Тема 2. Информационные ресурсы корпоративных информационных систем

2.1 Информационная модель организации

С позиций кибернетики процесс управления системой, как направленное воздействие на элементы системы для достижения цели, можно представить в виде информационного процесса, связывающего внешнюю среду, объект и систему управления. При этом внешняя среда и объект управления информируют систему управления о своем состоянии, система управления анализирует эту информацию, вырабатывает управляющее воздействие на объект управления, отвечает на изменения внешней среды и при необходимости модифицирует цель и структуру всей системы (рис. 2.1).

Рисунок 2.1 – Схема управления экономическим объектом

О бъект и система управления между собой и с внешней средой связаны через информационные потоки – совокупность, циркулирующей информации как внутри системы, так и между системой и внешней средой, необходимой для управления предприятием. Информационный поток характеризуется маршрутом движения информации от источника к получателю, направление которого задается адресами источника и получателя информации; объемом передаваемой информации и его составляющими.

Можно выделить следующие информационные потоки (ИП):

• информационный поток из внешней среды (1) в систему управления, который можно разделить на две составляющие:

• нормативная информация, создаваемая государственными учреж-дениями в области законодательства;

• информация о конъюнктуре рынка, создаваемая конкурентами, потребителями, поставщиками;

• информация, передаваемая из системы управления во внешнюю среду (2): отчетная информация, прежде всего, финансовая информация в государственные органы, инвесторам, кредиторам, потребителям; маркетинговая информация потенциальным потребителям;

• информационный поток из системы управления на объект управления (3 – прямая кибернетическая связь) – совокупность плановой, нормативной и распорядительной информации для осуществления хозяйственных процессов;

• информация от объекта управления в систему управления (4 – обратная кибернетическая связь) – учетная информация о состоянии объекта управления (сырье, материалы, денежные, энергетические, трудовые ресурсы, готовая продукция и выполненные услуги) в результате выполнения хозяйственных процессов.

КИС этими информационными потоками связывает воедино три компонента: объект управления, систему управления и внешнюю среду, рассматривая каждого из них и как источник, и как потребителя информации.

КИС накапливает и перерабатывает поступающую учетную информацию и имеющиеся нормативы и планы в аналитическую информацию, служащую основой для прогнозирования развития объекта управления, корректировки его целей и создания планов для нового цикла воспроизводства.

Формы проявления информационных потоков можно свести к следующим видам: бумажный документ, электронный документ, визуальный документ (фотографии, кинопленка, телевидение и т. д.), вербальные (устные) сообщения (разговор, радио, телефон), структурированная информация из баз данных.

Как и материальные, информационные потоки характеризуются источником возникновения, объемными и качественными показателями, скоростью передачи, ритмичностью, векторной направленностью и т.д. По отношению к системе они делятся на: внешние и внутренние информационные потоки. По предназначению – входные и выходные информационные потоки.

Данные могут обрабатываться и перемещаться тремя способами: по мере возникновения (потоком); с регулярной периодичностью – информация накапливается, затем обрабатывается и перемещается через заранее установленные интервалы времени; нерегулярно (по мере возникновения отдельных информационных совокупностей).

Следовательно, важнейшая особенность процесса управления заключается в его информационной природе.

С точки зрения информационных технологий, решение любой производственной или научной задачи описывается следующей технологической цепочкой: реальный объект – модель – алгоритм – программа – результаты – реальный объект. В этой цепочке важнейшую роль играет звено «модель», как необходимый, обязательный этап решения задачи. Под моделью при этом понимается некоторый образ реального объекта (системы), отражающий существенные его свойства и заменяющий объект в процессе решения задачи.

По форме представления модели можно классифицировать на:

• вербальные (текстовые), описываемые предложениями на формализованном естественном языке;

• математические, основанные на формальных языках, широко используемые математические методы;

• информационные, описывающие информационные процессы (возникновение, передачу, преобразование и использование информации) в системах самой разнообразной природы.

В рамках информатики как самостоятельной науки выделяют класс информационных моделей. Информатика имеет самое непосредственное отношение и к математическим моделям, поскольку они являются основой применения компьютера при решении задач различной природы: математическая модель исследуемого процесса или явления на определенной стадии исследования преобразуется в компьютерную (вычислительную) модель, которая затем превращается в алгоритм и компьютерную программу.

Человек в своей деятельности имеет дело как с реальными объектами (предметами, процессами, явлениями), так и с их разного рода заместителями: материальными макетами, описаниями, рисунками, схемами, таблицами, компьютерными программами и т.д. Замена одного объекта другим, но сохраняющим все существенные свойства исходного объекта, называется моделированием, сам заменяющий объект – моделью исходного объекта. Цель моделирования – назначение будущей модели, т.е. определяются те свойства объекта-оригинала, которые будут воспроизведены в модели в рамках поставленной задачи.

Информационная модель – совокупность информации, характеризующая существенные свойства и состояния объекта, процесса, явления, а также взаимосвязь с внешним миром.

