Зміст
1. Структура інформаційної системи
1.1 Типи забезпечують підсистем
1.2 Інформаційне забезпечення
1.3 Математичне та програмне забезпечення
1.4 Правове забезпечення
1.5 Класифікації інформаційних систем
1.6 Структура ІС
Підсистема - це частина системи, виділена за якою-небудь ознакою.
Загальну структуру інформаційної системи можна розглядати як сукупність підсистем незалежно від сфери застосування. У цьому випадку говорять про структурний ознаці класифікації, а підсистеми називають забезпечують. Таким чином, структура будь-якої інформаційної системи може бути представлена сукупністю забезпечують підсистем (рис.3.4).
Рис.3.4 Структура інформаційної системи як сукупність забезпечують підсистем
Серед забезпечують підсистем зазвичай виділяють інформаційне, технічне, математичне, програмне, організаційне і правове забезпечення.
Інформаційне забезпечення - сукупність єдиної системи класифікації і кодування інформації, уніфікованих систем документації, схем інформаційних потоків, що циркулюють в організації, а також методологія побудови баз даних.
Примітка. Системи класифікації і кодування інформації розглянуті в гл.2.
Уніфіковані системи документації створюються на державному, республіканському, галузевому та регіональному рівнях. Головна мета - це забезпечення порівнянності показників різних сфер суспільного виробництва. Розроблено стандарти, де встановлюються вимоги:
до уніфікованих систем документації;
до уніфікованих форм документів різних рівнів управління;
до складу та структурі реквізитів і показників;
до порядку впровадження, ведення та реєстрації уніфікованих форм документів.
Однак, незважаючи на існування уніфікованої системи документації, при обстеженні більшості організацій постійно виявляється цілий комплекс типових недоліків:
надзвичайно великий обсяг документів для ручної обробки;
одні і ті ж показники часто дублюються в різних документах;
робота з великою кількістю документів відволікає фахівців від рішення безпосередніх завдань;
є показники, які створюються, але не використовуються, та ін
Тому усунення зазначених недоліків є одним із завдань, що стоять при створенні інформаційного забезпечення.
Схеми інформаційних потоків відображають маршрути руху інформації і її обсяги, місця виникнення первинної інформації та використання результатної інформації. За рахунок аналізу структури подібних схем можна виробити заходи щодо вдосконалення всієї системи управління.
Приклад 3.10. Як приклад найпростішої схеми потоків даних можна навести схему, де відображені всі етапи проходження службової записки або записи в базі даних про прийом на роботу співробітника - від моменту її створення до виходу наказу про його зарахування на роботу.
Побудова схем інформаційних потоків, дозволяють виявити обсяги інформації і провести її детальний аналіз, забезпечує:
виключення дублюючої і невживаною інформації;
класифікацію і раціональне представлення інформації.
При цьому докладно повинні розглядатися питання взаємозв'язку руху інформації за рівнями управління (див. рис.3.2). Слід виявити, які показники необхідні для прийняття управлінських рішень, а які ні. До кожного виконавця повинна надходити тільки та інформація, яка використовується.
Методологія побудови баз даних базується на теоретичних засадах їх проектування. Для розуміння концепції методології приведемо основні її ідеї у вигляді двох послідовно реалізованих на практиці етапів:
1-й етап - обстеження всіх функціональних підрозділів фірми з метою:
зрозуміти специфіку та структуру її діяльності;
побудувати схему інформаційних потоків;
проаналізувати існуючу систему документообігу;
визначити інформаційні об'єкти й відповідний склад реквізитів (параметрів, характеристик), що описують їх властивості та назначеніе.2-й етап - побудова концептуальної інформаційно-логічної моделі даних для обстеженої на 1-му етапі сфери діяльності. У цій моделі повинні бути встановлені й оптимізовані всі зв'язки між об'єктами і їхніми реквізитами. Інформаційно-логічна модель є фундаментом, на якому буде створена база даних.
Примітка. З теорією і технологією побудови інформаційно-логічної моделі можна познайомитися в гл.15.
Для створення інформаційного забезпечення необхідно:
чітке розуміння цілей, завдань, функцій всієї системи управління організацією;
виявлення руху інформації від моменту виникнення і до її використання на різних рівнях управління, представленої для аналізу у вигляді схем інформаційних потоків;
вдосконалення системи документообігу;
наявність і використання системи класифікації і кодування;
володіння методологією створення концептуальних інформаційно-логічних моделей, що відбивають взаємозв'язок інформації;
створення масивів інформації на машинних носіях, що вимагає наявності сучасного технічного забезпечення.
Технічне забезпечення
Технічне забезпечення - комплекс технічних засобів, призначених для роботи інформаційної системи, а також відповідна документація на ці засоби і технологічні процеси.
Комплекс технічних засобів становлять:
комп'ютери будь-яких моделей;
пристрої збору, накопичення, обробки, передачі й виводу інформації;
пристрої передачі даних і ліній зв'язку;
оргтехніка й пристрої автоматичного знімання інформації;
експлуатаційні матеріали та ін
Документацією оформляються попередній вибір технічних засобів, організація їх експлуатації, технологічний процес обробки даних, технологічне оснащення. Документацію можна умовно розділити на три групи:
загальносистемну, що включає державні та галузеві стандарти з технічного обслуговування;
спеціалізовану, що містить комплекс методик по всіх етапах розробки технічного забезпечення;
нормативно-довідкову, використовувану при виконанні розрахунків по технічному
забезпечення.
До теперішнього часу склалися дві основні форми організації технічного забезпечення (форми використання технічних засобів): централізована і частково або повністю децентралізована.
Централізоване технічне забезпечення базується на використанні в інформаційній системі великих ЕОМ і обчислювальних центрів.
Децентралізація технічних засобів передбачає реалізацію функціональних підсистем на персональних комп'ютерах безпосередньо на робочих місцях.
