
- •Введение в курс «Информационные технологии»
- •Модели информационных процессов
- •Структура базовой информационной технологии в управлении организационными экономическими системами
- •Логический уровень информационных технологий
- •Организация обслуживания вычислительных задач
- •Характеристика для потоков заявок:
- •Граф состояний системы обслуживания
- •Информационный процесс накопления данных
- •Idef-моделирование в программном продукте bPwin
- •Функциональное моделирование (методология idef0)
- •Диаграммы потоков данных (dfd)
- •Технология описание бизнес – процессов с помощью стандарта idef3
- •Возможности создания смешанной модели
- •Стоимостной анализ idef- модели
- •Возможность оценки затрат с использованием свойств, определяемых пользователем
- •Создание отчетов по модели
- •Область применения функциональных моделей
- •Нотации моделирования
- •Инструментальные средства для имитационного моделирования бизнес – процесса
- •Пример простейшей имитационной модели
- •Процесс документооборота (обработка документа).
- •Информационные процессы накопления данных
- •Инфологические модели
- •Пример составления матрицы смежности и информационного графа
- •Базы данных
- •Пример составления функциональной диаграммы для задачи организации управленческого учета
- •Оценка полноты и полезности процесса. Модель составляется в виде как должно быть или как есть
- •Глобальная, базовая информационная технологии
- •Базовые, общие, перспективные технологии на примере пищевой компании
- •Диаграмма, отражающая взаимодействие базовых и общих технологий
- •Особенности новых информационных технологий
- •Современные концепции и методы создания информационно– аналитических систем
- •Основные концепции обработки информации и создания информационных систем
- •Классификация информационных систем по виду режима анализа данных
- •Многомерный динамический анализ
- •Виртуальный куб данных
- •Пример olap–решений фирмы «Парус»
- •Примеры срезов кубов данных.
- •Технологии интеллектуального анализа данных (иад, bi – Business Intelligents)
- •Особенности технологии Data Mining
- •Классы информационных технологий и систем Data Mining
- •Технологии нейронных сетей.
- •Технология деревьев решений (Decision Tree).
- •Технологии ограниченного перебора.
- •Информационные технологии, основанные на знаниях
- •Модели представления знаний
- •Продукционные эс
- •Фреймовая модель представления знаний
- •Логические модели представления знаний
- •Модели представления знаний на основе семантических сетей
- •Другие методы представления знаний
- •Сетевые технологии Принципы построения глобальной сети Internet
- •Принципы построения ip-адресов
- •Электронная почта в Internet Принцип организации электронной почты в сети Internet
- •Система почтовых адресов
- •Доступ к информационным ресурсам Internet (краткая характеристика)
- •Основные компоненты технологии www (World Wide Web)
- •Принципы построения и интерпретации языка html
- •Общая схема построения элемента текста в формате html.
- •Кодировка гипертекстовой ссылки
- •Структура html – документа
- •Протоколы обмена гипертекстовой информации (html)
- •Тематика занятий
- •1. Введение
- •2. Общая классификация видов информационных технологий
- •3. Модели информационных процессов
- •4. Системный подход к решению функциональных задач и к организации информационных процессов
- •5. Глобальная, базовая и конкретные информационные технологии
- •6. Особенности новых информационных технологий
- •7. Объектно-ориентированные среды
- •8. Технологии разработки программного обеспечения
- •9. Заключение
По типу организации информационного обеспечения:
Локальные файлы информационной БД.
Локальные БД.
Распределенные БД.
Организация обслуживания вычислительных задач
Цель организации обслуживания вычислительных задач состоит в повышении следующих показателей работы системы:
малое время простоя;
высокая пропускная способность;
разумное время ожидания очереди заданий;
загруженность ресурсов.
Проектировщики создают математические модели.
Рис.6. Организация обслуживания заданий в многомашинной вычислительной системе
Здесь Д1 – диспетчер1, организующий очередь заданий; Д2 – диспетчер2, направляющий задания из очереди на обслуживание.
Зачастую этот поток и по времени носит случайный характер, и сами задания заранее неизвестны (например, для системы обслуживания заранее не известно какие билеты будут заказаны, на какую цену и т.д.).
Методом решения является теория массового обслуживания (математическая теория вероятности), или теория очередей.
