2. Организация информационных систем

Прежде всего, дадим общее определение информационной системы ИС, как совокупности тем или иным способом структурированных данных (базы данных) и комплекса аппаратно–программных средств для хранения данных и манипулирования ими. Следует отметить, что данные также могут иметь неструктурированную форму. Структура простейшей ИС включает в себя пять элементов: человек, компьютер, процедуры, программа и данные (рис.1.1).

Понятно, что основная задача ИС – это работа с большими массивами информации об объектах реального мира – базами данных. Чтобы ИС смогла выполнять определенную задачу, человеку и машине нужны инструкции. Компьютер получает их в виде программ, а человек получает инструкции в виде процедур, которые необходимо выполнить.

Связь между человеком и компьютером осуществляется посредством передачи данных, сначала как исходной информации, идущей от человека к компьютеру, а затем в виде полученных результатов, следующих в обратном направлении. Для эффективной обработки информации при разработке ИС используется один из двух общих подходов:

• введение соглашений о структуре информации;

• разработка алгоритма работы с информацией произвольной структуры.

В ИС осуществляется комплексная обработка информации – от ее сбора до хранения, обновления и представления.

3. Классификация информационных систем

Классификация ИС может быть проведена по следующим признакам:

• структурированность решаемых задач;

• принадлежность к функциональной сфере применения;

• уровень управления;

• автоматизированная система;

• вид используемой информационной технологии;

• интеграция данных, технологий и технических средств.

Структурированность решаемых задач

Задачи считаются структурированными, если в них определены все элементы и взаимосвязи между ними. Содержание таких задач или проектов может быть выражено в форме математической модели, имеющий точный алгоритм решения. Целью использования ИС для решения структурированных задач является полная автоматизация их решения.

Однако в практике управления, полностью структурированные задачи встречаются реже, чем так называемые плохо структурированные задачи, в которых определена лишь часть их элементов и связей между ними. Так, например, задача выбора места для строительства нового завода может рассматриваться как плохо структурированная, поскольку известна лишь часть ее элементов (стоимость земли, налоги, транспортные расходы). Другие элементы (риск природных бедствий, отношение к строительству нового завода в регионе) обычно не могут быть измерены. В таких случаях используемые ИС могут оказать лицу, принимающему решение, три вида поддержки: информационную, модельную и экспертную.

Определим функциональное назначение составляющих компонент поддержки.

Информационная поддержка обеспечивает доступ пользователя к информации и ее частичную обработку. Функции информационной поддержки сводятся к обеспечению пользователя первичными данными и данными различной степени сжатия.

Процедуры манипулирования первичными данными должны предоставлять следующие возможности:

• составление комбинаций данных, получаемых из различных источников;

• быстрое добавление или исключение того или иного источника данных и автоматическое переключение источников при поиске данных;

• управление данными при помощи функций, предоставляемых системой управления базами данных (СУБД);

• обеспечение логической независимости данных этого типа от других баз данных, входящих в информационный фонд системы поддержки;

• автоматическое отслеживание качества информации для наполнения баз данных.

Информация ''сжатого'' типа представляет собой вторичные, или обработанные данные, получаемые в результате решения задач сортировки, фильтрации и агрегирования (структурирования данных).

На основе модельной поддержки реализуемой через построение модели проблемной ситуации, пользователь может получить недостающую ему для принятия решения информацию путем диалога с моделью в процессе ее исследования. Модельная поддержка связана с предоставлением пользователю математических, статистических, пространственных, финансовых и других моделей, использование которых облегчает выработку и оценку альтернатив решения. Основными функциями модельной поддержки являются:

• возможность работы в среде типовых экономико–математических моделей, включая решение основных задач моделирования типа ''Как сделать, чтобы?'', ''Что будет, если?'', анализ чувствительности и др.;

• достаточно быстрая и адекватная интерпретация результатов моделирования;

• оперативная подготовка и корректировка входных параметров и ограничений модели;

• возможность графического отображения динамики модели;

• возможность объяснения пользователю необходимых шагов формирования и работы модели.

Экспертная поддержка обеспечивает выработку и оценку возможных вариантов за счет создания экспертных систем, связанных с базой знаний, способных осуществить анализ и коррекцию данных независимо от санкции пользователя, анализировать и принимать решения как по запросу, так и независимо от запроса пользователя. Экспертные системы способны выполнять ряд аналитически–классификационных задач.

Принадлежность к функциональной сфере применения

Как прикладные системы ИС широко используются на транспорте, в навигации, геологии, географии, военном деле, топографии, экологии экономике и бизнесе.

Системы управления

ИС предназначены для обеспечения принятия решений по оптимальному управлению землями и ресурсами, городским хозяйством, транспортом, финансами и розничной торговлей, использованию пространственных объектов. В отличие от АСУ (автоматизированные системы управления) в ИС появляются множество новых технологий пространственного анализа данных.

Важным элементом классификации ИС является их разделение по трем уровням иерархии управления:

• стратегическое планирование;

• управленческий контроль;

• оперативный контроль.

На уровне оперативного контроля решаются следующие задачи:

• обработка данных об операциях;

• создание периодических отчетов о состоянии дел;

• подготовка ответов на всевозможные запросы.

Для принятия решений на уровне управленческого контроля информация предоставляется в агрегированном виде так, чтобы бала видна тенденция изменения данных, причины возникших отклонений и возможные решения. На этом этапе решаются следующие задачи:

• оценка планируемого состояния объекта управления;

• оценка отклонений от планируемого состояния;

• выявление причин отклонений;

• анализ возможных решений и действий.

База данных, используемых для получения указанной информации должна состоять из двух компонент:

1. данные, накапливаемые на основе оценки производимых операций;

2. планы, стандарты, бюджеты, и другие нормативные документы, определяющие планируемое состояние объекта управления.

Как правило, стратегическое планирование направлено на решение плохо структурированных задач, поэтому помощь ИС при принятии решений на стадии стратегии не столь велика.

Степень автоматизации

По степени автоматизации (т.е. степени участия человека в ее работе) ИС подразделяются:

• ручные, автоматизированные, где предполагается неполная автоматизация работы;

• автоматическая, объединяющая технологии или технологические процессы полностью автоматизированные.

Автоматизированные ИС включают в себя технологии таких наиболее разработанных систем, как:

• автоматизированные системы научных исследований (АСНИ);

• системы автоматизированного проектирования (САПР);

• автоматизированные справочно–информационные системы (АСИС);

• автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУПР).

• автоматизированные системы организационного управления (АСОУ).

Вид используемой информационной технологии

Если проследить эволюцию использования ИС, легко заметить, что вначале акцент был на простой обработке данных, затем – на подготовке информации, полезной для принятия решений, далее – на поддержке принятия решений путем разработки и оценки возможных альтернатив. Сегодня наибольшее значение приобретают коммуникационный и консультационный аспекты использования ИС. Соответственно этому были созданы и функционируют такие специализированные разновидности ИС, использующие различные виды информационной технологии (таблица 1.2.)