5
Практичне заняття № 1
Основи інформаційних систем
Мета заняття: розкрити основні положення та зміст понять теми; розглянути основні компоненти ІС та етапи їх створення.
План теоретичних відомостей
1. Поняття інформаційної системи (ІС).
2. Класифікація інформаційних систем.
3. Основні компоненти ІС.
4. Проектування ІС.
5. Стадії розробки ІС.
6. Склад і формування вимог до проектованої ІС.
7. Оцінка доцільності створення ІС.
Інформаційні джерела:
Основна та допоміжна література:
1. Антоненко В. М. Сучасні інформаційні системи і технології: управління знаннями : навч. посібник / В. М. Антоненко, С. Д. Мамченко, Ю. В. Рогушина. –
Ірпінь : Нац. університет ДПС України, 2016. – 212 с.
2. Воронін А. М. Інформаційні системи прийняття рішень: навчальний посібник. / Воронін А. М., Зіатдінов Ю. К., Климова А. С. − К. : НАУ-друк, 2009. −
136с.
3. Морзе Н.В. Інформаційні системи. Навч. посібн. /за наук. ред. Н. В. Морзе;
Морзе Н.В., Піх О.З. – Івано-Франківськ, «ЛілеяНВ», – 2015. – 384 с.
4. Павлиш В. А., Гліненко Л. К. Основи інформаційних технологій і систем:
Навчальний посібник. / Павлиш В. А., Гліненко Л. К. - Львів: Видавництво
Львівської політехніки, 2013. − 500 с.
5. Поморцева О. Є. Лабораторний практикум з навчальної дисципліни "Комп’ютерні засоби в економіці та підприємництві": навчально- практичний посібник / О. Є. Поморцева ; Харк. нац. ун-т міськ. госп-ва ім. О. М. Бекетова. –
Х. : ХНУМГ ім. О. М. Бекетова, 2013. – 127 с.
6. Сендзюк М.А. Інформаційні системи і технології в економіці: навч.-метод. посіб. для самост. вивч. дисципліни / М.А. Сендзюк; М-во освіти і науки
України, ДВНЗ “Київ. нац. екон. ун-т ім. В. Гетьмана”. – К. : КНЕУ, 2010.
– 68 с.
Інтернет ресурси:
1. Гомонай-Стрижко М.В. Інформаційні системи та технології на підприємстві:. Конспект лекцій. − Львів: НЛТУ, 2014. − 200 с. [Електрон. ресурс]. / Гомонай-Стрижко М.В., Якімцов В.В. − http://ep.nltu.edu.ua/ images/Kafedra_EP/Kafedra_EP_PDFs/kl_isitp.pdf
2. Иллюстрированный самоучитель по Microsoft Project: [Електрон. ресурс].
− Режим доступу: http://www.taurion.ru/project
6 3. Начало работы с Power BI Desktop [Електрон. ресурс]. − Режим доступу: https://docs.microsoft.com/ru-ru/power-bi/desktop-getting-started
Питання 1. Поняття інформаційної системи (ІС).
Одночасно з розвитком теоретичних засад і вдосконаленням систем управління розвивались також інформаційні системи, покликані підтримувати виробничі та управлінські процеси.
Інформацíйна система (англ. Information system) − сукупність організа- ційних і технічних засобів для збереження та обробки інформації з метою забезпечення інформаційних потреб користувачів.
За ДСТУ 2392-94: Інформаційна система — комунікаційна система, що забезпечує збирання, пошук, оброблення та пересилання інформації.
Закон України «Про захист інформації в інформаційно-телекомунікацій- них системах» визначає інформаційну (автоматизовану) систему як організацій- но-технічну систему, в якій реалізується технологія обробки інформації з використанням технічних і програмних засобів.
В українському законодавстві встановлені наступні визначення терміну:
Інформаційна система — автоматизована система, комп'ютерна мережа або система зв'язку.
Інформаційна система − організаційно-технічна система обробки інформа- ції за допомогою технічних і програмних засобів.
Інформаційна система − система, призначена для одержання, обробки, зберігання, відображення та/або реєстрації даних про технічний стан конструк- цій, систем, елементів, їх властивості та/або функціонування.
Інформаційна система − взаємозв'язана сукупність засобів, методів і персоналу, використовуваних для зберігання, обробки та видачі інформації в
інтересах досягнення поставленої мети.
