Раздел 1. Описание информационной системы

Системой¹ называется некая совокупность элементов, обособленная от окружающей среды и взаимодействующая с ней как некое целое. Важной особенностью системы является невозможность выполнения отдельными элементами ее функций. Данная особенность получила наименование эмерджентности. Чем сложнее система, чем больше различие между ней и составляющими ее элементами.

Система взаимодействует с внешней средой. При этом можно выделить в общем виде следующие формы обмена:

• обмен энергией;

• обмен веществом;

• обмен информацией.

Системы можно разделить на два больших класса природные и искусственные. Искусственные системы создаются человеком в процессе его деятельности. В составе искусственных систем можно выделить три основных класса: технические, автоматизированные и организационные.

Системы созданные человеком возникают для удовлетворения определенной цели. При этом можно говорить о причинно – следственной цепочке:

Потребность – Цель – Функционирование системы – Результат.

В этой последовательности потребность можно определить как то, что объективно связывает человека с внешней средой, в том числе и с социальной, как некоторое условие обеспечения его жизнедеятельности и существования.

В свою очередь цель: это совокупное представление о некоторой модели будущего результата, способного удовлетворить исходную потребность при имеющихся реальных возможностях, оцененных по результатам опыта.

Для получения результата требуется определенный метод функционирования системы, то есть возникает потребность в управлении системой.

Управление системой в общем виде может быть реализовано тремя способами:

• формирование управления с учетом изменения выходных сигналов;

• формирование управления с учетом изменения выходных сигналов и изменений в структуре системы;

• формирование управления с учетом изменений выходных сигналов, структуры и с учетом влияния внешней среды.

Последние два способа управления следует отнести к адаптивному типу управления.

В системах управления любого типа выделяют следующие составные элементы множество входных сигналов X, множество выходных сигналов Y и каналы воздействия на систему возмущений V (см. Рис.1.1). В формализованном виде в данные множества могут быть представлены как:

X={x₁,x₂,…,x_i} (1.1)

Y={y₁,y₂,…,y_i} (1.2)

V={v₁,v₂,…,v_i} (1.3)

Рис. 1.1. Система с прямым контуром управления.

Внешние возмущения в системе представляют собой «шум» помехи. На (Рис. 1.1). Показана система с открытым контуром управления. Для контроля за правильностью работы системы и обеспечения ее устойчивости используют замкнутый контур управления, как это показано на (Рис. 1.2). Такие системы называются системами с обратной связью. В большинстве систем реализуется принцип отрицательной обратной связи. Разница между обобщенным входом X и обобщенным выходом Y называется рассогласованием системы. Отсутствие рассогласования означает, что система точно выполняет свои функции.

Рис.1.2. Систем с замкнутым контуром управления.

Важным системным понятием является понятие элемента и структуры. Введем следующие определения:

• Элементом системы называется ее неделимая часть.

• Структурой системой называется совокупность ее элементов связанных определенным образом. В общем виде структуру системы можно описать с помощью формулы:

S={e_i,_j} (1.4)

где i и j изменяются от 1..n; n – число связей в системе.

Динамическое поведение системы во времени характеризуется изменением ее параметров состояния во времени. Это множество стабильных значений переменных параметров элементов системы. Переход из одного состояния в другое – процесс в системе. В свою очередь процессы в системе могут быть как устойчивыми, так и не устойчивыми. Неустойчивый процесс ведет к разрушению структуры системы.

Создаваемые человеком системы ­– это сложные системы и большие. Под сложными системами следует понимать такие системы, при изучении которых можно выделить отдельные подсистемы. Большие системы это пространственно распределенные сложные определенным образом взаимодействующие друг с другом.

В сложных системах их структуру можно рассматривать как состояние, возникающее в результате многовариантного и неоднозначного поведения многоэлементных структур. Для таких систем характерны следующие особенности:

• они развиваются вследствие открытости;

• к ним поступает энергия извне;

• внутренних процессов нелинейности;

• в них присутствуют особые режимы с обострением и наличия более

одного устойчивого состояния.

