Ім'я файлу: Системний аналіз та проектування інформаційних систем.doc
Розширення: doc
Розмір: 115кб.
Дата: 28.11.2020
скачати
Розширення: doc
Розмір: 115кб.
Дата: 28.11.2020
скачати
Луцький інститут розвитку людини Університету “Україна”
Кафедра “Інформаційної діяльності та туризму”
Контрольна робота
На тему : Системотехнічні аспекти теорії проектування автоматизованих інформаційних систем
З дисципліни “ Системний аналіз та проектування інформаційних систем ”
Підготував
Студент групи КІз – 4.1
Токар Віталій
Перевірив
Старший викладач
Мамчич Я. М.
Луцьк 2020 р.
Зміст
1. Системний підхід, цілі та принципи проектування інформаційних систем……………………………………………………………………………3
2. Декомпозиція інформаційної системи……………………………….7
3. Якість та ефективність інформаційної системи……………………..9
Список літератури……………………………………………………….13
1. Системний підхід, цілі та принципи проектування інформаційних систем
Системний підхід став домінуючим при проектуванні сучасних інформаційних систем.
Проектування інформаційної системи (ІС) — процес, спрямований на вдосконалення економічної інформації системи об'єкта управління (ОУ), що передбачає створення та впровадження комплексного розв'язання економічних задач із застосуванням сучасних електронних обчислювальних машин (ЕОМ) і технічних засобів управління об'єктом.
Системний підхід до проектування ІС передбачає вивчення, розгляд, опис певного об'єкта у повному обсязі з урахуванням його істотних властивостей. Головна мета підходу полягає в дотриманні таких вихідних засад:
- всебічне та цілісне оцінювання динамічних характеристик об'єкта, їх взаємозв'язку із зовнішнім середовищем;
- урахування можливих зовнішніх і внутрішніх несприятливих умов, що можуть вивести об'єкт зі стану рівноваги.
Таким об'єктом може бути будь-яка модель, що описує систему, процес чи певну сукупність об'єктів. Система як об'єкт має складну внутрішню структуру. Нею, наприклад, може бути підприємство, науково-дослідні та проектні організації, виробничі процеси тощо.
Економічна система підприємства охоплює економічні процеси і зв'язки в обороті виробничих фондів. Цей процес є безперервним, цілеспрямованим, що потребує відповідного управління економічною системою та контролю за її функціонуванням.
Управління економічною системою здійснюється на інформаційному рівні за допомогою перетворення та використання потоків інформації, що функціонують усередині системи і надходять до неї із зовнішнього середовища. Основою будь-якої системи управління складним об'єктом є інформація, що характеризує стан ОУ. Для таких економіко-організаційних об'єктів, як промислове підприємство, виробниче об'єднання, галузь, ця інформація є сукупністю взаємопов'язаних економічних показників, кожний з яких має певні зміст і значення.
Зміст економічного показника виражається його назвою, а значення — його кількісними або якісними параметрами (питома вага, відсоток).
Сукупність взаємопов'язаних економічних показників за структурою та функціями управління об'єктом характеризує його економічну ІС.
Мета проектування ІС полягає у створенні проекту системи оброблення інформації, тобто технічної документації з докладним описом усіх проектних рішень щодо створення та експлуатації ІС.
Об'єктами проектування (ОП) можуть бути різні класи систем управління: підприємство, технологічний процес, виробниче об'єднання, галузь, організація, установа (лікувальний заклад) тощо.
При проектуванні ІС використовують локальний або системний підходи.
Сутність локального підходу до проектування ІС полягає у послідовному нарощуванні задач, що розв'язуються в системі управління. За таких обставин проектування ІС складається з розв'язування задач, орієнтованих на задоволення потреб конкретних підрозділів або вимог, пов'язаних із реалізацією конкретних функцій управління. При цьому дані організовують в окремі логічно структуровані (виходячи з реальних потреб) файли. Цей метод має серйозні недоліки:
- надмірність інформації. Дані зберігаються у двох-трьох копіях. Наприклад, у багатьох організаціях відбувається множинне дублювання файла запасу. Така інформація зберігається у файлах складу, відділу збуту, бухгалтерії. Більша частина інформації при цьому повторюється;
- суперечливість. Надмірне використання простору пам'яті ЕОМ та дублювання інформації можуть призвести до протиріч. Якщо дані зберігають і вводять двічі, то застосування різних програм, перевірка або оновлення файлів у різний час спричинюють збільшення суперечливої інформації. Наприклад, дві версії файлів запасів можуть істотно різнитися внаслідок того, що файл складу оновлюється щоденно, а файл бухгалтерії — раз на тиждень чи місяць;
- швидкість оброблення. Застосування фрагментарних файлів даних орієнтовано на пакетне оброблення. Для більшості ІС в основному підходить оперативний режим оброблення даних;
- низька стандартизація програмного забезпечення (ПЗ). Програми розробляють стосовно задач, масивів, хоча й використовують окремі стандартні програмні модулі;
- негнучкість. Низька швидкість оброблення даних та їх залежність (фізичні дані зберігаються окремо від даних логічного рівня) не дають змоги системі адекватно реагувати на динамічні зміни навколишнього середовища, що ускладнює її експлуатацію. Оскільки запити управлінського персоналу в основному не регламентовано, система має бути досить гнучкою, щоб своєчасно реагувати на запити користувачів (наприклад, оцінити ймовірний прибуток від упровадження у виробництво нового продукту).