Висновок. Інформаційні системи і технології дають можливість оптимізу- вати і раціоналізувати управлінські функції за рахунок застосування сучасних засобів отримання, опрацювання та передавання інформації.
Питання 2. Класифікація інформаційних систем.
Різноманітність предметних сфер, і зокрема сфер економічної діяльності, сприяє появі великої кількості інформаційних систем економічного характеру.
Кожна з них враховує особливості структури управління, схеми декомпозиції управлінських задач і предметних технологій.
1. Класифікація ІС за ознакою структурованості завдань:
структуровані завдання, де відомі всі її елементи і взаємозв'язки між ними;
неструктуровані завдання − завдання, в яких неможливо виділити еле- менти і встановити між ними зв'язки;
частково структуровані завдання - відома частина елементів і зв’язків між ними.
7
Інформаційні системи, що використовуються для вирішення частково структурованих завдань, поділяються на два види:
Інформаційні системи, що створюють управлінські звіти і орієнтовані головним чином на обробку даних (пошук, сортування, агрегування, філь- трацію), забезпечують інформаційну підтримку користувача, тобто надають доступ до інформації в базі даних і її часткову обробку.
Інформаційні системи, які розробляють альтернативи рішень (модельні або експертні) − надають користувачеві математичні, статистичні, фінан- сові та інші моделі, використання яких полегшує вироблення і оцінку альтернатив рішення.
2. За характером уявлення і логічної організації інформації, що
зберігається:
фактографічні інформаційні системи − накопичують і зберігають дані у вигляді безлічі екземплярів одного або декількох типів структурних елементів (інформаційних об'єктів), які відображають відомості з якого- небудь факту, події тощо, відокремленому від інших відомостей.
документальні інформаційні системи − одиничним елементом інформації
є документ і інформація на вводі (вхідний документ).
геоінформаційні інформаційні системи − дані організовані у вигляді окремих інформаційних об'єктів, прив'язаних до загальної електронної топографічної основи (електронної карти).
Питання 3. Основні компоненти ІС.
Практично всі різновиди інформаційних систем незалежно від сфери зас- тосування включають один і той самий набір компонентів (рис. 1.1):
функціональні компоненти;
компоненти системи опрацювання даних;
організаційні компоненти.
Функціональні компоненти − це система функцій управління, або повний набір (комплекс) взаємопов'язаних у часі й просторі робіт з управління, необ- хідних для досягнення поставлених перед організацією цілей.
8
Рис. 1.1. Структура інформаційної системи
Компоненти системи опрацювання даних
Основна функція системи опрацювання даних − це реалізація таких типо- вих операцій:
збирання, реєстрація і перенесення інформації на машинні носії;
передача інформації в місця її зберігання й опрацювання;
введення інформації в ЕОМ, контроль введення та компонування інфор- мації в пам'яті комп'ютера;
створення і ведення внутрішньомашинної інформаційної бази;
опрацювання інформації на ЕОМ (накопичення, сортування, коригування, вибірка, арифметичне і логічне опрацювання) для виконання функціона- льних завдань системи (підсистеми) управління об'єктом;
виведення інформації у вигляді табуляграм, відеограм, сигналів для прямо- го управління технологічними процесами, інформації для зв'язку з іншими системами;
організація, управління (адміністрування) обчислювальним процесом
(планування, облік, контроль, аналіз обчислень у локальних і глобальних обчислювальних мережах).
Система опрацювання даних (СОД) призначена для інформаційного об- слуговування фахівців різних органів управління організації, що приймають управлінські рішення.
Практично всі системи опрацювання даних інформаційних систем неза-
9 лежно від сфери їх застосування включають однаковий набір складових (компо- нентів), що називаються видами забезпечення (рис. 1.2). Прийнято виокремлю- вати інформаційне, програмне, технічне, правове, лінгвістичне забезпечення.
Інформаційне забезпечення − це сукупність методів і засобів розміщення й організації інформації, що включають системи класифікації і кодування, уні- фіковані системи документації, раціоналізації документообігу та форми доку- ментів, методів створення внутрішньомашинної інформаційної бази інформацій- ної системи. Від якості розробленого інформаційного забезпечення особливо залежать достовірність і якість прийнятих управлінських рішень.
