3.5. Висновки по лекції.
Виділяють чотири послідовні концепції розвитку ІС: електронної обробки даних, управлінських інформаційних систем, систем підтримки прийняття рішень і підтримки прийняття стратегічних рішень.
Підходи до побудови ІС пройшли чотирьохетапну еволюцію від центральних ЕОМ до ієрархічної моделі "клієнт-сервер".
Еволюція підходів до використання ІС включає моделі стадій розвитку інформаційних систем з позицій використання ЕОМ на підприємствах і кінцевими користувачами та теорію асиміляційних фаз інформаційних технологій.
Сучасні концепції проектування ІС ґрунтуються, в основному, на трьох підходах: об’єктно-орієнтованій технології, CASE-технології та інтелектуальній технології.
ІС можна класифікувати за ступенем автоматизації, рівнем, типом прийнятого рішення та сферою застосування тощо.
Процеси, що забезпечують роботу інформаційної системи, умовно можна представити складеними з наступних блоків: введення, оброблення та виведення інформації, а також зворотній зв'язок.
Інформаційні процеси реалізуються за допомогою інформаційних процедур: повністю формалізуємих, слабкоформалізуємих та неформалізуємих.
Тема 4. Архітектура управлінських інформаційних систем
4.1. Мета та завдання лекції.
Метою лекції є ознайомлення з моделлю, структурою, функціями та взаємозв'язком компонентів управлінських інформаційних систем.
Завдання лекції:
охарактеризувати об'єкт управління як систему;
ознайомити з компонентами інформаційної системи;
розкрити мету, завдання та функції інформаційної системи;
розглянути функціональні та забезпечувальні підсистеми інформаційної системи;
розкрити поняття та навести приклад архітектури інформаційної системи.
4.2. План лекції.
План:
Характеристика об'єкта управління як системи.
Компоненти інформаційної системи.
Мета, завдання та функції інформаційної системи.
Функціональні та забезпечувальні підсистеми інформаційної системи.
Поняття та приклад архітектури інформаційної системи.
4.3. Основні категорії, ключові поняття та визначення теми.
Архітектура ІС - концепція, яка визначає модель, структуру, функції та взаємозв'язок компонентів (елементів) ІС.
База даних - сукупність певним чином організованих, взаємопов'язаних даних, які колективно використовуються і описують деяку предметну область таким чином, щоб ці дані можна було знайти і обробити за допомогою ЕОМ.
Інтегрований пакет - набір декількох програмних продуктів, що функціонально доповнюють один одного, підтримують єдині інформаційні технології, реалізовані на загальній обчислювальній і операційній платформі.
Компонент (елемент) ІС - частина ІС, що має певне функціональне призначення.
Забезпечувальні підсистеми ІС - частини ІС, які є ресурсами для забезпечення функціональних підсистем.
Операційна система - комплекс програм, що забезпечує управління апаратними і програмними засобами комп'ютера.
Організація ІС - внутрішня впорядкованість, погодженість взаємодії компонентів (елементів) ІС.
Структура ІС - склад, порядок і принципи взаємодії компонентів (елементів) ІС, що визначають її основні властивості.
Пакет прикладних програм – комплекс програм, призначених для вирішення визначеного класу управлінських задач.
Функціональні підсистеми ІС - частини ІС, виділені за спільними функціональними ознаками управління.
4.4. Текст лекції.
Кожний об'єкт управління – це система, що складається із взаємозалежних елементів. Наприклад, народне господарство, його галузі, суб'єкти господарювання розглядаються як економічні системи. При цьому кожна система є одночасно елементом системи вищого рівня. Ієрархія систем веде як вгору до міністерства, так і вниз до виробничої одиниці. Здійснене відокремлення визначає межі виділеної системи. Відповідно все, що знаходиться поза досліджуваною системою, є зовнішнім середовищем.
Водночас кожна система існує не відокремлено, а під дією як суміжних систем, так і навколишнього середовища. Кількість таких впливів безмежна, але враховуються тільки ті з них, які суттєво впливають на досліджувані параметри системи. Ці впливи називаються входами. Впливи поділяють на керуючі та збурювальні. До керуючих впливів належать директиви, економічні нормативи, планові завдання, корективи обсягів робіт та ін.; до збурювальних – зриви у постачанні матеріалів (зовнішні), хвороби працівників, простої, поломки обладнання (внутрішні).
