книги из ГПНТБ / Брага, В. В. Основы технологии машинной обработки статистической информации [учеб. пособие]

к применению более производительных машин, не изменяя имею­ щиеся программы. На этих ЭВМ третьего поколения можно одно­ временно решать несколько различных задач по разным програм­ мам (т. е. имеется возможность многопрограммной работы). Пока решается одна задача, данные другой задачи могут вводиться в

машину, третьей — выводиться из машины. Это обеспечивается спе­ циальным устройством прерывания программ; в этом случае ма­ шина работает в системе «разделения времени».

Одним из главных достоинств единой системы ЭВМ является включение в ее состав терминальных устройств. Это позволяет использовать ЭВМ на значительном расстоянии. Терминальные устройства можно будет устанавливать в экономических отделах статистического управления; тем самым будет обеспечен непо­ средственный доступ экономистов к машине для наведения спра­ вок, получения необходимых запросов и т. д. Увеличенный объем оперативной и внешней памяти даст возможность более эффек­

графической информации дадут возможность получить в качестве выходных документов графики. Машины третьего поколения имеют хорошо развитую систему автоматизации программирования, до­ пускающую широкое использование различных алгоритмических языков.

Единая система ЭВМ, обладающая конструктивно-технологи­ ческой, кодовой и программной совместимостью, наиболее полно удовлетворяет требованиям автоматизированной системы государ­ ственной статистики, построенной по территориально-иерархиче­

экономического анализа. Она отражает деятельность организации через системы натуральных, стоимостных и других показателей, которые можно фиксировать, обрабатывать, преобразовывать, хра­ нить, передавать. Экономическая информация отражается в пер­ вичных документах, а также на машинных носителях: перфокартах, перфолентах, магнитных лентах. На основе анализа экономической информации принимаются решения по экономическому развитию

20

скую информацию. Конечная ее цель — обеспечить информацион­ ную базу для оптимального планирования и управления народ­ ным хозяйством. Статистическая информация и другие подсистемы имеют ряд как общих свойств, так и отличительных.

К общим свойствам можно отнести следующие:

статистическая информация является частью выходящей инфор­ мации отчитывающихся организаций. Она характеризует выпол­ нение плана за отчетный период;

наряду со статистической информацией, характеризующей от­ четные данные, в отчетах используется информация из плановых расчетов( плановые данные);

все экономические информационные подсистемы характеризуют явления при помощи цифровых показателей. Показатель можно рассматривать как единицу измерения экономической информации, состоящую из реквизитов. Определяющим среди них является числовое выражение (основание). Реквизиты, характеризующие обстоятельства, при которых происходил процесс и появилось чис­ ловое содержание, называются признаками. Таким образом, каж­ дый показатель состоит как бы из двух частей: признаков и осно­ вания. Каждый реквизит имеет форму и содержание. Форма — это наименование реквизита, содержание—его алфавитное, цифровое или алфавитно-цифровое значение. Формой реквизита служит на­ звание строки или графы документа, имеющее алфавитное или цифровое значение. Содержание признака может быть буквенное, индексное или цифровое; содержание основания обычно выражено числом.

Рассмотрим, например, один из показателей «Отчета о работе грузового автомобильного транспорта и себестоимости грузовых автоперевозок» (форма № 2-тр)—списочное число автомобилей на конец отчетного года. Количественное выражение показателя — это основание; допустим, оно равно 523. Однако количественное выражение еще не показатель. Количественное выражение необхо­ димо увязать с рядом признаков: названием предприятия, подчи­ ненностью главку, министерству, отношением к отрасли народного хозяйства, территориальной принадлежностью и т. д. Таким обра­ зом, показатель представляет собой совокупность количественносуммового выражения и признаков.

Статистические показатели отличаются от показателей бухгал­ терского учета. В учете показатель, точнее, основание показателя, является результатом счета, взвешивания, измерения. Учетные по­ казатели составляют сводные бухгалтерские и статистические дан­ ные, т. е. входящую информацию. Следовательно, показатели почти всегда поступают в информационную статистическую си­ стему извне. Исключение составляют относительные величины, по­ лучаемые в результате обработки входящих данных, а также дан­ ные некоторых единовременных или выборочных обследований. Таким образом, одной из функций системы ЦСУ СССР является преобразование показателей (получение различных группировок).

21

В этом состоит одно из отличий бухгалтерского учета от статисти­ ческого;

для статистических показателей, как и для показателей учета, характерно наличие ряда признаков, общих для информации, со­ держащейся в документе (наименование территории, отрасли и подчинения). Поскольку в ЦСУ СССР система показателей уже сформирована, для них характерно наличие единых номенклатур кодов территории, отраслей и подчинения. Сюда поступают, как правило, показатели, основания которых имеют абсолютное выра­ жение (количественное и стоимостное), а в результате обработки могут возникнуть относительные (вторичные) показатели.

