Разработка альтернативных решений

Тема 4. Классификация информационных систем
Классификация – это система распределения объектов (предметов, явлений,
процессов, понятий) по классам в соответствии с определенным признаком. Под
объектом понимается любой предмет, процесс, явление материального или
нематериального свойства. Задача классификации — создать некие удобные образы,
позволяющие, например, при выборе систем ограничиться определенным классом или
типом.
Основная проблема классификации ИС заключается в том, что единой системы
оснований для классификации выработать не удалось. Предлагается классифицировать
информационные системы по следующим признакам:
 По масштабам применения – настольные, офисные и корпоративные.
o Настольные (одиночные) ИС. Предназначены для работы одного
человека. Представляют собой автоматизированное рабочее место (АРМ)
специалиста (конструктора, технолога, бухгалтера малого предприятия,
расчетчика заработной платы и т.д.) и позволяют повысить продуктивность
и производительность его работы. Внедрение таких ИС проводится
сравнительно быстро и легко (обычно всего несколько дней).
Компьютерное обеспечение: настольные или мобильные ПК. ПО:
различные программные приложения, связанных общим информационным
фондом, Такие приложения создаются с помощью так называемых
«настольных СУБД» (FoxPro, Paradox, dBase, MS Access ) или с помощью
файловой системы и диалоговой оболочки для ввода, редактирования и
обработки данных. Режим использования: рассчитаны на работу одного
пользователя или группы пользователей, разделяющих по времени одно
рабочее место. Пример: распространяемая налоговыми инспекциями
программа «Налогоплательщик ЮЛ».
o Офисные (групповые) ИС. Их основная цель – информатизация
деятельности сотрудников офиса (быстрая обработка данных, повышение
эффективности работы, упрощение канцелярского труда). Групповые ИС
ориентированы на коллективное использование информации членами
рабочей группы одного подразделения. Строятся на основе локальной
вычислительной сети ПК или как многотерминальная централизованная
вычислительная система. Элементы офисных ИС: многопользовательская
базы данных, текстовый процессор (MS Word), табличный процессор (MS
Excel),
электронный календарь, электронная почта, приложения для
проведения компьютерных конференций, программы для архивного
хранения изображений, программы факсимильной связи, иные прикладные
приложения.
o Корпоративные ИС. Это комплексные системы автоматизации
предприятий и организаций. Цель – упорядочение и автоматизация бизнеспроцессов предприятия, усовершенствование механизмов управления и
принятия
стратегических
решений,
создание
единой
системы
автоматизированного документооборота. Архитектура корпоративных
ИС: файл-серверная, клиент-серверная, на основе Интернет/Интранет
технологий. ПО: крупные, специально разработанные и настроенные под
деятельность конкретной организации программные комплексы. Внедрение
– сложный и длительный процесс, от качества проведения которого во
многом зависит результат использования ИС (по стоимости затраты на
внедрение составляют до 30% от всех затрат на переход к корпоративной
ИС). Более подробно остановимся на корпоративных ИС ближе к концу
семестра.

По признаку структурированности задач. При создании ИС неизбежно возникают
проблемы, связанные с формальным (математическим и алгоритмическим)
описанием решаемых задач.
Опр. Степень формализации – это степень математического описания задачи, от
которой, во многом зависит эффективность работы всей системы, а также уровень
автоматизации, определяемый степенью участия человека при принятии решения на
основе получаемой информации.
Чем точнее математическое описание задач, 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 ИС: структурированные
(формализуемые);
не
структурируемые
(не
формализуемые);
частично
структурируемые.
Рис. 1. Классификация ИС по признаку структурированности задач
Структурированные задачи
Содержание может быть выражено в форме математической модели, имеющей
алгоритм решения. Подобные задачи обычно приходится решать многократно, и они
носят рутинный характер (например, расчет на прочность стандартизированных деталей).
Целью использования информационной системы для решения структурированных задач
является полная автоматизация их решения, т.е. сведение роли человека к нулю.
Пример: Задача расчета заработной платы. Это структурированная задача, где
полностью известен алгоритм решения, Рутинный характер этой задачи определяется
тем, что расчеты всех начислений и отчислений весьма просты, но объем их очень велик,
так как они должны многократно повторяться ежемесячно для всех категорий
работающих.
Неструктурированные задачи
Это задачи, в которых решение связано с большими трудностями из-за
невозможности создания математического описания и разработки алгоритма.