Представим данную систему как систему с дискретными состояниями и непрерывным временем. Дискретное состояние означает, что в каждый момент времени строго определено время поступления, количество ЭВМ, количество заданий в очереди.
Предположения создания системы:
В системе протекают Марковские случайные процессы, т.е. для любого моменты времени его вероятностные характеристики не зависят от того, как система пришла в это состояние (например, процесс набора телефонного номера).
Потоки событий являются простейшими, т.е. характеризуются стационарностью, ординарностью, беспоследействием.
Стационарность – состояние, при котором вероятностные характеристики не меняются с течением времени.
Ординарность – означает, что события появляются по одиночке.
Беспоследействие – появление одной заявки не зависит от появления другой.
Число заданий в очереди не ограничено, но конечно.
Характеристика для потоков заявок:
–
среднее количество
заявок, поступивших в единицу времени;
– интенсивность
потока обслуживания, где
– среднее время
обслуживания.
Моменты поступления заявок и длительность их обработок случайны.
– состояние
системы, когда нет заданий;
– в системе одно
задание, и оно обрабатывается на ЭВМ1;
–
в системе два
задания, и они обрабатываются на ЭВМ1
и ЭВМ2;
…………
–
в системе n
заданий, и они обрабатываются на ЭВМ1
… ЭВМn;
–
в системе (n+1)
задание, одно из них стоит в очереди.
Граф состояний системы обслуживания
Рис.7. Граф состояний системы обслуживания
(Здесь стрелками обозначены переходы системы из одного состояния в другое.)
– вероятность
нахождения системы в
-
том состоянии;
,
где
– число возможных состояний. Равенство
говорит о том, что достоверно известно,
что система находится в каком-то из этих
состояний.
Необходимо найти
,
тогда мы сможем определить все остальные
характеристики.
,
где
– вероятность состояния системы, когда
нет заявок.
,
,
где
–
количество машин.
.
–
это выражение
показывает, что образовалась очередь
длительностью
.
– среднее число
занятых каналов.
–
среднее число
заданий в очереди.
– среднее время
пребывания в очереди.
Существует метод статистических испытаний, метод Монте-Карло, когда создается модель системы на компьютере, вводятся задания и статистически обрабатываются.
Информационный процесс накопления данных
Процесс накопления данных состоит из ряда процедур: выбор хранимых данных, собственно хранение данных, актуализация данных и извлечение данных.
Выбор хранимых данных предполагает, что данные надо разбить на группы: входные, выходные.
Idef-моделирование в программном продукте bPwin
В общем счете продуктов для моделирования процессов насчитывается 14 штук.
Программный продукт BPwin поддерживает 3 методологии моделирования:
IDEF0 – стандарт функционального моделирования;
DFD – (Data Flow Diagram), диаграммы потока данных;
IDEF3 – стандарт описания бизнес процессов.
Таким образом, данное приложение поддерживает 3 вида моделей: поток работ, поток данных и поток процессов.
Функциональное моделирование (методология idef0)
Методология IDEF0 (второе название SADT – техника структурного анализа и проектирования) – это технология анализа системы в целом как набора связанных между собой действий или функций. (Основной блок Activity – действие, активность). Данная модель описывается вне рамок времени, т.е. это модель статического моделирования.
Можно моделировать состояние системы как оно есть (As-Is, т.е. можно сделать «снимок» системы и составить модель этого состояния) или составить модель системы с учетом того, как должно быть (To-Be).
Основные требования стандарта IDEF0
Модель нотации представляет собой совокупность иерархически упорядоченных и взаимосвязанных диаграмм.
Вершина древовидной структуры представляет собой общее описание системы и ее взаимодействия с вешней средой. Эту диаграмму, т.е. диаграмму верхнего уровня, называют контекстной. (Чтобы увидеть дерево всех диаграмм в проекте BPwin, необходимо перейти в режим NodeTree).
После описания системы в целом производят ее разбиение на крупные фрагменты, т.е. производится ее декомпозиция. Такое разбиение продолжается до тех пор, пока в этом есть практическая необходимость.
Правила описания системы
Синтаксис описания системы в целом и каждого его фрагмента одинаков во всей модели.
Работы (Activity) обозначаются в виде прямоугольника:
Рис.8. Фрагмент описания системы (Activity)
где
1 – знак терминальности (показывает, есть ли у данного блока работы продолжение: если продолжения нет, то знак стоит; в противном случае знака нет);
2 – область стоимости работы в соответствующих единицах;
3 – область номера диаграммы.
