1.1. Информация и ее свойства
Особенностью понятия “информация” является его “универсальность” - оно используется во всех без исключения сферах человеческой деятельности: в философии, естественных и гуманитарных науках, в технике и экономике и, наконец, в повседневной жизни.
Информация - осведомление, сообщение о каком-либо событии, о чей либо деятельности и т. д. (Большая советская энциклопедия. Второе издание. Москва. 1953 г.). Информация - 1) сведения, сообщения о чем-либо, передаваемые людьми (первоначальное традиционное понимание информации);
вероятностно-статистической теории информации);
“информация”). (Политехнический словарь. Изд-во “Советская энциклопедия”. Москва. 1976 г. ). Інформація в автоматизованій системі (АС) - сукупність усіх даних і програм, які використовуються в АС незалежно від засобу їх фізичного та логічного представлення. (Закон України “Про захист інформації в автоматизованих системах”)
|
Понятие информации произошло от латинского слова informatio, что означает изложение, разъяснение какого – либо факта, события.
Информация изучается в различных аспектах разными областями знаний и является первичным в рамках отдельной науки понятием. Смысл понятия
“информация” зависит от контекста, то есть имеет множество конкретных значений. В связи с этим существует много определений информации: от самого общего философского -
“информация есть отражение реального мира” - до общепринятого энциклопедического - “информация – это осведомление, сообщение о каком-либо событии, о чей либо деятельности”. Последнее определение говорит не очень много, т.к. в нем слово “информация” заменено словом “осведомление”. Точнее раскрыть суть этого понятия позволит ответ на вопрос: “Какие задачи помогает решать информация?” (а не “Что она собой представляет?”).
Под информацией, применительно к информационным технологиям, на основе которых строятся информационные системы, понимают конечную совокупность знаков
(символов) или сигналов, которые
образуют бесконечное разнообразие информационных объектов (текстов, изображений и т.п.).
Информация устраняет неопределенность, предоставляет человеку или техническому устройству возможность сделать выбор в пользу одного из нескольких равноправных вариантов. Таким образом, информация приобретает значение, если, во-первых, имеется некоторый набор вариантов, и, во – вторых, если эти варианты требуется некоторым образом оценить.
Такой подход служит основой для решения вопроса о количестве информации.
В реализации информационных процессов в информационных системах базовую роль играют знаки и знаковые системы. Под знаком понимается материальный предмет (явление, событие), который служит представителем (заместителем) другого предмета и используется для хранения и передачи информации о последнем. Можно привести такие примеры: знаки дорожного движения, система цветов светофора, музыка, речь, языки (как естественные, так и искусственные – алгоритмические, информационно-поисковые и др.)
По степени выраженности смысла знака в его форме знаки классифицируют на символы и диакритики.
Форма символа должна максимально отражать его значение. Например: стрелка как указатель направления является символом; геральдические знаки (гербы) являются также символами, т.к. поддаются объяснению.
Диакритики либо не имеют прямой связи между формой и значением, либо такая связь утеряна в результате изменения формы знака. Например: форма букв русского алфавита или арабских цифр непосредственно не связана с обозначаемыми ими звуками или количествами. Однако, если проследить, например, историю букв, то можно обнаружить связь их современного начертания с определенным значением. Так, у древних финикийцев, изобретателей фонетической системы письма, на основании которой созданы древнегреческий, латинский, русский алфавиты, форма буквы являлась стилизованным изображением предмета, который назывался словом, начинающимся с обозначаемого этой буквой звука. Диакритиками являются знаки математических операций.
Знаки и знаковые системы во всех их проявлениях изучает семиотика. В связи с многогранностью проявления знаковых сигналов в семиотике выделяют несколько направлений. Биосемиотика занимается изучением знаковой коммуникации в животном мире. Она рассматривает со своих позиций поведение животных. Этносемиотика изучает неязыковые знаки в человеческом обществе – жесты, ритуалы, обряды. Лингвосемиотика изучает человеческие языки, рассматриваемые как знаковые системы.
Предметом семиотики являются вопросы связи знаков друг с другом; с обозначаемыми и замещаемыми ими предметами и знаков с субъектами, использующими их как инструмент для целей коммуникации. В семиотике выделяются три аспекта: синтактика, семантика и прагматика.
Синтактика знаковых систем занимается изучением их структур, правил соединения отдельных знаков в единые конструкции.
