Информационные технологии: основные понятия, определения и классификация

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ Тема 1. Информационные технологии: основные понятия, определения и классификация Информационные технологии (ИТ) – процессы, методы поиска, сбора, хранения, обработки, предоставления, распространения информации и способы осуществления таких процессов и методов. Информационной технологии присущи следующие свойства, отличающие её от других технологий: предметом обработки являются данные. Данные отражают факты в той последовательности, в которой они появляются, поэтому они не систематизированы; цель ИТ – в результате целенаправленных действий получить из данных необходимую для пользователя информацию; критерии оптимальности процесса – своевременное предоставление информации пользователю, её достоверность и полнота. Классификация ИТ по способу реализации: традиционные, новые информационные технологии; по степени охвата задач управления: электронная обработка данных, автоматизация функций управления, поддержка принятия решений, электронный офис, экспертная поддержка; по виду технологии обработки информации: текстовая обработка, электронные таблицы, работа с базами данных, обработка графической информации, мультимедийные системы, гипертекстовые системы; по типу пользовательского интерфейса:  с командным интерфейсом – пользователь подает команды компьютеру, а тот выполняет их и выдает результат пользователю. Командный интерфейс реализуется в виде пакетной технологии и технологии командной строки;  с WIMP-интерфейсом (Window – окно, Image – картинка, Menu – меню, Pointer – указатель) – ведение диалога с пользователем с помощью графических образов – меню, окон, других элементов;  с SILK-интерфейсом (Speech – речь, Image – картинка, Language – язык, Knowledge – знание). Он наиболее приближен к обычной, человеческой форме общения. В рамках этого интерфейса идет «разговор» человека и компьютера. Разновидности SILK – интерфейс на основе речевой и биометрической технологий. Изображения считываются с цифровой видеокамеры, а затем с помощью специальных программ распознавания образов из этого изображения выделяются команды). по способам построения компьютерной сети:  локальные (несколько компьютеров связаны между собой);  многоуровневые (сети разных уровней подчинены друг другу);  распределенные (сети автоматизированных банков данных). по области управления социально-экономическим процессом: банковские, налоговые, финансовые, страховые, управление производством и т.д. Компьютерная информационная технология (новая информационная технология) – информационная технология, основанная на использовании персональных компьютеров и телекоммуникационных средств. Компоненты компьютерной информационной технологии: комплекс технических средств, комплекс программных средств, организационно-методическое обеспечение. Три основных принципа компьютерной информационной технологии: интерактивный (диалоговый) режим работы с компьютером; интегрированность (взаимосвязь) с другими программными продуктами; гибкость процесса изменения как данных, так и постановок задач. Перед разработчиками современных информационных технологий стоят следующие задачи по обеспечению безопасности информационных технологий: обеспечение безопасности новых типов информационных ресурсов; организация доверенного взаимодействия сторон (взаимной идентификации / аутентификации) в информационном пространстве; защита от автоматических средств нападения; интеграция в качестве обязательного элемента защиты информации в процессе автоматизации её обработки. Методами и средствами обеспечения безопасности информации в автоматизированных информационных технологиях являются: препятствие, управление доступом, маскировка, регламентация, принуждение, побуждение. Методы защиты информации представляют собой основу механизмов защиты. Препятствие – метод физического преграждения пути злоумышленнику к защищаемой информации (к аппаратуре, носителям информации и т.д.). Управление доступом – метод защиты информации с помощью использования всех ресурсов информационной технологии. Управление доступом включает следующие функции защиты: идентификация специалистов, персонала и ресурсов информационной технологии (присвоение каждому объекту персонального идентификатора); опознание (установление подлинности) объекта или субъекта по предъявленному им идентификатору; проверка полномочий (соответствие дня недели, времени суток, запрашиваемых ресурсов и процедур установленному регламенту); разрешение и создание условий работы в пределах установленного регламента; регистрация (протоколирование) обращений к защищаемым ресурсам; реагирование (сигнализация, отключение, задержка работ, отказ в запросе) при попытке несанкционированных действий. Маскировка – метод защиты информации путем её криптографического закрытия. Этот метод сейчас широко применяется как при обработке, так и при хранении информации, в том числе на дискетах. При передаче информации по каналам связи большой протяженности данный метод является единственно надежным. Регламентация – метод защиты информации, создающий по регламенту в информационных технологиях такие условия автоматизированной обработки, хранения и передачи защищаемой информации, при которых возможности несанкционированного доступа к ней сводились бы к минимуму. Принуждение – метод защиты, когда специалисты и персонал информационной технологии вынуждены соблюдать правила обработки, передачи и использования защищаемой информации под угрозой материальной, административной или уголовной ответственности. Побуждение – метод защиты, побуждающий специалистов и персонал автоматизированной информационной технологии не разрушать установленные порядки за счет соблюдения сложившихся моральных и этических норм. Рассмотренные методы обеспечения безопасности в информационных технологиях реализуются на практике за счет применения различных средств защиты. Все средства защиты информации делятся на следующие виды: 1) Формальные средства защиты – это средства, выполняющие защитные функции строго по заранее предусмотренной процедуре непосредственного участия человека. 