Висновок. Усі різновиди інформаційних систем незалежно від архітектури та сфери їх застосування містять один і той же набір компонентів: функціональні компоненти; компоненти системи обробки даних; організаційні компоненти.
Питання 4. Проектування ІС.
Одним з базових понять методології проектування ІС є поняття життєвого циклу її програмного забезпечення. Життєвий цикл ПЗ − це безперервний процес, який починається з моменту ухвалення рішення про необхідність його створення і закінчується у момент його повного вилучення з експлуатації.
Основним нормативним документом, що регламентує ЖЦ ПЗ, є міжнарод- ний стандарт ISO/IEC 12207 (ISO − International Organization of Standardization -
Міжнародна організація по стандартизації, IEC − International Electrotechnical
Commission − Міжнародна комісія по електротехніці). Він визначає структуру
ЖЦ, що містить процеси, дії і завдання, які повинні бути виконані під час ство- рення ПЗ.
Структура ЖЦ ПЗ за стандартом ISO/IEC 12207 базується на трьох групах процесів:
основні процеси ЖЦ ПЗ (придбання, постачання, розробка, експлуатація, супровід);
допоміжні процеси, що забезпечують виконання основних процесів (до- кументування, управління конфігурацією, забезпечення якості, верифіка- ція, атестація, оцінка, аудит, рішення проблем);
організаційні процеси (управління проектами, створення інфраструктури проекту, визначення, оцінка і поліпшення самого ЖЦ, навчання).
Стандарт ISO/IEC 12207 не пропонує конкретну модель ЖЦ і методи роз- робки ПЗ (під моделлю ЖЦ розуміється структура, що визначає послідовність виконання і взаємозв'язку процесів, дій і завдань, що виконуються впродовж ЖЦ.
Модель ЖЦ залежить від специфіки ІС і специфіки умов, в яких остання створюється і функціонує). Його регламенти є загальними для будь-яких моде- лей ЖЦ, методологій і технологій розробки. Стандарт ISO/IEC 12207 описує структуру процесів ЖЦ ПЗ, але не конкретизує в деталях, як реалізувати або виконати дії і завдання, включені в ці процеси.
Найбільшого поширення набули наступні дві основні моделі ЖЦ:
10
каскадна модель;
спіральна модель.
Для розробки однорідних (простих) ІС застосовувався каскадний спосіб.
Його основною характеристикою є розбиття всієї розробки на етапи, причому перехід з одного етапу на наступний відбувається тільки після того, як буде повністю завершена робота на поточному (рис. 1.1). Кожен етап завершується випуском повного комплекту документації, достатньої для того, щоб розробка могла бути продовжена іншою командою розробників.
Позитивні сторони застосування каскадного підходу:
на кожному етапі формується закінчений набір проектної документації, що відповідає критеріям повноти і узгодженості;
виконувані в логічній послідовності етапи робіт дозволяють планувати терміни завершення всіх робіт і відповідні витрати.
Каскадний підхід добре зарекомендував себе при побудові ІС, для яких на самому початку розробки можна достатньо точно і повно формулювати всі вимоги, з тим щоб надати розробникам свободу реалізувати їх якнайкраще з технічної точки зору. У цю категорію потрапляють складні розрахункові сис- теми, системи реального часу і інші подібні завдання. Проте, в процесі використання цього підходу виявився ряд його недоліків, викликаних перш за все тим, що реальний процес створення ПЗ ніколи повністю не укладався в таку жорстку схему. В процесі створення ПЗ постійно виникала потреба в поверненні до попередніх етапів і уточненні або перегляді раніше ухвалених рішень. В результаті реальний процес створення ПЗ приймав наступний вигляд (рис. 1.1):
Висновок. Вибір моделі життєвого циклу проектування ІС є багатокри- теріальною задачею, якість вирішення якої визначається досвідом та інтуїцією керівників проекту.
Питання 5. Стадії розробки ІС.
Державний стандарт розрізняє вісім стадій створення інформаційних систем:
1) формування вимог до Інформаційної (автоматизованої) системи (ІС);
2) розробка концепції ІС;
3) технічне завдання;
4) ескізний проект;
5) технічний проект;
6) робоча документація;
7) введення в експлуатацію;
8) супроводження ІС.
На першому етапі провадиться обстеження об'єкта та обґрунтовується необхідність створення ІС, формулюються вимоги користувача до ІС, оформля- ються звіт про виконану роботу.
