Информация и информационные технологии в современном мире

Тема 1 Направление подготовки «Прикладная информатика», профиль «Прикладная информатика В ЭкономикЕ» 1.1 Характеристика профессиональной деятельности бакалавров по направлению «Прикладная информатика» Согласно Федеральному Государственному образовательному стандарту по направлению «Прикладная информатика» область профессиональной деятельности бакалавров включает: • системный анализ прикладной области, формализация решения прикладных задач и процессов ИС; • разработка требований к созданию и развитию ИС и ее компонентов; • технико-экономическое обоснование проектных решений; • разработка проектов автоматизации и информатизации прикладных процессов и создание ИС в прикладных областях; • реализация проектных решений с использованием современных информационно-коммуникационных технологий и технологий программирования; • внедрение проектов автоматизации решения прикладных задач и создания ИС; • управление проектами информатизации предприятий и организаций; • обучение и консалтинг по автоматизации решения прикладных задач; • сопровождение и эксплуатация ИС; • обеспечение качества автоматизации и информатизации решения прикладных задач и создания ИС. Объектами профессиональной деятельности бакалавров являются: • данные, информация, знания; • прикладные и информационные процессы; • прикладные информационные системы. Бакалавр по направлению подготовки «Прикладная информатика» готовится к следующим видам профессиональной деятельности: • проектная; • производственно-технологическая; • организационно-управленческая; • аналитическая; • научно-исследовательская. Бакалавр по направлению подготовки «Прикладная информатика» должен решать следующие профессиональные задачи в соответствии с видами профессиональной деятельности: • проведение обследования прикладной области в соответствии с профилем подготовки; моделирование прикладных и информационных процессов; • формирование требований к информатизации и автоматизации прикладных процессов; • технико-экономическое обоснование проектных решений, составление технических заданий на автоматизацию и информатизацию решения прикладных задач, техническое проектирование ИС в соответствии со спецификой профиля подготовки; • программирование, тестирование и документирование приложений; аттестация и верификация ИС; • производственно-технологическая деятельность: ◦ автоматизированное решение прикладных задач операционного и аналитического характера; ◦ информационное обеспечение прикладных процессов; ◦ внедрение, адаптация, настройка и интеграция проектных решений по созданию ИС; ◦ сопровождение и эксплуатация ИС; • организационно-управленческая деятельность: ◦ участие в организации и управлении информационными процессами, ресурсами, системами, сервисами; использование функциональных и технологических стандартов; ◦ обучение и консультирование пользователей в процессе эксплуатации ИС; ◦ участие в переговорах с заказчиком; презентация проектов; • аналитическая деятельность: ◦ анализ прикладных процессов, разработка вариантов автоматизированного решения прикладных задач; ◦ анализ и выбор методов и средств автоматизации и информатизации прикладных процессов на основе современных информационно-коммуникационных технологий; ◦ оценка затрат и надежности проектных решений; • научно-исследовательская деятельность: ◦ применение системного подхода к автоматизации и информатизации решения прикладных задач, к построению информационных систем на основе современных информационно-коммуникационных технологий; ◦ подготовка обзоров, аннотаций, составление рефератов, научных докладов, публикаций и библиографии по научно-исследовательской работе в области прикладной информатики. Тема 2 Новые информационные технологии как основа построения автоматизированных информационных систем 2.1 Информация и информационные технологии в современном мире XX век, особенно его вторую половину, справедливо называют «информационным веком», и не только потому, что его заключительные десятилетия ознаменовались ускоренным насыщением системами обработки информации практически всех сторон жизни общества. Главное состоит в том, что именно в этом веке информация превратилась в основной стратегический ресурс. Именно этот укрепившийся в обществе, а не только среди специалистов, взгляд на информацию как на стратегический ресурс сделал неизбежным распространение информационных технологий. В последнее время появился новый термин: инфокомуникационные технологии, что более точно отражает положение вещей. Информационные технологии дают возможность рационально управлять всеми видами ресурсов предприятия, эффективно работать как корпорации, так и индивидуальному предпринимателю. Поскольку ресурсы всегда ограничены, ключевым фактором успеха является принятие правильного и своевременного управленческого решения о концентрации ресурсов для достижения сильнейшего эффекта. Именно предоставляемые посредством информационных технологий сведения позволяют осуществить концентрацию ресурсов в нужное время и нужном месте для решения главных задач. Поэтому отрасли, связанные с производством информации и информационных услуг (отрасли информационного рынка), растут быстрыми темпами. Наметилась устойчивая тенденция перехода к модели электронного информационного бизнеса. Опыт многих развивающихся стран показывает, что приоритетное развитие информационного производства в силу стратегического характера информационных ресурсов