2) Неформальные средства защиты – это средства защиты, которые определяются целенаправленной деятельностью человека, либо регламентируют эту деятельность. К основным формальным средствам защиты, которые используются в информационных технологиях для создания механизмов защиты, относятся следующие: 1) Технические средства реализуются в виде электрических, электромеханических и электронных устройств. Все технические средства делятся на следующие виды:  аппаратные, представляющие собой устройства, встраиваемые непосредственно в вычислительную технику, или устройства, которые сопрягаются с подобной аппаратурой по стандартному интерфейсу;  физические, представляющие собой автономные устройства и системы, создающие физические препятствия для злоумышленников (замки, решетки, охранная сигнализация и т.д.). 2) Программные средства представляют собой программное обеспечение, специально предназначенное для выполнения функций защиты информации. К основным неформальным средствам защиты относятся: 1) Организационные средства. Представляют собой организационно-технические и организационно-правовые мероприятия, осуществляемые в процессе создания и эксплуатации вычислительной техники, аппаратуры телекоммуникаций для обеспечения защиты информации в информационных технологиях. 2) Морально-этические средства. Реализуются в виде всевозможных норм, которые сложились традиционно или складываются по мере распространения вычислительной техники и средств связи. Эти нормы большей частью не являются обязательными как законодательные меры, однако несоблюдение их ведет к утечке информации и нарушению секретности. 3) Законодательные средства определяются законодательными актами страны, в которых регламентируются правила пользования, обработки и передачи информации ограниченного доступа и устанавливаются меры ответственности за нарушения этих правил. В практической деятельности в информационных технологиях применение мер и способов защиты информации включает следующие самостоятельные направления: 1. Защита информации от несанкционированного доступа и модификации призвана обеспечить решение одной из наиболее важных задач – защиту хранимой и обрабатываемой в вычислительной технике информации от всевозможных злоумышленных покушений, которые могут нанести существенный экономический и другой материальный и нематериальный ущерб. Основной целью этого вида защиты является обеспечение конфиденциальности, целостности и доступности информации. 2. Защита информации в каналах связи направлена на предотвращение возможности несанкционированного доступа к конфиденциальной информации, циркулирующей по каналам связи различных видов между различными уровнями управления экономическим объектом или внешними органами. Данный вид защиты преследует достижение тех же целей: обеспечение конфиденциальности и целостности информации. Наиболее эффективным средством защиты информации в неконтролируемых каналах связи является применение криптографии и специальных связных протоколов. 3. Защита юридической значимости электронных документов оказывается необходимой при использовании систем и сетей для обработки, хранения и передачи информационных объектов, содержащих в себе приказы и другие распорядительные, договорные, финансовые документы. Их общая особенность заключается в том, что в случае возникновения споров (в том числе и судебных), должна быть обеспечена возможность доказательства истинности факта того, что автор действительно фиксировал акт своего волеизъявления в отчуждаемом электронном документе. Для решения данной проблемы используются современные криптографические методы проверки подлинности информационных объектов, связанные с применением электронных подписей (цифровых подписей). 4. Защита информации от утечки по каналам побочных электромагнитных излучений и наводок является важным аспектом защиты конфиденциальной и секретной информации в вычислительной технике от несанкционированного доступа со стороны посторонних лиц. Данный вид защиты направлен на предотвращение возможности утечки информативных электромагнитных сигналов за пределы охраняемой территории экономического объекта. При этом предполагается, что внутри охраняемой территории применяются эффективные режимные меры, исключающие возможность бесконтрольного использования специальной аппаратуры перехвата, регистрации и отображения электромагнитных сигналов. Для защиты от побочных электромагнитных излучений и наводок широко применяется экранирование помещений, предназначенных для размещения средств вычислительной техники, а также технические меры, позволяющие снизить интенсивность информативных излучений самого оборудования персональных компьютеров и каналов связи. 5. Защита от несанкционированного копирования и распространения программ и ценной компьютерной информации является самостоятельным видом защиты прав, ориентированных на проблему охраны интеллектуальной собственности, воплощенной в виде программ и ценных баз данных. Данная защита обычно осуществляется с помощью специальных программных средств, подвергающих защищаемые программы и базы данных предварительной обработке (вставка парольной защиты, проверок по обращениям к устройствам хранения ключа и ключевым дискетам, блокировка отладочных прерываний, проверка рабочего персонального компьютера по его уникальным характеристикам и т.д.), которая приводит исполнимый код защищаемой программы и базы данных в состояние, препятствующее его выполнению на «чужих» ПК. Общим свойством средств защиты программ и баз данных в ИТ от несанкционированного копирования является ограниченная стойкость такой защиты, т.к. в конечном случае исполнимый код программы поступает на выполнение в центральный процессор в открытом виде и может быть прослежен с помощью аппаратных отладчиков. Однако это обстоятельство не снижает потребительских свойств средств защиты до минимума, т.