Семантика изучает отношение между знаком и тем, что он обозначает, представляет, замещает. Это отношение не так просто, как кажется на первый взгляд. Даже в простейшем случае между знаком и его обозначением находится субъект, который воспринимает и понимает (либо не понимает) этот знак. Все было бы просто и ясно, если бы каждый предмет, каждое явление имели бы свое собственное имя. Тогда, говоря слово “дом”, мы имели бы в виду совершенно определенное здание. Однако, простая фраза “иди домой” у разных людей вызывает свой образ того, что названо словом “дом”. И, тем не менее, существует объект, который обозначается этим словом.
Принято называть то, заместителем чего является знак, - денотатом, а представление, которое вызвано знаком, - концептом, или смыслом.
Денотат Концепт
а)
Рисунок 1.1 - Взаимосвязь между объектом и представлением о нем.
Существуют знаки без денотатов, имеющие смысл, например, слова типа “дракон”, “баба Яга”. Мы понимаем их концептуальную сторону лишь благодаря тому, что в наших представлениях есть место и несуществующим объектам.
С точки зрения семантики каждое сочетание знаков может быть осмысленным или бессмысленным. Причем, осмысленным может быть и знакосочетание, неправильное с точки зрения синтаксиса (мы понимаем “неграмотные” фразы детей и иностранцев). Однако истинность или ложность высказываний ускользает от рассмотрения семантики. Фраза “Сегодня скверная погода” построена правильно, она осмыслена, но истинна ли она?
Вопрос о ложности или истинности того или иного высказывания (т.е. вопрос о достоверности отражения действительности средствами знаковой системы) – относится к области прагматики. Прагматика изучает законы функционирования знаковой системы как средства коммуникации между субъектами. Она находится на стыке лингвистики, психологии, этнологии (науки о поведении), социологии и других дисциплин. С прагматическим аспектом изучения знаковых систем тесно связано такое свойство, как ценность информации.
Ценность информации выражается в таких понятиях, как содержательность, своевременность, полнота, достоверность, оперативность. Прагматика определяет полезность или целесообразность тех или иных конструкций языка по отношению к поставленным целям, например, целесообразность конструкций алгоритмических языков.
Кроме перечисленных аспектов информация изучается и в философском аспекте – как средство познания; и в физическом – с точки зрения средств ее материального отображения; и в
кибернетическом – с точки зрения ее роли в процессе управления
Роль информации в управлении
Понятие информации является основным понятием кибернетики - науки об управлении, и тесно связано с такими понятиями как управление и система. Управление реализуется через набор функций организованных систем различной природы (технических, социальных, биологических),
Кибернетика ненамного старше, чем электронные вычислительные машины, и, тем не менее, эту науку можно считать их прародительницей. В словарь этой науки входят такие понятия, как модель, система, цель, информация, обратная связь и др. Электронные вычислительные машины часто называют кибернетическими машинами. Своим зарождением и названием наука обязана Норберту Винеру. В 1948 г. вышла в свет книга Винера "Кибернетика или управление и связь в животном и машине", вслед за этим были изданы книги "Кибернетика и общество", "Новые главы кибернетики". |
обеспечивающих сохранение определенной структуры системы, поддержание режима ее деятельности, реализацию цели деятельности системы.
Кибернетика как наука о наиболее общих законах управления в природе, обществе, живых организмах и машинах, внесла в наше мировоззрение новый взгляд на мир и на составляющие, из которых состоит все нас окружающее. Классическое представление о мире, состоящем из материи и энергии, уступило место представлению о мире из трех составляющих – вещества, энергии и информации.
Кибернетика полагает, что при любом процессе управления происходит возникновение, прием, передача и переработка информации. Более того, кибернетика считает управление исключительно информационным процессом. Теоретическая кибернетика дает следующее определение понятию информации: “Информация – есть мера неоднородности в распределении вещества или энергии в пространстве и во времени”.
Можно определить кибернетику как науку, которая с помощью специфических средств изучает общие по характеру структуры в других областях науки, устанавливает и обосновывает сходство в самых различных областях и высказывает утверждения о поведении сложных систем. Революционизирующий вклад кибернетики заключается в том, что она принимает сложность и общность взаимосвязей процессов и явлений как неотъемлемую черту исследуемых объектов.
С точки зрения кибернетики, управление разделяется на обработку информации и принятие управленческих решений. Практика подтверждает такое разделение и показывает, что принижение каждой из сторон снижает качество управления. Сам процесс управления является специфическим видом человеческой деятельности, в котором информация выступает как предмет труда и вся работа органов управления внешне представляется как обработка информации. Принятие решений является волевым актом, осуществляемым человеком по результатам обработки информации.