Возможности использования здесь информационной системы невелики. Решение в таких
случаях принимается человеком из эвристических соображений на основе своего опыта
и, возможно, косвенной информации из разных источников.
Пример: Формализация взаимоотношений в студенческой группе. Задача, не
решаемая в связи с тем, что для нее существен психологический и социальный факторы,
которые очень сложно описать алгоритмически.
Частично структурированные задачи
Это задачи, в которых известна лишь часть их элементов и связей между ними. В
практике работы любого предприятия существует сравнительно немного полностью
структурированных или совершенно неструктурированных задач. На большинстве
предприятий персонал сталкивается с частично структурированными задачами.
Пример: Требуется принять решение по устранению ситуации, когда потребность в
трудовых ресурсах для выполнения в срок одной из работ комплекса превышает их
наличие. Пути решения этой задачи могут быть разными, например:
 выделение дополнительного финансирования на увеличение численности
работающих;
 отнесение срока окончания работы на более позднюю дату и т.д.
В данной ситуации ИС может помочь человеку принять то или иное решение, если
снабдит его информацией о ходе выполнения работ по всем необходимым параметрам.
Информационные системы, используемые для решения частично структурированных
задач, обычно подразделяются на два вида:
 Создание отчета (репортинг)
Создание отчета путем обработки данных (поиск, сортировка, агрегирование,
фильтрация). Используя сведения, содержащиеся в этих отчетах, специалист
принимает решение. ИС, создающие отчеты обеспечивают информационную
поддержку пользователя, т.е. предоставляют доступ к информации и ее
частичную обработку. Процедуры манипулирования данными в ИС должны
обеспечивать следующие возможности:
o составление комбинаций данных, получаемых из различных источников;
o быстрое добавление или исключение того или иного источника данных и
автоматическое переключение источников при поиске данных;
o управление данными с использованием возможностей систем управления
Базы Данных;
o обеспечение логической независимости данных этого типа от других БД,
входящих в подсистему информационного обеспечения;
o автоматическое отслеживание потока информации для наполнения БД
 Разработка альтернативных решений
Принятие решения при этом сводится к выбору одной из предложенных
альтернатив. ИС, разрабатывающие альтернативы решений, могут быть
модельными или экспертными.
o Экспертные ИС обеспечивают выработку и оценку возможных альтернатив
с использованием методов, связанных с обработкой знаний. Экспертные
системы основаны на использовании искусственного интеллекта, и дают
возможность менеджеру или специалисту получать консультации по
любым проблемам, о которых этими системами накоплены знания.
Подразделяются:
 по
степени
централизации
обработки
(централизованные,
децентрализованные);
 по степени интеграции функций: (интеграция по уровням
управления: цех – предприятие, предприятие – объединение,
объединение – корпорация и т.д.; интеграция по уровням
планирования).
o Модельные
ИС
предоставляют
пользователю
математические,
статистические, 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:
 работа в среде типовых математических моделей, включая решение
основных задач моделирования типа "как сделать, чтобы?", "что
будет, если?", анализ чувствительности и др.;
 быстрая и адекватная интерпретация результатов моделирования;
 оперативная подготовка и корректировка входных параметров и
ограничений модели;
 графическое отображение динамики модели;
 объяснение пользователю необходимых шагов формирования и
работы модели.
 По функциональному признаку. Функциональный признак определяет
назначение системы, а также ее основные цели, задачи и функции. По этому
признаку различают производственные, маркетинговые (анализа рынка,
рекламные, снабженческие и т.п.), финансовые (бухгалтерские, статистические, и
т.п.), кадровые ИС;
 По квалификации персонала и уровням управления
o Оперативные
ИС (ИС специалистов) помогают специалистам,
работающим с данными, повысить продуктивность и производительность
работы. См. настольные и офисные ИС.
o Функциональные ИС (ИС менеджеров среднего звена, тактические ИС)
используются для мониторинга (постоянного слежения), контроля,
принятия решений и администрирования. Основные функции этих ИС:
- сравнение текущих показателей с прошлыми;
- составление периодических отчетов за определенное время, а не
выдача отчетов по текущим событиям, как на оперативном уровне;
- обеспечение доступа к архивной информации;
- и т.д.
o Стратегические ИС. Эти системы предназначены для топ-менеджеров,
поэтому для них существует второе, даже более часто применяемое
название КИС (корпоративные информационные системы). Помогают
высшему звену управленцев решать неструктурированные задачи
осуществлять долгосрочное планирование. Стратегия – это набор методов
и средств решения перспективных долгосрочных задач. Стратегическая
информационная система – это компьютерная ИС, обеспечивающая
поддержку принятия решений по реализации перспективных стратегических
целей развития предприятия. Очень часто стратегические ИС
разрабатываются и внедряются как неотъемлемая часть корпоративных
информационных
систем, поскольку невозможно осуществлять
долгосрочное планирование, если отсутствует полная информация о
деятельности предприятия.