Перспективним підходом слід вважати, мабуть, частково децентралізований підхід - організацію технічного забезпечення на базі розподілених мереж, що складаються з персональних комп'ютерів і великий ЕОМ для зберігання баз даних, загальних для будь-яких функціональних підсистем.
До засобів математичного забезпечення відносяться:
засоби моделювання процесів управління;
типові завдання управління;
методи математичного програмування, математичної статистики, теорії масового обслуговування та ін
До складу програмного забезпечення входять загальносистемні та спеціальні програмні продукти, а також технічна документація.
До общесистемному програмного забезпечення відносяться комплекси програм, орієнтованих на користувачів і призначених для вирішення типових задач обробки інформації. Вони служать для розширення функціональних можливостей комп'ютерів, контролю і управління процесом обробки даних.
Спеціальне програмне забезпечення являє собою сукупність програм, розроблених під час створення конкретної інформаційної системи. У його склад входять пакети прикладних програм (111 111), що реалізують розроблені моделі різного ступеня адекватності, що відображають функціонування реального об'єкта.
Технічна документація на розробку програмних засобів повинна містити опис задач, завдання на алгоритмізацію, економіко-математичну модель задачі, контрольні приклади.
Організаційне забезпечення
Організаційне забезпечення - сукупність методів і засобів, що регламентують взаємодію працівників з технічними засобами і між собою в процесі розробки і експлуатації інформаційної системи.
Організаційне забезпечення реалізує наступні функції:
аналіз існуючої системи управління організацією, де буде використовуватися ІС, та виявлення завдань, що підлягають автоматизації;
підготовку завдань до вирішення на комп'ютері, включаючи технічне завдання на проектування ІС та техніко-економічне обгрунтування її ефективності;
розробку управлінських рішень по складу і структурі організації, методології вирішення завдань, спрямованих на підвищення ефективності системи управління. Організаційне забезпечення створюється за результатами передпроектного обстеження на 1-му етапі побудови баз даних, з цілями якого ви познайомилися при розгляді інформаційного забезпечення.
Головною метою правового забезпечення є зміцнення законності.
До складу правового забезпечення входять закони, укази, постанови державних органів влади, накази, інструкції та інші нормативні документи міністерств, відомств, організацій, місцевих органів влади. У правовому забезпеченні можна виділити загальну частину, регулюючу функціонування будь-якої інформаційної системи, і локальну частину, регулюючу функціонування конкретної системи.
Правове забезпечення етапів розробки інформаційної системи включає нормативні акти, пов'язані з договірними відносинами розроблювача і замовника і правовим регулюванням відхилень від договору.
Правове забезпечення етапів функціонування інформаційної системи включає:
статус інформаційної системи;
права, обов'язки і відповідальність персоналу;
правові положення окремих видів процесу управління;
порядок створення та використання інформації та ін
Поняття "інформаційна система" широко використовується в сучасній комп'ютерній літературі. У різних джерелах дається дещо відрізняються один від одного визначень цього поняття.
"Автоматизована інформаційна система (АІС) - сукупність програмно-апаратних засобів, призначених для автоматизації діяльності, пов'язаної зі зберіганням, передачею та обробкою інформації".
Мабуть, найбільш ясним і простим є визначень, взятої з сайту http://ru. wikipedia.org. У ньому, проте, до складу інформаційної системи вводиться апаратні засоби, а наявність сховища даних передбачається не явно. Очевидно, автори припускають наявність ІС, не оперують безпосередньо зі сховищами даних, що є, так би мовити тільки посередниками.
Ми пропонуємо наступне визначення ІС.
Визначення:
Сукупність програмного забезпечення та електронного інформаційного сховища, що розробляється як єдина система і призначена для автоматизації певного роду діяльності буде називатися інформаційною системою.
Розглянемо зміст даного визначення. Перш за все, відзначимо, що об'єднання програмного забезпечення (можливо кілька програм) та інформаційного сховища є результат реалізації деякого проекту, що і підкреслюється словами "розробляється як єдина система". Звідси до речі і випливає, що оскільки програмне забезпечення та інформаційне сховище знаходяться в одній системі, отже, вони якось повинні взаємодіяти один з одним. З іншого боку, тут не йдеться, що всі програми і сховище, які включені в систему розробляються в рамках конкретного проекту, а тому будь-які програми і частини інформаційного сховища можуть бути включені в проект у вже готовому вигляді. У визначенні мовиться "розробляється", тобто ІВ може знаходитися в розробці, і доповнюватися новими програмами і т.п. Відзначимо також, що під "інформаційним сховищем" у цьому визначенні ми розуміємо всі дані, що зберігаються в зовнішній пам'яті, управління якими здійснює програмне забезпечення даної інформаційної системи.
Нарешті у визначенні сказано, що система призначена для автоматизації будь-якої діяльності, а, отже, по-перше, ІС призначена для використання в деякій професійній галузі, а по-друге, інформаційне сховище спроектовано для зберігання даних мають цілком певну область застосування, т . е. відбиває цілком конкретну предметну область.
Визначення:
Під предметною областю в даній книзі будемо розуміти частину області знань, призначену для автоматизації за допомогою інформаційної системи і схематично представлену в інформаційному сховищі.
Зауваження:
Часто інформаційні системи називають "автоматизованими системами" або "автоматизованими інформаційними системами", бажаючи підкреслити використання, при їх побудові електронно-обчислювальної техніки. Нам немає потреби використовувати таке доповнення, так як використання обчислювальної техніки у функціонуванні ІС випливає з нашого визначення.
Ще одним класифікаційним ознакою може виступати характер інформації, якою оперує ІС. З цієї точки зору всі інформаційні системи прийнято ділити на фактографічні та документальні. Під фактографическим типом даних прийнято розуміти дані представляють собою опис деяких фактів предметної області. Наприклад, фактом є дані на конкретну людину (ПІБ, адресу, паспортні дані тощо), книгу (автор, назва, рік видання тощо), машину (марка, рік випуску, виробник і т.п. ) і т.д. Іншими словами, факт в інформаційній системі постає у вигляді набору деяких властивостей (атрибутів), кількісне значення яких, як правило, виражається простим типом даних. Характерним представником фактографічних інформаційних систем є широко відома в бухгалтерських колах "1С бухгалтерія".
