Раздел 1 . Принципы разработки и эксплуатации АИС

История создания АИС

История создания и развития АИС неразрывно связана с разработкой автоматизированных систем управления (АСУ). Очевидно, что АИС является составной частью АСУ, так как любые управленческие решения должны основываться на достоверной информации.

Начало работ по созданию АИС для АСУ можно отнести к 1960-м гг., когда появились первые электронные вычислительные машины (ЭВМ). В истории развития АИС можно выделить следующие этапы:

Первый этап (1955 —1964) - характеризуется зарождением нового научного направления, которое сегодня называют информационные технологии, или этап постановки задачи на соединение задач управления с методами и средствами обработки информации. На этом этапе были разработаны и внедрены на предприятиях автоматизированные системы обработки информации, направленные в основном на автоматизацию сбора информации о ходе производственного процесса в реальном масштабе времени.

Второй этап (1965 - 1969) - характеризуется подключением специалистов в области эксплуатации ЭВМ и разработки программно-математического обеспечения к работе практических управленцев. С появлением ЭВМ у многих специалистов появились эйфорические настроения, т.е. говорили, что ЭВМ может все. На создание АСУ были выделены огромные средства в СССР, США и других странах мира. Однако впоследствии выяснилось, что полученные результаты не соответствовали затратам. Мнения специалистов о причинах несостоявшихся ожиданий можно свести к развитию методов и средств управления в рамках АСУ. Данный результат внедрения АСУ в управление сегодня можно определить такими причинами:

· несоответствие организационных форм управления производством

 методам и средствам обработки информации. Применение больших ЭВМ требовало их централизованной эксплуатации, в то время как организация управления производством представляла собой систему многоуровневых децентрализованных служб;

· несоответствие технического уровня специалистов-управленцев и разработчиков АСУ: в большинстве случаев первые не владели ни языками программирования, ни технологией работы на ЭВМ, а вторые не обладали необходимыми знаниями в области управленческой деятельности.

Третий этап (1970 —1974) - характеризуется разработкой централизованных АСУ отраслевого и государственного назначения. На данном этапе произошла стыковка структур управления с организационными и техническими возможностями ЭВМ. В этот период в СССР были разработаны: ОГАС — общегосударственная автоматизированная система управления; РАСУ — республиканские автоматизированные системы управления; ОАСУ—отраслевые автоматизированные системы управления; АСУП — автоматизированные системы управления производством (на отдельных крупных промышленных предприятиях).

Четвертый этап (1975 — 1986) - характеризуется разработкой АСУП на основе мини-ЭВМ. В этот период были созданы следующие функциональные системы управления: автоматизированная система государственной статистики, отраслевые автоматизированные системы снабжения и торговли, автоматизированная система управления Госбанка и Стройбанка.

Пятый этап (начало ХХI века) - характеризуется переходом предприятий от использования локальных автоматизированных информационных систем к единому информационному пространству.

Сущность CALS-технологий сводится к созданию единого информационного пространства (ЕИП), обеспечивающего возможность получения достоверной информации, необходимой для принятия оптимальных решений на всем жизненном цикле (ЖЦ) изделия, начиная с его проектирования и заканчивая утилизацией после окончания сроков эксплуатации. В момент возникновения идеи технологии и в первоначальный период становления аббревиатуры CALS (1990-е гг.) она расшифровывалась как Computer aided Logistic Support — компьютерная поддержка поставок и логистики. Акцент делался на применение компьютеров для управления процессами поставок, транспортировки и эксплуатации продукции (в аспекте обеспечения запчастями, расходными материалами и т. д.).

С течением времени понятие CALS трансформировалось и приобрело следующую расшифровку: Continuous Acquisition and Lifecycle Support — непрерывная информационная поддержка поставок и жизненного цикла продукции. Здесь акцент смещен, во-первых, в сторону непрерывности взаимодействия заказчика и поставщика в ходе процессов поставки продукции, а во-вторых, в сторону охвата всего ее жизненного цикла. При этом предполагается, что речь идет о сложной наукоемкой продукции, которая требует создания, преобразования и передачи между различными участниками жизненного цикла больших объемов технической информации.