Недооценка результатов, полученных при обработке информации, ведет к принятию волевых решений, их меньшей обоснованности и взаимной увязки. А это, в свою очередь, ведет к большим потерям и снижению эффективностью производства. При управлении транспортными процессами требования к обоснованности и согласованности принятия решений повышаются. Поэтому обработка информации требует все большего внимания и затрат, а совершенствование методов обработки является важным фактором улучшения управления.
Повышение роли информации, обусловленное научно-техническим прогрессом, характерно для любых задач в управлении предприятиями различной специализации. Менеджеры крупных фирм рассматривают автоматизацию обработки информации как ключ к коренным преобразованиям в методах управления. Информация считается таким же важным ресурсом фирмы, как рабочая сила, производственное оборудование, материалы и денежные средства. Она заслуживает не меньшего внимания и нуждается в не менее обстоятельном планировании, чем остальные ресурсы. Не являясь, собственно, ни одним из этих ресурсов, информация служит инфраструктурой, определяющей эффект соединения этих ресурсов.
Однако управление не ограничивается обработкой информации, и усиление роли ее обработки не должно приводить к недооценке второй стороны управления – принятия решений.
Необходимость участия человека отражает принципиальную невозможность полной формализации управления экономическими объектами и является признаком, отличающим автоматизированные системы от автоматических.
Под автоматизацией понимается проведение комплекса мероприятий, обеспечивающих замену умственного и физического труда человека самостоятельной работой машин, приборов и технических средств. Автоматизировать можно любой технологический процесс (в металлургии, в пищевой промышленности, в управленческой деятельности). Автоматизация характеризуется широким применением технических средств, которые агрегируются в систему, и образуют комплексы технических средств. Автоматизация информационных процессов – это замена умственного труда человека при управлении им производством работой технических средств, обеспечивающих комплексное выполнение определенных управленческих работ без вмешательства человека. За человеком сохраняются лишь функции: принятия решений на основе полученной информации, наблюдения за работой технических средств, контроля и подготовки технических средств к работе.
Все системы управления (СУ) подразделяются на автоматические или системы автоматического управления (САУ) и автоматизированные информационные системы (АИС).
САУ – это система, в которой функции всех элементов выполняются различными устройствами без непосредственного участия человека. Роль человека в них сводится к выполнению контроля и анализа работоспособности. К таким системам относятся САУ ТП (системы автоматического управления технологическими процессами). Они наиболее широко используются в отраслях с непрерывным технологическим процессом производства, например, для управления плавкой стали, производством аммиака и т.д. В автоматических системах обработка информации может заканчиваться выработкой управляющего сигнала без участия человека, но этот управляющий сигнал в дальнейшем направлен на управление именно технологическим процессом производства и не затрагивает сферы управления более высокого уровня – уровня производственного объекта.
В АИС за человеком сохраняется роль ведущего звена при принятии решений, при координации действий, как машин, так и людей, при решении наиболее сложных, неподдающихся формализации задач (постановка проблемы, ее анализ и т.п.). Как видно, АИС – это человеко-машинная система, которая предполагает непосредственное участие персонала в ее работе.
АИС представляет собой совокупность методов; технических средств; коллективов людей, обеспечивающих наиболее эффективное выполнение функций управления на основе использования: информационного фонда; методов его организации и эксплуатации; средств обработки данных.
В составе АИС выделяют следующие обеспечивающие подсистемы: информационное обеспечение (ИО) или информационный фонд; программно-математическое обеспечение (ПМО), включающее общую (ОПМО) и специальную (СПМО) части; техническое обеспечение (ТО), представленное комплексом технических средств (КТС) и организационноправовое обеспечение (ОПО) (рис.1.2).
|
|
Рисунок 1.2- Состав обеспечивающих подсистем АИС
Можно провести аналогию между этими направлениями и уровнями сложности контуров управления, рассматриваемых в общей теории систем. На рис. 1.3 дана схема управления бизнес-процессом в рамках некоторого абстрактного (обобщенного) экономического объекта.
Цифрами обозначены виды информационных связей:
Информационные потоки, поступающие от внешних (управляющих, регулирующих и т.п.) органов.
Информация об условиях хозяйственной деятельности (наличных ресурсах, сроках поставок и др.).
Собственно управляющие воздействия – доведение принятых решений до объекта управления.