Статистическая информация имеет и свои отличительные черты. Приведем некоторые из них.

В статистике, например, алгоритм исчисления некоторых свод­ ных показателей не зависит от характера деятельности предприя­ тия. Исчисляются они по единой в системе ЦСУ СССР методологии. В отчитывающейся организации одни и те же показатели, отра­ жающие различную сущность, имеют разную методику исчисления, хотя есть показатели, алгоритм получения которых один для всех предприятий и не зависит от характера их деятельности.

Информационные системы предприятия имеют дело с большим числом разновидностей материалов, изделий, операций и т. д. Каждому предприятию присущи свои виды материалов, продукции, свои единицы измерения. В то же время органы ЦСУ СССР распо­ лагают единой в масштабе страны номенклатурой и установлен­ ными единицами измерения. Число позиций в номенклатуре точно определено; она может незначительно расширяться по решению от­ раслевых отделов ЦСУ СССР.

Одна из:' задач статистики — получение обобщающих характе­ ристик. Поэтому здесь наряду со сплошным наблюдением широко применяется выборочный метод, а на предприятиях регистрируются все факты деятельности.

Система ЦСУ — многозвенная система, где на каждом этапе весьма часто значение показателей укрупняется в результате вве­ дения более крупных группировочных признаков. Именно поэтому приобретает существенное значение углубленная или более под­ робная обработка данных на каждом уровне, так как следующий уровень может иметь дело с укрупненными итогами.

Одни и те же статистические показатели могут быть показате­ лями отчетного периода, затем показателями соответствующего прошлого периода и элементами динамического ряда, используе­ мыми для анализа и контроля статистического материала. Следо­ вательно, показатель, однажды введенный в систему, должен хра­

22

лей, структуры форм подчиненности и т. д. В этом случае измене­ ние реквизитов признака (наименования территории или отрасли) влечет за собой изменение основания в сводном итоге. Таким образом, статистический показатель, однажды введенный в си­ стему, используется многократно, но уже в виде внутренней инфор­ мации системы. Отсюда вытекает важная особенность: в системе постоянно увеличивается объем внутренней информации, которая участвует в обработке вновь поступающей информации.

На основании характеристики статистической информации классифицируем ее по ряду признаков, имеющих принципиальное значение при машинной обработке.

Статистическую информацию подразделяют на входящую и исходящую. На каждом уровне системы определен состав входя­ щей и исходящей информации. Источниками входящей информа­ ции могут быть различные отчитывающиеся организации, число которых относительно постоянно для каждого статистического органа, и статистические органы, подчиненные данному статисти­ ческому управлению. Таким образом, часть исходящей информа^ ции нижестоящего уровня является входящей информацией выше­ стоящего уровня.

Можно считать, что в органах ЦСУ СССР первичная информа­ ция не создается. Поэтому информация, поступающая от отчиты­ вающихся организаций (данные первичного учета), фактически является вторичной. Другой источник входящей информации — это информация о планах, поступающая из соответствующих ди­ рективных органов. Следует отметить, что отчетная информация движется снизу вверх, информация о планах, как правило, -сверху вниз.

Исходящая информация может быть внешней и внутренней. Исходящая внешняя информация может быть разделена на инфор­ мацию, представляемую в вышестоящий уровень системы, и ин­ формацию, представляемую органам управления данного уровня. Это деление исходящей внешней информации присуще только районному, областному и республиканскому уровням. Исходящая внутренняя статистическая информация используется для состав­ ления динамических рядов, исчисления индексов, темпов роста, т. е. в конечном итоге она используется для получения новой исхо­ дящей информации.

Деление статистической информации на входящую и исходя­ щую имеет значение при организации системной обработки ком­ плексов статистических задач. Так, выделение исходящей внешней информации, передаваемой с одного уровня на другой, позволяет не только представить ее в виде сводных таблиц, но и записать на машинные носители — магнитные ленты. Исходящую внешнюю информацию необходимо выделять и для построения более рацио­ нальных потоков информации, когда часть такой информации бу­ дет поступать в вышестоящий уровень, минуя промежуточный.

Объем входящей информации от отчитывающихся организаций

23

необходимо знать для определения технической мощности вычис­ лительных центров, для разработки вопросов информационного со­ пряжения с автоматизированными системами управления отчи­ тывающихся организаций.

Изучение исходящей внешней информации необходимо для организации взаимодействия с отраслевыми автоматизированными системами, АСПР и др. В условиях проектирования АСГС эти связи требуется четко определить: выявить состав показателей, выбрать тип машинного носителя для обмена информацией, спо­ соб записи информации на нем, решить вопросы совместимости машинных носителей.

По степени обработки статистическая информация несколько условно может быть разделена на первичную, промежуточную, исходящую и сводную.