Під час обстеження об'єкта з'ясовується документообіг, форми початкових та вихідних документів, методики розрахунку окремих показників. Обстеження має виявити проблеми, розв'язання яких можливе засобами обчислювальної
11 техніки, та надати оцінку доцільності створення ІС.
Обстеження провадиться шляхом бесід та консультацій із працівниками установи, для якої буде створюватись ІС. В окремих випадках може провадитись самохронометраж роботи.
На першому етапі разом із замовником погоджуються вимоги до ІС. Серед вимог можуть бути суми максимальних витрат на розробку, термін виконання розробки, умови функціонування системи, перелік функцій, які система має забезпечити, та ін.
Звіт про обстеження складається в довільній формі. На його підставі надалі розроблятиметься технічний проект, тому бажано в додатках до звіту навести форми використовуваних документів. У ньому ж необхідно викласти погоджені
із замовником методики розрахунку економічних показників.
Вимоги до системи можуть бути оформлені як окремий документ. Для такого документа немає стандартної назви, але здебільшого він називається заявкою на розробку або тактико-технічне завдання.
Під час розробки концепції ІС (другий етап) провадяться науково-дослідні роботи для пошуку шляхів та оцінки можливостей реалізації вимог користувача.
На цьому етапі можна визначити методи, які будуть покладені в основу розрахунків, або принципові підходи до розв'язування конкретних задач.
Висновок. Потреби створення ІС вказують, по-перше, для досягнення яких саме цілей необхідно розробити систему, по-друге, до якого моменту часу доцільно здійснити розробку, по-третє, які витрати необхідно здійснити для проектування системи.
Питання 6. Склад і формування вимог до проектованої ІС.
Стадія формування вимог до ІС – це найважливіша стадія, оскільки вона визначає успіх усього проекту. Ця стадія складається з таких етапів:
1) Планування робіт включає визначення мети розробки, попередню еконо- мічну оцінку проекту, створення плану-графіка виконання робіт, навчання спільної робочої групи;
2) Проведення обстеження діяльності об’єкта (організації) автоматизації, у рамках якого здійснюються: попереднє виявлення вимог до майбутньої системи; визначення структури організації; визначення переліку цілей організації; аналіз розподілу функцій за підрозділами і між співробітни- ками; виявлення функціональних взаємодій між підрозділами, інформацій- них потоків усередині підрозділів і між ними, зовнішніх стосовно органі- зації об’єктів і зовнішніх інформаційних взаємодій; аналіз наявних засобів автоматизації діяльності організації;
3) Побудову моделей діяльності організації, що передбачає обробку матеріа- лів обстеження;
4) Побудову двох видів моделей:
моделі "як є", що відображає наявний на момент обстеження стан справ і допомагає зрозуміти, як саме функціонує певне підприємство, а також виявити вузькі місця і сформулювати пропозиції щодо поліпшення ситуа-
12 ції;
моделі "як має бути", що відображає схему про нові технології роботи підприємства. Кожна з моделей містить повну функціональну й інформа- ційну модель діяльності організації, а також у разі потреби модель, що описує динаміку поведінки організації: o відмовостійкість; o кількість клієнтів, що одночасно мають доступ до системи; o вимоги безпеки; o час очікування відповіді на звернення до системи; o виконавські властивості системи (обмеження щодо ресурсів пам’яті, швидкість реакції на звернення до системи тощо).
Наступний крок аналізу вимог – встановлення їх пріоритетності, бо вимо- ги, висунуті різними носіями інтересів у системі, можуть конфліктувати між собою. Крім того, кожна з вимог потребує для свого втілення певних ресурсів, надання яких може залежати також від визначеного для неї пріоритету.
Питання 7. Оцінка доцільності створення ІС.
Мета створення інформаційних систем – у гранично короткі терміни ство- рити систему обробки даних, яка має задані споживчі якості. До них належать: функціональна повнота, своєчасність, функціональна надійність, адаптивна надійність, економічна ефективність.
Функціональна повнота – це властивість інформаційної системи, яка характеризує рівень автоматизації управлінських робіт.
Коефіцієнт функціональної повноти де П
а
– показники, отримувані автоматизовано; П
о
– загальна кількість показників.
Своєчасність – це властивість інформаційної системи, яка характеризує можливість отримання апаратом керівництва необхідної інформації.