 По характеру обработки информации: системы обработки данных, системы
управления, система поддержки принятия решений.
o Системы обработки данных (СОД, EDP – Electronic Data Processing)
Особенности: 1) предназначены для учета и оперативного
регулирования хозяйственных операций, а также для подготовки
стандартных документов для внешней среды (счетов, накладных,
платежных поручений, статистической отчетности и т.п.); 2) решают
хорошо структурированные задачи по строго определенным
алгоритмам; 3) используются специалистами нижнего уровня (кассир,
кладовщик).
o Информационные системы управления (ИСУ, MIS – Management
Information System). Особенности: 1) Ориентированы на тактический
уровень управления: среднесрочное планирование, анализ и организация
работ в течение нескольких недель (месяцев) (например анализ и
планирование поставок, сбыта, составление производственных программ) 2)
периодическая повторяемость решаемых задач; 3) четко определенный
алгоритм решения задач 3)Используются менеджерами среднего звена
(руководителями различных служб предприятия); 4) Задачи решаются
на основе накопленной базы оперативных данных.
o Системы поддержки принятия решений (СППР, DSS - Decision Support
System) Особенности: 1) используются, как правило, на верхнем уровне
управления; 2) задачи СППР имеют нерегулярный характер. 3) Для задач
СППР свойственны недостаточность имеющейся информации, ее
противоречивость и нечеткость, преобладание качественных оценок
целей и ограничений, слабая формализованность алгоритмов решения. 3)
Методы решения: составление аналитических отчетов нестандартной
формы, статистический анализ, экспертнре оценивание, математическое
и имитационное моделирования; 4) Исходные данные: базы обобщенной
информации, информационные хранилища, базы знаний о правилах и
моделях принятия решений.
 по степени автоматизации - ручные, автоматические, автоматизированные
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.
Автоматизированные ИС (АИС) 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 автоматизированной системы.
Автоматические информационные системы выполняют все операции по переработке
информации без участия человека.
 По сфере применения. Классификация по данному признаку выделяет
следующие виды информационных систем:
o Автоматизированные системы научных исследований (АСНИ);
o Автоматизированные системы управления технологическими процессами
(АСУТП);
o Системы организационного или административного управления (АСОУ);
o Системы автоматизированного проектирования (САПР);
o Информационно-справочные системы;
o Интегрированные АИС.
 По характеру использования информации
Информационно - поисковые системы (ИПС) ориентированны на решение задач
поиска информации, документа или факта в некотором множестве источников.
Содержательная обработка информации в таких системах отсутствует. В таких системах
хранится информационный массив, из которого по требованиям пользователей выдается
нужная информация. Поиск информации по требованию пользователя осуществляется
автоматически, полуавтоматически, либо вручную.
Информационно-поисковые системы делятся на два типа.
 Документальные (документографические) ИПС – это системы, в которых
объектом сохранения и обработки являются документы. Документом в данном
случае является некоторый объект неструктурированной информации – текстовый
(статья, книга, реферат) или графический (изображение, чертеж и т.п.) В такой
ИПС все хранимые документы индексируются некоторым специальным образом.
Цель ИПС в таком случае – выдать в ответ на запрос пользователя список
документов или объектов, максимально удовлетворяющих сформулированным в
запросе условиям. Для этого в информационной системе предусматривается
специальный поисковый аппарат. Более подробно, мы остановимся на
документальных ИПС на следующих лекциях.
 Фактографические ИС – это системы, в которых объектом сохранения и
обработки является фактическая информация – факты либо их совокупность.
Фактом в данном случае называют конкретное значение атрибута некоторого
объекта реального мира (дата рождения, цвет глаз, уровень ВВП и.т.п.).
Фактические сведения хранятся в виде записей в некотором заранее
обусловленном формате. Поэтому информация, с которой работает
фактографическая ИС, всегда имеет четкую структуру, удобна для обработки и
позволяет давать однозначные ответы на поставленные вопросы. Основными
компонентами фактографических систем являются Базы Данных и системы
управления Базами Данных (СУБД). Фактографическая ИС может хранить
большое количество фактов, относящихся к разным атрибутам, поэтому между
фактами могут быть установлены разнообразные отношения, что позволяет
адресовать к таким системам довольно сложные запросы.