Работа показана в форме глагола (например, «Выполнить», «Представить») или существительного глагольной формы (например, «Выделение»).
Взаимодействие работ с внешним миром и между собой описывается в виде стрелок. Стрелки представляют некоторую информацию и именуются существительными.
Рис.9. Контекстная диаграмма процесса изготовления детали
Различают 5 видов стрелок:
Входные. Они ставятся с левой стороны и описывают материал или информацию, которая преобразуется в данной работе.
Выходные. Они ставятся с правой стороны и описывают материал или информацию, которая производится данной работой (обязательно должна присутствовать хотя бы одна стрелка этого вида).
Управление – правила, процедуры или стандарты, нормативные акты, на основе которых должна осуществляться данная работа (также должна присутствовать хотя бы одна стрелка).
Ресурсы или механизмы (материальные, трудовые, финансовые ресурсы).
Стрелка для перехода на другую работу (модель).
Типы связей и работ.
Количество типов связей ограничивается.
Рис.10. Декомпозиция первого уровня процесса изготовления детали
Типы связей:
Прямая связь по входу (когда выход предыдущей работы связан с входом последующей).
Прямая связь по управлению (когда выход вышестоящей работы направляется на управление нижестоящей, может отсутствовать).
Обратная связь по входу.
Обратная связь по управлению (когда выход нижестоящей работы направляется на вход вышестоящей).
Связь вход – механизм (когда выход какой-либо работы может быть использован в виде ресурса, механизма в другой работе).
Назначение программного продукта BPwin – максимально автоматизировать процесс, проверять соответствие стандартам, автоматизировать подготовку отчета. Он позволяет находить слабые места (предусмотреть и оптимизировать управление и обратные связи).
Диаграммы потоков данных (dfd)
Методологию DFD целесообразно применять при моделировании информационных систем, содержащих хранилище данных.
Моделирование системы с использованием методологии DFD – это моделирование системы как взаимосвязанного набора действий, которые обрабатывают данные как внутри, так и вне границ моделируемой системы.
Рис.11. Пример описания изготовления детали в нотации DFD
Требования (нотации) к моделям DFD.
Рассмотрим 4 основные положения:
Работы (Activity) – объекты для описания функций (в данном примере это работы «Тестирование изделия», «Выработка рекомендаций», «Эксперты»).
Стрелки показывают потоки информации, движение документов. Могут быть двунаправленными.
Хранилище данных – моделирует место хранения информации («Данные по стандартам»).
Объект ссылки – моделирует объект, воздействующий на систему извне («Эксперты»).
В моделировании DFD для стрелок нет понятий вход и выход, т.е. неважно в какую грань они входят и из какой выходят.
Технология описание бизнес – процессов с помощью стандарта idef3
Используя данную технологию можно строить диаграммы, которые называются Work Flow Diagraming – диаграммы потока работ.
Данный стандарт применяется:
для улучшения понимания результатов моделирования;
для сбора информации о схеме работы (компании).
Рис.12. Пример описания изготовления детали в нотации IDEF3
Основные объекты нотации:
Работы (в данном примере это «Выбор способа изготовления детали», «Проверка качества полуфабриката», «Переработка полуфабриката в деталь»). Нижняя часть работ разбита для того, чтобы можно было ставить номера.
Стрелки. Они позволяют описать последовательность выполнения процессов, а также потоки информации и объектов.
Существует 3 вида стрелок:
сплошная. Обозначает временное предшествование работ (в данном примере третий блок предшествует второму и первому).
пунктирные. Отображают нечеткие отношения, т.е. взаимодействия между входными и конечными действиями.
двойная стрелка. Отображает объектный поток.
Перекрестки. В данном случае используется перекресток типа «и». Также могут использоваться перекрестки типа «или», «исключающее или». Перекрестки позволяют описывать ветвление бизнес – процесса. В данном случае только при одновременном появлении двух условий разрешается этап изготовления.
Программный продукт BPwin
Данный продукт позволяет дополнить диаграммы IDEF0 диаграммами DFD и IDEF3, в результате чего получается смешанная модель.