В последнее время появилась еще одна трактовка понятия CALS: Commerce At Light Speed — высокоскоростная коммерция (быстрая коммерция). Эта трактовка связана с постоянно расширяющейся сферой применения электронного бизнеса (e-business) и электронной коммерции (e-commerce), суть которых состоит в том, что коммерческие сделки заключаются посредством Интернета. В ходе этих сделок стороны обмениваются информацией (подчас весьма значительного объема) в электронном безбумажном виде, при необходимости скрепляя передачу данных электронными цифровыми подписями, имеющими такой же юридический статус, как и собственноручная подпись. В настоящее время концепция CALS представляет собой комплекс международных стандартов в области создания, хранения и передачи информации, которые обязаны соблюдать все участники мирового рынка.

Принципы разработки АИС

Автоматизированные информационные системы (АИС ) — системы для сбора, накопления, хранения, поиска, передачи, обработки и анализа информации с использованием вычислительной техники, компьютерных информационных сетей,

 

средств и каналов связи.

Автоматизированные системы управления (АСУ) — компьютерные системы, в которых умственная деятельность человека сочетается с переработкой информации, расчетами, логическими операциями, выполняемыми с использованием вычислительной техники и современных средств передачи, хранения и обработки информации. АСУ применяются в управлении производством, транспортом, строительством и многими другими объектами и процессами.

При формировании АИС предполагается, что их структура должна полностью отражать структуры информационных объектов как на макроуровне, так и на микроуровне.

В первом случае АИС должна соответствовать структуре управления конкретным предприятием, которая представляет собой многоуровневую иерархическую систему.

Во втором случае АИС должна соответствовать структуре информационных объектов конкретного производственного подразделения. При этом в любом случае структуры АИС являются иерархически связанными между собой объектами. Это значит, что структуру АИС следует рассматривать как структуру, адекватную структуре конкретной АСУ. В этом случае организация АИС в виде многоуровневой иерархической структуры должны выполняться на основе следует рассматривать как структуру, адекватную структуре конкретной АСУ. В этом случае организация АИС в виде многоуровневой иерархической структуры должны выполняться на основе следующих основополагающих принципов:

· многоступенчатость (иерархичность управления);

· право вмешательства;

· взаимозависимость действий.

Принцип иерархичности управления АИС обеспечивает экономию ресурсов и устойчивость её функционирования. Любая иерархическая система включает в себя взаимосвязанные подсистемы. Под терминами система и подсистема в общем случае понимаются вертикальные процессы преобразования входящих (входных) данных в выходящие (выходные) данные. Процесс такого преобразования может быть динамическим и процедурным.

Динамический процесспротекает в реальном масштабе времени по заранее заданному детерминированному (определенному) алгоритму с последовательно выполняемыми операциями.

Процедурный процесс представляет собой некоторую совокупность подлежащих выполнению операций, которые могут производиться в разное время и в разной последовательности (в система с недетерминированным алгоритмом).

Правом вмешательства,т.е. воздействия, часто обладает ближайшая расположенная выше подсистема системы управления. При этом данное воздействие носит для стоящей ниже подсистемы обязательный характер. В системах с детерминированным алгоритмом вмешательство проявляется в виде изменения параметров подсистем нижнего уровня.

Эффективность АИС определяется техническими решениями, которые были заложены при её проектировании. Поэтому процесс создания т проектирования АИС требует системного подхода.

Технология создания АИС должна преследовать использование современных методов проектирования: средств автоматизации, типовых проектных решений, современных экономико-математических моделей и т.д.

При построении системы необходимо руководствоваться основополагающими принципами создания АИС, показанными на рисунке 1:

· системности;

· развития (открытости);

· совместимости;

· стандартизации (унификации);

· эффективности.