Оскільки всі системи - взаємозалежні, кожна з них, у свою чергу, впливає на зовнішнє середовище. Особливості цього впливу визначаються виходом системи.
Вихід і вхід системи є взаємозалежними, між ними існує прямий причинно-наслідковий зв'язок, що виявляється у функціонуванні системи.
Окрім вхідних і вихідних параметрів, система характеризується множиною змінних, які визначають внутрішній стан (рис. 4.1).
Рис. 4.1. Основні характеристики системи
При дослідженні системи управління найбільший інтерес викликає залежність між її входом і виходом. Відповідно зміну вихідних параметрів під впливом вхідних кваліфікують як перетворення системи.
Цілеспрямований вплив однієї системи (підсистеми) на іншу, який має на меті змінити її поведінку в певному напрямі (відповідно до заданої мети), є управлінням. З цього випливає, що система, яка реалізує процес управління, складається як мінімум із двох частин (рис. 4.2): керованої (якою управляють) і керуючої (яка управляє).
Рис. 4.2. Структура системи управління
Керована система – це виробничо-технічна система, а керуюча - це система вищого рівня (інформаційна). Механізми процесу управління дуже складні та важко доступні для розгляду. Розкрити їх зміст допомагає кібернетичний підхід, який розглядає тільки інформаційні процеси.
Система (від грец. system - ціле, складене з частин) - це сукупність елементів, взаємодіючих один з одним, що утворюють певну цілісність, єдність.
Компонент (елемент) ІС - частина ІС, що має певне функціональне призначення.
Організація ІС - внутрішня впорядкованість, погодженість взаємодії компонентів (елементів) ІС, що проявляється, зокрема, в обмеженні розмаїтості стану компонентів (елементів) у рамках ІС.
Структура ІС - склад, порядок і принципи взаємодії компонентів (елементів) ІС, що визначають її основні властивості.
Структурно ІC складається з таких компонентів (рис. 4.3):
власне інформації;
системи оброблення інформації;
входу;
виходу;
внутрішніх і зовнішніх каналів.
Рис. 4.3. Узагальнена структура ІС
Мета функціонування ІС - забезпечити єдність інформаційного забезпечення системи управління (вхідною інформацією користуються всі органи управління).
Завдання функціонування ІС:
виявлення джерел інформації;
збирання, реєстрація, оброблення та видача інформації, що характеризує стан виробництва і управління;
розподіл інформації між керівниками, підрозділами та виконавцями відповідно до їх участі в управлінні.
Потенційні можливості ІC реалізуються через їх функції, до яких належать:
- обчислювальна - вчасно і якісно виконує оброблення інформації;
- слідкувальна - відстежує і формує всю необхідну для управління зовнішню та внутрішню інформацію;
- запам'ятовувальна - забезпечує безупинне накопичення, систематизацію, збереження і відновлення інформації;
- комунікаційна - забезпечує передачу інформації в задані пункти;
- інформаційна - реалізує швидкий доступ, пошук і видачу інформації;
- регулювальна - здійснює інформаційно-керуючий вплив на об'єкт управління при відхиленні параметрів функціонування від заданих значень;
- оптимізаційна - забезпечує оптимальні розрахунки в міру зміни цілей, критеріїв та умов функціонування об'єкта управління;
- прогнозна - визначає основні тенденції, закономірності та показники розвитку об'єкта управління;
- аналізаторна - визначає основні показники техніко-економічного рівня виробництва і господарської діяльності;
- документувальна - забезпечує формування всіх обліково-звітних, планово-розпорядницьких, конструкторсько-технологічних та інших форм документів.
Компоненти (елементи), що складаються із простих взаємозалежних компонентів (елементів), називають підсистемами:
1. Функціональні підсистеми ІС - частини ІС, виділені за спільними функціональними ознаками управління. Часто у функціональній структурі ІС повторюється склад функціональних підрозділів організаційної структури об'єкта (управління маркетинговою діяльністю (УМД); автоматизована система наукових досліджень (АСНД); управління технічною підготовкою виробництва (УТПВ); техніко-економічне планування (ТЕПл); оперативне управління основним виробництвом (ОУОВ); управління матеріально-технічним постачанням (УМТП); управління реалізацією та збутом (УРЗ); бухоблік (БО); управління кадрами (УК); аналіз фінансово-господарської діяльності (АФГД)).