Коефіцієнт своєчасності де П
а
– кількість показників, отриманих із затримкою щодо планового терміну подання.
Функціональна надійність – це властивість інформаційної системи вико- нувати свої функції з обробки даних. Це сукупність надійностей програмного,
інформаційного та технічного забезпечення.
Адаптивна надійність – це властивість інформаційної системи виконувати свої функції, якщо вони змінюються в межах умов, зумовлених розвитком системи керування об’єкта впродовж заданого проміжку часу.
13
Економічна ефективність інформаційної системи виявляється в покраще- нні економічних результатів функціонування об’єкта в результаті впровадження
інформаційної системи.
Створення інформаційної системи передбачає частковий чи повний перег- ляд методів і засобів функціонування інформаційної системи економічного об’єкта і виконання таких завдань.
1) Виявлення його суттєвих характеристик.
2) Створення математичних і фізичних моделей досліджуваної системи та її елементів.
3) Встановлення умов взаємодії людини та комплексу технічних засобів.
4) Детальна розробка окремих проектних рішень.
5) Аналіз проектних рішень, практична апробація та впровадження.
Перше що потрібно зробити це вивчити питання доцільності створення
інформаційної системи, що проходить декілька етапів показаних на рис. 1.6.
Загальний висновок
1. Інформаційна система − взаємозв'язана сукупність засобів, методів і персоналу, використовуваних для зберігання, обробки та видачі інфор- мації в інтересах досягнення поставленої мети.
2. ІС класифікують за: ознакою структурованості завдань, характером уяв- лення і логічної організації інформації, що зберігається, виконуваними функціями і завданнями, масштабом і інтеграцією компонент, характером обробки інформації на різних рівнях управління підприємством, рівнями управління, функціональною ознакою, характером використання інформа- ції, сферою застосування, ступенем автоматизації, по сфері застосування, ступенем розподіленості ІС.
3. Практично всі різновиди інформаційних систем незалежно від сфери зас- тосування включають один і той самий набір компонентів: функціональні компоненти; компоненти системи опрацювання даних; організаційні ком- поненти.
4. Виділяють такі моделі життєвого циклу: каскадна (водоспадна) або послі- довна; ітеративна і інкрементально-еволюційна (гібридна, змішана); спіра- льна (модель Боема). Найчастіше при розробці ІС застосовують спіральну модель.
5. Державний стандарт розрізняє вісім стадій створення інформаційних сис- тем: формування вимог до ІС; розробка концепції ІС; технічне завдання; ескізний проект; технічний проект; робоча документація; введення в експлуатацію; супроводження ІС.
6. Стадія формування вимог до ІС – це найважливіша стадія, оскільки вона визначає успіх усього проекту. Процес формулювання вимог складається з двох етапів: збирання та аналізу вимог.
7. При розробці ІС потрібно дотримуватись стандартів проектування ПЗ.
14
Завдання до лабораторних робіт
Розробити інформаційну систему, розробка якої має відповідати нижче вказаним пунктам (вище викладений матеріал надасть відповіді на кожен з пунктів):
1. Основні компоненти ІС.
2. Проектування ІС.
3. Стадії розробки ІС.
4. Склад і формування вимог до проектованої ІС.
5. Оцінка доцільності створення ІС.
Зміст звіту
Звіт з лабораторної роботи має містити мету і постановку задачі розробки
інформаційної системи, графічний матеріал та необхідні розрахунки, висновки.
Питання і завдання студентам для контролю знань:
1. Що таке інформаційна система?
2. За якими ознаками класифікують ІС?
3. З яких компонентів складається ІС?
4. Що називають функціональною компонентою ІС?
5. Що відноситься до компонент системи опрацювання даних?
6. Що відноситься до організаційних компонент?
7. Що таке технічне забезпечення ІС?
8. Що таке програмне забезпечення ІС?
9. Що таке інформаційне забезпечення ІС?
10. Що таке правове забезпечення ІС?
11. Що таке лінгвістичне забезпечення ІС?
12. Які виділяють моделі життєвого циклу розробки ІС?
13. Недоліки каскадної моделі.
14. Суть ітеративної й інкрементальної моделі.
15. Переваги спіральної моделі життєвого циклу.
16. Які виділяють стадії розробки ІС?
17. З яких етапів складається стадія формування вимог до ІС?