 Документально-фактографические (Смешанные) ИПС – это системы, которые
занимают
промежуточное
положение
между
документальными
и
фактографическими ИС. Хранимая в них информация как имеет вид документов,
но по своей природе эти документы могут быть хотя бы частично
структурированы, что существенно облегчает извлечение из них информации.
Пример АДФИПС – системы нормативно-правового обеспечения («Гарант»,
«Консультант-Плюс»,
«Кодекс»),
системы
нормативно-методического
обеспечения для управления предприятием.
Информационно-решающие системы не только производят ввод, систематизацию,
хранение и выдачу информации по запросу пользователя, но и осуществляют операции
переработки информации по определенному алгоритму. По характеру использования
выходной информации такие системы принято делить на управляющие и советующие.
 Результирующая
информация
управляющих
ИС
непосредственно
трансформируется в принимаемые человеком решения. Для этих систем
характерны задачи расчетного характера и обработка больших объемов данных.
(Например, ИС планирования производства или заказов, ИС бухгалтерского
учета.)
 Советующие ИС вырабатывают информацию, которая принимается человеком к
сведению и учитывается при формировании управленческих решений, а не
инициирует конкретные действия. Эти системы имитируют интеллектуальные
процессы обработки знаний, а не данных. (Например, экспертные системы).
По концепции построения ИС
Файловые системы. Обычно обеспечивают хранение слабо структурированной
информации, оставляя дальнейшую структуризацию прикладным программам. Пример:
электронные архивы. Проблемы: согласование данных, хранимых в разных файлах,
обеспечение коллективного доступа к данным, модификации структуры данных.
Автоматизированные банки данных. Банк данных — это система специальным
образом организованных данных (баз данных), а также программных, технических,
языковых, организационно-методических средств, предназначенных для обеспечения
централизованного накопления и коллективного многоцелевого использования. В

настоящее время понятие «Банк данных» и «База данных» часто используют как
синонимы, хотя это не совсем точно. Все функции по работе с БД сосредоточены в
специальном компоненте – системе управления базами данных (СУБД). Решена
проблемы коллективного доступа к данным. Недостаток: не всегда удается получить
достаточное информационное обеспечение для принятия решений («информационноаналитический голод»).
Интеллектуальные банки данных (банки знаний, БЗ). Сравнительно новый способ
построения ИС. Особенности: информация о предметной области условно делится
между двумя базами: базой данных и базой знаний. БД содержит сведения о
количественных и качественных характеристиках конкретных объектов. БЗ содержит
сведения о закономерностях в предметной области, позволяющих выводить новые факты
из уже имеющихся. Существенную роль в ИБД играет форма представления информации
для пользователя – она должна быть как можно ближе к естественным для человека
способам обмена данными.
Хранилища данных (ХД). Хранилище данных – это предметно-ориентированный,
интегрированный, неизменчивый, поддерживающий хронологию набор данных,
организованный для целей поддержки управления. В ХД набор данных разделен на два
компонента: оперативная БД хранит текущую информацию, квазипостоянная БД
содержит исторические данные, например, в оперативной БД могут содержаться данные
о продажах за текущий год, а в квазипостоянной БД хранятся систематизированные
годовые отчеты и балансы за все время существования предприятия. Подсистема
оперативного анализа данных позволяет эффективно и быстро анализировать текущую
информацию. Подсистема принятия решений пользуется обобщенной и исторической
информацией, применяет методы логического вывода. Для общения с пользователем
служит универсальный интерфейс.
 По режиму работы:
o Пакетные (данные накапливаются, а затем обрабатываются в
информационной системе). Недостаток: невозможность принятия
оперативных решений, оторванность пользователя от системы;
o Диалоговые (обмен данными происходит между пользователем и ИС в
диалоговом режиме).
o Смешанные (наиболее перспективный тип ИС, поскольку позволяет
оперативно работать с ИС, и в то же время обеспечивает мобильность
обособленных информационных пакетов).
 по классу используемых информационных технологий:
o системы с текстовыми редакторами;
o системы с табличными редакторами;
o СУБД и СУБЗ;
o системы работы с графикой и мультимедиа;
o системы работы с гипертекстом;
o и т. п.