Построению информационной модели предшествует:

• выделение существенных частей и свойств объекта в рамках поставленной задачи;

• определение связи между существенными компонентами в моделируемой системе;

• определение ее структуры.

Свойства информационной модели:

1. Полнота;

2. Целостность и непротиворечивость;

3. Адекватность и согласованность с объектом;

4. Сложность;

5. Избыточность;

6. Архитектура.

Одним из наиболее часто используемых типов информационных моделей является прямоугольная таблица. Такой тип моделей применяется для описания ряда объектов, обладающих одинаковыми наборами свойств. С помощью таблиц могут быть построены как статические, так и динамические информационные модели в различных предметных областях. Широко известно табличное представление математических функций, статистических данных, расписаний поездов и самолетов, уроков и так далее.

Табличные информационные модели проще всего строить и исследовать на компьютере с помощью электронных таблиц и систем управления базами данных.

Группа объектов, обладающих одинаковыми свойствами, называется классом объектов. Внутри класса объектов могут быть выделены подклассы, объекты которых обладают некоторыми особенными свойствами, в свою очередь подклассы могут делиться на еще более мелкие группы и так далее. Такой процесс систематизации объектов называется процессом классификации.

В процессе классификации объектов часто строятся информационные модели, которые имеют иерархическую структуру. В биологии весь животный мир рассматривается как иерархическая система (тип, класс, отряд, семейство, род, вид), в информатике используется иерархическая файловая система и так далее.

Сетевые информационные модели применяются для отражения систем со сложной структурой, в которых связи между элементами имеют произвольный характер. Например, различные региональные части глобальной компьютерной сети Интернет (американская, европейская, российская, австралийская и так далее) связаны между собой высокоскоростными линиями связи. При этом одни части (например, американская) имеют прямые связи со всеми региональными частями Интернета, а другие могут обмениваться информацией между собой только через американскую часть (например, российская и австралийская). Связи между вершинами носят двусторонний характер и поэтому изображаются ненаправленными линиями (ребрами), а сам граф поэтому называется неориентированным.

В основе информационного моделирования лежат три основных постулата:

все состоит из элементов;

элементы имеют свойства;

элементы связаны между собой отношениями.

Объект, к которому применимы эти постулаты, может быть представлен информационной моделью.

Информационные модели можно проклассифицировать по различным признакам (табл. 2.1).

Таблица 2.1 – Классификация информационных моделей

Признак классификации	Средства описания
способ описания	формальные языки (например, язык математики, таблицы, языки программирования, расширение естественного языка человека и т. д.) графические (например, блок-схемы, диаграммы, графики и т.д.)
цели создания	классификационные (например, древовидные, генеалогическое дерево, развитие природы по Дарвину, дерево папок в компьютере) динамические (чаще всего служат для решения задач управления и прогнозирования)
природа моделируемого объекта	детерминированные (определенные), когда известны законы, по которым изменяется или развивается объект вероятностные (объект имеет вероятностную природу и характеризуется неопределенностью)

Информация как элемент управления и предмет управленческого труда должна обеспечить качественное представление о задачах и состоянии управляемой и управляющей систем и разработку моделей желаемого их состояния.

Процесс обслуживания информационных потоков является основной задачей информационного обеспечения КИС, в котором можно выделить два уровня характеристик:

элементный – совокупность данных, признаков, форм и видов носителей информации, их номенклатура;

системный – взаимосвязи и зависимости между классификационными группами информации, реализуемый в виде информационных моделей, в которых исследуется движение информационных потоков, их интенсивность и устойчивость, алгоритмы преобразования информации и соответствующая этим объективным условиям схема документооборота.

Для формирования информационного обеспечения необходимо:

ясное понимание целей, задач, функций всей системы управления организацией;

выявление движения информации, представленной для анализа в виде схем информационных потоков, от момента возникновения и до ее использования на различных уровнях управления;

наличие и использование системы классификации и кодирования;

владение методологией создания концептуальных информационно-логических моделей, отражающих взаимосвязи информации;

создание массивов информации на машинных носителях, что требует наличия современного технического обеспечения.

В основе создания информационного обеспечения лежит информационная модель организации (предприятия).

Для анализа информационного обеспечения наибольшее значение имеет выделение следующих разновидностей информации (табл. 2.2).

Таблица 2.2 – Классификация информации

Признак классификации	Виды информации
Специфика описываемых процессов	производственно-экономическая, технико-технологическая, организационная, социальная, информация о внешних хозяйственных связях
отношение к управляемому объекту	внешняя, внутренняя
роль в процессе управления	учетная, директивная, нормативная, плановая, аналитическая
степень обновляемости и порядок поступления	постоянная, переменная, длительного хранения, оперативная, циклическая, периодическая
степень агрегирования	простая, интегрированная, усредненная и т.п.
степень преобразования	первичная, промежуточная, результативная
специфика обработки	бухгалтерская, статистическая, оперативно-производственная и т.п.

Информационная модель является фундаментом для реализации бизнес-решений с использованием современных технологий.