Системний підхід, будучи загальною методологічною базою проектування ІС, ґрунтується на концепції інтеграції даних, які описують усі сфери діяльності ОУ. Необхідною умовою і завданням інтеграції ІС є їх сумісність, тобто здатність взаємодіяти через посередництво обміну даними, що характеризують такі керовані стани об'єктів як прогнозований, потрібний та практичний. Цей метод характеризується такими особливостями:
- передбачає розгляд усіх елементів і складових процесу проектування в їх взаємозв'язку, взаємозалежності та взаємовпливі в інтересах оптимального досягнення як окремих, так і загальних цілей створення ІС;
- є методологічною основою, виходить з обов'язкової передумови — необхідності аналізу елементів і складових процесу проектування в їх взаємозв'язку на основі широкого застосування сучасних кількісних методів дослідження.
Сутність системного підходу до проектування ІС полягає в:
- одночасному охопленні проектуванням невеликої кількості задач ОУ;
- максимальній типізації і стандартизації проектних рішень;
- багатоаспектному поданні структури ІС як системи, що складається з багатьох компонентів (підсистем, елементів) та відносної автономності їх розроблення;
- ключовій ролі централізованих масивів інформації;
- локальному впровадженні та накопиченні функціональних задач.
За системного підходу проектування ІС необхідно дотримуватися таких настанов:
- усунення дублювання робіт під час розроблення системи. Це потребує визначення меж окремих систем (підсистем, комплексів задач) та виділення сфер їхньої діяльності;
- забезпечення збалансованої послідовності розроблення системи. Розроблення підсистем, комплексів задач має виконуватися в логічно обґрунтованій послідовності. Це потребує оптимального щодо ефективності розподілу в процесі проектування ІС технічних, фінансових, трудових та інших ресурсів;
- можливості подальшої інтеграції. Відповідно заздалегідь має бути запланована можливість інтеграції системи. Хоча можна допустити розроблення підсистем, комплексів задач із високим ступенем незалежності, проте необхідно враховувати перспективу розвитку всієї системи;
- забезпечення адаптованості. Це вимога до комплексу технічних засобів (КТЗ), які важко розвивати і пристосовувати у подальшому розвитку системи;
- зниження вартості системи. Досягти цього можна або внаслідок оптової закупівлі комп'ютерів, або скороченням дублювання робіт;
- розроблення стандартів для обміну інформацією, документування;
- розроблення ефективної стратеги розвитку ІС.
Системний підхід при проектуванні та створенні ІС має значні переваги, які полягають у:
- виключенні надмірного дублювання масивів інформації;
- виключенні (зведенні до мінімуму) дублювання у програмуванні завдяки використанню типових і стандартних програм;
- типізації технологічних процесів оброблення даних;
- можливості побудови інтегрованої системи оброблення даних;
- можливості системного технологічного забезпечення ІС.
На практиці застосовуються різні принципи проектування ІС, найпоширенішими серед яких є: на основі математичної моделі, спадне (зверху вниз) проектування, модульний принцип, структурний підхід, принцип інтеграції даних, принцип неперервності розвитку системи. Всі вони належать до організаційних методів проектування.
2. Декомпозиція інформаційної системи
Одним із методів проектування ІС є розчленовування її на окремі частини, з яких у міру необхідності комплектують конкретну автоматизовану систему управління (АСУ). Такий метод називають декомпозицією.
Будь-яка система по-своєму складна. Це означає, що сукупність інформації, яка характеризує систему, і сукупність зв'язків між її елементами неможливо сприйняти в цілому та повністю. Цим система відрізняється від будь-якої задачі. Тому, згідно з методом декомпозиції, для оперативного впровадження ІС необхідно забезпечити оптимальну її структурованість.