в развитии современного общества позволило многим государствам преодолеть огромный разрыв в уровне экономического и социального развития по сравнению с развитыми странами. Ведущей тенденцией развития информационного бизнеса в настоящее время является его глобализация. Теоретически любой человек является возможным потребителем информации. Поэтому возможности информационного рынка являются беспредельными, хотя и существует довольно жесткая конкуренция между основными производителями. К традиционно сильным производителям, таким как США, Япония, Франция, Великобритания и Германия, добавились фирмы Австралии, Южной Кореи, Тайваня, Сингапура и др. в то же время происходит консолидация всех сил и ресурсов в информационном бизнесе. Западноевропейские страны выработали международный механизм сотрудничества, направленный на создание благоприятной среды, способствующей быстрому внедрению и распространению технологических решений (на базе объединения научного потенциала всей Европы), с целью быстрого и эффективного реагирования на изменение ситуации на мировом рынке информационных технологий с позиции «единой Европы». Причиной таких действий является то, что, как показывает практика, проведение параллельных разрозненных исследований не приводит к желаемому экономическому эффекту, а лишь создает ненужное дублирование. В Западной Европе принята и функционирует программа «Эврика», которая объединила 19 стран. Это является ярким примером интеграции большого количества конкурирующих между собой стран (и, соответственно, фирм) в области информационного бизнеса. Информатизация экономики – превращение информации в экономический ресурс первостепенного значения. Происходит это на базе компьютеризации и телекоммуникационных технологий, обеспечивающих принципиально новые возможности экономического развития, многократного роста производительности труда, решения социальных и экономических проблем, становления нового типа экономических отношений. Информационные ресурсы, взаимодействуя с техническими средствами обработки и передачи информации, породили новую отрасль экономики – индустрию информатики и оказывают мощное воздействие на традиционные отрасли производства - промышленность, транспорт, связь, торговлю, финансово–кредитную систему. 2.2 Основные понятия, классификация информационных технологий Информатика возникла на базе сформировавшейся в конце 40 гг. XX в. кибернетики – науки об общих принципах управления в различных системах: технических, биологических, социальных и др. Основные направления информатики: • теоретическая информатика – это математическая дисциплина. Она использует методы математики для построения и изучения моделей обработки, передачи и использования информации; • pазpаботка вычислительных систем и пpогpаммного обеспечения; • теория информации, изучающая процессы, связанные с передачей, приёмом, преобразованием и хранением информации; • методы искусственного интеллекта, позволяющие создавать программы для решения задач, требующих определённых интеллектуальных усилий при выполнении их человеком (логический вывод, обучение, понимание речи, визуальное восприятие, игры и др.); • системный анализ, заключающийся в анализе назначения проектируемой системы и в установлении требований, которым она должна отвечать; • методы машинной графики, анимации, средства мультимедиа; • средства телекоммуникации, в том числе глобальные компьютерные сети, объединяющие всё человечество в единое информационное сообщество; • разнообразные приложения, охватывающие производство, науку, образование, медицину, торговлю, сельское хозяйство и все другие виды хозяйственной и общественной деятельности. Предметами исследований информатики являются информация (ее типы, виды, формы представления и т. д.) и информационные технологии (совокупность конкретных технических и программных средств). Информационные процессы – это действия, выполняемые с информацией. К основным информационным процессам относятся: • сбор (получение сведений); • хранение (поддержание и накопление информации); • обработка (процесс преобразования информации в необходимую форму); • передача. С хранением информации связано понятие носителя информации. Информация предполагает наличие носителя информации – некоторой материальной среды, непосредственно хранящей информацию. Основным носителем информации для человека является его собственная биологическая память (мозг человека). В качестве носителя могут также выступать бумага, различные диски: магнитные и оптические, карты памяти, flash-карты и др. Обработка информации – это целенаправленный процесс. Для успешного выполнения обработки исполнителю должен быть известен способ обработки, т. е. последовательность действий, которую нужно выполнить, чтобы достичь нужного результата. Описание такой последовательности действий в информатике принято называть алгоритмом обработки. Технология – это комплекс научных и инженерных знаний, реализованных в приемах труда, наборах материальных, технических, энергетических, трудовых факторов производства, способах их соединения для создания продукта или услуги, отвечающих определенным требованиям. Технология неразрывно связана с машинизацией производственного или непроизводственного, прежде всего управленческого процесса. Управленческие технологии основываются на применении компьютеров и телекоммуникационной техники. Информационная технология, согласно определению, принятому ЮНЕСКО, – это комплекс