Документ, на відміну від факту, не може бути виражений простою структурою.
Визначення
Під документом будемо розуміти що зберігається в інформаційній базі, об'єкт довільної структури, що містить інформацію довільного характеру, доступ, до якого можна отримати за його реквізитами.
Під реквізитами документа будемо розуміти сукупність властивостей цього документа, що дозволяють однозначно його ідентифікувати. Прикладами реквізитів можуть служити назва документа, його номер, дата створення, імена творців, електронний підпис і т.д. В якості прикладів документів можна назвати статті, тексти наказів і розпоряджень, бухгалтерські документи, карти місцевості, звукові записи і т.д. Важливо ще раз підкреслити, що структура об'єкта, який ми назвали документом, може носити самий довільний характер: формати для текстових документів (звичайний текстовий формат, формат Word, формат PDF, формат DJVu, формат HTML і т.д.), таблиці, графічні файли і т.п.
Типовим прикладом документальних інформаційних систем є довідкові юридичні системи типу Гаранта, Консультант + і т.п. Пошукові інтернет системи також є представниками документальних систем. Реальні інформаційні системи часто оперують деякою сумішшю фактографічної і документальної інформації, тим більше що сучасні СУБД, на основі яких, як правило, і будуються сучасні ІС, надають потужні інструментальні засоби для маніпулювання інформацією того й іншого типу.
Нарешті, інформаційні системи можна класифікувати і за тієї ролі, яку вони відіграють у професійній діяльності. Таким чином, можна виділити
Системи управління. ІС даного типу призначені для вирішення завдань автоматизації процесів управління. Виділяють також класи систем управління персоналом і систем управління технологічними процесами.
Обчислювальні інформаційні системи. Дані системи призначені для проведення оперативних розрахунків та обміну інформацією між робочими місцями в рамках однієї організації. У цьому класі виділяються також системи автоматичного проектування (САПР).
Пошуково-довідкові інформаційні системи. Дані системи призначені для збору, зберігання і пошуку інформації довідкового характеру. Такі системи не замінні в конкретних галузях знань: медицині, юриспруденції, програмування та ін
Системи прийняття рішення. Системи цього класу призначені для автоматизації пошуку рішення керівного складу. Особливістю задач прийняття рішень є: недостатність наявної інформації, її суперечливість і не чіткість, слабка формалізація та наявність якісних оцінок. Як ІВ для прийняття рішень використовуються системи, побудовані на основі алгоритмів штучного інтелекту і баз знань. Часто такі системи підтримують природно-мовний інтерфейс.
Інформаційні навчальні системи. До інформаційних навчальним систем відносять: системи програмного навчання, системи для ділових ігор та тренажерні комплекси.
Будь-яка інформаційна система розрахована на використання її в будь-якої професійної області. Значить ІС розрахована на взаємодію, з якими або користувачами. Причому під користувачами в загальному випадку слід розуміти не тільки людей, але й інші інформаційні системи, з якими дана ІС обмінюється інформацією.
Блок ПЗ (програмне забезпечення) поділений на малюнку 1.1 на три частини: ІП - інтерфейс користувача, ІД - інтерфейс з даними, БЛ - бізнес логіка. Звичайно, даний розподіл загальному випадку є умовним, і не означає, що в реальному програмному забезпеченні можна явно виділити всі три частини. Однак умоглядне наявність таких частин випливає з дуже простого міркування. Якщо програма взаємодіє з користувачем і даними, значить, якась її частина (логіка) відповідає за цю взаємодію. З іншого боку, як ми згодом будемо неодноразово переконуватися, структура зберігання даних практично ніколи не збігається зі структурою даних, що подаються користувачу. Отже, у програмному забезпеченні повинно бути передбачено перетворення інформації з одного формату до іншого і назад. Ось ця частина програмного забезпечення, яку ми виділили чисто логічно і прийнято називати бізнес логікою.
Рис.1.1 Структура інформаційної системи
Формально інформаційні системи можна розділити на автономні і мережеві. Причому до мережевих інформаційних систем ми відносимо й такі, які епізодично синхронізують свої інформаційні сховища з іншими сховищами допомогою будь-яких каналів зв'язку (у тому числі і за допомогою переносних пристроїв зовнішньої пам'яті). Попит на автономні ІВ не великий, в силу майже повної відсутності немережевих комп'ютерів. Таким чином, постає питання про те, яку роль відіграє комп'ютерна мережа в побудові інформаційних систем. Детальніше про взаємодію окремих частин інформаційної системи в мережі йтиметься у розділі 6. Тут же нам хотілося б поговорити про різні підходи побудови архітектури ІС в мережі. У результаті ми отримаємо ще один показник, на основі якого можна класифікувати інформаційні системи.
Основним сервісом локальних комп'ютерних мереж є файловий сервіс, здійснюваний файловими серверами. Файловий сервер призначений для того, щоб зберігати файли і надавати до них доступ користувачам мережі. Тому природним рішенням побудови інформаційної системи це розташування інформаційного сховища на файловому сервері. Все програмне забезпечення інформаційної системи буде розташовуватися, таким чином, на мережевих комп'ютерах. Користувачі комп'ютерної мережі, на комп'ютерах яких буде встановлено програмне забезпечення інформаційної системи, отримають, таким чином, одночасний доступ до інформаційного сховища. Така архітектура інформаційної системи називається файл-серверної. Дана архітектура широко застосовується для створення інформаційних систем з відносно не великою кількістю одночасно працюючих користувачів (кілька десятків). Причина такого обмеження закладена в тому, що все програмне забезпечення, у тому числі ті його модулі, які відповідають за обробку даних, розташовуються на кожному з мережних комп'ютерів. Таким чином, для виконання операцій з даними необхідно отримати копію цих даних на мережний комп'ютер. Зрозуміло, це призводить до збільшення мережевого трафіку. До того ж в обробці даних, таким чином, виявляються, задіяні і мережеві комп'ютери, і локальна мережа і, звичайно, сам файловий сервер.
