами є дані та обчислення. Більшість інформаційних систем управління інформаційними ресурсами в організаціях вміщують і багато інших компонент, як-от: вимоги, запити, тригери і звіти. І всі вони, зок­рема, містять великі описи свого власного змісту в тій чи іншій формі. Ці описи необхідні для інтерпретації і корект­ного використання наданої інформації (коли в системі відсутній повний опис, то мається на увазі, що користувачі отримують його із іншого джерела).

Для головних компонентів інформації (даних і обчислень) важ­ливе значення має така характеристика, як їх надмірність. Визначення надмірності суттєво залежить від одиниці інформації. Коли одиниця вибрана, то надмірність — це просто дублювання однієї й тієї самої одиниці в системі. Суттєвим рішенням при виборі одиниці інформації є вибір її розміру. Вибір занадто малої одиниці приводить не тільки до високого рівня незалежності бло­ків інформації, але й до збільшення накладних витрат та затрат на підтримку; при прийнятті крупної одиниці буде неможливо уникнути численного дублювання підблоків інформації.

За час виникнення і розвитку інформаційних систем організаційного типу структура і надмірність даних і обчислень значно змінювалися, чим визначались покоління цих систем. На рис. 7.2 подана схема розвитку інформаційних систем, де показані особливості розв’язання функціональних задач залежно від характеру інформаційного і математичного забезпечення.

Рис. 7.2. Схема еволюції інформаційних систем

В інформаційних системах першого покоління, які в зарубіжній літературі відомі під назвою «Системи опрацювання даних» («Електронне опрацювання даних», «Система електронного опра­цювання даних»), вітчизняній — «Автоматизовані системи управління (АСУ) — позадачний підхід»: — для кожної задачі окремо готувалися дані й створювалася математична модель. Такий підхід зумовлював інформаційну надмірність (одні й ті самі дані могли використовуватись для розв’язання різних задач) і математичну надмірність (моделі розв’язання різних задач мали загальні блоки). Типовими прикладами систем опрацювання даних є системи: керування запасами, виписування рахунків, нарахування зарплати.

Системи опрацювання даних були вузько прикладними й орієнтованими на автоматизацію робіт з паперами за рахунок ком­п’ютеризації великих масивів і потоків даних на операційному рівні. Розпізнавальною ознакою цих систем є ефективне опрацювання запитів, використання інтегрованих файлів для пов’язуван­ня між собою задач і генерування зведених звітів для керівництва. Оскільки кожна система була націлена на конкретне застосування, то опис своїх функцій (зазвичай у формі надрукованих керівництв (інструкцій) до процедур або у вигляді стандартів) був поданий мінімальним і призначений для спеціаліста у цій предметній галузі. Крім того, передбачалося, що користувачі мають значний досвід як у прикладній галузі, так і в роботі із системами, які обслуговують це застосування.

Інформаційні системи другого покоління відомі під назвою «управлінські (адміністративні) інформаційні системи» — Mana­gement Infоrmation System (у нашій літературі використовувався термін «АСУ — концепція баз даних»). Основною функцією таких систем є забезпечення керівництва інформацією. Типову управ­лінську інформаційну систему характеризує структурований потік інформації, інтеграція задач опрацювання даних, генерування запитів і звітів.

В управлінських інформаційних системах (УІС) вже були визнані переваги колективного користування даними, а також відзначено, що в одній організації багато прикладних програм використовують одні й ті самі робочі дані і має місце дублювання робіт у процесі збору, зберігання і пошуку цих даних. У міру збільшення кількості прикладних програм, що обслуговують усі рівні управління та опрацьовують одні й ті самі робочі дані, зростав обсяг дублювання, що ставало гальмом на шляху комп’ютеризації управління. Більше того, це дублювання часто було неефективним, оскільки спричинялося до несумісності прикладних програм. Виходом із цієї ситуації стала концепція створення єдиної централізовано керованої бази даних, яка обслуговує за допомогою спеціального програмного продукту — СУБД — усі прикладні програми організацій.

Основною проблемою створення великих розподілених баз даних є складність описати дані об’єктивно, незалежно від окремих приклад­них програм, з тим щоб спростити колективне використання даних різними прикладними програмами. Для опису даних широко застосо­вуються моделі та словники даних. Семантика даних, тобто вивчення змісту даних незалежно від окремих прикладних програм, стала самостійною галуззю досліджень.

Системи підтримки прийняття рішень (Decision Support System) — це інформаційні системи третього покоління. Вони мають не тільки загальне інформаційне забезпечення, а й загальне математичне забезпечення — бази моделей, тобто в них реалізована ідея розподілу обчислень подібно до того, як розподіл даних став вирішальним чинником у звичайних інформаційних системах.

Усвідомлення важливості розподілу обчислень в автоматизованих розрахунках виникло тоді, коли було помічено, що в багатьох прикладних програмах використовуються аналогічні обчислення, а індивідуальні фактори, які впроваджуються в приладні програми для допомоги конкретному користувачеві, вносять незначні відмінності. Крім того, мало місце значне дублювання дій і процедур під час розробки, реалізації та тестування цих обчислювальних функцій.

Із зростанням кількості прикладних програм для надання персоналізованої оперативної підтримки, а також із збільшенням кіль­кості інформаційних систем зростав обсяг обчислювального дублювання, що стало значною мірою гальмівним чинником: для індивідуальної оперативної підтримки необхідно виконувати досить багато персоналізованих версій однієї й тієї самої прикладної програми, причому кожна версія підлягає багаторазовій модифікації упродовж періоду її експлуатації, з тим щоб вона відповідно реагувала на зміни в можливостях, знаннях, позиції і побажаннях користувача. Більше того, дубльована версія часто виявлялась менш ефективною, викликала взаємну несумісність програм і меншу продуктивність обчислень. Виходом із такої ситуації стала концепція утворення єдиної централізовано керованої бази моделей.

У цьому напрямку було одержано ряд результатів:

1) більш високий рівень модульності, досягнутий завдяки стандартизації інтерфейсів, дозволив поліпшити можливості знаходження надмірностей;

2) системи управління базами даних були використані для контролю та управління інтерфейсами моделей;

3) за допомогою засобів системного аналізу і мов специфікацій були здійснені спроби описати обчислення таким способом, який був би прийнятним для широкого діапазону користувачів (від кінцевих користувачів до розроблювачів системи);

4) деякі системні описи були автоматизовані та включені в програмне забезпечення за допомогою діалогу користувач—система, параметризованих алгоритмів та інтерфейсів типу меню.