к. основная цель их применения – максимально затруднить, хотя бы временно, возможность несанкционированного копирования ценной информации. Тема 2. Информационные системы: основные понятия, определения и классификация Информационная система (ИС) – совокупность содержащейся в базах данных информации и обеспечивающих её обработку информационных технологий и технических средств. ИС могут содержать или нет компьютерные средства обработки информации. Неотъемлемой частью любой информационной системы является база данных. Цель ИС – организация хранения и поиска информации. ИТ более емкое понятие, может существовать и вне сферы ИС. Закономерности информационных систем: 1. Целостность (эмерджентность). Проявляется в появлении у системы новых свойств, отсутствующих у её компонентов. 2. Иерархичность. Заключается в том, что целостность проявляется на каждом уровне иерархии ИС, где появляются новые свойства, не являющиеся простой суммой свойств составляющих её элементов. 3. Интегративность. Это системообразующие, системоохраняющие факторы, в числе которых важную роль играют неоднородность и противоречивость элементов, с одной стороны, и стремление их вступать в коалиции, с другой. 4. Коммуникативность. ИС не изолирована от других систем, она связана множеством коммуникаций со средой, представляющей собой сложное и неоднородное образование, содержащее вышестоящую систему, которая задает требования и ограничения на неё. 5. Эквифинальность. Характеризует предельные возможности ИС. Эта закономерность начинает проявляться, начиная с некоторого уровня сложности, достигаемого информационной системой. 6. Историчность. Основу данной закономерности составляют внутренние противоречия между компонентами ИС, при создании которой нужно предусматривать не только вопросы формирования, но и развития. 7. Необходимость разнообразия. ИС должна иметь большее разнообразие, чем разнообразие решаемых проблем. 8. Целеобразование. Предусматривает процессы обоснования и структуризации целей для ИС. Классификация ИС: 1) По степени автоматизации информационных процессов различают: ручные ИС, которые характеризуются отсутствием технических средств обработки информации и выполнением всех операций человеком; автоматические ИС, выполняющие все операции по обработке информации без участия человека; автоматизированные ИС, которые предполагают участие в процессе обработки информации и человека, и технических средств, причем главная роль отводится компьютеру. 2) По сфере применения различают следующие ИС: ИС организационного управления. Предназначены для автоматизации функций управленческого персонала. К этому классу относятся ИС управления предприятиями, банками, гостиницами и др.; ИС управления технологическими процессами. Служат для автоматизации функций производственного персонала. Используются при организации поточных линий, на сборке, для поддержания технологического процесса в металлургической и машиностроительной промышленности; ИС автоматизированного проектирования. Предназначены для автоматизации функций конструкторов, архитекторов, дизайнеров при создании новой техники или технологии. Основными функциями таких систем являются: инженерные расчеты, создание конструкторской документации, создание проектной документации, моделирование проектируемых объектов; корпоративные ИС. Используются для автоматизации всех функций предприятия и охватывают весь цикл работ от проектирования до сбыта продукции. 3) По уровню обслуживаемой системы управления ИС делятся на федеральные, региональные, муниципальные, офисные. Автоматизированная информационная система (АИС) – совокупность информации, экономико-математических методов и моделей, технических, программных, технологических средств и специалистов, предназначенная для обработки информации и принятия управленческих решений. Иногда существует потребность в информационном объединении нескольких предприятий, являющихся составными частями корпорации. Информационной поддержкой корпораций занимаются корпоративные ИС. Корпоративная (интегрированная) ИС (КИС) – система, реализующая информационные технологии в целях идентификации и планирования всех ресурсов предприятия, необходимых для осуществления производства, продаж, закупок и учета в процессе выполнения клиентских заказов. В общем контексте КИС – это методология эффективного планирования и управления ресурсами предприятия. Особенности КИС: работа в режиме реального времени; открытая архитектура построения ИС; распределенная система обработки данных; накопление и обработка данных в едином информационном пространстве; многоплатформенность реализации приложений и БД; надежная защита данных; возможность работы в системе удаленного пользователя; новые информационные технологии корпоративного типа. Проектирование ИС – процесс преобразования входной информации об объекте, методах и опыте проектирования объектов аналогичного назначения в соответствии с ГОСТом в проект ИС. Под проектом ИС понимают проектно-конструкторскую и технологическую документацию, в которой представлено описание проектных решений по созданию и эксплуатации ИС в конкретной программно-технической среде. В соответствии со стандартами: ГОСТ Р ИСО/МЭК 12207-99 «Информационная технология. Процессы жизненного цикла программных средств», ГОСТ Р ИСО/МЭК 15288-2005 «Информационная технология. Системная инженерия. Процессы жизненного цикла систем» создание информационных систем должно базироваться на понятии «жизненный цикл» программной системы. Жизненный цикл информационной системы – непрерывный процесс, который начинается с момента принятия решения о необходимости создания ИС и завершается в момент окончания эксплуатации. Существует несколько моделей жизненного цикла: 1. Каскадная модель (до 70-х гг.) – последовательный переход на следующий этап после завершения предыдущего. Для этой модели жизненного цикла характерна автоматизация отдельных несвязанных задач, не требующая выполнения информационной интеграции и совместимости, программного, технического и организационного сопряжения. Применение каскадной модели жизненного цикла к большим и сложным проектам вследствие большой длительности процесса проектирования и изменчивости требований за это время может привести к практической нереализуемости их. Сложные системы не создаются на основе данной модели, т.