Режимы с обострением – точки бифуркации. Такие режимы наблюдаются при смене установившегося режима работы системы. Точка бифуркации – критическое состояние системы, при котором система становится неустойчивой и возникает неопределенность: станет ли состояние системы хаотическим или она перейдет на новый, более дифференцированный и высокий уровень упорядоченности. Такие точки обладают следующими свойствами:

Непредсказуемость. Обычно точка бифуркации имеет несколько веточек аттрактора (устойчивых режимов работы), по одному из которых пойдёт система. Однако заранее невозможно предсказать, какой новый аттрактор займёт система.

Точка бифуркации носит кратковременный характер и разделяет более длительные устойчивые режимы системы.

Системы такого рода являются предметом изучения синергетики.

Технические системы управления – это системы, кото­рые содержат в качестве элементов технические устройства и мо­гут в течение некоторого интервала времени функционировать без участия человека.

Технические системы управления имеют следующие особен­ности:

• четко определенную единственную цель управления;

• отсутствие человека в контуре управления;

• достаточно высокую определенность исходных данных и воз­можность

• формализации процессов функционирования.

В технических системах легко выделить объект управления и управляющую си­стему.

Автоматизированные системы управления – это системы, включающие в качестве элементов, как технические системы, так и персонал, взаимодействующий с этими системами.

Организационные системы возникают в обществе. В качестве такой системы выступает коллектив людей деятельность которых сознательно координируется для достижения определенной цели.

Элемент системы — часть системы, имеющая определенное функциональное назначение. Сложные элементы систем, в свою очередь состоящие из более простых взаимосвязанных элементов, часто называют подсистемами.

Организация системы — внутренняя упорядоченность, согласованность взаимодействия элементов системы, проявляющаяся, в частности, в ограничении разнообразия состояний элементов в рамках системы.

Структура системы — состав, порядок и принципы взаимодействия элементов системы, определяющие основные свойства системы. Если отдельные элементы системы разнесены по разным уровням и внутренние связи между элементами организованы только от вышестоящих к нижестоящим уровням и наоборот, то говорят об иерархической структуре системы. Чисто иерархические структуры встречаются практически редко, поэтому, несколько рас ширяя это понятие, под иерархической структурой обычно понимают и такие структуры, где среди прочих связей иерархические связи имеют главенствующее значение.

Архитектура системы — совокупность свойств системы, существенных для пользователя.

Целостность системы — принципиальная несводимость свойств системы к сумме свойств отдельных ее элементов и, в то же время, зависимость свойств каждого элемента от его места и функции внутри системы.

Основное назначение информационных систем – предоставление конечным пользователям информации соответствующей определенному критерию. Развитие таких систем тесно связано с развитием вычислительной техники.

В общем случае под анализом понимается процесс исследования системы, основанный на ее декомпозиции с последующим определением статических и динамических характеристик со­ставляющих элементов, рассматриваемых во взаимосвязи с дру­гими элементами системы и окружающей средой.

Цели анализа системы:

• детальное изучение системы для более эффектив­ного ее использования и принятия решения по ее дальнейшему совершенствованию или замене;

• исследование альтернативных вариантов вновь создавае­мой системы управления с целью выбора наилучшего вари­анта.

Задачи анализа АСУ:

• определение объекта анализа;

• структурирование системы;

• определение функциональных особенностей системы управ­ления;

• исследование информационных характеристик системы;

• определение количественных и качественных показателей си­стемы;

• оценивание и оценка эффективности системы;

• обобщение и оформление результатов анализа.

Анализируемая информационная система представляет собой объект в предметной области. Выделение системы как объекта требует решения следующих основных задач:

• выделить анализируемую систему управления из окружающей среды;

• определить цели и задачи данной системы;

• произвести первичную декомпозицию системы с выделени­ем ее подсистем.