Первичная информация подлежит машинной обработке. Сте­ пень обработки может быть различной, но в любом случае на основании первичной информации должна быть получена исходя­ щая информация. Исходящая информация в статистике не всегда бывает сводной. Возможны случаи, когда исходящая информация содержит помимо сводных итогов также первичные данные (от­ четы}, из которых эти итоги получены. Однако эту первичную информацию нельзя считать необрабатываемой, так как, даже если она Ті не участвует в итогах, она подвергается сортировке и логи­ ческому контролю. Иногда вычисляются какие-нибудь дополни­ тельные величины; другими словами, характер обработки сводной информации и исходящей может быть различным.

Промежуточная информация возникает в момент преобразова­ ния первичной информации в сводную. Промежуточная информа­ ция может быть записана в памяти ЭВМ и использоваться в даль­ нейшем для получения сводной информации.

Классификация статистической информации по степени обра­ ботки позволяет правильно сформулировать алгоритм обработки, описать процесс преобразования первичных данных в сводные, определить сложность обработки статистической задачи, что в конечном итоге может влиять на выбор класса вычислительных машин.

Количественные характеристики первичной и сводной информа­ ции дают возможность рассчитать машинное время для решения задачи на ЭВМ, а также определить мощность средств вычисли­ тельной техники.

По степени изменчивости (стабильности) статистическую инфор­ мацию можно разделить на следующие группы:

постоянно хранимую и не изменяющуюся. во время хранения; постоянно хранимую и изменяющуюся в течение периода хра­ нения в зависимости от изменения административно-территориаль­ ного деления страны, структуры отраслей, изменения цен и т. д.; сюда можно отнести данные прошлых периодов. На долю этой информации приходится большая часть информации, хранящейся

24

Глава II

ОС Н О В Н Ы Е УСТРОЙСТВА ЭВМ

ИНЕКОТОРЫЕ ВОПРОСЫ П Р О Г Р А М М И Р О В А Н И Я 1

§ 1. ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ И ОСНОВНЫЕ УСТРОЙСТВА ЭВМ

Электронная вычислительная машина —это сложное автома­ тическое устройство, состоящее из электронных элементов и логи­ ческих схем и предназначенное для выполнения арифметических и логических операций. ЭВМ отличаются от других вычислитель­ ных машин большей скоростью вычислений, гибкостью в работе, наличием запоминающего устройства, способного хранить всю предназначенную для обработки информацию и машинную про­ грамму, в соответствии с которой происходит решение задачи.

По назначению ЭВМ подразделяются на вычислительные и управляющие. Управляющие ЭВМ предназначены для автомати­ зации управления производственными процессами и применяются в основном на предприятиях с непрерывным характером произ­ водства. Для обработки экономических задач такие машины не применяются, поэтому они здесь не рассматриваются. Вычисли­ тельные ЭВМ предназначены для решения массовых информацион­ ных задач. Среди них можно выделить универсальные и специали­ зированные машины. Специализированные ЭВМ применяются для* решения какой-то определенной задачи или круга определенных задач. Универсальные ЭВМ решают широкий круг разнообразных экономических, логических и научно-технических задач в соот­ ветствии с заданной машинной программой. В системе ЦСУ СССР

используются только универсальные ЭВМ («Минск-22», «Минск32»). Они подразделяются по системам счисления, по форме пред­ ставления чисел, по производительности, по способу обработки информации, по типу команд, по организации вычислительного процесса и т. д.

Несмотря на многообразие типов и видов, ЭВМ состоит из тех же основных устройств, которые имеются почти во всех вычис­ лительных машинах: устройства ввода данных, запоминающего устройства (внутренняя и внешняя ггамять), арифметического устройства, устройства управления, устройства вывода данных.

1 В основу взяты машины «Минск-22», «Минск-32», которые наиболее широко применяются в системе ЦСУ СССР

26

Устройства ввода, вывода и внешнюю память называют внеш­ ними устройствами машины, а арифметическое устройство, устрой­ ство управления и оперативное запоминающее устройство — вычис­ лителем или процессором машины. Все устройства связаны между собой и выполняют определенные действия (р-ис. 2). Каждое устройство выполнено в виде отдельного блока, иногда ряд устройств объединены в один блок.

Прежде чем рассматривать основные устройства, приведем не­ которую аналогию в решении статистических задач на вычисли­ тельных перфорационных машинах и ЭВМ.

Isa I I

' Г s s s

Рис. 2. Блок-схема ЭВМ

Как перфорационные, так и электронные машины восприни­ мают информацию с машинных носителей. Поэтому перенос дан­ ных статистических отчетов на машинные носители и их контроль обязательны при обработке на ВПМ и ЭВМ. Если для ВПМ ис­ пользуются только перфокарты, то в качестве машинных носите­ лей для ЭВМ применяют перфокарты, перфоленты, специализиро­ ванные бланки и ряд менее распространенных носителей. Подго­ товка машинных носителей для ЭВМ осуществляется при помощи перфораторов для пробивки перфокарт, ленточных перфораторов, устройств подготовки данных на перфолентах, различных вычис­ лительных клавишных машин, агрегатирЬванных перфоприставками.