взаимосвязанных, научных, технологических, инженерных дисциплин, изучающих методы эффективной организации труда людей, занятых обработкой и хранением информации; вычислительную технику и методы организации и взаимодействия с людьми и производственным оборудованием, их практическое приложение, а также связанные со всем этим социальные, экономические и культурные проблемы. Область информационных технологий (ИТ) является основой индустрии обработки информации – важнейшего сектора общественного производства, оказывающего глубокое воздействие на темпы и характер развития современного общества. Уровень развития информационной индустрии и соответствующих технологий определяется уровнем развития научно-методических основ и, в частности, нормативной базы в области ИТ. Поэтому создание таких научно-методических основ является актуальной и стратегически важной задачей общества. Большую роль в решении данной задачи играет система международных организаций, ответственных за процесс стандартизации ИТ. Масштабность, систематичность, интенсивность, научная обоснованность разработок в области стандартизации ИТ позволили к настоящему времени развить систему стандартов до такого уровня, при котором она становится главным носителем научно-методических основ в области ИТ. Информационной технологии присущи основные признаки: • наличие структуры. Построение системы определяется ее структурой. Элементами при системном подходе выступают отдельные подсистемы. Иерархичность построения системы выявляется по отдельным направлениям: организации, функциям, техническим средствами. В соответствии с этим выделяют такие понятия, как организационная структура, функциональная структура, техническая структура; • наличие единой цели функционирования. Сложная система с подсистемами, обладающими собственными целями, имеет единую цель, которая подчиняет цели функционирования отдельных подсистем; • устойчивость к внешним и внутренним возмущениям. Неадекватность выбранных моделей реальным процессам, неидеальность используемых методов разрешения моделей, ошибки в деятельности персонала, ненадежность аппаратных и программных средств – все приводит к возмущениям, которые оказывают вредное воздействие на работоспособность системы в целом. Устойчивость обеспечивается введением обратных связей на различных уровнях организации информационных процессов, использования тестовых сигналов, применение избыточных кодов, сигналов и структур; • комплексный состав системы порождает большое число решений как в области организационной и функциональной структур, так и на уровне реализации средств; • способность к развитию; • структура информационной технологии. Информационная технология называется базовой, если она ориентирована на определенную область применения. Базовая информационная технология должна задавать модели, методы и средства решения задач. Она создается на основе базовых аппаратно-программных средств. Базовая технология должна быть подчинена основной цели – решению функциональных задач в той области, где она используется (в экономике – это задачи управления). 2.3 Информационные системы Информационная система – взаимосвязанная совокупность средств, методов и персонала, используемых для хранения, обработки и выдачи информации в интересах достижения поставленной цели. Современное понимание информационной системы предполагает использование в качестве основного технического средства переработки информации персонального компьютера. В крупных организациях наряду с персональным компьютером в состав технической базы информационной системы может входить мэйнфрейм или суперЭВМ. Кроме того, техническое воплощение информационной системы само по себе ничего не будет значить, если не учтена роль человека, для которого предназначена производимая информация и без которого невозможно ее получение и представление. Под организацией будем понимать сообщество людей, объединенных общими целями и использующих общие материальные и финансовые средства для производства материальных и информационных продуктов и услуг. В тексте на равноправных началах будут употребляться два слова: «организация» и «фирма». Необходимо понимать разницу между компьютерами и информационными системами. Компьютеры, оснащенные специализированными программными средствами, являются технической базой и инструментом для информационных систем. 2.4 Основные свойства информационных систем Информационная система определяется следующими свойствами: • любая информационная система может быть подвергнута анализу, построена и управляема на основе общих принципов построения систем; • информационная система является динамичной и развивающейся; • при построении информационной системы необходимо использовать системный подход; • выходной продукцией информационной системы является информация, на основе которой принимаются решения; • информационную систему следует воспринимать как человеко-компьютерную систему обработки информации. В настоящее время сложилось мнение об информационной системе как о системе, реализованной с помощью компьютерной техники. Хотя в общем случае информационную систему можно понимать и в некомпьютерном варианте. Чтобы разобраться в работе информационной системы, необходимо понять суть проблем, которые она решает, а также организационные процессы, в которые она включена. Так, например, при определении возможности компьютерной информационной системы для поддержки принятия решений следует учитывать: • структурированность решаемых управленческих