Процесс анализа системы может быть дополнен следующими действиями:²

выделяются подсистемы и помехи со стороны окружающей среды, оказы­вающие положительное или отрицательное влияние на процесс функционирование системы;

определяются основные и второстепенные критерии оценки функционирования системы;

делается попытки выделить некоторые общие алгоритмы функционирования системы.

Важным моментом системного анализа является выявление структуры изучаемой системы.

Понятие структуры зависит от задач исследования. Ниже приводятся примеры, подробное рассмотрение которых можно найти в книге.

При разра­ботке структуры автоматизированной информационной системы отрасли требуется решить следующие задачи:

• определить множество узлов системы и свя­зей между ними;

• классифицировать задачи, выполняемые с помощью технических средств автоматизированной системы;

• распределить задачи по подсистемам;

• выбрать программные и аппаратные средства, обеспечивающие эффективное функционирование системы.

При создании автоматизированной информационной системы для поддержки процесса управления технологическими процес­сами требуется:

разработать схему распределения технологических процессов по производственным подсистемам;

выделить и классифицировать функции управления по производственным подсистемам;

разработать или подобрать алгоритмы для реализации функций системы.

Функциональный анализ информационной системы позволяет оценить эффективность ее работы и при этом основное значение приобретают показатели:

• определение времени, которое необходимо системе для предоставления информационного ресурса конечному пользователю;

• степень соответствия полученных результатов запросу пользователя;

• вычислительные ресурсы, использование которых необходимо для обслуживания запроса пользователя;

• пропускная способность – количество документов и информационных запросов, обрабатываемых системой в единицу времени.

Дополнительно следует выделить такие особенности функционального анализа как производительность и надежность системы.

Производительность системы – количество пользователей и частота обращения с их стороны к системе.

Надежность – вероятность того, что система будет выполнять свои функции при заданных условиях в течение требуемого периода времени.

Следует так же учитывать типы информационных запросов, обслуживаемых системой.

Информационный анализ предусматривает исследование информационных потоков и массивов данных в данной системе. Информационный анализ позволяет выделить:

• методы и средства передачи данных;

• методы и средства обработки данных;

• методы и средства хранения данных;

• методы и средства представления данных;

• методы и средства ввода – вывода данных.

Перечислим показатели, используемые в процессе информационного анализа:

• количество и скорость передачи информации;

• достоверность передаваемых сообщений;

• направление информационных потоков;

качественный состав информации.

Для выполнения информационного анализа системы выполняют следующие действия:

• разбиение информационной системы на подсистемы;

• определение направлений информационных потоков и их характеристик.

Для выделения параметров функционального и информационного анализа рассмотрим процесс передачи данных по обобщенному каналу связи.

Передача информации по каналу связи предусматривает использование следующей функциональной цепочки:

• источник информации;

• кодирующее устройство;

• канал связи;

• декодирующее устройство;

• приемник информации.

Процесс передачи происходит при наличии помех со стороны внешней среды. При проведении информационного анализа следует учитывать ряд особенности процесса передачи.

Информационная система является разновидностью автоматизированных систем. Основная цель создания таких систем предоставление конечным пользователям доступа к данным необходимым для их практической деятельности. В составе автоматизированных информационных систем можно выделить следующие основные компоненты:

• обсуживающий персонал;

• пользователи;

• интерфейс;

• массив данных;

• процессор.

Пользователи – используют систему для удовлетворения своих информационных потребностей.

Интерфейс – совокупность правил и методов взаимодействия пользователей с системой. В общем виде интерфейс определяет правила ввода данных и правила предоставления результатов работы пользователям. В большинстве современных информационных системах используется концепция графического оконного интерфейса.

Массив данных ­– информационная база данных или база знаний системы. В составе хранилища данных можно выделить собственно базу данных и базу метаданных. В базе данных хранятся сведения из предметной области системы, а в базе метаданных хранятся «сведения о данных». Мета данные можно рассматривать как электронный каталог базы данных.