Характеризуя информацию как предмет труда в процессе управления, необходимо учесть ряд ее особенностей. Прежде всего, информация – это предмет труда длительного пользования. При использовании она не теряет своих потребительских свойств, хотя и входит в состав готового продукта (управленческого решения), составляя его субстанцию. Такая особенность информации предлагает определенную специфику ее формирования. Наибольший объем работ и затрат связан с первоначальным созданием информационных массивов – баз данных. В последующем данные периодически обновляются, корректируются, но продолжают использоваться.

Информация относится к предметам труда особого рода также потому, что она способна к саморазвитию. Количественное накопление информации дает возможность более четко установить тенденцию развития управляемого объекта и выявить новые связи между отдельными классификационными группами информации. Это позволяет в качестве одного из важнейших принципов построения информационной системы сформулировать получение максимума производной при минимуме исходной информации.

Старение информации в ряде случаев связано с потерей ее ценности для конкретных условий и целей, но она может быть «омоложена» и вновь приобретает ценность с изменением условий. Определенную полезность сохраняет даже ретроспективная информация как база для анализа динамики.

Информация должна быть подготовлена к использованию. В зависимости от степени ее подготовленности может быть выделена первичная информация как набор данных, показателей, описывающих отдельные стороны процесса и его элементов, вторичная информация, прошедшая определенное упорядочение и классификацию.

В процессе организации информации принципиальное значение имеет расчленение ее на условно-постоянную, выполняющую роль нормативно-справочной и характеризующей процесс в статике, и переменную – в динамике. В связи с этим информационные модели могут быть разделены на группы:

• информационные модели отдельных элементов и локальных процессов, описывающие статическое состояние объекта;

• информационные модели динамики, характеризующие изменение отдельных элементов и процессов;

• интегрированные информационные модели, описывающие определенные решения и имеющие активную направленность.

Процесс формирования информационного обеспечения включает несколько этапов:

• описание состояния объекта, т.е. «физическая фотография», которое предполагает формирование набора технико-экономических показателей и параметров, характеризующих управляющую и управляемую системы и соответствующей их классификации;

• построение справочников и классификаторов, содержащих постоянную информацию, т.е. формирование частных статических моделей;

• отражение в информационных моделях динамики отдельных элементов и процессов. При этом количественное изменение предполагает корректировку информации, а качественное изменение – ее частичную или полную перестройку;

• построение интегрированной информационной модели, отражающей взаимосвязь и динамику локальных процессов объекта управления.

В настоящее время успешно используется несколько методик анализа информационного обеспечения. Они различаются принятыми характеристиками количества информации (символы, записи, графостроки, документы и т.п.), методами и инструментами анализа. Наиболее разработанными можно считать следующие методы:

• матричного моделирования процессов разработки данных;

• графоаналитический метод исследования потоков информации.

• описание потоков информации в виде графика типа дерева;

• схем информационных связей плановых расчетов;

• исследовательского анализа задач управления, разработанный на выявлении «коротких» потоков.

Наиболее полное и детальное отражение и анализ потоков информации можно получить с помощью информационных моделей, которые разрабатываются как матричные модели. При этом используются различные матрицы – материальные процессы и документооборот, документооборот и состав решений и задач на конкретном уровне управления, по определенным группам задач, по разным уровням управления и др.

Чаще других используются модели в виде матриц и графов. Оба эти способа моделирования предполагают выделение в информационной системе в виде самостоятельных компонентов исходных, промежуточных и конечных данных. Это позволяет изучать их изолированно, что имеет принципиальное значение для исследования потребности во внешней и внутрипроизводственной информации.

Матричные модели потоков циркулирующей информации могут быть построены в различных вариантах, но в качестве базовых выступают матрицы размерностью «документ на документ», «показатель на показатель». При этом документы могут рассматриваться как единые блоки.

В классическом виде матричные модели предназначены для анализа классификационных связей. Но они приемлемы также для изучения основных характеристик информационного обеспечения управленческого аппарата, потому что позволяют показать различные группировки видов и источников информации и способствуют более полному выявлению фактической обеспеченности и возможности улучшения задач разного вида.

Графоаналитический метод исследования информационных потоков основан на представлении их информационного графа и анализа его матрицы смежности. Графы могут быть построены на уровне документов, на уровне компонентов (исходные, промежуточные и внешние данные) и на синтетическом уровне (исходные и промежуточные данные, внешние и функциональные результаты).

Имея графы основных задач и процедур, решаемых в процессе управления, можно получить матрицу смежности графов, показывающую взаимосвязь задач и документов, используемых в управлении. Граф каждой задачи и конкретного уровня управления позволяет установить рациональную информационную преемственность, возможность использования промежуточных и конечных результатов данной задачи для других.

Структурный граф может использоваться для расчета объема информации.

Обеспечение рациональных связей между источниками и приемниками информации и путей ее циркулирования является одним из непременных условий эффективного функционирования системы управления. Относительное постоянство взаимозависимостей структурных подразделений позволяет выбирать рациональную структуру путей движения информации и наиболее эффективные технические средства для каждого канала связи.