задач; • уровень иерархии управления фирмой, на котором решение должно быть принято; • принадлежность решаемой задачи к той или иной функциональной сфере бизнеса; • вид используемой информационной технологии. Технология работы в компьютерной информационной системе доступна для понимания специалистам некомпьютерной области и может быть успешно использована для контроля процессов профессиональной деятельности и управления ими. Внедрение информационных систем может способствовать: • получению более рациональных вариантов решения управленческих задач за счет внедрения математических методов и интеллектуальных систем и т. д.; • освобождению работников от рутинной работы за счет ее автоматизации; • обеспечению достоверности информации; • замене бумажных носителей данных на магнитные диски или ленты, что приводит к более рациональной организации переработки информации на компьютере и снижению объемов документов на бумаге; • совершенствованию структуры потоков информации и системы документооборота в фирме; • уменьшению затрат на производство продуктов и услуг; • предоставлению потребителям уникальных услуг, • отысканию новых рыночных ниш; • привязке к фирме покупателей и поставщиков за счет предоставления им разных скидок и услуг. Создание и использование информационной системы для любой организации нацелены на решение следующих задач: 1. Структура информационной системы, ее функциональное назначение должны соответствовать целям, стоящим перед организацией. Например, в коммерческой фирме – эффективный бизнес; на государственном предприятии – решение социальных и экономических задач. 2. Информационная система должна контролироваться людьми, ими пониматься и использоваться в соответствии с основными социальными и этическими принципами. 3. Производство достоверной, надежной, своевременной и систематизированной информации. Для создания и использования информационной системы необходимо сначала понять структуру, функции и политику организации, цели управления и принимаемых решений, возможности компьютерной технологии. Информационная система является частью организации, а ключевые элементы любой организации – структура и органы управления, стандартные процедуры, персонал, субкультура. Существует взаимозависимость между стратегией, правилами, процедурами организации и аппаратной, программной, телекоммуникационной частями информационной системы. Поэтому очень важно на этапе внедрения и проектирования информационных систем активное участие менеджеров, определяющих круг предполагаемых для решения проблем, задач и функций в своей предметной области. Следует заметить также, что информационные системы сами по себе дохода не приносят, но могут способствовать его получению. Они могут оказаться дорогими и, если их структура и стратегия использования не были тщательно продуманы, даже бесполезными. 2.5 Классификация информационных систем 2.5.1 Классификация ЭИС по признаку структурированности задач 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, то есть сведение роли человека к нулю. Решение неструктурированных задач из-за невозможности создания математического описания и разработки алгоритма связано с большими трудностями. 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. 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, подразделяются на два вида: • создающие управленческие отчеты и ориентированные главным образом на обработку данных (поиск, сортировку, агрегирование, фильтрацию). Используя сведения, содержащиеся в этих отчетах, управляющий принимает решение; • разрабатывающие возможные альтернативы решения. Принятие решения при этом сводится к выбору одной из предложенных альтернатив. 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 возможности: • составления комбинаций данных, получаемых из различных источников; • быстрого добавления или исключения того или иного источника данных и автоматического переключения источников при поиске данных; • управления данными с использованием возможностей систем управления базами данных; • логической независимости данных этого типа от других баз данных, входящих в подсистему информационного обеспечения; • автоматического отслеживания потока информации для наполнения баз данных. Информационные системы, разрабатывающие альтернативы решений, могут быть модельными или экспертными. Модельные информационные системы 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: • 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. 2.5.2 Классификация информационных систем по функциональному признаку Структура информационной системы может быть представлена как совокупность ее функциональных подсистем, а функциональный признак может быть использован при классификации экономических информационных систем. Функциональный признак определяет назначение подсистемы, а также ее основные цели, задачи и функции. 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. 