Примітка.
Для того щоб збільшити продуктивність інформаційної системи файл-серверного типу використовується термінальне підключення до сервера. У цьому випадку вся програма виконується на сервері, а призначений для користувача комп'ютер отримує лише результуючі вікна з інформацією, та можливість стандартними засобами управляти цими вікнами. Використання термінального сервера може значно збільшити продуктивність системи і тим самим дозволити одночасно працювати великій кількості користувачів. З точки ж зору самої архітектури ІС, використання термінального сервера не вносить нічого нового, тому що усередині інформаційної системи ми як і раніше маємо взаємодія файл-серверного типу.
Для побудови інформаційних систем з великою кількістю користувачів застосовується інша архітектура. Ця архітектура базується на використанні серверів баз даних. Особливістю серверів баз даних полягає в їх здатності виконувати спеціальні запити до даних. Мова запитів влаштований таким чином, що одна команда цієї мови може містити в собі безліч елементарних операцій над даними. Таким чином можна значно знизити мережевий трафік, а для збільшення продуктивності інформаційної системи буде потрібно збільшення продуктивності тільки сервера баз даних. Крім цього сучасні сервера баз даних дозволяють зберігати на стороні сервера програмні модулі (збережені процедури, тригери та ін), які за командою з боку користувача (клієнта) можуть бути запущені на виконання. У результаті, з'являється реальна можливість виконувати на стороні сервера не тільки обробку даних (див. Малюнок 1.1), а й інші дії. Тепер, знову подивившись на малюнок 1.1, ми бачимо, що програмне забезпечення ІС може бути реально, а не умоглядно, розділене на дві половини. На стороні користувача теоретично може залишитися тільки ПО, яке відповідає за інтерфейс користувача. Така побудова архітектури ІС, коли програмне забезпечення ділиться на дві половини між користувальницьким комп'ютером і сервером баз даних називають технологій "клієнт-сервер", а архітектура ІС - клієнт-серверної. Клієнт, в якому реалізований тільки користувальницький інтерфейс називається тонким клієнтом, у противному випадку клієнт називається товстим.
Зауваження.
Інформаційні системи, побудовані з централізованого принципом, називають також банками даних. Таким чином, і файл-серверні і клієнт-серверні інформаційні системи можна формально назвати банками даних.
Важливим плюсом використання серверів баз даних є можливість вбудувати розвинену систему безпеки сервера в систему безпеки інформаційної системи. Зокрема сервера баз даних дозволяють чітко розмежувати доступ різних користувачів до об'єктів інформаційного сховища, журналіровать всі дії вироблені користувачем, інтегрувати систему безпеки ІС з системою безпеки комп'ютерної мережі і т.д.
Клієнт-серверні ІС можна розділити на два класи:
Інформаційні системи, які не використовують програмні модулі на стороні сервера баз даних. Серед серверів баз даних ще зустрічаються екземпляри, які не підтримують використання збережених процедур і тригерів. До таких, зокрема, до останнього часу ставилася така СУБД як MySQL. У таких системах запит повністю формується на стороні клієнта, а потім передається для виконання на сервер.
Інформаційні системи, що використовують програмні модулі на стороні сервера баз даних. В якості таких програмних модулів в першу чергу використовуються збережені процедури і тригери. Зазвичай програмні модулі на стороні сервера пишуться на мові, що є розширенням мови SQL, але допускається також підключення виконуваних модулів.
Інформаційна система, побудована за технологією клієнт-сервер, називається ще дворівневої інформаційною системою. Інформаційні ж системи файл-серверного типу можна таким чином назвати однорівневими або монолітними.
Рис.1.2 Трирівнева архітектура інформаційної системи
Кількість рівнів (шарів) програмного забезпечення може бути більше двох. Так в електронній мережі Інтернет інформаційні системи будуються у вигляді трирівневої системи (див. Малюнок 1.2). У якості клієнта в більшості випадків виступає звичайний web-браузер. Програмне забезпечення на стороні web-сервера служить посередником між клієнтом і сервером баз даних. Оскільки з самого сервера баз даних можна звертатися із запитами до інших серверів, то теоретично може бути побудована система, яка має більш ніж три рівні. Можливо також відділення коду обробки даних від самих даних. Відокремлений, таким чином код, поміщається на так званий сервер додатків. Виділення сервера додатків збільшує мережевий трафік, але зате дозволяє більш ефективно управляти системою.
Кілька слів варто сказати і про інфраструктуру ІС.
Визначення.
Під інфраструктурою інформаційної системи будемо розуміти все те, що забезпечує її безперебійне функціонування.
Таким чином, до інфраструктури слід віднести: системне та мережеве програмне забезпечення, комп'ютери, мережеве обладнання, інші необхідні для функціонування ІС периферійні пристрої, засоби зв'язку, електро-, тепло-і водопостачання, кондиціонери, приміщення, обслуговуючий персонал, додаткове обладнання, необхідне для роботи персоналу.
1. Структура інформаційної системи
1.1 Типи забезпечують підсистем
1.2 Інформаційне забезпечення
1.3 Математичне та програмне забезпечення
1.4 Правове забезпечення
1.5 Класифікації інформаційних систем
1.6 Структура ІС
1. Структура інформаційної системи
1.1 Типи забезпечують підсистем
Структуру інформаційної системи становить сукупність окремих її частин, які називаються підсистемами.Підсистема - це частина системи, виділена за якою-небудь ознакою.