Рисунок 1 – основные принципы создания АИС.

Принцип системности заключается в том, что при декомпозиции (разделения на части) должны быть установлены такие связи между структурными элементами системы, которые обеспечивают цельность АИС и её взаимодействие с другими системами. Позволяет выявить многообразие типов связей между структурными элементами, обеспечивающими целостность системы. Системный подход должен применяться при проектировании как объекта, так и органа управления в процессе их совместного функционирования. Принцип системного подхода должен проявляться при разработке всех видов обеспечения. В ПО необходимо применять единообразную структуру построения, программную совместимость, наличие ОС, стандартизацию программ, использовать общие папки прикладных программ. В тех. обеспечении обеспечивается взаимосвязь ЭВМ и периферийных устройств. В ИО обеспечивается единство информационной базы, единой системы классификации и кодирования технико-экономической информации, использование унифицированной системы документации.

Системный подход предполагает проведение двух-аспектного анализа (макро- и микро-подходов).

При макро-анализе система и её элемент рассматривается как часть системы более высокого порядка. Особое внимание уделяется информационным связям: устанавливается их число, выделяются и анализируются те связи, которые обусловлены целью изучения системы, а затем выбираются наиболее предпочтительные, реализующие заданную целевую функцию.

При микроанализе изучается структура объекта, анализируются её составляющие элементы с точки зрения их функциональных характеристик, проявляющихся через связи с другими элементами и внешней средой.

Принцип открытостизаключается в том, что, исходя из перспектив развития объекта автоматизации, АИС должна создаваться с учётом возможности пополнения и обновления функций и состава системы без нарушения её функционирования. Принцип предусматривает возможность ввода новых и совершенствования решаемых задач как при поэтапном вводе системы в действие, так и при дальнейшем её развитии, сохраняя при этом целостность системы и взаимосвязи между задачами. Этот принцип связан с гибкостью, адаптацией системы к изменениям во внешней среде. При разработке АИС следует обеспечить согласованность пропускной способности отдельных частей системы. В простейшем случае для последовательных участков добиваются, чтобы пропускная способность каждого последующего участка была не меньше предшествующего.

При разработке АИС, для которой есть аналоги, следует использовать опыт предыдущих разработок. Для объекта нового типа на основе анализа группы объектов разработку АИС ведут так, чтобы её можно было использовать в дальнейшем для аналогичных систем. Разрабатываемые АИС должны обладать повышенной живучестью, т.е. способностью некоторой компенсации нарушений функций отдельных частей и устройств. Система должна продолжать выполнение основных функций при таких нарушениях, хоть эффективность её может понизиться. С самого начала разработки АИС важно предусмотреть поэтапный ввод её в эксплуатацию, что позволяет при ограниченных ресурсах быстрее получить реальный эффект, обеспечивает более плавный переход сотрудников к работе в новых условиях, улучшает отработку и опробование отдельных частей системы, повышает уверенность в её будущей успешной работе. АИС должна наращивать свои вычислительные мощности, оснащаться новыми техническими и программными средствами, быть способной постоянно расширять и обновлять круг задач и информационный фонд, создаваемый в виде системы баз данных.

Принцип совместимости заключается в том, что при создании систем должны быть реализованы информационные интерфейсы, благодаря которым она может взаимодействовать с другими системами в соответствии с установленными правилами. В соответствии с ГОСТ 34.003-90 совместимость АСУ – комплексное свойство двух или более АИС, характеризующее их способностью взаимодействовать при функционировании. Она включает техническую, программную, информационную, лингвистическую и, при необходимости, метрологическую совместимость. Техническая совместимость АИС характеризуется возможностью работы программ одной системы в другой и обмена программами, необходимыми при взаимодействии АИС, информационная совместимость – возможностью использования в одних и тех же данных и обмена программами, необходимыми при взаимодействии АИС, информационная совместимость – возможностью использования в одних и тех же данных и обмена данными между ними, организационная совместимость АИС – согласованностью правил действия персонала, регламентирующих взаимодействие этих АИС, лингвистическая – возможностью использования одних и тех же языковых средств общения персонала с комплексом средств автоматизации этих АИС, а метрологическая совместимость – тем, что точность результатов измерений, полученных одной АИС, позволяет использовать их в другой системе.