к. всегда существует необходимость вернуться на предыдущие этапы. 2. Итерационная модель (70 – 80-е гг.) – итерационные возвраты на предыдущие этапы после выполнения очередного. Создание комплексных ИС предполагает проведение увязки проектных решений, получаемых при реализации отдельных задач. Подход к проектированию снизу-вверх обусловливает необходимость таких итерационных возвратов, когда проектные решения по отдельным задачам комплектуются в общие системные решения и при этом возникает потребность в пересмотре ранее сформулированных требований. Как правило, вследствие большого числа итераций возникают рассогласования в выполненных проектных решениях и документации. Запутанность функциональной и системной архитектуры созданной ИС, трудность в использовании проектной документации вызывают на стадиях внедрения и эксплуатации сразу необходимость перепроектирования всей системы. Длительный жизненный цикл разработки ИС заканчивается этапом внедрения, за которым начинается жизненный цикл создания новой ИС. Недостаток – фиксируются крайние точки. Сложные системы не создаются на основе данной модели. 3. Спиральная модель (80 – 90-е гг.) – прототипная модель, предполагающая постепенное расширение прототипа ИС. Используется подход к организации проектирования ИС сверху-вниз, когда сначала определяется состав функциональных подсистем, а затем постановка отдельных задач. Соответственно сначала разрабатываются такие общесистемные вопросы, как организация интегрированной базы данных, технология сбора, передачи и накопления информации, а затем технология решения конкретных задач. В рамках комплексов задач программирование осуществляется по направлению от головных программных модулей к исполняющим отдельные функции. При этом на первый план выходят вопросы взаимодействия интерфейсов программных модулей между собой и с базой данных, а на второй – реализация алгоритмов. Подходит для сложных технических систем. Здесь нельзя определить начало и конец проекта, и стоимость проекта. Важной чертой жизненного цикла ИС является его повторяемость «системный анализ – разработка – сопровождение – системный анализ». Это соответствует представлению об ИС как о развивающейся, динамической системе. Для автоматизации проектирования ИС используют CASE-технологии создания и сопровождения ИС. CASE-технология представляет собой методологию проектирования ИС, а также набор инструментальных средств, позволяющих в наглядной форме моделировать предметную область, анализировать эту модель на всех этапах разработки и сопровождения ИС и разрабатывать приложения в соответствии с информационными потребностями пользователей. Тема 3. Специализированное программное обеспечение в профессиональной деятельности 1) Компьютерные справочно-правовые системы. Компьютерная справочная правовая система (СПС) – это программный комплекс, включающий в себя массив правовой информации и программные инструменты, позволяющие специалисту работать с этим массивом информации: производить поиск конкретных документов или их фрагментов, формировать подборки необходимых документов, выводить информацию на печать и т.д. Информационные технологии при работе с правовой информацией имеют ряд уникальных достоинств и возможностей: компактное хранение больших объемов информации; быстрый поиск нужных документов или их фрагментов в огромных массивах данных; высокоскоростная передача информации средствами связи на любые расстояния. В настоящее время наиболее известны в России следующие системы и разработавшие их компании: «Консультант Плюс» (компания «Консультант Плюс»); «Гарант» (Научно-производственное предприятие «Гарант Сервис»); «Кодекс» («Центр компьютерных разработок»); «Референт» (фирма «Референт. Сервис»). «Эталон» при Министерстве юстиции РФ; «Юридический Мир» (издательство «Дело и право»); системы «1C:Кодекс», «1C:Гарант», «1C:Эталон» (фирма «1C»); система «Законодательство России» (Ассоциация развития банковских технологий) и некоторые другие. Основы организации поиска документов в СПС «Консультант Плюс» Этапы работы с системой «Консультант Плюс»: формирование запроса на поиск набора документов, работа со списком найденных документов, работа с текстом документа. Первый этап работы с правовой информацией заключается в поиске нужных документов, для чего в системе «Консультант Плюс» предусмотрено составление соответствующего поискового запроса путем заполнения Карточки реквизитов, появляющейся автоматически после открытия окна База данных. Карточка реквизитов основное средство поиска документов в информационных базах систем. При поиске документов может возникнуть одна из двух основных ситуаций: известны какие-либо реквизиты документа (например, название, номер, дата принятия); о документе практически ничего не известно – известна лишь тематика интересующего вопроса. Алгоритм поиска строится в зависимости от типа ситуации. Общие рекомендации по поиску документов в системе «Консультант Плюс»: 1. При заполнении Карточки реквизитов необходимо заполнять минимальное число полей, поскольку, чем больше полей заполнено, тем больше риск потерять нужный документ по причине неверного задания его реквизитов. 2. Необходимо помнить, что самый быстрый поиск происходит при наборе номера документа, поэтому, если известно о документе всё, включая его номер, то, прежде всего, надо набрать номер. Вполне возможно, что больше для поиска другие реквизиты документа не потребуются. 3. Следует формировать несколько вариантов запроса как путем заполнения различных полей Карточки реквизитов, так и выбирая различные значения в конкретном поле. 4. При поиске документов с использованием поля Текст документа желательно задавать несколько синонимов интересующего термина, поскольку в различных документах авторы зачастую используют близкие по значению, но не идентичные термины. 