Загальну структуру інформаційної системи можна розглядати як сукупність підсистем незалежно від сфери застосування. У цьому випадку говорять про структурний ознаці класифікації, а підсистеми називають забезпечують. Таким чином, структура будь-якої інформаційної системи може бути представлена сукупністю забезпечують підсистем (рис.3.4).
Рис.3.4 Структура інформаційної системи як сукупність забезпечують підсистем
Серед забезпечують підсистем зазвичай виділяють інформаційне, технічне, математичне, програмне, організаційне і правове забезпечення.
1.2 Інформаційне забезпечення
Призначення підсистеми інформаційного забезпечення полягає у своєчасному формуванні та видачу достовірної інформації для прийняття управлінських рішень.Інформаційне забезпечення - сукупність єдиної системи класифікації і кодування інформації, уніфікованих систем документації, схем інформаційних потоків, що циркулюють в організації, а також методологія побудови баз даних.
Примітка. Системи класифікації і кодування інформації розглянуті в гл.2.
Уніфіковані системи документації створюються на державному, республіканському, галузевому та регіональному рівнях. Головна мета - це забезпечення порівнянності показників різних сфер суспільного виробництва. Розроблено стандарти, де встановлюються вимоги:
до уніфікованих систем документації;
до уніфікованих форм документів різних рівнів управління;
до складу та структурі реквізитів і показників;
до порядку впровадження, ведення та реєстрації уніфікованих форм документів.
Однак, незважаючи на існування уніфікованої системи документації, при обстеженні більшості організацій постійно виявляється цілий комплекс типових недоліків:
надзвичайно великий обсяг документів для ручної обробки;
одні і ті ж показники часто дублюються в різних документах;
робота з великою кількістю документів відволікає фахівців від рішення безпосередніх завдань;
є показники, які створюються, але не використовуються, та ін
Тому усунення зазначених недоліків є одним із завдань, що стоять при створенні інформаційного забезпечення.
Схеми інформаційних потоків відображають маршрути руху інформації і її обсяги, місця виникнення первинної інформації та використання результатної інформації. За рахунок аналізу структури подібних схем можна виробити заходи щодо вдосконалення всієї системи управління.
Приклад 3.10. Як приклад найпростішої схеми потоків даних можна навести схему, де відображені всі етапи проходження службової записки або записи в базі даних про прийом на роботу співробітника - від моменту її створення до виходу наказу про його зарахування на роботу.
Побудова схем інформаційних потоків, дозволяють виявити обсяги інформації і провести її детальний аналіз, забезпечує:
виключення дублюючої і невживаною інформації;
класифікацію і раціональне представлення інформації.
При цьому докладно повинні розглядатися питання взаємозв'язку руху інформації за рівнями управління (див. рис.3.2). Слід виявити, які показники необхідні для прийняття управлінських рішень, а які ні. До кожного виконавця повинна надходити тільки та інформація, яка використовується.
Методологія побудови баз даних базується на теоретичних засадах їх проектування. Для розуміння концепції методології приведемо основні її ідеї у вигляді двох послідовно реалізованих на практиці етапів:
1-й етап - обстеження всіх функціональних підрозділів фірми з метою:
зрозуміти специфіку та структуру її діяльності;
побудувати схему інформаційних потоків;
проаналізувати існуючу систему документообігу;
визначити інформаційні об'єкти й відповідний склад реквізитів (параметрів, характеристик), що описують їх властивості та назначеніе.2-й етап - побудова концептуальної інформаційно-логічної моделі даних для обстеженої на 1-му етапі сфери діяльності. У цій моделі повинні бути встановлені й оптимізовані всі зв'язки між об'єктами і їхніми реквізитами. Інформаційно-логічна модель є фундаментом, на якому буде створена база даних.
Примітка. З теорією і технологією побудови інформаційно-логічної моделі можна познайомитися в гл.15.
Для створення інформаційного забезпечення необхідно:
чітке розуміння цілей, завдань, функцій всієї системи управління організацією;
виявлення руху інформації від моменту виникнення і до її використання на різних рівнях управління, представленої для аналізу у вигляді схем інформаційних потоків;
вдосконалення системи документообігу;
наявність і використання системи класифікації і кодування;
володіння методологією створення концептуальних інформаційно-логічних моделей, що відбивають взаємозв'язок інформації;
створення масивів інформації на машинних носіях, що вимагає наявності сучасного технічного забезпечення.
Технічне забезпечення
Технічне забезпечення - комплекс технічних засобів, призначених для роботи інформаційної системи, а також відповідна документація на ці засоби і технологічні процеси.
Комплекс технічних засобів становлять:
комп'ютери будь-яких моделей;
пристрої збору, накопичення, обробки, передачі й виводу інформації;
пристрої передачі даних і ліній зв'язку;
оргтехніка й пристрої автоматичного знімання інформації;
експлуатаційні матеріали та ін
Документацією оформляються попередній вибір технічних засобів, організація їх експлуатації, технологічний процес обробки даних, технологічне оснащення. Документацію можна умовно розділити на три групи:
загальносистемну, що включає державні та галузеві стандарти з технічного обслуговування;
спеціалізовану, що містить комплекс методик по всіх етапах розробки технічного забезпечення;
нормативно-довідкову, використовувану при виконанні розрахунків по технічному
забезпечення.
До теперішнього часу склалися дві основні форми організації технічного забезпечення (форми використання технічних засобів): централізована і частково або повністю децентралізована.
Централізоване технічне забезпечення базується на використанні в інформаційній системі великих ЕОМ і обчислювальних центрів.
Децентралізація технічних засобів передбачає реалізацію функціональних підсистем на персональних комп'ютерах безпосередньо на робочих місцях.
Перспективним підходом слід вважати, мабуть, частково децентралізований підхід - організацію технічного забезпечення на базі розподілених мереж, що складаються з персональних комп'ютерів і великий ЕОМ для зберігання баз даних, загальних для будь-яких функціональних підсистем.