2.5.3 Информационные системы оперативного (операционного) уровня Информационная система оперативного уровня поддерживает специалистов-исполнителей, обрабатывая данные о сделках и событиях (счета, накладные, зарплата, кредиты, поток сырья и материалов). Назначение ЭИС на этом уровне – отвечать на запросы о текущем состоянии и отслеживать поток сделок в фирме, что соответствует оперативному управлению. Чтобы с этим справляться, информационная система должна быть легкодоступной, непрерывно действующей и предоставлять точную информацию. Задачи, цели и источники информации на операционном уровне заранее определены и в высокой степени структурированы. Решение запрограммировано в соответствии с заданным алгоритмом. Информационная система оперативного уровня является связующим звеном между фирмой и внешней средой. Если система работает плохо, то организация либо не получает информации извне, либо не выдает информацию. Кроме того, система – это основной поставщик информации для остальных типов информационных систем в организации, так как содержит и оперативную, и архивную информацию. Отключение этой ИС привело бы к необратимым негативным последствиям. К экономическим информационным системам оперативного уровня относятся: бухгалтерская ИС; банковских депозитов; обработки заказов; регистрации авиабилетов; выплаты зарплаты и т. д. 2.5.4 Информационные системы специалистов Информационные системы этого уровня помогают специалистам, работающим с данными, повышают продуктивность и производительность работы инженеров и проектировщиков. Задача подобных информационных систем – интеграция новых сведений в организацию и помощь в обработке бумажных документов. По мере того, как индустриальное общество трансформируется в информационное, производительность экономики все больше будет зависеть от уровня развития этих систем. Такие системы, особенно в виде рабочих станций и офисных систем, наиболее быстро развиваются сегодня в бизнесе. В этом классе информационных систем можно выделить две группы: • информационные системы офисной автоматизации; • информационные системы обработки знаний. Информационные системы офисной автоматизации вследствие своей простоты и многопрофильности активно используются работниками любого организационного уровня. Наиболее часто их применяют работники средней квалификации: бухгалтеры, секретари, клерки. Основная цель – обработка данных, повышение эффективности их работы и упрощение канцелярского труда. ИС офисной автоматизации связывают воедино работников информационной сферы в разных регионах и помогают поддерживать связь с покупателями, заказчиками и другими организациями. Их деятельность в основном охватывает управление документацией, коммуникации, составление расписаний и т. д. Эти системы выполняют следующие функции: • обработка текстов на компьютерах с помощью различных текстовых процессоров; • производство высококачественной печатной продукции; • архивация документов; • электронные календари и записные книжки для фиксации деловой информации; • электронная и аудиопочта; • видео- и телеконференции. Информационные системы обработки знаний, в том числе и экспертные системы, вбирают в себя знания, необходимые инженерам, юристам, ученым при разработке или создании нового продукта. Их работа заключается в создании новой информации и нового знания. Так, например, существующие специализированные рабочие станции по инженерному и научному проектированию позволяют обеспечить высокий уровень технических разработок. 2.5.6 Информационные системы для менеджеров среднего звена Информационные системы данного уровня менеджмента используются работниками среднего управленческого звена для мониторинга (постоянного слежения), контроля, принятия решений и администрирования. Основные функции этих информационных систем: • 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. Некоторые ИС обеспечивают принятие нетривиальных решений. В случае, когда требования к информационному обеспечению определены не строго, они способны отвечать на вопрос: «что будет, если ...?». На этом уровне можно выделить два типа информационных систем: управленческие (для менеджмента) и системы поддержки принятия решений. Управленческие ИС имеют крайне небольшие аналитические возможности. Они обслуживают управленцев, которые нуждаются в ежедневной, еженедельной информации о состоянии дел. Основное их назначение состоит в отслеживании ежедневных операций в фирме и периодическом формировании строго структурированных сводных типовых отчетов. Информация поступает из информационной системы операционного уровня. Характеристики управленческих информационных систем: • используются для поддержки принятия решений структурированных и частично структурированных задач на уровне контроля за операциями; • ориентированы на контроль, отчетность и принятие решений по оперативной обстановке; • опираются на существующие данные и их потоки внутри организации; • имеют малые аналитические возможности и негибкую структуру. Системы поддержки принятия решений обслуживают частично структурированные задачи, результаты которых трудно спрогнозировать заранее. Они имеют более мощный аналитический аппарат с несколькими моделями. Информацию получают из управленческих и операционных информационных систем. Используют эти системы все, кому необходимо принимать решения: менеджеры, специалисты, аналитики и пр. Например, их рекомендации могут пригодиться при принятии решения купить или взять оборудование в аренду и пр. Характеристики систем поддержки принятия решений: • обеспечивают решение проблем, развитие которых трудно прогнозировать; • оснащены сложными инструментальными средствами моделирования и анализа; • позволяют легко менять постановки решаемых задач и входные данные; • отличаются гибкостью и легко адаптируются к изменению условий по несколько раз в день; • имеют технологию, максимально ориентированную на пользователя. 