Работы нотаций различных видов обозначаются разным цветом: IDEF0 – зеленый цвет, IDEF3 – желтый цвет, DFD – синий цвет.
Стандарт IDEF3 обеспечивает дискретность моделирования процессов, что может использоваться для моделирования процессов во времени.
t
Проектиро-вание
Анализ
DFD
IDEF3
IDEF0
Рис.13. График временного использования нотаций IDEF0, IDEF3 и DFD
Возможности создания смешанной модели
Если необходимо составить смешанную модель, то надо обратиться в окно проводника, который показывает разрабатываемые проекты.
Рис.14. Дерево всех диаграмм процесса изготовления детали
Стоимостной анализ idef- модели
При проведении стоимостного анализа используется методика оценивания по технологии ABC (Activity Based Costing – действие, стоимостная оценка).
Технология ABC – технология выявления и исследования стоимости выполнения той или иной функции или действия.
Исходными данными для функции оценивания могут являться затраты на ресурсы (материально-технические, финансовые, людские и другие).
Результирующую продукцию называют объектом затрат.
Основные организационные единицы компании (отделы, департаменты) называются центрами затрат (Cost Center).
Рис.15. Фрагмент описания системы (Activity)
Основная идея технологии состоит в получении суммарной оценки затрат на работу всей системы на основании заданных оценок всех отдельных блоков.
Стоимостным анализом определяется:
Стоимость производимой продукции;
Затраты на сервисные услуги;
Затраты на предполагаемые изменения в технологии производства;
Определение узких мест, требующих наибольших затрат.
Основные этапы работы.
Определение единиц измерений. Это можно сделать в окне Edit/Model Properties/ ABC Units.
Определение центров затрат (например, закупка изделий, реклама, поддержка). Для этого выберите команду Edit/Cost Center Editor.
Применение ценовых методов к объектам модели, т.е. для каждого функционального блока задаются стоимости, при этом целесообразно идти с нижнего уровня.
Для IDEF0 ввод единиц осуществляется при помощи команды Activity Properties/Costs.
Вычисление общих затрат. Производится автоматически.
Возможность оценки затрат с использованием свойств, определяемых пользователем
UDP (User Defined Property) – свойства, определяемые пользователем.
Типы свойств, поддерживаемые BPwin:
BPwin поддерживает выпадающие списки для хранения информации об организации процесса или оценки его уровня;
Исполнимая UDP, т.е. содержащая ссылки на прикрепленные объекты, обрабатываемые другими программами;
Текстовые списки;
Детализация модели в части задания таких свойств, как время, стоимость, качество и ответственные лица за этот этап работ.
Для того чтобы задать эти свойства, необходимо выбрать команду Edit/UDP Definition…(откроется диалоговое окно UDP Name Editor).
Создание отчетов по модели
В отчет обязательно должна входить диаграмма.
Отчеты делятся на стандартные и нестандартные. К стандартным отчетам относятся следующие:
по диаграммам (diagram report);
по стрелкам (arrow report);
по затратам (activity cost report);
по объектам (diagram object report);
по использованным данным (data usage report);
по целостности модели (model consistency report).
Другие программные продукты для построения диаграмм
К российским программным продуктам для построения функциональных моделей относится продукт EMTool 1.1 фирмы Orient Soft (г. Минск). Данный продукт, реализованный целиком на русском языке, имеет все возможности построения моделей в формате IDEF0.
Продукт Design/IDEF фирмы Meta Soft Ware (американская разработка) поддерживает методы конструирования моделей в двух стандартах: IDEF0 и IDEF1X (стандарт информационного моделирования, необходимый при разработке баз данных).
Также существует ряд других продуктов, например, продукт ERwin.
Область применения функциональных моделей
Функциональные модели применяют для выполнения следующих задач:
QMS (Quality Management System) – система управления качеством (данная система представлена международным стандартом).
ISO 9000:2000 (год) – для представления процессов используют нотацию IDEF0.
TQM (Total Quality Management) – система управления качеством.
Нотации моделирования
Нотации моделирования – свод правил, которые применяются для различных типов моделирования.
Для анализа и проектирования сложных систем применяют функциональные, информационные и поведенческие модели, пересекающиеся друг с другом.
Функциональная модель описывает совокупность выполняемых системой функций, т.е. характеризует морфологию системы (IDEF0).