Принцип стандартизации (разумной типизации, типовых проектных решений унификации)заключаются в том, что при создании систем должны быть рационально применены типовые, унифицированные и стандартизированные элементы проектные решения, пакеты прикладных программ, их компоненты. Позволяет сократить временные, трудовые и стоимостные затраты на создание АИС при максимально возможном использовании накопленного опыта в формировании проектных решений и внедрении автоматизации проектировочных работ. Принцип типовых проектных решений при разработке АСУ не предполагает максимальную типизацию. Приспособление типовых проектных решений к конкретным условиям требует много усилий, средств и времени, кроме того многие решения могут морально устареть. В связи с этим типизация должна быть разумной. Уровень типизации может быть разным: от подсистем выполняемых ими функций до типовых программ решения специальных задач.

Принцип эффективности заключается в достижении рационального соотношения между затратами на создание АСУ и целевыми эффектами, включая конечные результаты, получаемые после автоматизации.

Выделяют дополнительные принципы, применение которых позволяет повысить эффективность разработки и внедрения АСУ:

· первого руководителя – подразумевает непосредственное участие первого

руководителя, как человека, понимающего сущность и важность внедрения АСУ, перестройку орг. структуры в условиях АСУ, перераспределения функций и задач коллектива, их обучения, формирования нового отношения персонала к своим обязанностям и стилю работы;

· декомпозиции – разделения системы на части, выделение отдельных комплексов работ;

· новых задач – предполагает при проектировании поиск таких задач, решение которых позволяет обеспечивать высокую эффективность АСУ. Этот принцип требует анализа управленческих задач и выявления потерь, происходящих в объектах управления;

· автоматизации документооборота – комплексное использование технических средств на стадиях прохождения информации;

· автоматизации проектирования – повышения эффективности процесса проектирования и создания АИС на всех уровнях, обеспечивая при этом сокращение временных, трудовых и стоимостных затрат за счёт внедрения индустриальных методов;

· единства информационной базы.

Непосредственным следствием принципа системного подхода являются принципы автоматизации документооборота и единства информационной базы. В АСУ необходимо автоматизировать все процессы, связанные с движением информации – сбор, хранение, передачу, обработку данных и выдачу их для использования в виде подготовленных машиной документов или в другой удобной форме.

Принцип автоматизации документооборота предполагает, что весь поток документов, которыми обмениваются орган и объект управления, в условиях АСУ, проходит черед один информационный центр. Принцип единства информационной базы исключает дублирование информации.

Для проектирования АИС в экономике используются ещё одни организационно-технологические принципы:

· принцип формализации– необходимость строгого методического подхода к решению проблемы, использование формализованных методов описания и моделирования изучаемых и проектируемых процессов;

· принцип абстрагирования – выделение существенных аспектов системы и отвлечение от несущественных с целью представления проблемы в виде, удобном для анализа и проектирования;

· принцип концептуальной общности – единая методология на всех этапах проектирования АИС и всех её составляющих;

· принцип непротиворечивости и полноты – наличие всех необходимых элементов во вновь создаваемой системе и согласованном их взаимодействии;

· принцип независимости данных – модели данных должны быть проанализированы и спроектированы независимо от процессов их обработки, от их физической структуры и распределения в технической среде;

· принцип структурирования данных – предусматривает необходимость структурирования и иерархической организации элементов информационной базы данных;

· принцип доступа конечного пользователя– пользователь должен иметь средства доступа к базе данных, которые он может использовать непосредственно (без программирования).