2.5.7 Стратегические информационные системы Развитие и успех любой организации (фирмы) во многом определяются принятой в ней стратегией. Под стратегией понимается набор методов и средств решения перспективных долгосрочных задач. В этом контексте можно воспринимать и понятия «стратегический метод», «стратегическое средство», «стратегическая система» и т.п. В настоящее время в связи с переходом к рыночным отношениям вопросу стратегии развития и поведения фирмы стали уделять большое внимание, что способствовало коренному изменению во взглядах на информационные системы. Они стали расцениваться как стратегически важные системы, которые влияют на изменение выбора целей фирмы, ее задач, методов, продуктов, услуг, позволяя опередить конкурентов, а также наладить более тесное взаимодействие с потребителями и поставщиками. Появился новый тип информационных систем – стратегический. Стратегическая информационная система – компьютерная информационная система, обеспечивающая поддержку принятия решений по реализации стратегических перспективных целей развития организации. Информационные системы стратегического уровня помогают высшему звену управленцев решать неструктурированные задачи, подобные описанным выше, осуществлять долгосрочное планирование. Основная задача – сравнение происходящих во внешнем окружении изменений с существующим потенциалом фирмы. Они призваны создать общую среду компьютерной и телекоммуникационной поддержки решений в неожиданно возникающих ситуациях. Используя самые совершенные программы, эти системы способны в любой момент предоставить информацию из многих источников. Для некоторых стратегических систем характерны ограниченные аналитические возможности. На данном организационном уровне ИС играют вспомогательную роль и используются как средство оперативного предоставления менеджеру необходимой информации для принятия решений. Особое значение в настоящее время приобрели интегрированные информационные технологии. Использование принципа интеграции в компьютерных системах относится к различным аспектам организации технологии: • интеграция информации в базах и банках данных, • интеграция программ в единые интегрированные пакеты, • интеграция распределенных сетевых технологий в целостные системы, • интеграция функций управления предприятием в единый управляемый объект. Интегрированные технологии представляют собой взаимосвязанную совокупность отдельных технологий, т. е. объединение частей какой-либо системы с развитым информационным взаимодействием между ними. Достигается согласованное управление организацией, системой, объектом, координация функций, реализуется доступ многих пользователей к общим информационным ресурсам, т. е. достигается качественно новый уровень управления.Создание интегрированных информационных технологий требует учета особенностей структуры, специализации и объемов экономической деятельности предприятия. Тема 3 Методы обработки экономической информации 3.1 Экономико-математические модели Информационные технологии призваны оптимизировать процесс принятия решений в реальных задачах экономики и управления. Это сложная проблема, отягощенная к тому же неохватным разнообразием объективно существующих альтернатив и ограниченными возможностями взявшегося за его поиск. Успехи использования математических методов и стиля мышления в естественных науках привели к мысли о том, чтобы включить в сферу математического влияния проблемы экономики и управления. Основным методом обработки экономической информации в настоящее время становится метод математического моделирования, т. е. способ теоретического анализа и практического действия, направленный на разработку и использование моделей. Модель – это образ реального объекта (процесса) в идеальной форме (т. е. описанный знаковыми математическими средствами), отражающий существенные свойства моделируемого объекта (процесса) и заменяющий его в ходе исследования и управления. Специалисты разных направлений, связанных с приложением математики, ясно представляют, что математическое моделирование – это в некоторой степени искусство применения математики и системного анализа. Очевидно, что в полной мере искусством построения моделей можно овладеть только в результате собственной практики. Настоящее учебное пособие дает лишь основы математического моделирования, т. е. минимум тех знаний, которые необходимы начинающим исследователям. Практическими задачами экономико-математического моделирования являются: • анализ экономических объектов и процессов; • экономическое прогнозирование, предвидение развития экономических процессов; • выработка управленческих решений на всех уровнях хозяйственной иерархии. Далеко не во всех случаях данные, полученные в результате моделирования, могут использоваться непосредственно как готовые управленческие решения. Они скорее могут быть рассмотрены как «консультирующие» средства. Принятие управленческих решений остается за человеком. Таким образом, математическое моделирование является лишь одним из компонентов (пусть очень важным) в человеко-машинных системах планирования и управления экономическими системами. Важнейшим фактором успешного применения методов математического моделирования является знание основных законов экономической теории и их практического приложения к реальным объектам и системам. Одним из основных понятий при экономико-математическом моделировании является понятие адекватности модели, т. е. соответствия модели моделируемому объекту или процессу. Адекватность модели – в какой-то мере условное понятие, так как полного соответствия модели реальному