5. Вид документа следует задавать в случае полной уверенности, что именно такой вид имеет искомый документ. 6. Заполнение карточки реквизитов проводят до тех пор, пока количество найденных документов станет приемлемым. Считается, что поиск проведен хорошо, если сформированный список не превышает 30-50 документов. 7. Большие списки, найденные по запросу Карточки реквизитов, необходимо просматривать по последней дате принятия – это позволит избежать просмотра устаревших актов. 8. Необходимо сохранять часто используемые документы в папках, а установка электронных закладок поможет быстро найти нужное место в документе большого объема. 9. При печати документов использовать предварительный просмотр. 2) Программные комплексы для управления проектами. Эффективное управление проектом достигается за счет применения информационных технологий на разных фазах и этапах жизненного цикла. Для управления проектами используются как универсальные, так и специализированные программные комплексы. Универсальные программные комплексы, к которым относят текстовый процессор, электронную таблицу и систему управления базами данных, используют для подготовки документов и расчетов. К специализированным программным комплексам относят инструменты, специально созданные для управления проектом на различных этапах жизненного цикла. Например, для управления проектом на фазе концепции используют Project Expert, для системного проектирования – ERwin, для подготовки и реализации проекта – Microsoft Project. ERwin Программный комплекс Erwin позволяет построить IDF0 модель проекта, в основе которой лежит технология SADT (Structured Analysis and Design Technique). Методология моделирования IDEF0 предназначена для анализа системы как множества взаимодействующих, взаимосвязанных функций. Project Expert Система Project Expert (продукт российской компании «Эксперт Системс») предназначена для разработки бизнес-планов и оценки инвестиционных проектов. Система Project Expert позволяет: выполнить описание проекта; разработать инвестиционный план проекта; описать общие и прямые издержки проекта; определить потребности в финансировании и разработать схему финансирования проекта; получить аналитические финансовые таблицы (баланс, отчет о прибылях и убытках, Cash Flow, отчет об использовании прибыли); рассчитать финансовые показатели проекта; определить чувствительность показателей эффективности инвестиций на изменение различных факторов проекта; сформировать финансовый отчет проекта. Работа с Project Expert может быть представлена в виде следующих основных шагов: 1. Описание проекта. В разделе «Проект» используются команды для ввода общей информации о проекте и списка продуктов, настройки параметров расчета и отображения данных. 2. Построение модели. В разделе «Компания» выполняется ввод данных, характеризующих финансово-экономическое состояние предприятия на момент начала проекта (стартовый баланс, система учета, структура компании, разнесение издержек). В разделе «Окружение» описывается финансово-экономическая среда, которая включает налоги, инфляцию и валюту. 3. Составление инвестиционного и операционного планов. Для составления инвестиционного плана проекта используется Календарный план, в котором отображаются инвестиционные затраты на каждом этапе проекта. Раздел «Операционный план» используется для планирования производства, сбыта, затрат на персонал, общих издержек по проекту, затрат на приобретение материалов и комплектующих. 4. Анализ финансовых результатов. При разработке плана финансирования необходимо определить источники финансирования. Проект может финансироваться за счет займа, акционерного капитала, дохода от инвестиций и других поступлений. Чтобы определить необходимую сумму займа, можно в разделе «Финансирование» выполнить расчет проекта на определение дефицита наличных средств. Максимальная сумма дефицита наличных средств определяет сумму кредита, необходимого для финансирования проекта. 5. Анализ проекта. В данном разделе содержатся такие инструменты, как: финансовые показатели проекта, показатели эффективности инвестиций, чувствительность проекта и его устойчивость к изменениям случайных факторов. 6. Формирование и печать отчета. Project Expert позволяет подготовить бизнес-план инвестиционного проекта, полностью соответствующий международным требованиям. Для принятия оптимального управленческого решения об инвестициях в проект, обеспечивающего наибольшую эффективность, необходимо провести сравнительную оценку альтернативных проектов. Сравнение инвестиционных проектов и выбор оптимального варианта осуществляется с помощью системы показателей эффективности инвестиций: чистый дисконтированный доход – NPV; внутренняя норма рентабельности – IRR; срок окупаемости – PB; индекс прибыльности – PI; дисконтированный период окупаемости – DPB; модифицированная внутренняя норма рентабельности – MIRR; средняя норма рентабельности – ARR. Данные показатели вычисляются в Project Expert на основе плана денежных потоков инвестиционного проекта. Чистая приведенная стоимость (NPV – Net Present Value) – чистый дисконтированный доход, определяемый как разница между суммой всех дисконтированных денежных потоков и начальными инвестициями. Формула расчета NPV: N Pt NPV I, t 1 1 r t 1 где r – ставка дисконтирования, Pt– чистый денежный поток месяца t, I – начальные инвестиции, N – длительность проекта в месяцах. Если NPV инвестиционного проекта положителен, то проект является эффективным при заданной норме дисконта и может рассматриваться вопрос о его принятии. Чем больше NPV, тем эффективнее проект. NPV является абсолютным показателем финансового результата инвестиций. При рассмотрении нескольких проектов выбирают тот, у которого NPV больше. Для характеристики эффективности инвестиций в виде относительных показателей используют: внутренний коэффициент окупаемости проекта, период окупаемости, индекс прибыльности. Внутренний коэффициент окупаемости, норма