Создание и обслуживание информационных систем. Реферат. Информационное обеспечение, программирование. 2012-01-06

Этапы развития информационных систем

Понятие ИС (информационных
систем) на протяжении своего существования претерпело
значительные изменения. История развития ИС и цели их использования на разных
периодах представлены в таблице.

Таблица 1.1

История развития информационных систем

В
50-е гг. была осознана роль информации как важнейшего ресурса
предприятия, организации, региона, общества в целом; начали разрабатывать
автоматизированные ИС разного рода. Первые ИС были предназначены исключительно
для обработки счетов и расчета зарплаты, а реализовывались на электромеханических
бухгалтерских счетных машинах.

Это приводило к некоторому сокращению затрат и
времени на подготовку бумажных документов. Вначале, когда появилась возможность
обработки информации с помощью вычислительной техники, был распространен термин
“системы обработки данных” (СОД), этот термин широко использовался
при разработке систем радиоуправления ракетами и другими космическими
объектами, при создании систем сбора и обработки статистической информации о
состоянии атмосферы, учетно-отчетной информации предприятий и т.п.

По мере
увеличения памяти ЭВМ основное внимание стали уделять проблемам организации БД
(БД). Это направление сохраняет определенную самостоятельность и в настоящее время
и занимается в основном разработкой и освоением средств технической и
программной реализации обработки данных с помощью вычислительных машин разного
рода.

Для сохранения этого направления по мере его развития появились термины
“базы знаний”, “базы целей”, позволяющие расширить
толкование проблемы собственно создания и обработки БД до задач, которые
ставятся в дальнейшем при разработке ИС[4].

В 60-е гг.
знаменуются изменением отношения к ИС. Информация, полученная из них, стала
применяться для периодической отчетности по многим параметрам. Для этого
организациям требовалось компьютерное оборудование широкого назначения,
способное обслуживать множество функций, а не только обрабатывать счета и
считать зарплату, как было ранее.

Основные черты этого поколения ИС – информационных систем:

-техническое обеспечение систем составляли маломощные ЭВМ 2-3 поколения;
информационное обеспечение (ИО) представляло собой массивы (файлы) данных,
структура которых определялась той программой, в которой они использовались;

-программное обеспечение представляло собой специализированные прикладные
программы, например, программа начисления заработной платы.

-архитектура ИС – централизованная. Как правило, применялась
пакетная обработка задач. Конечный пользователь не имел непосредственного
контакта с ИС, вся предварительная обработка информации и ввод производились
персоналом ИС.

Недостатки ИС – информационных систем – этого поколения:

сильная взаимосвязь между программами и данными, то есть изменения в
предметной области приводили к изменению структуры данных, а это заставляло
переделывать программы; трудоемкость разработки и модификации систем; сложность
согласования частей системы, разработанных разными людьми в разное время[5].

В 70-х – начале 80-х гг.
ИС предприятий начинают использоваться в качестве средства управления
производством, поддерживающего и ускоряющего процесс подготовки и принятия
решений. В своем большинстве ИС этого периода предназначались для решения этого
периода предназначались для решения установившихся задач, которые четко определялись
на этапе создания системы и затем практически не изменялись.

Появление персональных ЭВМ приводит к корректировке идеи АСУ; от ВЦ
и централизации управления к распределенному вычислительному ресурсу и
децентрализации управления. Такой подход нашел свое применение в системах
поддержки принятия решении (СППР), которые характеризуют новый этап
компьютерной ИТ организационного управления.

При этом уменьшается нагрузка на
централизованные вычислительные ресурсы и верхние уровни управления, что
позволяет сосредоточить в них решение крупных долгосрочных стратегических
задач. Жизнеспособность любой ИТ в немалой степени зависит от оперативного
доступа пользователей к централизованным ресурсам и уровня информационных
связей как по “горизонтали”, так и по “вертикали” в
пределах организационной структуры.

К концу 80-х гг.
концепция использования ИС вновь изменяется. Они становятся стратегическим
источником информации и используются на всех уровнях предприятия любого
профиля. ИТ этого периода, предоставляя вовремя нужную информацию, помогают
организации достичь успеха в своей деятельности, создавать новые товары и
услуги, находить новые рынки сбыта, обеспечивать себе достойных партнеров, организовывать
выпуск продукции высокого качества и по низкой цене и др.