Оптимально структурована система є багаторівневою, багатоцільовою організованою сукупністю елементів (модулів) і задовольняє такі вимоги:
- кожен рівень ієрархії має повністю проглядатися і бути зрозумілим без детального знання нижчих рівнів;
- зв'язки між елементами на одному рівні ієрархії мають бути мінімальними;
- не повинно бути зв'язків між елементами через один рівень ієрархії;
- елемент вищого рівня має викликати елемент наступного рівня і, передаючи йому необхідну вхідну інформацію, має утворювати з ним єдине ціле;
- елемент наступного рівня після закінчення своєї роботи повертає управління елементу, що його викликав, передаючи йому результати своєї роботи.
Жорсткими є обмеження щодо структури системи, оскільки неможливо розробити таку ідеальну систему, щоб потім не вносити в неї змін. До того ж при експлуатації ІС основним режимом її роботи є режим саме внесення змін.
Внесення змін у добре структуровану систему стосується небагатьох елементів, які добре локалізуються. В іншому випадку внесення навіть дрібних змін призводить до перепроектування, перепрограмування великих частин системи.
Збільшена декомпозиція функціональної частини автоматизованої ІС передбачає встановлення структури елементів (модулів) різних рівнів:
- комплекс першого рівня. Він охоплює автоматизовані підсистеми, комплекси задач;
- комплекс другого рівня. До нього належать автоматизовані функції (задачі) управління;
- комплекси наступних рівнів. Це машинні процедури, що реалізуються управлінським персоналом.
Функціональну декомпозицію ІС доцільно здійснювати за об'єктивним принципом на основі такої схеми: виробниче об'єднання — промислове підприємство — виробництво — цех — технологічний процес (дільниця) —робоче місце (вертикальна декомпозиція) з виділенням функцій управління для кожного об'єкта за схемою планування: облік — контроль — аналіз — регулювання (горизонтальна декомпозиція).
Крім функціональної, використовують декомпозицію організаційного (компоненти інструктивно-методичного і документального забезпечення), інформаційного (компоненти позамашинної та внутрімашинної інформаційної бази), технічного (компоненти засобів введення, зберігання, оброблення виведення, передавання даних), програмного (компоненти операційної системи (ОС) ЕОМ, системи управління базами даних (СУБД), функціональні, організаційні компоненти системи оброблення даних), ергономічного й іншого забезпечень.
Метод декомпозиції використовують на кожній стадії (етапі) проектування ІС для зниження ступеня невизначеності та виділення багатьох проектних задач, послідовного структурування процесу їх розв'язування, а також для опису одержуваних структур у вигляді ієрархічно пов'язаних інформаційних сукупностей.
Декомпозиція передбачає існування кількох способів розчленування проектованої системи. Завершенням її є такий стан об'єкта, коли у процесі розчленування утворюються елементи (частини системи), що сприймаються як неподільні об'єкти.
За системного підходу до проектування ІС будь-який об'єкт розглядається як певна система, яку можна поділити на підсистеми, кожна з яких може бути поділена на підсистеми нижчого порядку. Підсистемами найнижчогопорядку є елементи (задачі), внутрішня структура яких не важлива для розв'язання інших задач цього рівня. Однак слід мати на увазі, що властивості окремої підсистеми впливають на інші підсистеми та систему загалом.
3. Якість та ефективність інформаційної системи
Проектування ІС є особливо важливим етапом, адже (саме тоді закладаються її базові характеристики (споживчі властивості), найголовнішими серед яких є якість і надійність. Це означає, що ІС у процесі свого функціонування має забезпечити:
— інформаційні потреби користувачів;
— адекватність ІС реальним інформаційним і технологічним процесам ОУ;
— високу економічну ефективність.
Споживчі властивості ІС виражають:
— функціональна повнота. Відображає рівень задоволення інформаційних потреб користувачів — осіб, які приймають рішення (ОПР), та рівень автоматизації управлінських робіт на заданому ОУ;
— своєчасність. Забезпечується можливістю своєчасного здобуття потрібної інформації;
— функціональна надійність. Відображає надійність інформаційного, програмного, технічного та ергономічного забезпечень під час оброблення даних;
— адаптивна надійність. Виражається у властивості системи виконувати свої функції при їх зміні під впливом навколишнього середовища (зміна ресурсів, структури інформаційно-обчислювальної системи та ін).
Під час розроблення ІС слід ураховувати, що інформаційні потреби користувача залежать від рівня структури управління, на якому він знаходиться.
Перший, найнижчий, рівень (управління дільницею, робочим місцем) — оперативне управління. Саме таким є управління процесом випуску продукції. Суть його полягає в тому, що інженерно-технічний персонал під час управління виносить оперативні рішення, які визначаються набором різноманітних чітко визначених правил. Наприклад, прийняття рішення щодо збільшення запасів матеріалів, якщо їхній рівень стає нижчим від установленого.
Другий рівень стосується технічного або адміністративного втручання (управління цехом). Працівники цього рівня можуть приймати як регламентовані, так і нерегламентовані рішення. Управління будується на основі застосування методів моделювання процесів.