Информационная модель отображает отношения между элементами системы в виде структур данных. Правила составления информационной модели определяются стандартами IDEF1, IDEF1X (использовать данный стандарт позволяет программный продукт ERwin).
Функциональная и информационная модели описывают события в статике.
Поведенческая (событийная) модель описывает динамику функционирования, используя следующие категории:
состояние системы;
события;
переход из одного состояния в другое;
условия этого перехода;
последовательность событий.
Поведенческое моделирование описывается стандартом IDEF2.
Хотя в модели деятельности, составленной по стандарту IDEF3, реально не присутствует время, и ее приходится перерабатывать, однако на ее основе создаются поведенческие модели.
Инструментальные средства для имитационного моделирования бизнес – процесса
Имитационное моделирование – моделирование, применяемое для изучения изменения состояния системы с течением времени.
Дискретное имитационно-событийное моделирование (discrete event simulation) – моделирование дискретного состояния системы и каких-либо имеющихся событий (переход из одного дискретного состояния в другое).
Имитационные модели отличаются от классических моделей тем, что представляют изучаемую систему как набор элементарных модулей, связанных скорее логическими взаимодействиями, нежели чисто математическими формулами. Имитационную модель в отличие от статической можно проигрывать во времени и получать статистику происходящих процессов так, как это было бы в реальности. При этом изменение процессов ассоциируется с событиями, и проигрывание модели заключается в последовательном переходе от одного события к другому (ближе к стандартам событийного моделирования).
Имитационная модель применяется, когда математические модели оказываются слишком сложными (например, математическая модель массового обслуживания, решение которой представляется в формулах).
Программным средством, автоматизирующим модель, является пакет Arena компании Systems Modeling (моделируют технологические процессы, процессы в финансовой среде, системы массового обслуживания и т.д.).
Основные элементы:
Источники (Create) и стоки (Dispose) (т.е. входные – выходные). Источники – элементы, от которых в модель поступают информация или информационные объекты. Скорость их поступления может задаваться статистической функцией или другим способом.
Сток – устройство для приема информации или объектов.
Процессы (Process). В самой модели – это блок, который определяет процедуру обработки информации.
Очереди (Quene). Понятие очереди близко к понятию хранилища данных. Это место, где объекты ожидают обработки.
Существует два типа процедур в очереди:
Процедура в очереди LIFO (Last In First Out) – пришедший последним, первым отправляется на обработку.
Процедура в очереди FIFO (First In First Out) – первый пришедший первым отправляется на обработку.
Пример простейшей имитационной модели
Рис.16. Пример имитационной модели
Процесс документооборота (обработка документа).
Рис.17. Схема процесса документооборота
где блок «1» – поступление документов;
блок «2» – принять.
Очереди могут возникать перед предварительным просмотром и перед принятием решения. Они обозначаются иконками или графиком во времени.
Рис.18. Распределение очередей во времени
Имитационные модели создаются на основе функциональных статических моделей.
Последовательность моделирования:
Составление функциональной статической модели. Это можно сделать в программном продукте BPwin 4.0 с помощью стандарта IDEF3.
Имитационное моделирование. Данный этап моделирования может быть осуществлен на основании экспорта ранее разработанной модели в стандарте IDEF3 в программную систему Arena. Для этого в BPwin необходимо выбрать команду File/Export/Arena (т.е. программные продукты BPwin и Arena взаимосвязаны друг с другом).
Для установки пользователем свойств на экспорт для модели, построенной в стандарте BPwin, необходимо воспользоваться командой UDP.
Совместное моделирование с помощью продуктов BPwin и Arena позволяют повышать эффективность технологических процессов.
Информационные процессы накопления данных
Процесс накопления данных состоит из следующих основных процедур:
выбор хранимых данных;
хранение данных;
актуализация данных;
извлечение данных.
Информационный фонд системы управления должен формироваться на основе двух принципов: принципа необходимой полноты и принципа минимальной избыточности хранимой информации, т.е. должен осуществляться выбор данных (есть первичные данные, которые нужно проанализировать (верификация данных, форматирование), т.к. имеет смысл сохранять только конечные данные).
Хранение данных в памяти ЭВМ.
Для хранения данных действуют те же два принципа.
Структуры хранения данных, независимые от программ, использующих эти данные, получили название баз данных (БД).
Система управления БД – система для создания БД, их актуализации, извлечения данных и затем удаления данных.