Організаційно кожна підсистема складається з сукупності АРМів управлінського персоналу, на яких розв'язуються комплекси задач. Між функціональними підсистемами встановлюються інформаційні зв'язки. При використанні немережевих технологій оброблення інформації інформаційні зв'язки реалізуються передачею інформації на гнучких магнітних дисках. Найефективніше інформаційні зв'язки здійснюються в умовах локальної мережі, коли інформація передається лініями зв'язку, а також телекомунікаційними каналами з зовнішнім середовищем.
2. Забезпечувальні підсистеми ІС - частини ІС, які є ресурсами для забезпечення функціональних підсистем:
1. Інформаційне забезпечення - сукупність єдиної системи класифікації та кодування техніко-економічних показників, уніфікованих систем документації і масивів інформації, що використовуються в ІС. Ядром його є база даних (БД) - автоматизоване сховище інформації, яке оперативно поновлюється.
2. Технічне (апаратне) забезпечення - комплекс технічних засобів, які забезпечують роботу ІС: персональні комп'ютери (ПК), принтери, сканери, мережеве обладнання тощо.
3. Програмне забезпечення (ПЗ) - сукупність програм, які реалізують мету та задачі ІС і забезпечують функціонування комплексу технічних засобів системи.
Найважливішими класами ПЗ є загальне (системне) і спеціальне (прикладне).
Системне ПЗ організовує процес обробки інформації в комп'ютері. Головну його частину складає операційна система (ОС) - комплекс програм, що забезпечує управління апаратними і програмними засобами комп'ютера. ОС однозадачні: MS-DOS; багатозадачні: UNIX, OS/2, Microsoft Windows xx, Microsoft Windows NT; мережеві: Novell Net Ware, Microsoft Windows NT, IBM LAN, UNIX; сервісні програми (оболонки, утиліти, антивірусні засоби); транслятори мов програмування; програми технічного обслуговування.
Спеціальне ПЗ призначене для рішення функціональних задач і роботи користувачів, представлене воно пакетами прикладних програм (ППП). Пакет прикладних програм – комплекс програм, призначених для вирішення визначеного класу управлінських задач.
Спеціальне програмне забезпечення АРМ менеджера складається з:
ППП універсального (загального) призначення;
проблемно-орієнтованих (спеціалізованих) ППП: галузевих та негалузевих (інтегрованих (комплексних) автоматизованих систем управління підприємством).
ППП універсального (загального) призначення – найбільш функціонально розвинені й численні ППП, які підтримують переважно інформаційні технології кінцевих користувачів. Універсальність цього програмного забезпечення полягає в тому, що його можна використовувати без обмежень щодо призначення, цілей, задач організації чи потреб приватних осіб. Вони включають наступні програмні продукти: текстові редактори та процесори, табличні процесори, графічні редактори, демонстраційну графіку, видавничі системи, системи управління базами даних, організатори робіт, системи мультимедіа, програми розпізнавання символів, Web-редактори, Web-браузери та поштові програми.
Ефективними є багатофункціональні інтегровані пакети прикладних програм - набори декількох програмних продуктів, що функціонально доповнюють один одного, підтримують єдині інформаційні технології, реалізовані на загальній обчислювальній і операційній платформі.
З прикладного програмного забезпечення універсального призначення найпоширенішими є офісні програмні пакети.
Офісний пакет (англ. Office suite) - набір прикладних програм, призначених для роботи з електронною документацією. З комерційних продуктів до них відноситься, наприклад, пакет Microsoft Office, а з вільного програмного забезпечення - пакет Open Office. У професійній редакції інтегрованого пакету Microsoft Office 2010 присутні наступні додатки:
- текстовий процесор (Microsoft Word);
- табличний процесор (Microsoft Excel);
- генератор презентацій (Microsoft PowerPoint);
- СУБД (Microsoft Access);
- настільна видавнича система (Microsoft Publisher);
- органайзер (Microsoft OneNote);
- поштовий клієнт (Microsoft Outlook).
4. Математичне забезпечення - сукупність економіко-математичних методів, моделей та алгоритмів оброблення інформації в ІС.
5. Організаційне забезпечення - сукупність документів, що регламентують діяльність персоналу в ІС, взаємодію з технічними засобами і між собою в процесі розв'язання задач управління.
6. Правове забезпечення - сукупність правових норм, які регламентують правові відносини при функціонуванні ІС та її юридичний статус.
7. Лінгвістичне забезпечення - сукупність мовних засобів, призначених для формалізації природної мови при спілкуванні управлінського персоналу з ІС.