Стремление преодолеть
недостатки предыдущего поколения ИС породило технологию создания и управления базами
данных. База данных создается для группы взаимосвязанных задач, для многих пользователей
и это позволяет частично решить проблемы ранее созданных ИС.

Вначале СУБД
разрабатывались для больших ЭВМ, и их количество не превышало десятка.
Благодаря появлению ПЭВМ технология БД стала массовой, создано большое
количество инструментальных средств и СУБД для разработки ИС, что в свою
очередь вызвало появление большого количества прикладных ИС в прикладных
областях.

Основные черты ИС этого поколения:

-основу ИО составляет база данных, программное обеспечение состоит
из прикладных программ и СУБД; технические средства: ЭВМ 3-4 поколения и ПЭВМ;
средства разработки ИС: процедурные языки программирования 3-4 поколения,
расширенные языком работы с БД (SQL, QBE);

Рис. 1.4 Схема информационного обеспечения 80-х гг.

Большим шагом вперед явилось развитие принципа “дружественного
интерфейса” по отношению к пользователю (как к конечному, так и к
разработчику ИС). Например, повсеместно применяется графический интерфейс,
развитые системы помощи и подсказки пользователю, разнообразные инструменты для
упрощения разработки ИС: системы быстрой разработки приложений (RAD-системы),
средства автоматизированного проектирования ИС (CASE-средства). К концу
80-хгодов выявились и недостатки систем этого поколения.

Недостатки информационных систем (ИС) этого поколения:

-большие капиталовложения в компьютеризацию предприятий не дали
ожидаемого эффекта, соответствующего затратам (увеличились накладные расходы,
но не произошло резкого повышения производительности);

-внедрение ИС столкнулось с инертностью людей, нежеланием конечных
пользователей менять привычный стиль работы, осваивать новые технологии;

– к квалификации пользователей стали предъявляться более высокие требования
(знание ПК, конкретных прикладных программ и СУБД, способность постоянно
повышать свою квалификацию[6]

В связи с указанными выше недостатками постепенно стало формироваться
современное поколение ИС. Техническая платформа – мощные ЭВМ 4-5 поколения,
использование разных платформ в одной ИС (большие ЭВМ, мощные стационарные ПК,
мобильные ПК). Наиболее характерно широкое применение вычислительных сетей – от
локальных до глобальных.

-новые модели знаний, учитывающие не только структуру информации, но
и активный характер знаний,

-средства оперативного анализа информации (OLAP) и средства поддержки
принятия решений (DSS),

-новые формы представления информации, более естественные для человека
(мультимедиа, полнотекстовые БД, гипертекстовые БД, средства восприятия и
синтеза речи).

В последнее время появился широкий спектр специализированных ИС –
экономические ИТ (ЭИС), бухгалтерские ИТ (БУИС), банковские ИТ (БИС), ИТ рынка
ценных бумаг, маркетинговые ИС (МИС) и т.п.

Современные автоматизированные системы (АС) реализуются в виде
корпоративных компьютерных сетей (ККС), имеющих в своем составе тысячи единиц
вычислительного и коммуникационного оборудования. Процесс развития систем
данного класса реализуется в виде многоэтапного процесса в течение всего их
жизненного цикла.

Эффективное развитие ККС автоматизированных систем возможно
лишь с применением соответствующих информационных технологий, использующих
формализованные модели создания, модернизации и внедрения систем данного класса
в течение их жизненного цикла[7].

В основу любой информационной технологии развития ККС положена
соответствующая модель жизненного цикла (ЖЦ) сети. Наиболее результативной
моделью ЖЦ ККС является динамическая спиралевидная модель, которая учитывает
динамику изменения ее подсистем в течение жизненного цикла.

Классификация информационных систем

При создании или при классификации информационных систем неизбежно
возникают проблемы, связанные с формальным – математическим и алгоритмическим
описанием решаемых задач. От степени формализации во многом зависят
эффективность работы всей системы, а также уровень автоматизации, определяемый
степенью участия человека при принятии решения на основе получаемой информации.

Чем точнее математическое описание задачи, тем выше возможности
компьютерной обработки данных и тем меньше степень участия человека в процессе
ее решения. Это и определяет степень автоматизации задачи.

Различают три типа задач, для которых создаются информационные системы:
структурированные (формализуемые), неструктурированные (неформализуемые) и
частично структурированные.

Структурированная (формализуемая) задача – задача, где
известны все ее элементы и взаимосвязи между ними.