объекту быть не может. Социально-экономические системы относятся, как правило, к так называемым сложным системам. Сложные системы в экономике обладают рядом свойств, которые необходимо учитывать при их моделировании, иначе невозможно говорить об адекватности построенной экономической модели. Важнейшие из этих свойств: • эмерджентность как проявление в наиболее яркой форме свойства целостности системы, т. е. наличие у экономической системы таких свойств, которые не присущи ни одному из составляющих систему элементов, взятому в отдельности, вне системы. Эмерджентность есть результат возникновения между элементами системы так называемых синергических связей, которые обеспечивают увеличение общего эффекта до величины большей, чем сумма эффектов элементов системы, действующих независимо. Поэтому экономические системы необходимо исследовать и моделировать в целом; • массовый характер экономических явлений и процессов. Закономерности экономических процессов не обнаруживаются на основании небольшого числа наблюдений. Поэтому моделирование в экономике должно опираться на массовые наблюдения; • динамичность экономических процессов, заключающаяся в изменении параметров и структуры экономических систем под влиянием среды (внешних факторов); • случайность и неопределённость в развитии экономических явлений. Поэтому экономические явления и процессы носят в основном вероятностный характер, и для их изучения необходимо применение экономико-математических моделей на базе теории вероятностей и математической статистики; • невозможность изолировать протекающие в экономических системах явления и процессы от окружающей среды, чтобы наблюдать и исследовать их в чистом виде; • активная реакция на появляющиеся новые факторы, способность социально-экономических систем к активным, не всегда предсказуемым действиям в зависимости от отношения системы к этим факторам, способам и методам их воздействия. Выделенные свойства социально-экономических систем, естественно, осложняют процесс их моделирования, однако эти свойства следует постоянно иметь в виду при рассмотрении различных аспектов в экономико-математическом моделировании, начиная с выбора типа модели и заканчивая вопросами практического использования результатов моделирования. 3.2 Основные принципы и этапы математического моделирования Метод моделирования основывается на принципах аналогии, т. е. возможности изучения реального объекта (системы, процесса) не непосредственно, а через рассмотрение подобного ему и более доступного объекта, его модели. В дальнейшем мы будем говорить только об экономико-математическом моделировании, т. е. об описании знаковыми математическими средствами экономических систем. Однако сразу отметим, что независимо от содержания исследуемого вопроса, области деятельности и личных склонностей исследователя процесс научного исследования всегда проходит определенные этапы. Объект исследования (предприятие, фирма, система и исследуемый процесс) может быть задан (целевой заказ) исследователю заказчиком или выбран самостоятельно (например, при написании выпускной квалификационной работы, диссертационной работы и т. д.). Сформулировать проблему и выбрать задачу – это существенный и нетривиальный шаг даже в том случае, когда формулировка проблемы звучит совсем просто. Определение реальной проблемы, а не описание ее симптомов требует понимания и интуиции, некоторого воображения и времени. Рисунок 1 - Этапы математического моделирования Число различных задач, которые можно выделить даже на уже избранном объекте исследования, практически не ограничено. Однако полезно понимать, что существует четыре типа фундаментальных задач. В этом нетрудно убедиться, если обратить внимание на то, что любой объект исследования что-либо потребляет и что-либо вырабатывает. Этим «что-либо» могут быть вещество, продукция, финансы, энергия, информация и т. д. Объект, который ничего не потребляет и ничего не вырабатывает, просто не будет нами обнаружен. Выработка без потребления противоречит закону сохранения. Потребление без выработки является очевидно бессмысленным, если не сказать невозможным. Таким образом, любой объект исследования имеет «входы» (X1, X2, …, Xn), выходы (Y1, Y2 ,…, Ym), внешние воздействия (T1, T2, …, Tk), которые не подвластны экспериментатору, и, наконец, правило F преобразования входных величин в выходные. Обозначив соответствующие совокупности через , работу любого объекта можно записать в виде . Теперь можно определить четыре основные задачи при исследовании любого объекта. 1. Задача анализа: даны входные воздействия и правило их переработки F (устройство объекта). Необходимо найти выходной результат . 2. Задача синтеза: необходимо определить и структуру объекта. 3. Задача коррекции: даны и требуемые «выходы» . Необходимо определить требующиеся входные воздействия (обычно требуется определить только некоторые поправки к , отсюда и название задачи). 