В осуществлении технологического процесса на ВПМ участвует комплекс машин. Основная машина здесь табулятор; на нем под-

27

считывают данные перфокарт и печатают сводные итоги в табли­ цах (табуляграммах). Перфокарты нужно предварительно обрабо­

ЭВМ способна выполнять комплекс операций (при обработке на ВПМ эти операции выполняются разными машинами): группи­ ровку информации, вычисление всех производных величин и свод­ ных итогов. Она также позволяет автоматизировать некоторые ручные операции, например арифметический и логический контроль входящих отчетов.

Имеются также принципиальные отличия в самой обработке информации на табуляторе и ЭВМ. При вводе перфокарт в табуля­ тор информация одновременно считывается и суммируется в счет­ чиках по какому-нибудь признаку. Так как емкость счетчиков не­ велика (во всех счетчиках табулятора ТА80 содержится 120 раз­ рядов), то в них удается подсчитывать ограниченное число пока­ зателей с различными степенями итогов. После поохождения на табуляторе группы перфокарт с одним признаком (например, ка­ кого-либо одного министерства) машина печатает итоги, накоплен­ ные в счетчиках, гасит счетчики и начинает затем подсчитывать данные другого министерства, пока весь массив перфокарт, рас­ сортированных по министерствам, не пройдет через табулятор. Таким образом, при вводе данных с перфокарт в табулятор инфор­ мация только накапливается в счетчиках, нигде предварительно не фиксируясь, так как табулятор не имеет устройств для запоми­ нания входящих данных. Поэтому, чтобы сделать новую сводку с другим группировочным признаком, например по территории, пер­ фокарты нужно снова разложить на сортировальной машине по шифру территории и затем ввести в табулятор, где счетчики те­ перь уже будут подсчитывать данные по каждой территории.

Обработка данных на ЭВМ принципиально отлична. Здесь данные статистических отчетов вводятся в ЭВМ при помощи ма­ шинных носителей только один -раз. При вводе информация считы­ вается и заносится в запоминающее устройство машины, которое состоит из отдельных ячеек, причем каждой ячейке присваивается номер. Информация в запоминающем устройстве хранится в пер­ воначальном виде во время всего процесса решения задачи и ис­ пользуется для получения всех необходимых сводных таблиц б мдшине. Иначе в ЭВМ хранятся данные всех первичных стати­ стических отчетов, а также всевозможная справочная информа­ ция, например списки наименований. В процессе решения в соот­

28

признаку, а затем составляются сводные таблицы. Формы сводных таблиц как бы задаются в памяти машины, куда поочередно поме­ щаются и накапливаются данные первичных отчетов, расположен­ ные на магнитных лентах.

Все логические и арифметические операции выполняются в арифметическом устройстве (АУ) машины. Полученные сводные таблицы и промежуточные величины также размещаются в ячей­ ках запоминающего устройства ЭВМ. Окончательные результаты обработки через арифметическое устройство попадают на устрой­ ство вывода, где они печатаются в виде таблиц (одна за другой) или фиксируются на машинных носителях (перфокартах, перфо­ лентах).

рационные машины, выполняет все действия в соответствии со схемой коммутации. Настройка коммутационных досок не так гибка, поэтому диапазон решаемых задач ограничен. ЭВМ рабо­ тает при помощи команд, которые охватывают широкий круг дей­ ствий, что позволяет решать на ЭВМ различные задачи. Решение статистической задачи на ЭВМ — выполнение ряда простых опера­ ций. Каждая операция выполняется по специальной команде. По­ следовательность выполнения команд задается человеком. Машин­ ная программа состоит из отдельных команд, общее число команд при обработке статистических задач достигает 8—10 тыс. Все опе­ рации в ЭВМ, начиная от ввода исходных данных и кончая пе­ чатью сводных таблиц, выполняются при помощи отдельных команд.

Машинная программа предварительно записывается на спе­ циальные бланки, с которых производится пробивка программы на перфокарты или -перфоленты, и вводится в запоминающее устрой­ ство ЭВМ. Она должна быть введена в ЭВМ до ввода в нее исход­

собой набор цифр. Прежде всего команда указывает, какую опера­ цию надо выполнить, например сложить, умножить, напечатать.

надо взять исходные данные и куда поместить результаты вычис­

программного управления ЭВМ. Рассмотрим назначение отдель­ ных устройств машины.

Устройства ввода данных предназначены для ввода в оператив­ ное запоминающее устройство машины программы вычислений и

29