На цих рівнях прийняття управлінських рішень про виконання задач ІС повинно бути добре структурованим, а також мають бути задані правила вироблення рішень для можливих ситуацій, крім аварійних.
На третьому рівні реалізується стратегічне управління, що є функцією вищого управлінського персоналу. Процес прийняття рішень нерегламентований, тому особливо важливою для нього є довідкова функція ІС. Керівники системи управління, які не володіють формальними методами програмування, можуть використовувати мову запитів для доступу до інформації, що зберігається у файлах, не вдаючись до посередництва технічного персоналу. Тому під час проектування ІС слід ураховувати вимоги, пов'язані з функціями управління об'єктом, які вона має задовольняти:
- релевантність (лат. relevant — суттєвий, доречний). Одержувана інформація (мусить бути відповідною запитам будь-якій ОПР (директора, майстра та ін.). Існують відмінності між даними й інформацією. Інформація — це дані, релевантні споживачеві;
- управління за відхиленнями. Це не потребує значної кількості детальної інформації. ОПР повинні бути поінформовані про критичні чинники, що впливають на результати підприємства (фірми);
- точність. Дані, на основі яких формується інформація, мають бути адекватними і відображати поточний стан ОУ (не застарілі);
- своєчасність. Інформація має бути подана тоді, коли вона потрібна користувачеві;
- пристосованість. Система повинна задовольняти різні запити користувача. Наприклад, запит підсумковий (про обсяг збуту продукції), запит детальний (про обсяг збуту продукції за споживачами).
Під час проектування в ІС мають бути закладені адаптивні властивості, які б давали змогу оперативно модернізувати її згідно зі змінами, які виникли, в економічній інформаційній та організаційних системах управління економічним об'єктом, а також в інформаційно-обчислювальній системі.
Економічна ефективність ІС — це оцінка результативності системи, що визначається порівнянням витрат з одержаним від її використання ефектом як результатом діяльності ІС.
Ефект від упровадження ІС може бути соціальним, технічним та економічним.
Соціальний ефект характеризується впливом автоматизації на роботу працівників апарату управління, інформаційно-обчислювального центру (ІОЦ), а також на членів суспільства, соціальне обслуговування яких поліпшується з упровадженням ІС.
Технічний ефект характеризується швидкодією виконання певних операцій, збільшенням продуктивності машин, систем тощо.
Економічний ефект оцінюється економічним ефектом протягом року, економічною ефективністю (економією протягом року), коефіцієнтом економічної ефективності, одноразовими і капітальними витратами, терміном окупності.
Економічний ефект протягом року виражає фактичну економію порівняно з витратами на створення ІС:
де Е — економічна ефективність ІС, що складається з прямої Eпр та побічної Eп ефективностей, тобто Е = Епр + Еп, причому Епр = С0 – С1. Тут С0 — вартісні витрати оброблення даних за існуючим варіантом; С1 — вартісні витрати за пропонованим у проекті ІС варіантом оброблення даних. Побічна ефективність ІС,
де А1, А2 — обсяги за рік продукції, яка реалізується, відповідно до і після впровадження ІС, грн.; С1, С2 — витрати на гривню продукції, що реалізується, відповідно до та після впровадження ІС, грн.; П1 — прибуток від реалізації продукції до впровадження ІС, грн.
У наведеному вище виразі економічного ефекту протягом року Ен — нормативний коефіцієнт ефективності (за галуззю народного господарства); К — сума одноразових і капітальних витрат, причому
де Кп.в — передвиробничі витрати, пов'язані з проектуванням ІС; Кв — капітальні витрати на придбання, транспортування, монтаж, налагодження обчислювальної техніки (ОТ) та допоміжного обладнання.
Коефіцієнт економічної ефективності, розрахункове значення якого має бути вищим від нормативного, обчислюється за формулою
Термін окупності одноразових і капітальних витрат визначається за формулою
Список літератури
Згуровський М.З. Основи системного аналізу: підручник / М.З. Згуровський, Н.Д. Панкратова. – К.: Видавнича група BHV, 2007. – 544 с.
Катренко А.В. Системний аналіз: підручник / А.В. Катренко. – Львів: «Новий світ – 2000», 2009. – 396 с.
Малышенко А.М. Математические основы теории систем. Учебник для вузов / А.М. Малышенко. – Томск: ТПУ, 2008. – 364 с.
Старіш О.Г. Системологія: підручник / О.Г.Старіш. – К.: Центр навчальної літератури, 2005. – 232 с.
Шарапов О.Д. Системний аналіз: Навч.– метод. посібник для самост. вивч. дисц./ О.Д. Шарапов, В.Д. Дербенцев, Д.Є. Семьонов. – К.: КНЕУ,2003. – 154 с.