1.3 Математичне та програмне забезпечення
Математичне та програмне забезпечення - сукупність математичних методів, моделей, алгоритмів і програм для реалізації цілей і завдань інформаційної системи, а також нормального функціонування комплексу технічних засобів.До засобів математичного забезпечення відносяться:
засоби моделювання процесів управління;
типові завдання управління;
методи математичного програмування, математичної статистики, теорії масового обслуговування та ін
До складу програмного забезпечення входять загальносистемні та спеціальні програмні продукти, а також технічна документація.
До общесистемному програмного забезпечення відносяться комплекси програм, орієнтованих на користувачів і призначених для вирішення типових задач обробки інформації. Вони служать для розширення функціональних можливостей комп'ютерів, контролю і управління процесом обробки даних.
Спеціальне програмне забезпечення являє собою сукупність програм, розроблених під час створення конкретної інформаційної системи. У його склад входять пакети прикладних програм (111 111), що реалізують розроблені моделі різного ступеня адекватності, що відображають функціонування реального об'єкта.
Технічна документація на розробку програмних засобів повинна містити опис задач, завдання на алгоритмізацію, економіко-математичну модель задачі, контрольні приклади.
Організаційне забезпечення
Організаційне забезпечення - сукупність методів і засобів, що регламентують взаємодію працівників з технічними засобами і між собою в процесі розробки і експлуатації інформаційної системи.
Організаційне забезпечення реалізує наступні функції:
аналіз існуючої системи управління організацією, де буде використовуватися ІС, та виявлення завдань, що підлягають автоматизації;
підготовку завдань до вирішення на комп'ютері, включаючи технічне завдання на проектування ІС та техніко-економічне обгрунтування її ефективності;
розробку управлінських рішень по складу і структурі організації, методології вирішення завдань, спрямованих на підвищення ефективності системи управління. Організаційне забезпечення створюється за результатами передпроектного обстеження на 1-му етапі побудови баз даних, з цілями якого ви познайомилися при розгляді інформаційного забезпечення.
1.4 Правове забезпечення
Правове забезпечення - сукупність правових норм, що визначають створення, юридичний статус і функціонування інформаційних систем, що регламентують порядок одержання, перетворення і використання інформації.Головною метою правового забезпечення є зміцнення законності.
До складу правового забезпечення входять закони, укази, постанови державних органів влади, накази, інструкції та інші нормативні документи міністерств, відомств, організацій, місцевих органів влади. У правовому забезпеченні можна виділити загальну частину, регулюючу функціонування будь-якої інформаційної системи, і локальну частину, регулюючу функціонування конкретної системи.
Правове забезпечення етапів розробки інформаційної системи включає нормативні акти, пов'язані з договірними відносинами розроблювача і замовника і правовим регулюванням відхилень від договору.
Правове забезпечення етапів функціонування інформаційної системи включає:
статус інформаційної системи;
права, обов'язки і відповідальність персоналу;
правові положення окремих видів процесу управління;
порядок створення та використання інформації та ін
Поняття "інформаційна система" широко використовується в сучасній комп'ютерній літературі. У різних джерелах дається дещо відрізняються один від одного визначень цього поняття.
"Автоматизована інформаційна система (АІС) - сукупність програмно-апаратних засобів, призначених для автоматизації діяльності, пов'язаної зі зберіганням, передачею та обробкою інформації".
Мабуть, найбільш ясним і простим є визначень, взятої з сайту http://ru. wikipedia.org. У ньому, проте, до складу інформаційної системи вводиться апаратні засоби, а наявність сховища даних передбачається не явно. Очевидно, автори припускають наявність ІС, не оперують безпосередньо зі сховищами даних, що є, так би мовити тільки посередниками.
Ми пропонуємо наступне визначення ІС.
Визначення:
Сукупність програмного забезпечення та електронного інформаційного сховища, що розробляється як єдина система і призначена для автоматизації певного роду діяльності буде називатися інформаційною системою.
Розглянемо зміст даного визначення. Перш за все, відзначимо, що об'єднання програмного забезпечення (можливо кілька програм) та інформаційного сховища є результат реалізації деякого проекту, що і підкреслюється словами "розробляється як єдина система". Звідси до речі і випливає, що оскільки програмне забезпечення та інформаційне сховище знаходяться в одній системі, отже, вони якось повинні взаємодіяти один з одним. З іншого боку, тут не йдеться, що всі програми і сховище, які включені в систему розробляються в рамках конкретного проекту, а тому будь-які програми і частини інформаційного сховища можуть бути включені в проект у вже готовому вигляді. У визначенні мовиться "розробляється", тобто ІВ може знаходитися в розробці, і доповнюватися новими програмами і т.п. Відзначимо також, що під "інформаційним сховищем" у цьому визначенні ми розуміємо всі дані, що зберігаються в зовнішній пам'яті, управління якими здійснює програмне забезпечення даної інформаційної системи.
Нарешті у визначенні сказано, що система призначена для автоматизації будь-якої діяльності, а, отже, по-перше, ІС призначена для використання в деякій професійній галузі, а по-друге, інформаційне сховище спроектовано для зберігання даних мають цілком певну область застосування, т . е. відбиває цілком конкретну предметну область.
Визначення:
Під предметною областю в даній книзі будемо розуміти частину області знань, призначену для автоматизації за допомогою інформаційної системи і схематично представлену в інформаційному сховищі.
Зауваження:
Часто інформаційні системи називають "автоматизованими системами" або "автоматизованими інформаційними системами", бажаючи підкреслити використання, при їх побудові електронно-обчислювальної техніки. Нам немає потреби використовувати таке доповнення, так як використання обчислювальної техніки у функціонуванні ІС випливає з нашого визначення.