На этапе актуализации и извлечения данных возникает круг задач поиска данных по заданным признакам, а также их сортировки.
Инфологические модели
Инфологической (концептуальной) моделью предметной области называется описание предметной области без ориентации на используемые в дальнейшем технические и программные средства (при переходе к физической реализации этой системы).
Задачей концептуального моделирования является построение канонической структуры информационной базы, т.е. структуры, которая характеризуется своей безизбыточностью (подразумевается, что данные разбиты на группы: входные, промежуточные и выходные).
Исходными для анализа информационного потока являются данные о парных взаимосвязях или отношениях.
Пусть
нам дано множество
элементов
.
Построим матрицу смежности для множества
.
Рис. 19. Матрица смежности для множества
где
элемент
,
,
.
принимает значение
,
или
,
если между элементами
и
имеется отношение (т.е. связь), и
принимает значение
,
или
,
если между элементами
и
такого
отношения нет.
С помощью информационного графа (граф – множество вершин) покажем:
,
где
– информационный
граф (в данном случае представляющий
множество из двух подмножеств);
– множество информационных элементов;
– определяет дуги
между элементами (если есть связь, то
дуга рисуется, если нет, то не рисуется).
Пример составления матрицы смежности и информационного графа
Пусть
задано множество
.
Тогда
Рис. 20. Матрица смежности для данного множества
Для
нахождения
нужно обратиться к элементам этого
столбца, равным
.
Для
нахождения
обратимся к третьему элементу.
– ни от каких
элементов не зависит.
Если в матрице 4 единицы, то должно быть 4 связи.
Рис. 21. Информационный граф множества
Недостатки модели на основе матрицы смежности:
Матрица смежности не гарантирована от избыточности и транзитивности.
Она не гарантирует от неточностей и ошибок.
и транзитом влияют на (т.е. через ).
В этой модели не выделены (явно не видны) входные, промежуточные и результирующие данные.
Для устранения недостатков матрицы смежности перейдем к построению матрицы достижимости.
Матрица
достижимости
– это квадратная бинарная матрица, в
которой запись
в каждой позиции
соответствует
наличию для упорядоченной пары элементов
смыслового отношения
достижимости
.
В противном случае элемент матрицы
имеет нулевое значение.
Правила составления матрицы достижимости:
Запись
в
-той
строке матрицы достижимости
соответствует всем элементам
,
достижимым из рассматриваемого элемента
.
Информационные элементы, строки которых в матрице не содержат единиц, являются выходными элементами, а информационные элементы, соответствующие нулевым столбцам, являются входными. Элементы, не имеющие нулевого столбца или строки, являются промежуточными.
Рис. 22. Матрица достижимости для множества
Столбцы матриц
и
отличаются тем, что в матрице
учитывается смысловое отношение между
элементами, а в матрице
– только непосредственное отношение.
Рис. 23. Граф для матрицы
Уровни:
–
уровень входных
элементов,
– уровень промежуточных элементов,
– уровень выходных элементов.
Граф, который получен после структуризации по наборам элементов , , и удаления избыточных элементов и связей, образует каноническую структуру базы.
Построив каноническую структуру базы, переходят к логической структуре базы, а затем к физической организации информационных массивов.
Базы данных
База данных – это совокупность взаимосвязанных данных, характеризующаяся возможностью использования для большого количества приложений, а также возможностью быстрого получения и модификации необходимой информации, минимальной избыточностью информации, независимостью от прикладных программ, общим управляемым способом поиска.
Актуализация данных предполагает изменение данных. Однако это не должно приводить к изменению прикладных программ (например, при поиске) и наоборот.
Сама база данных более стабильна, чем те прикладные программы, которые управляют данными.
Существуют следующие типы взаимосвязей между элементами базы данных:
–
одна запись зависит
только от одной другой;
–
ко многим;
–
многое ко многим.
Применение того или иного вида взаимосвязей определило 3 основных моделей БД:
иерархическая модель БД;
сетевая модель БД;
реляционная модель БД.
Рассмотрим пример.
Необходимо разработать иерархическую структуру БД для хранения информации о трех поставщиках (П1, П2, П3), которые поставляют три типа товаров (Т1, Т2, Т3) в различных комбинациях.