8. Ергономічне забезпечення - сукупність методів і засобів, призначених для створення оптимальних умов високоефективної та безпомилкової діяльності людини в ІС і найшвидшого її освоєння.
9. Методичне забезпечення - сукупність документів, що описують технологію функціонування ІС, методи вибору і застосування управлінським персоналом технологічних прийомів для одержання конкретних результатів при функціонуванні ІС.
У стандарті ANSI / IEEE 1471-2000 (Recommended Practice for Architecture Description of Software-Intensive Systems / Рекомендована практика для опису архітектури програмного забезпечення ІС) дається таке визначення архітектури – це фундаментальна організація системи, реалізована в її компонентах (елементах), зв'язки цих компонентів один з одним і зовнішнім середовищем і принципах, що визначають структуру і розвиток системи.
Архітектура ІС є концепцією, яка визначає модель, структуру, функції та взаємозв'язок компонентів (елементів) ІС.
За децентралізованого використання обчислювальної техніки АІС створюється або як сукупність автономних систем, об'єднаних лініями зв'язку в локальну мережу (однорівнева система), або як дворівнева система, в якій на АРМах ведеться попереднє оброблення первинної інформації з подальшою передачею її на інформаційно-обчислювальний центр (ІОЦ) для остаточного оброблення. У дворівневих ЛІС поєднуються переваги систем децентралізованого оброблення інформації, в яких технічні засоби наближено до місць її виникнення, і централізованих систем, коли найскладнішу, об'ємисту роботу для розв'язання функціональних задач виконує ІОЦ. При створенні децентралізованої ІС локальним самостійним елементом системи є АРМ, призначене для комп'ютеризації праці робітників управління.
На рис. 4.4 показаний приклад архітектури ІС підприємства.
Рис. 4.4. Приклад архітектури ІС
З технічної точки зору ІС є обчислювальною мережею з центральною ЕОМ та АРМами управлінських працівників, які мають доступ до спільної БД.
База даних - сукупність певним чином організованих, взаємопов'язаних даних, які колективно використовуються і описують деяку предметну область таким чином, щоб ці дані можна було знайти і обробити за допомогою ЕОМ.
Виконання функцій в ІС можна розглядати як послідовність дій над інформацією в БД і різних операцій введення-виведення. В БД зберігається інформація, накопичена всіма службами, і будь-який користувач системи може мати доступ (якщо це йому дозволено) до всієї інформації.
Унесені в БД зміни відразу видно всім зацікавленим особам, що забезпечує вірогідність і несуперечність інформації.
Для створення і ведення БД використовують могутню СУБД, що надає засоби для оброблення інформації (пошук, сортування, селекція даних за умовою та ін.). Застосування СУБД дає змогу модифікувати дані, не порушуючи їх цілісність. Оскільки всі програми оброблення інформації звертаються до БД через стандартний програмний інтерфейс СУБД, програми, складені в різний час і різними програмістами, виявляються сумісними.
Обмін даними між підсистемами проводиться через спільну БД. Можна легко змінювати наявні підсистеми і додавати нові, тобто оперативно реагувати на зміну структури виробництва й управління.
Виклик функцій АІС здійснюється за допомогою меню, в якому з кожним рядком пов'язані або виклик функції, або візуалізація допоміжного меню. Для кожного користувача в системі має бути своє меню, в яке заносять тільки потрібні йому функції. Таке індивідуальне меню вирішує питання прав доступу до функцій системи - кожний користувач може звертатися тільки до передбачених у його меню функцій. Формуванням меню конкретних користувачів займається адміністратор системи, тобто найбільш кваліфікований користувач, наділений відповідними повноваженнями.
В АРМах керівників різних рівнів БД (або БЗ) ведеться ними самими і закладено модель сценарію. Персональні розрахунки виконують на АРМах засобами ПЕОМ. Підготовка рішень, аналіз поточної та перспективної ситуацій здійснюються через спільну ЕОМ.
Інформація в БД (БЗ) має бути впорядкована за рівнями управління у вигляді сценарію, в якому міститься інформація про орган управління, об'єкт управління, цілі його діяльності, про наявні ресурси.
У системі на основі розроблених моделей мають бути закладені режими функціонування об'єкта. При виникненні проблемної ситуації користувач може оперативно звернутися до БД АРМів різних рівнів управління, а також до централізованої БД. Отже, користувач може конкретизувати інформацію і оперативно прийняти управлінське рішення в разі виявлення відхилення від еталонного режиму.