Неструктурированная (неформализуемая) задача – задача, в которой невозможно
выделить элементы и установить между ними связи.

В структурированной задаче удается выразить ее содержание в форме математической
модели, имеющей точный алгоритм решения. Подобные задачи обычно приходится
решать многократно, и они носят рутинный характер. Целью использования информационной
системы для решения структурированных задач является полная автоматизация их
решения, т.е. сведение роли человека к нулю.

Заметим, что в практике работы любой организации существует сравнительно
немного полностью структурированных или совершенно неструктурированных задач. О
большинстве задач можно сказать, что известна лишь часть их элементов и связей
между ними. Такие задачи называются частично структурированными.

В этих
условиях можно создать информационную систему. Получаемая в ней информация
анализируется человеком, который будет играть определяющую роль. Такие
информационные системы являются автоматизированными, так как в их
функционировании принимает участие человек

Информационные системы, используемые для решения частично структурированных
задач, подразделяютсяна два вида (рис 1.5):

-создающие управленческие отчеты и ориентированные главным образом
на обработку данных (поиск, сортировку, агрегирование, фильтрацию) и  разрабатывающие
возможные альтернативы решения. Принятие решения при этом сводится к выбору
одной из предложенных альтернатив[8].

Используя сведения, содержащиеся в этих отчетах, управляющийпринимает
решение.

Рис. 1.5. Классификация информационных систем по признаку структурированности
решаемых задач.

Информационные системы, создающие управленческие отчеты, обеспечивают
информационную поддержку пользователя, т.е. предоставляют доступ к информации в
базе данных и ее частичную обработку. Процедуры манипулирования данными в
информационной системе должны обеспечивать следующие возможности: составление
комбинаций данных, получаемых из различных источников; быстрое добавление или
исключение того или иного источника данных и автоматическое переключение
источников при поиске данных; управление данными с использованием возможностей
систем управления базами данных; логическую независимость данных этого типа от
других баз данных, входящих в подсистему информационного обеспечения;
автоматическое отслеживание потока информации для наполнения баз данных.

Информационные системы, разрабатывающие альтернативы решений, могут
быть модельными и экспертными.

Модельные информационные системы предоставляют пользователю математические,
статические, финансовые и другие модели, использование которых облегчает
выработку и оценку альтернатив решения. Пользователь может получить недостающую
ему для принятия решения информацию путем установления диалога с моделью в
процессе ее исследования.

Основными функциями модельной информационной системы являются:

возможность работы в среде типовых математических моделей, включая
решение основных задач моделирования типа “как сделать, чтобы?”,
“что будет, если?”, анализ чувствительности и др.; достаточно быстрая
и адекватная интерпретация результатов моделирования; оперативная подготовка и
корректировка входных параметров и ограничений модели; возможность графического
отображения динамики модели; возможность объяснения пользователю необходимых
шагов формирования и работы модели.

Экспертные информационные системы обеспечивают выработку и оценку
возможных альтернатив пользователем за счет создания экспертных систем,
связанных с обработкой знаний. Экспертная поддержка принимаемых пользователем
решений реализуется на двух уровнях.

Работа первого уровня экспертной поддержки исходит из концепции
“типовых управленческих решений”, в соответствии, с которой часто
возникающие в процессе управления проблемные ситуации можно свести к некоторым
однородным классам управленческих решений, т.е. к некоторому типовому набору
альтернатив. Для реализации экспертной поддержки на этом уровне создается
информационный фонд хранения и анализа типовых альтернатив.

Если возникшая проблемная ситуация не ассоциируется с имеющимися
классами типовых альтернатив, в работу должен вступать второй уровень экспертной
поддержки управленческих решений. Этот уровень генерирует альтернативы на базе
имеющихся в информационном фонде данных, правил преобразования и процедур
оценки синтезированных альтернатив[9].

Структура информационной системы может быть представлена как совокупность
ее функциональных подсистем, а функциональный признак может быть использован
при классификации информационных систем.

В хозяйственной практике производственных и коммерческих объектов
типовыми видами деятельности, которые определяют функциональный признак
классификации информационных систем, являются: производственная, маркетинговая,
финансовая, кадровая.

Производственная деятельность связана с непосредственным выпуском
продукции и направлена на создание и внедрение в производство
научно-технических новшеств.