рентабельности (IRR – Internal Rate of Return) – ожидаемая доходность проекта (годовая прибыль в процентах к первоначальным инвестициям). IRR определяется из уравнения: N Pt I 0 IRR)t 1 t 1 (1 Так как отдача от инвестиции всегда следует за инвестицией, то чем выше IRR проекта, тем более эффективен проект. Согласно теории финансов проект следует принимать только в том случае, если его IRR выше стоимости капитала. Если сравнение альтернативных инвестиционных проектов по NPV и IRR приводит к противоположным результатам, то предпочтение отдают показателю NPV. Период окупаемости (PB – Pay back Period) – время, необходимое для покрытия начальных инвестиций за счет чистого денежного потока, генерируемого инвестиционным проектом. Согласно Федеральному закону «Об инвестиционной деятельности в Российской Федерации, осуществляемой в форме капитальных вложений» №39-ФЗ от 25 февраля 1999 г. «срок окупаемости инвестиционного проекта – срок со дня начала финансирования инвестиционного проекта до дня, когда разность между накопленной суммой чистой прибыли с амортизационными отчислениями и объемом инвестиционных затрат приобретает положительное значение». Он помогает ответить на вопрос, за какой период вложенные средства возвратятся к инвестору. Формула расчета PB: N Pt I , т.е. NPV=0 t 1 1 r t 1 Индекс прибыльности (PI – Profitability Index) – отношение отдачи капитала к размеру вложенного капитала. Формула расчета PI: N Pt PI t 1 I t 1 1 r Расчет индекса рентабельности (PI) используется, когда необходимо выбрать один проект из ряда альтернативных, имеющих примерно одинаковое значение NPV. Дисконтированный период окупаемости (DPB – Discounted Pay back Period) рассчитывается аналогично простому периоду окупаемости, но при суммировании чистого денежного потока производится его дисконтирование. Формула расчета DPB: DPB Pt I t 1 t 1 1 r Этот показатель дает реалистичную оценку периода окупаемости, чем РВ, при условии корректного выбора ставки дисконтирования. Модифицированная внутренняя норма рентабельности (MIRR – Modified IRR) – ожидаемая доходность проекта, рассчитанная с учетом особенностей денежного потока проекта в случае, если в процессе реализации проекта наблюдается значительный отток денежных средств (приток и отток рассматриваются отдельно). Формула расчета MIRR: n S t 0 1 k n 1 , At t t 0 1 k где At – денежные расходы проекта за период t, S – денежные поступления проекта за период t, k – стоимость капитала предприятия. Средняя норма рентабельности (ARR – Average Rateof Return) – отношение между среднегодовыми поступлениями от реализации проекта и величиной начальных инвестиций. MIRR n Формула расчета ARR: N Pt / ARR t 1 N 12 I Данный показатель чаще всего сравнивается с коэффициентом рентабельности авансированного капитала, рассчитываемого делением общей чистой прибыли организации на общую сумму средств, авансированных в её деятельность. Расчет показателей эффективности инвестиций в программе Project Expert выполняется автоматически командой Эффективность инвестиций в разделе «Анализ проекта». Полученные значения показателей позволяют оценить эффективность проекта. Помимо оценки эффективности инвестиционных проектов Project Expert позволяет выполнить оценку рисков с помощью следующих методов: анализа чувствительности; анализа безубыточности; сценарного анализа. При использовании анализа чувствительности риск рассматривается как степень чувствительности результирующих показателей реализации проекта к изменению условий функционирования. В качестве анализируемого показателя обычно берут NPV (чистый приведенный доход) или PB (период окупаемости), а в качестве параметров – параметры, оказывающие на эти показатели наибольшее влияние (объем сбыта, цена сбыта, прямые издержки и др.). Анализ чувствительности позволяет определить предельные значения отклонения параметров проекта от заданных значений, при которых проект остается эффективным. Целью анализа безубыточности является определение минимального объема сбыта, при котором проект становится рентабельным – поступления от продаж перекрывают прямые и общие издержки. При создании проекта задачей аналитика является поиск наилучшего варианта развития. В Project Expert предусмотрена возможность быстрого создания нескольких вариантов развития предприятия для их сравнения и выбора наилучшего с помощью метода сценариев. Для создания нового варианта достаточно задать в процентах величину отклонений исходных данных проекта, например объемов продаж различных продуктов, их цены, ставок налогов и т.п. Таким образом, рассмотренный анализ показателей и методов оценки эффективности инвестиционных проектов в Project Expert, позволит при принятии решения по инвестированию выбрать из ряда альтернативных проектов наиболее эффективный с наименьшей степенью риска. Microsoft Project Программный комплекс Microsoft Project позволяет эффективно управлять проектом на различных этапах его реализации. Пакет Microsoft Project поддерживает все возможные типы связей между задачами: FS (Finish-Start), SS (Start-Start), FF (Finish-Finish), а также даёт возможность определить время отставания (Lag Time) и опережения (Lead Time). График реализации проекта может быть представлен в виде диаграммы Ганта, PERT-диаграммы или сетевого графика. Для каждого ресурса можно определить свой собственный календарь. Тема 4. Автоматизированные рабочие места (АРМ) Автоматизированное рабочее место (АРМ) – комплекс вычислительной техники и программного обеспечения, располагающийся, непосредственно на рабочем месте сотрудника и предназначенный для автоматизации его работы в рамках специальности. Автоматизированные рабочие места должны создаваться строго в соответствии с их предполагаемым функциональным назначением. Однако общие принципы создания АРМ остаются неизменными, к ним относят: системность, гибкость, устойчивость, эффективность. Под принципом системности понимается следующее: автоматизированное рабочее место должно представлять собой систему взаимосвязанных компонентов. При этом