1.5 Класифікації інформаційних систем
Найпростішою і очевидною класифікацією є класифікація по областях застосування. У цьому зв'язку можна говорити про інформаційних системах в економіці (АСЕ - автоматизовані системи в економіці), в освіті (АСО), у наукових дослідженнях (АСНИ) і т.д.Ще одним класифікаційним ознакою може виступати характер інформації, якою оперує ІС. З цієї точки зору всі інформаційні системи прийнято ділити на фактографічні та документальні. Під фактографическим типом даних прийнято розуміти дані представляють собою опис деяких фактів предметної області. Наприклад, фактом є дані на конкретну людину (ПІБ, адресу, паспортні дані тощо), книгу (автор, назва, рік видання тощо), машину (марка, рік випуску, виробник і т.п. ) і т.д. Іншими словами, факт в інформаційній системі постає у вигляді набору деяких властивостей (атрибутів), кількісне значення яких, як правило, виражається простим типом даних. Характерним представником фактографічних інформаційних систем є широко відома в бухгалтерських колах "1С бухгалтерія".
Документ, на відміну від факту, не може бути виражений простою структурою.
Визначення
Під документом будемо розуміти що зберігається в інформаційній базі, об'єкт довільної структури, що містить інформацію довільного характеру, доступ, до якого можна отримати за його реквізитами.
Під реквізитами документа будемо розуміти сукупність властивостей цього документа, що дозволяють однозначно його ідентифікувати. Прикладами реквізитів можуть служити назва документа, його номер, дата створення, імена творців, електронний підпис і т.д. В якості прикладів документів можна назвати статті, тексти наказів і розпоряджень, бухгалтерські документи, карти місцевості, звукові записи і т.д. Важливо ще раз підкреслити, що структура об'єкта, який ми назвали документом, може носити самий довільний характер: формати для текстових документів (звичайний текстовий формат, формат Word, формат PDF, формат DJVu, формат HTML і т.д.), таблиці, графічні файли і т.п.
Типовим прикладом документальних інформаційних систем є довідкові юридичні системи типу Гаранта, Консультант + і т.п. Пошукові інтернет системи також є представниками документальних систем. Реальні інформаційні системи часто оперують деякою сумішшю фактографічної і документальної інформації, тим більше що сучасні СУБД, на основі яких, як правило, і будуються сучасні ІС, надають потужні інструментальні засоби для маніпулювання інформацією того й іншого типу.
Нарешті, інформаційні системи можна класифікувати і за тієї ролі, яку вони відіграють у професійній діяльності. Таким чином, можна виділити
Системи управління. ІС даного типу призначені для вирішення завдань автоматизації процесів управління. Виділяють також класи систем управління персоналом і систем управління технологічними процесами.
Обчислювальні інформаційні системи. Дані системи призначені для проведення оперативних розрахунків та обміну інформацією між робочими місцями в рамках однієї організації. У цьому класі виділяються також системи автоматичного проектування (САПР).
Пошуково-довідкові інформаційні системи. Дані системи призначені для збору, зберігання і пошуку інформації довідкового характеру. Такі системи не замінні в конкретних галузях знань: медицині, юриспруденції, програмування та ін
Системи прийняття рішення. Системи цього класу призначені для автоматизації пошуку рішення керівного складу. Особливістю задач прийняття рішень є: недостатність наявної інформації, її суперечливість і не чіткість, слабка формалізація та наявність якісних оцінок. Як ІВ для прийняття рішень використовуються системи, побудовані на основі алгоритмів штучного інтелекту і баз знань. Часто такі системи підтримують природно-мовний інтерфейс.
Інформаційні навчальні системи. До інформаційних навчальним систем відносять: системи програмного навчання, системи для ділових ігор та тренажерні комплекси.
1.6 Структура ІС
З визначення зокрема слід, що в інформаційній системі є два компоненти: програмне забезпечення та електронне інформаційне сховище. Звернемося до малюнка 1.1, де сказане представлено в графічному вигляді.Будь-яка інформаційна система розрахована на використання її в будь-якої професійної області. Значить ІС розрахована на взаємодію, з якими або користувачами. Причому під користувачами в загальному випадку слід розуміти не тільки людей, але й інші інформаційні системи, з якими дана ІС обмінюється інформацією.
Блок ПЗ (програмне забезпечення) поділений на малюнку 1.1 на три частини: ІП - інтерфейс користувача, ІД - інтерфейс з даними, БЛ - бізнес логіка. Звичайно, даний розподіл загальному випадку є умовним, і не означає, що в реальному програмному забезпеченні можна явно виділити всі три частини. Однак умоглядне наявність таких частин випливає з дуже простого міркування. Якщо програма взаємодіє з користувачем і даними, значить, якась її частина (логіка) відповідає за цю взаємодію. З іншого боку, як ми згодом будемо неодноразово переконуватися, структура зберігання даних практично ніколи не збігається зі структурою даних, що подаються користувачу. Отже, у програмному забезпеченні повинно бути передбачено перетворення інформації з одного формату до іншого і назад. Ось ця частина програмного забезпечення, яку ми виділили чисто логічно і прийнято називати бізнес логікою.
Рис.1.1 Структура інформаційної системи
Формально інформаційні системи можна розділити на автономні і мережеві. Причому до мережевих інформаційних систем ми відносимо й такі, які епізодично синхронізують свої інформаційні сховища з іншими сховищами допомогою будь-яких каналів зв'язку (у тому числі і за допомогою переносних пристроїв зовнішньої пам'яті). Попит на автономні ІВ не великий, в силу майже повної відсутності немережевих комп'ютерів. Таким чином, постає питання про те, яку роль відіграє комп'ютерна мережа в побудові інформаційних систем. Детальніше про взаємодію окремих частин інформаційної системи в мережі йтиметься у розділі 6. Тут же нам хотілося б поговорити про різні підходи побудови архітектури ІС в мережі. У результаті ми отримаємо ще один показник, на основі якого можна класифікувати інформаційні системи.