Иерархическая модель представляет собой древовидный граф, в котором объекты выделены по уровням подчиненности (ветвями вниз).
Правила построения иерархической модели:
Каждый порожденный узел не может иметь больше одного порождающего узла (т.е. должна присутствовать только одна входная стрелка).
В структуре должен быть только один корень.
В структуре узел обозначает запись.
Для поиска информации необходимо двигаться от корня к листьям (узлам, не имеющим входных стрелок).
Рис. 24. Иерархическая модель базы данных
В данном примере используется взаимоотношение .
Достоинства: позволяет описать структуру как на логическом, так и на физическом уровне.
Недостаток: жесткая фиксированность взаимосвязей между элементами (проблема с быстродействием).
Сетевая модель представляет собой диаграмму взаимосвязей, в которых допустимы любые виды связей и отсутствуют ограничения на число связей.
Используется взаимосвязь .
Требуется соблюсти только одно правило: связь между элементами должна включать основную и зависимую связи.
Рис. 25. Сетевая модель базы данных
Достоинством данной модели является большая информационная гибкость.
Недостаток тот же, что и в иерархической модели – достаточно жесткая структура, что препятствует дальнейшему ее развитию.
Реляционная (от relation – связь, отношение) модель.
Взаимосвязи между элементами данных представляются в виде двумерных таблиц, называемых отношениями.
Табл.1
-
Реляционный термин
Обычный, неформальный термин
Отношение
Таблица (плоская, двумерная)
Кортеж
Запись, строка
Атрибут
Поле, столбец
Свойства отношений:
Каждый элемент таблицы представляет собой один элемент данных (повторяющиеся группы данных должны отсутствовать).
Элементы столбца имеют одинаковую природу (столбцы имеют имена).
В таблице нет двух одинаковых строк.
Строки и столбцы могут просматриваться в любом порядке.
Преимущества:
Простота этой логической модели.
Гибкость системы защиты информации (один пользователь может смотреть несколько столбцов)
Независимость данных от прикладной программы, которой они обрабатываются.
Возможность применения строгой теории реляционной алгебры (алгебры отношений).
R1 |
П1 |
R2 |
Т1 |
|
П2 |
|
Т2 |
|
П3 |
|
Т3 |
Все значения данных являются атомарными (в каждой таблице на пересечении каждой строки и каждого столбца находится только одна запись).
-
R3
П1
Т1
П1
Т2
П1
Т3
П2
Т1
П2
Т3
П3
Т2
П3
Т3
Реляционная модель БД имеет дело с тремя аспектами данных:
структура данных;
целостность данных;
манипулирование данными.
Структура – это логическая организация данных.
Целостность данных – это безошибочность и точность информации.
Манипулирование данными – это действие, совершаемое над данными в БД.
Пример составления функциональной диаграммы для задачи организации управленческого учета
В процессе деятельности каждого предприятия существует необходимость составления учетов двух типов: бухгалтерского (жестко регламентированного) и управленческого. Управленческий учет не регламентируется законодательно, а определяется, прежде всего, целями предприятия. Однако в мировой практике существует ряд рекомендаций (этим занимается американский институт CIMA бухгалтеров в области управления). Данный институт определяет управленческий учет как деятельность по обеспечению руководства над информацией, которая необходима для управления предприятием с максимально возможной степенью эффективности. В большинстве работ по управленческому учету рассматривается учет по центрам ответственности, определяется система управленческой отчетности, определяется методика учета и распределения затрат и другое.
Для целостного представления бизнес – процесса предприятия целесообразно построение функциональной диаграммы модели этого процесса.
Перечислим основные элементы модели (в отчете по курсовой):
Название проекта («Организовать управленческий учет»).
Цель проекта («Подготовить рабочую модель бизнес – процесса для внедрения в организацию, на предприятие (в ВУЗе)»).
Бизнес – процесс – это любой рабочий процесс («Организация управления в коммерческом, государственном ВУЗе»).
Точка зрения (например, ректорат головного ВУЗа, студент, управленческое предприятие; один и тот же процесс с разной точки зрения выглядит по-разному).
Инструментарии, с помощью которых создается модель.
Ими является, например, методология модели IDEF0 с добавлением элементов IDEF3, DFD и программного приложения BPwin 4.0.
Список данных. Все данные отображаются в виде стрелок.