структура АРМ должна четко соответствовать тем функциям, для выполнения которых создается данное автоматизированное рабочее место. Принцип гибкости имеет огромное значение при создании современных и эффективно работающих автоматизированных рабочих мест. Данный принцип означает возможность приспособления АРМ к предполагаемой модернизации как программного обеспечения, так и технических средств. В настоящее время, когда скорость устаревания программных и технических средств постоянно растет, соблюдение данного принципа становится одним из важнейших условий при создании АРМ. Для обеспечения принципа гибкости в реально работающих автоматизированных рабочих местах все подсистемы отдельно взятого АРМ выполняются в виде отдельных, легко заменяемых модулей. Чтобы при замене не возникало проблем несовместимости, все элементы должны быть стандартизированы. Большое значение имеет принцип устойчивости. Он заключается в выполнении заложенных в АРМ функций, независимо от воздействия как внутренних, так и внешних факторов. При возникновении сбоев работоспособность системы должна быстро восстанавливаться, неполадки отдельных элементов должны легко устраняться. Принцип эффективности подразумевает, что затраты на создание и эксплуатацию системы не должны превышать экономическую выгоду от ее реализации. Кроме того, при создании АРМ надо учитывать, что его эффективность будет во многом определяться правильным распределением функций и нагрузки между работником и машинными средствами обработки информации, ядром которых является ПЭВМ. Только при соблюдении этих условий АРМ становится средством повышения не только производительности труда и эффективности управления, но и социальной комфортности специалистов. Практический опыт использования АРМ как одного из элементов распределенных систем управления позволяет выделить следующие требования к эффективно и полноценно функционирующему автоматизированному рабочему месту: своевременное удовлетворение информационных потребности пользователя; минимальное время ответа на запросы пользователя; адаптация к уровню подготовки пользователя и специфике выполняемых им функций; возможность быстрого обучения пользователя основным приемам работы; надежность и простота обслуживания; дружественный интерфейс; возможность работы в составе вычислительной сети. На рис. 4.1 приведена структура автоматизированного рабочего места и связи между его составными частями. Рис. 4.1. Схема автоматизированного рабочего места Как показано на схеме, АРМ состоит из технических и программных средств вычислительной техники, а также информационного обеспечения и методической документации, позволяющей пользователю эффективно взаимодействовать с данными средствами. Тема 5. Компьютерное моделирование Метод научного исследования, основанный на замещении объекта исследования его моделью, отражающей его существенные признаки с точки зрения достижения конкретной цели, называется моделированием. Модель (лат. modulus – образец, мера) – это заменитель объекта исследования, отражающий его существенные характеристики. Любой объект может иметь множество моделей, а разные объекты могут описываться одной моделью. В настоящее время широко применяется процесс компьютерного моделирования, подразумевающий использование вычислительной техники для проведения экспериментов с моделью. Компьютерная модель – это модель, реализованная компьютерными средствами. Процесс разработки моделей и их исследования на компьютере делится на несколько основных этапов. Обобщенная схема компьютерного моделирования Постановка задачи Формализованная модель Компьютерная модель Компьютерный эксперимент Анализ результатов и корректировка модели Методы, используемые в информационных технологиях 1. Метод математического программирования. Большинство задач планирования рационального использования ресурсов решают методом математического программирования. Стратегия поиска решения таких задач заключается в нахождении максимума или минимума целевой функции от нескольких переменных при заданных дополнительно ограничениях для этих переменных. Такие задачи называют оптимизационными. В общем виде математическая модель оптимизационной задачи состоит из двух частей: целевой функции: n F cjxj max min (1) j 1 условий, ограничивающих изменение переменных решения задачи (системы неравенств или уравнений, связывающих переменные решения и параметры модели): n aij x j j 1 xj bi или n aij x j j 1 bi , i 1, ..., m; (2) 0, j 1, ..., n, где aij, bi, cj – заданные постоянные величины (параметры модели) и m n . В стандартной задаче линейного программирования определяется максимальное (минимальное) значение функции (1) при выполнении условий (2). Совокупность чисел X x1 , x2 , ..., xn , удовлетворяющих ограничениям задачи (2), называют допустимым решением (планом). План, при котором целевая функция задачи (1) принимает максимальное (минимальное) значение, является оптимальным. Аналитическое решение задачи линейного программирования осуществляется либо симплексным методом, либо методом искусственного базиса. В результате получают оптимальный план задачи или устанавливают её неразрешимость. В табличном процессоре Microsoft Excel имеется встроенное программное средство Поиск решения. В этом инструменте применен итерационный способ подбора параметров целевой функции. Технологическая последовательность решения оптимизационной задачи в табличном процессоре включает следующие шаги: на основе постановки задачи разрабатывается математическая модель, аналитически представляющая целевую функцию и систему ограничений; в электронную таблицу вводятся исходные данные и формулы, реализующие разработанную математическую модель; настраиваются параметры инструмента Поиск решения, после чего он применяется для решения задачи. Таким образом, метод математического программирования предусматривает планирование деятельности. Цель – оптимизировать этот план так, чтобы целевая функция достигала максимум или минимум. 