Информация о реализации управляющих воздействий.
Информация о результатах производства (например, выпущенная продукция, объем продаж и т.п.)
Рисунок 1.3 - Обобщенная схема управления бизнес-процессом
На этой схеме можно выделить три контура управления. Низший контур регулирования отражает классическую простейшую схему управления с обратной связью. Он включает получение обратной связи и обработку данных в регуляторе. На схеме регулятором является система управления, обратная связь представлена четвертым и пятым видами информационных связей. Она дополняется предварительной информацией второго вида об имеющихся и возможных факторах (ресурсах). Получение такой информации и ее обработка составляют информационное обеспечение управления. Мероприятия по совершенствованию управления, проводимые в рамках данного контура, могут быть отнесены к третьему из перечисленных выше направлений.
Способность систем к изменению регулятора характеризует второй, более сложный контур самоорганизующихся систем. Это означает:
организационное изменение системы управления;
изменение связанных с управляющей системой процессов принятия решений (методов решения управленческих задач);
доведение принятых решений до объекта управления (третий вид информационной связи на рис. 1.3).
Контур самоорганизации (он соответствует второму направлению совершенствования управления) предполагает неизменными цели, критерии их достижения и методы оценки.
Еще более сложные системы, способные изменять критерии и методы оценки, называют самонастраивающимися. На схеме этот контур управления представлен первым видом информационных связей. Данному, третьему уровню сложности контура управления соответствует первое из названных направлений.
Приведенные направления обладают относительной независимостью, которая выражается в различии подходов, постановки проблем и методов их решения. Эта независимость означает возможность организационного совершенствования управления в условиях законодательно определенной хозяйственно-экономической системы, а также отдельное совершенствование информационного обеспечения при заданной организационной структуре управления.
Классификация информации
Информацию, циркулирующую в любом объекте управления, можно классифицировать по различным признакам: функциям управления, месту возникновения, стадиям образования, степени использования, временному периоду возникновения, способу представления данных, стабильности и т.д.
По функциям управления информация может подразделяться на: учетную, плановую, директивную, статистическую и др.
При этом, информацию, характеризующую уже совершившиеся события, явления, хозяйственные процессы, принято называть учетной. Информацию, отражающую явления и события, которые должны произойти в предстоящем периоде – плановой. Директивная информация содержит сведения директивного характера, поступающие от вышестоящих уровней управления. Статистическая информация отражает процессы и явления, происходящие в хозяйственной деятельности предприятий, организаций, отраслей народного хозяйства.
По месту возникновения информацию можно разделить на внутреннюю и внешнюю. Информация, возникающая в процессе производственно – хозяйственной деятельности внутри данного объекта, называется внутренней, а за его пределами – внешней. К внешней относится информация, поступающая на объект из вышестоящих звеньев управления, а также от других предприятий и организаций.
По стадиям образования информация подразделяется и на первичную и вторичную (производственную). Первичная информация возникает на начальной стадии процесса управления и отражает состояние объекта или процесса во времени. Вторичная информации получается в результате обработки первичной и может быть промежуточной или результативной (рис. 1.4). Промежуточная информация содержит накапливаемые данные, используемые при дальнейшем решении технико-экономических задач. Результативная информация, получаемая в процессе обработки первичной (или чаще всего – первичной и промежуточной), используется для управления работой объекта и принятия решений.
По временному периоду возникновения информацию подразделяют на периодическую и непериодическую. В периодической информации выделяют долгосрочную – с длиной временного интервала более года, текущую – от одного месяца до одного года, и оперативную – от часа до одного месяца. Информационные сообщения, получаемые в ритме работы объекта, со сколь угодно малым интервалом, принято называть сообщениями в реальном масштабе времени. При проектировании информационных систем особое внимание уделяется эффективным способам получения и обработки оперативной информации.
По способу представления данных для управления информация подразделяется на алфавитно-цифровую и графическую.
По стабильности информация подразделяется на переменную и условно-постоянную. Переменная информация отражает фактические количественные и качественные характеристики производственнохозяйственной деятельности объекта и подвержена сильному изменению во времени.
Постоянная информация остается неизменной в течение длительного периода времени и многократно используется при обработке переменной информации. Одним из важнейших коэффициентов, характеризующих постоянство информации, является коэффициент стабильности
КстН ,
О
где Н – количество неизменяемых элементов информационной
совокупности (в течение года, квартала),
О – общее количество используемых элементов информационной совокупности за тот же временной интервал.