Существуют юридические нормативные акты, которыми ограничивается творчество: документы (документы о ВУЗовском образовании, устав ВУЗа, другие документы).
Перечень функций.
Глоссарий – словарь используемых терминов.
Например, для описания управленческого учета используется понятия центра ответственности, управленческого учета, методологии управленческого учета.
Центр ответственности – структурные сегменты предприятия, руководители, которых несут ответственность за конкретные показатели деятельности (центр затрат, собирающий информацию о затратах; центр прибыльности, анализирующий прибыльность и т. д.).
Управленческий учет – деятельность по обеспечению руководства предприятия информацией, необходимой для принятия управленческих решений.
Методология управленческого учета – совокупность приемов и методов ведения управленческого учета.
Указание на правовое (или техническое) обеспечение исследуемого процесса, то есть те юридические нормативные документы, которые были использованы при создании модели.
Контекстная и декомпозиционные диаграммы (например, информационную систему университета можно разбить на библиотеку и нетрадиционные электронные системы, а также пособия и метод. литературу, предоставляемую кафедрой);
Составить дерево функциональной модели (команда Node Tree);
Описание функциональных блоков модели (если в этом есть необходимость), что делает модель более конкретной.
Также необходимо учесть, как идут потоки информации.
Оценка полноты и полезности процесса. Модель составляется в виде как должно быть или как есть
Используемые при создании модели признаки: признак логики, формальные признаки (отсутствие обратных связей, перекрестков связей).
Глобальная, базовая информационная технологии
Базовые технологии – технологии, которые определяют суть производственной деятельности.
Общие технологии – это функциональные модули в модели, описывающие законченный процесс, который повторяется не менее, чем в двух базовых технологиях и существуют только совместно с ними.
Перспективные технологии – технологии, направленные на стратегические цели компании (стратегия развития).
Базовые, общие, перспективные технологии на примере пищевой компании
Допустим, что в результате анализа деятельности компании было выявлено 6 базовых, 4 общих и 4 перспективных технологии.
Диаграмма, отражающая взаимодействие базовых и общих технологий
Рис. 26. Диаграмма взаимодействия базовых и общих технологий
Здесь ТУ – технические условия, ТО – техническое обслуживание.
Перспективные технологии: строительство производственных мощностей, производство продуктов питания, контроль качества продукции, реализация продуктов собственного производства.
Все технологии сопровождаются потоками информации.
Построим функциональную модель деятельности копании. Выберем стандарт IDEF0/SADT (технология структурного анализа и проектирования). Также для стоимостного анализа используется и технология ABC – технология оценки стоимости.
Рис. 27. Контекстная диаграмма деятельности компании
Рис. 28. Декомпозиция первого уровня деятельности компании
Особенности новых информационных технологий
Автоматизированная информационная технология – это целостная техническая система, обеспечивающая целенаправленное создание, передачу, хранение и отображение информационного продукта (данных, идей, знаний как высшей формы деятельности) с наименьшими затратами и в соответствии с закономерностями той социальной среды, где развивается данная информационная технология.
Новыми информационными технологиями называют компьютерные технологии, отвечающие следующим требованиям:
имеющийся дружественный интерфейс работы пользователя;
использование телекоммуникационных средств (здесь предполагается, что компьютер имеет выход в сеть: локальную, корпоративную, глобальную). Техническими средствами являются периферийные (наличие сверх быстрых сканеров, цветных принтеров и т.д.).
обладание интеллектуальными возможностями.
К новым технологиям можно отнести автоматизированные банки данных.
Современные концепции и методы создания информационно– аналитических систем
Информационно–аналитическая работа – работа, которую выполняют специалисты по административному управлению.
Интеллектуальность информационно–аналитических систем (ИАС) возникает в случае наличия у системы функций, имитирующих решение человеком сложных задач в процессе его жизнедеятельности.
Основные концепции обработки информации и создания информационных систем
Задача обработки информации и создания информационных систем была поставлена еще в 80-х годах.
Основные концепции заключаются в следующем:
Хранилище данных (Data Warehouse).
Данные в хранилищах:
предметно-ориентированные (т.е. данные собираются по определенной области);
интегрированные (т.е. имеется несколько показателей, которые позволяют смотреть данные в интегрированном виде);
неизменчивые;
поддерживающие хронологию набора данных;
детализованные для целей поддержки управления.