Процессор – исполнительная часть система, вычислительные ресурсы. В составе процессора системы можно выделить следующие составляющие: один или несколько процессоров, оперативную память для временного хранения результатов работы системы и программное обеспечение необходимое для обработки данных.

В состав программного обеспечения входит операционная система и прикладные программы для работы с данными.

В современных информационных системах в качестве программного обеспечения используются системы управления базами данных (СУБД).

Любой экономический объект — предприятие, организация, фирма, производственно-хозяйственная и финансовая деятельность которых является объектом познания и отражения бухгалтерского учета, — представляет собой сложную, динамичную и управляемую систему.

Система — это упорядоченная совокупность разнородных элементов или частей, взаимодействующих между собой и с внешней средой, объединенных в единое целое и функционирующих в интересах достижения единой цели/целей.

Экономическая информационная система (ЭИС) представляет собой совокупность организационных, технических, программных и информационных средств, объединенных в единую систему с целью сбора, хранения, обработки и выдачи необходимой информации, предназначенной для выполнения функций управления.

Одной из функций поддерживаемых ЭИС является учёт.

Хозяйственный учет представляет собой совокупность бухгалтерского, оперативного и статистического учета. Учет – одна из наиболее трудоемких функций управления. Отличительной чертой учета является большая массовость и однородность исходных и итоговых показателей. Как правило, итоговые показатели формируются путем многократной группировки по различным признакам исходных первичных данных без применения сложных расчетов.

Товародвижение - это сложный экономико-организационный процесс, который протекает как в пространстве, по каналам сферы товарного обращения, так и во времени, от момента формирования ассортимента в пунктах производства до момента реализации товара в пунктах потребления. Товародвижение включает в себя весь комплекс хозяйственных отношений, возникающих на различных стадиях движения продукта - от момента преобразования природных ресурсов до получения конечных потребительских благ. Потребление является заключительным этапом процесса воспроизводства. В потреблении продукт находит общественное признание, а процесс производства свое экономическое завершение. Однако потребление отделено от производства в пространстве и во времени. А товар в месте своего производства располагает только потенциальной потребительной стоимостью. Чтобы потребительная стоимость превратилась в реальную, действительно способную удовлетворять определенные потребности, товар должен быть доставлен к месту потребления. Следовательно, возникает объективная необходимость в перемещении товара, т.e. организации процесса товародвижения. При этом вначале необходимо определить, каким образом будет организовано хранение, грузовая обработка и перемещение товаров, чтобы они оказались доступными для потребителей в нужное время и в нужном месте.

Процесс товародвижения по своей экономической сути можно разделить на два этапа. На первом этапе товары из районов производства доставляются в районы потребления. На втором - происходит обеспечение товарами народного потребления розничной торговой сети, товародвижение принимает форму товароснабжения.

Бухгалтерский учет реализации товаров на данном предприятии осуществляется по мере поступления денег в кассу от покупателей и ежемесячном пересчёте товаров оставшихся в магазине (ревизия).

Товар в магазин доставляется тремя путями: поставщиками, экспедиторами или заказывается руководителем предприятия у оптовых фирм или производителей отдалённых регионов. Поставщики – это сторонние ³организации, которые сами доставляют товар в магазины. Экспедиции – это подразделение фирмы, занимающееся закупкой и доставкой товаров у оптовых фирм.

Работа с постоянными поставщиками происходит следующим образом:

Поставщики завозят товар с определённой периодичностью, продавцы, зная эту периодичность, подготавливают заявки на требующиеся наименования товара к приезду поставщиков;

Продавцы отдают заявку поставщику;

На основе заявки поставщик отгружает товары, и отдаёт фактуру – регламентированный документ, на основе которого продавцы оплачивают товар;

Продавцы проверяют наличие товара по фактуре;

Продавцы расплачиваются с поставщиком.