Информация считается условно-постоянной, если Кст0,8. На практике файлы постоянной информации включают информацию, многократно используемую для решения задач.
Виды условно-постоянной информации отличаются по объему, источнику формирования, смысловому содержанию и частоте использования в задачах управления. В составе условно-постоянной информации по смысловому содержанию можно выделить справочную и нормативную.
Справочная информация включает описание постоянных свойств объекта. В наборе таких признаков всегда выделяется основной – ключевой признак, которому соответствуют определенные значения других признаков. Например: наименованию судна соответствуют год постройки, наименование серии, специализация, район плавания и т.д.
Нормативная информация наиболее объемна и более динамична по сравнению со справочной. Она представляет собой систему норм и нормативов, характеризующих различные элементы производства. Коэффициент стабильности нормативной информации зависит от типа производства. На предприятиях с массовым и крупносерийным характером производства он составляет 0,9, а с серийным и мелкосерийным – более 0,6.
В составе нормативной информации выделяют нормативы трудовые и материальные, которые характеризуют временные затраты на выполнение производственных операций (например, погрузо-разгрузочные работы), а также нормы расходования топлива, сменно-запасных частей, сепарации и т.д.
От правильной организации нормативной базы и системы ее ведения во многом зависит эффективность функционирования всей системы управления предприятием, т.к. эти данные обеспечивают единую базу для плановоэкономических решений и расчетов.
При создании и ведении фонда нормативно-справочной информации
(НСИ) должна обеспечиваться централизация хранения данных, их минимизация, устранение параллелизма и дублирования, достоверность информации. Важнейшим требованием, предъявляемым к фонду НСИ, является обязательное соответствие данных реальному состоянию объекта управления. Для этого должна быть четко организована система обновления НСИ, обеспечивающая точный и своевременный ввод всех изменений в нормативно – справочные массивы. Среди других требований к НСИ следует отметить:
минимальные временные и стоимостные затраты на обработку информации;
рациональный объем данных с точки зрения качества информации (полнота, полезность, неубыточность);
минимальное время поиска данных;
максимальные удобство пользования различными пользователями.
Фонд НСИ является условно-постоянным, так как большинство нормативно-справочных данных продолжительное время сохраняет свои значения неизменными. Объем фонда НСИ составляет в среднем 60 – 70% общего объема информации, используемой в процессе управления предприятием, он принципиально создается один раз – при создании информационной системы.
Структура информации Структура технико-экономической информации достаточно сложна и может включать различные комбинации информационных совокупностей, обладающих определенным содержанием. Под информационной совокупностью понимается группа данных, характеризующих объект, процесс, операцию. По структурному составу информационные совокупности можно разделить на реквизиты, показатели, документы,
Рисунок 1.5 - Структурные единицы информации
Элементарными неделимыми единицами технико-экономической информации являются реквизиты, выражающие определенные свойства объекта. Реквизиты подразделяются на реквизиты-признаки и реквизитыоснования. Реквизиты-признаки характеризуют свойства описываемого объекта (фамилия, имя, отчество исполнителя; место действия (наименование порта, участка трассы); наименования судна, груза, вида операций и т.д.). Реквизиты-основания дают количественную или качественную оценку этих свойств, выраженную, как правило, в определенных единицах измерения (например, в штуках для количества выпускаемых изделий; в рублях для цены на изделия и т.д.). Отдельно взятые реквизиты-признаки и реквизиты-основания экономического смысла не имеют, поэтому применяются только в сочетании друг с другом.
Совокупность логически связанных реквизитов-признаков и реквизитов-оснований, имеющих экономический смысл, называется показателем.
На основе показателей строятся документы. Документы,
используемые в процессе управления, могут включать один или несколько показателей. Совокупность документов или их частей, объединенных по определенному признаку и представленных в возможных формах представления данных, образует файл. Показатели по своему смыслу и, следовательно, типу представления могут быть различными.
В разнообразных формах документов часто встречается тип структур данных, называемый запись. Запись – это конечная группа разнотипных компонентов. При этом отдельные строки документов (например, табличных) рассматриваются как записи.
Типы компонент, составляющих записи, могут отличаться друг от друга и иметь, в свою очередь, структурный тип.
Файл представляет собой упорядоченную последовательность записей. Файлы являются динамическими структурами данных. Количество составляющих их записей в процессе решения задач может изменяться, однако, тип записей, составляющих файл, фиксирован.