Маркетинговая деятельность включает в себя:

анализ рынка производителей и потребителей выпускаемой продукции,
анализ продаж; организацию рекламной кампании по продвижению продукции;
рациональную организацию материально-технического снабжения.

Финансовая деятельность связана с организацией контроля и анализа финансовых
ресурсов фирмы на основе бухгалтерской, статистической, оперативной информации.

Кадровая деятельность направлена на подбор и расстановку необходимых
фирме специалистов, а также ведение служебной документации по различным
аспектам.

Указанные направления деятельности определили типовой набор информационных
систем: производственные системы; системы маркетинга; финансовые и учетные
системы; системы кадров (человеческих ресурсов); прочие типы, выполняющие
вспомогательные функции в зависимости от специфики деятельности фирмы.

В крупных фирмах основная информационная система функционального
назначения может состоять из нескольких подсистем для выполнения подфункций.
Например, производственная информационная система имеет следующие подсистемы:
управления запасами, управления производственным процессом, компьютерного
инжиниринга и т.д.

Для лучшего понимания функционального назначения информационных
систем в табл. 1.2 приведены по каждому
рассмотренному выше виду, решаемые в них типовые задачи.

Таблица 1.2.

Функции информационных систем

В зависимости от степени автоматизации информационных процессов в
системе управления фирмой информационные системы определяются как ручные,
автоматические, автоматизированные (рис. 1.6).

Ручные ИС характеризуются отсутствием современных технических
средств переработки информации и выполнением всех операций человеком. Например,
о деятельности менеджера в фирме, где отсутствуют компьютеры, можно говорить,
что он работает с ручной ИС.

Автоматические ИС выполняют все операции по переработке информации
без участия человека.

Автоматизированные И С предполагают участие в процессе обработки
информации и человека, и технических средств, причем главная роль отводится
компьютеру. В современном толковании в термин “информационная
система” вкладывается обязательно понятие автоматизируемой системы.

Автоматизированные ИС, учитывая их широкое использование в организации
процессов управления, имеют различные модификации и могут быть
классифицированы, например, по характеру использования информации и по сфере
применения.

Рис.1.6. Классификация информационных систем по разным
признакам

Информационно-поисковые системы производят ввод, систематизацию,
хранение, выдачу информации по запросу пользователя без сложных преобразований
данных. Например, информационно-поисковая система в библиотеке, в
железнодорожных и авиакассах продажи билетов.

Информационно-решающие системы осуществляют все операции переработки
информации по определенному алгоритму. Среди них можно провести классификацию
по степени воздействия выработанной результатной информации на процесс принятия
решений и выделить два класса: управляющие и советующие[10].

Управляющие ИС вырабатывают информацию, на основании которой человек
принимает решение. Для этих систем характерны тип задач расчетного характера и
обработка больших объемов данных. Примером могут служить система оперативного
планирования выпуска продукции, система бухгалтерского учета.

Советующие ИС вырабатывают информацию, которая принимается человеком
к сведению и не превращается немедленно в серию конкретных действий. Эти
системы обладают более высокой степенью интеллекта, так как для них характерна
обработка знаний, а не данных

Информационные системы организационного управления предназначены для
автоматизации функций управленческого персонала. Учитывая наиболее широкое
применение и разнообразие этого класса систем, часто любые информационные
системы понимают именно в данном толковании.

Основными функциями подобных систем являются: оперативный контроль и
регулирование, оперативный учет и анализ, перспективное и оперативное
планирование, бухгалтерский учет, управление сбытом и снабжением и другие
экономические и организационные задачи.

ИС управления технологическими процессами (ТП) служат для автоматизации
функций производственного персонала. Они широко используются при организации
для поддержания технологического процесса в металлургической и
машиностроительной промышленности.

ИС автоматизированного проектирования (САПР) предназначены для автоматизации
функций инженеров-проектировщиков, конструкторов, архитекторов, дизайнеров при
создании новой техники или технологии. Основными функциями подобных систем
являются: инженерные расчеты, создание графической документации (чертежей,
схем, планов), создание проектной документации, моделирование проектируемых
объектов.

Интегрированные (корпоративные) ИС используются для автоматизации
всех функций фирмы и охватывают весь цикл работ от проектирования до сбыта
продукции. Создание таких систем весьма затруднительно, поскольку требует
системного подхода с позиций главной цели, например получения прибыли, завоевания
рынка сбыта и т.д.