2. Методы статистического прогнозирования. Для построения прогнозов, основанных на оценке устойчивых причинноследственных связей, используется корреляционно-регрессионный анализ. Алгоритм построения модели с помощью корреляционно-регрессионного анализа включает следующие этапы: 1) Сбор статистических данных по исследуемым показателям. 2) Определение причинно-следственной связи между анализируемыми показателями. 3) Оценка степени тесноты связи между показателями с помощью корреляционного анализа. 4) Построение регрессионной модели с помощью регрессионного анализа, позволяющей строить прогнозы. Метод корреляционного анализа Корреляционный анализ используют для выявления и оценки связи между различными показателями, характеризующими социально-экономические системы. Корреляционный анализ используют, если показатели имеют числовые значения. Если у показателя нет числовых значений, то для определения влияния показателя на процессы используют дисперсионный анализ. Степень тесноты связи переменных x и y определяется с помощью коэффициента корреляции: n xi rxy x yi y i 1 n xi i 1 x 2 , n yi y 2 i 1 где x, y – средние значения переменных. Коэффициент корреляции принимает значения 1 rxy 1 . Знак коэффициента корреляции отражает вид линейной связи: прямая ( rxy 0 ) или обратная ( rxy 0 ). По абсолютному значению коэффициента корреляции можно сделать следующие выводы: 0,95 rxy 1 – связь очень сильная; 0,75 0,5 rxy rxy 0,95 – связь тесная; 0,75 – связь умеренная; 0,2 rxy rxy 0,5 – связь слабая; 0,2 – связь очень слабая (практически нет). Если абсолютное значение коэффициента корреляции принадлежит диапазону от 0,75 до 1, то можно строить регрессионную модель. В табличном процессоре MS Excel для целей корреляционного анализа служит инструмент Корреляция в пакете Анализ данных, который позволяет получить корреляционную матрицу, содержащую коэффициенты корреляции между различными показателями. Метод регрессионного анализа Данный метод позволяет на основе исходных данных выразить зависимую переменную y в виде некоторой математической функции от независимых переменных xi ( i 1, 2, ...,n ), т.е. построить регрессионную модель. Получение регрессионной модели происходит в два этапа: 1) Подбор вида функции. 2) Вычисление параметров функции. Для получения коэффициентов уравнения регрессии используют метод наименьших квадратов (МНК). Суть метода заключается в следующем: искомая функция должна быть построена так, чтобы сумма квадратов отклонений у-координат всех экспериментальных точек от у-координат графика функции была минимальной. Мерой оценки адекватности регрессионной модели является коэффициент детерминации rxy2 , который определяет, с какой степенью точности полученное уравнение регрессии аппроксимирует исходные данные. Если rxy2 высокая; если 0,8 rxy2 0,95 , то точность аппроксимации 0,95 , то аппроксимация удовлетворительная. Если rxy2 ~ 1, то все существенные факторы учтены в модели. Например, если 0,75 , то 25% факторов не учтены в модели. Значимость регрессионной модели оценивается с помощью критерия Фишера (Fкритерия). Если F 0,05 , то регрессионная модель является значимой. Если F 0,05 , то независимая переменная практически не влияет на зависимую переменную, т.е. коэффициент можно считать нулевым. В табличном процессоре MS Excel для вычисления коэффициентов уравнения регрессии используют инструмент Регрессия. rxy2 3. Методы финансовых вычислений. 1) Финансовые расчеты по простым процентам. Расчет наращенной суммы Под наращенной суммой ссуды понимается её первоначальная сумма плюс начисленные на неё к концу срока проценты. Наращенная сумма S вычисляется как последний элемент прогрессии, имеющей общий член: , где Р – первоначальная сумма; n – количество периодов; i – ставка за период. Вычисления по простым переменным ставкам В течение расчетного периода процентные ставки могут дискретно изменяться во времени, при этом они остаются постоянными до следующего дискретного изменения. В этом случае формула для расчета наращенной суммы имеет вил: , где Р – первоначальная сумма; it – ставка простых процентов в периоде с номером t=1, …, n; nt – продолжительность t периода начисления по ставке it. Дисконтирование по простым процентам Операция дисконтирования заключается в вычислении исходной суммы Р при заданной сумме S, соответствующей концу финансовой операции. Начисления по процентам в виде разности D = S - P называют дисконтом (скидкой). Дисконтная сумма по простой ставке вычисляется по формуле: . В табличном процессоре для вычисления дисконтной суммы предназначена функция ПС. 2) Финансовые расчеты по сложным процентам. Вычисление наращения Формула наращения для сложных процентов имеет вид: , где Р – сумма инвестиций; S – наращенная сумма; i – годовая ставка сложных процентов; n – срок ссуды (количество периодов). Если количество начислений в году несколько, то для расчетов применяется формула: , где N – число периодов начисления N = m n; j – номинальная годовая ставка сложных процентов; m – число начислений в году; n – количество лет. Для вычисления наращенной суммы в табличном процессоре есть специальная финансовая функция БС. Расчет номинальной и эффективной ставки процентов Эффективная процентная ставка показывает, какая годовая ставка сложных процентов дает тот же финансовый результат, что и m – разовое наращение по ставке j/m. Если проценты капитализируются m раз в год каждый раз со ставкой j/m, то связь между эффективной и номинальной ставками выражается соотношением: . Для вычисления эффективной ставки в табличном процессоре служит финансовая функция ЭФФЕКТ. Для вычисления номинальной ставки при заданной эффективной служит финансовая функция НОМИНАЛ. Дисконтирование по сложной ставке процентов Дисконтная сумма в случае сложной процентной ставки вычисляется по формуле: , где it – ставка за учетный период; n – число периодов. Если дисконтирование применяют m раз в году, то используют номинальную учетную ставку f. Процесс дисконтирования по этой сложной учетной ставке описывается формулой: , где N = m n – общее число периодов дисконтирования.