Основним сервісом локальних комп'ютерних мереж є файловий сервіс, здійснюваний файловими серверами. Файловий сервер призначений для того, щоб зберігати файли і надавати до них доступ користувачам мережі. Тому природним рішенням побудови інформаційної системи це розташування інформаційного сховища на файловому сервері. Все програмне забезпечення інформаційної системи буде розташовуватися, таким чином, на мережевих комп'ютерах. Користувачі комп'ютерної мережі, на комп'ютерах яких буде встановлено програмне забезпечення інформаційної системи, отримають, таким чином, одночасний доступ до інформаційного сховища. Така архітектура інформаційної системи називається файл-серверної. Дана архітектура широко застосовується для створення інформаційних систем з відносно не великою кількістю одночасно працюючих користувачів (кілька десятків). Причина такого обмеження закладена в тому, що все програмне забезпечення, у тому числі ті його модулі, які відповідають за обробку даних, розташовуються на кожному з мережних комп'ютерів. Таким чином, для виконання операцій з даними необхідно отримати копію цих даних на мережний комп'ютер. Зрозуміло, це призводить до збільшення мережевого трафіку. До того ж в обробці даних, таким чином, виявляються, задіяні і мережеві комп'ютери, і локальна мережа і, звичайно, сам файловий сервер.
Примітка.
Для того щоб збільшити продуктивність інформаційної системи файл-серверного типу використовується термінальне підключення до сервера. У цьому випадку вся програма виконується на сервері, а призначений для користувача комп'ютер отримує лише результуючі вікна з інформацією, та можливість стандартними засобами управляти цими вікнами. Використання термінального сервера може значно збільшити продуктивність системи і тим самим дозволити одночасно працювати великій кількості користувачів. З точки ж зору самої архітектури ІС, використання термінального сервера не вносить нічого нового, тому що усередині інформаційної системи ми як і раніше маємо взаємодія файл-серверного типу.
Для побудови інформаційних систем з великою кількістю користувачів застосовується інша архітектура. Ця архітектура базується на використанні серверів баз даних. Особливістю серверів баз даних полягає в їх здатності виконувати спеціальні запити до даних. Мова запитів влаштований таким чином, що одна команда цієї мови може містити в собі безліч елементарних операцій над даними. Таким чином можна значно знизити мережевий трафік, а для збільшення продуктивності інформаційної системи буде потрібно збільшення продуктивності тільки сервера баз даних. Крім цього сучасні сервера баз даних дозволяють зберігати на стороні сервера програмні модулі (збережені процедури, тригери та ін), які за командою з боку користувача (клієнта) можуть бути запущені на виконання. У результаті, з'являється реальна можливість виконувати на стороні сервера не тільки обробку даних (див. Малюнок 1.1), а й інші дії. Тепер, знову подивившись на малюнок 1.1, ми бачимо, що програмне забезпечення ІС може бути реально, а не умоглядно, розділене на дві половини. На стороні користувача теоретично може залишитися тільки ПО, яке відповідає за інтерфейс користувача. Така побудова архітектури ІС, коли програмне забезпечення ділиться на дві половини між користувальницьким комп'ютером і сервером баз даних називають технологій "клієнт-сервер", а архітектура ІС - клієнт-серверної. Клієнт, в якому реалізований тільки користувальницький інтерфейс називається тонким клієнтом, у противному випадку клієнт називається товстим.
Зауваження.
Інформаційні системи, побудовані з централізованого принципом, називають також банками даних. Таким чином, і файл-серверні і клієнт-серверні інформаційні системи можна формально назвати банками даних.
Важливим плюсом використання серверів баз даних є можливість вбудувати розвинену систему безпеки сервера в систему безпеки інформаційної системи. Зокрема сервера баз даних дозволяють чітко розмежувати доступ різних користувачів до об'єктів інформаційного сховища, журналіровать всі дії вироблені користувачем, інтегрувати систему безпеки ІС з системою безпеки комп'ютерної мережі і т.д.
Клієнт-серверні ІС можна розділити на два класи:
Інформаційні системи, які не використовують програмні модулі на стороні сервера баз даних. Серед серверів баз даних ще зустрічаються екземпляри, які не підтримують використання збережених процедур і тригерів. До таких, зокрема, до останнього часу ставилася така СУБД як MySQL. У таких системах запит повністю формується на стороні клієнта, а потім передається для виконання на сервер.
Інформаційні системи, що використовують програмні модулі на стороні сервера баз даних. В якості таких програмних модулів в першу чергу використовуються збережені процедури і тригери. Зазвичай програмні модулі на стороні сервера пишуться на мові, що є розширенням мови SQL, але допускається також підключення виконуваних модулів.
Інформаційна система, побудована за технологією клієнт-сервер, називається ще дворівневої інформаційною системою. Інформаційні ж системи файл-серверного типу можна таким чином назвати однорівневими або монолітними.
Рис.1.2 Трирівнева архітектура інформаційної системи
Кількість рівнів (шарів) програмного забезпечення може бути більше двох. Так в електронній мережі Інтернет інформаційні системи будуються у вигляді трирівневої системи (див. Малюнок 1.2). У якості клієнта в більшості випадків виступає звичайний web-браузер. Програмне забезпечення на стороні web-сервера служить посередником між клієнтом і сервером баз даних. Оскільки з самого сервера баз даних можна звертатися із запитами до інших серверів, то теоретично може бути побудована система, яка має більш ніж три рівні. Можливо також відділення коду обробки даних від самих даних. Відокремлений, таким чином код, поміщається на так званий сервер додатків. Виділення сервера додатків збільшує мережевий трафік, але зате дозволяє більш ефективно управляти системою.
Кілька слів варто сказати і про інфраструктуру ІС.
Визначення.
Під інфраструктурою інформаційної системи будемо розуміти все те, що забезпечує її безперебійне функціонування.
Таким чином, до інфраструктури слід віднести: системне та мережеве програмне забезпечення, комп'ютери, мережеве обладнання, інші необхідні для функціонування ІС периферійні пристрої, засоби зв'язку, електро-, тепло-і водопостачання, кондиціонери, приміщення, обслуговуючий персонал, додаткове обладнання, необхідне для роботи персоналу.