4. Задача устойчивости состоит в определении работоспособности системы в реальных условиях с учетом изменения внешних неконтролируемых факторов , которые в первых трех задачах считаются постоянными. Однако их практическое изменение может внести существенные поправки в результат работы объекта. Одним из источников задач является оптимизация по критерию. Оптимизация здесь понимается как поиск пути достижения максимума (или минимума) определенного показателя (затрат, стоимости, прибыли, надежности и т. д.). Показатель оптимизации называют критерием или целевой функцией. Следует различать два типа оптимизации: по параметрам и по структуре. Возможна и комбинированная задача. В первом случае структура (устройство, организация, процедура, алгоритм и т. д.) объекта задана предысторией, сложившейся практикой или другими обстоятельствами. Необходимо лишь установить оптимальные значения определенных внутренних параметров системы, при которых критерий оптимизации достигает экстремума. Во втором случае необходимо определить алгоритм работы объекта и его структуру, при которой критерий достигает экстремума. Как правило, задачи оптимизации по структуре сложнее задач оптимизации по параметрам. Это следует из того, что оптимизация по параметрам по своему существу является задачей анализа, в то время как оптимизация по структуре является задачей синтеза искомой структуры. Важным этапом решения задач оптимизации является выбор критерия. Он может быть найден лишь путем содержательного анализа работы исследуемого объекта. При этом могут быть совершены ошибки, основанные на смешении целей и средств. Принято, что хороший критерий должен удовлетворять трем основным требованиям: • отражать интуитивное или логически осознанное представление потребителя о качестве работы систем; • поддаваться математической обработке в целях анализа и синтеза; • указывать пути построения оптимальной системы. По отношению к сложным объектам (например, предприятиям, учреждениям) возникает весьма трудная задача многокритериальной оптимизации. При этом желательно найти параметры или структуру, при которой достигают экстремума одновременно нескольких показателей, например надежность и стоимость. Такие задачи в точном смысле, как правило, неразрешимы. Однако современная теория оптимизации предлагает ряд путей «обходного» и условного решения задачи. Так, можно стремиться к экстремуму одного показателя при заданных границах других. Можно максимизировать (или минимизировать) линейную или нелинейную комбинацию частных показателей. При этом возникает задача «сложения» разноразмерных параметров, имеющих, к тому же, различную психологическую ценность. Имеется несколько способов «обхода» этих трудностей, в частности способ введения шкалы предпочтений и построение обобщенной функции желательности. Формирование модели начинается со словесно-смыслового (логико-лингвистического) описания системы, объекта или явления. На этом этапе важно осознать, что модель всегда есть избранный нами способ «замены» объекта исследования. Иногда эта замена состоит в переходе к аналитическому упрощенному представлению и описанию объекта, т. е. к замене объекта некоторой информацией о нем. Помимо сведений общего характера о природе системы (объекта) и целях исследования данный этап должен содержать некоторые предположения, например линейность характеристик, при этом отбрасываются все факторы и эффекты, которые представляются не самыми существенными для оценки поведения системы. Например, при составлении уравнения запасов рассматривается только основное производство. Идеализирующие предположения по возможности записываются в математической форме, чтобы их справедливость поддавалась количественному контролю. Выбор модели – одна из фундаментальных трудностей научного исследования. Ясно, что модель должна быть адекватна задаче, которая поставлена на объекте. Адекватность означает в данном случае необходимость удержать в модели качества объекта, существенные для поставленной задачи. Однако откуда мы можем заранее знать, какие качества объекта существенны? Можно утверждать, что если модель ясна заранее, то исследование не даст существенно новых результатов, хотя, возможно, приведет к уточнению знаний об объекте. Модель – это всегда гипотеза, предположение. Однако если проблема сформулирована корректно, то появляется возможность выбора готовой модели (из банка моделей, описывающих стандартные ситуации), разработка которой поможет в решении рассматриваемой проблемы. Познавательные возможности модели определяются тем, что модель отображает лишь некоторые существенные черты исходного объекта, поэтому любая модель замещает оригинал в строго ограниченном смысле. Из этого следует, что для одного объекта может быть построено несколько моделей, отражающих определенные стороны исследуемого объекта или характеризующих его с разной степенью детализации. Модели могут быть очень разными: словесные (вербальные), графические, математические. Мы в основном будем использовать математические модели, которые однозначно описывают избранные свойства объекта в терминах математики. По общему целевому назначению экономико-математические модели делятся на теоретико-аналитические, используемые при изучении общих свойств и закономерностей экономических процессов, и прикладные, применяемые в решении конкретных экономических задач анализа, прогнозирования и управления. По степени агрегирования объектов моделирования модели разделяются на макроэкономические и микроэкономические. Хотя между ними и нет четкого разграничения, к первым из них относятся модели, отражающие функционирование экономики как единого целого, в то время как микроэкономические модели связаны, как правило, с такими звеньями экономики, как предприятия и фирмы. По конкретному предназначению, т. е. по цели создания и применения, выделяют балансовые модели, выражающие требования соответствия наличных ресурсов и их использования; трендовые модели, в которых развитие моделируемой экономической системы отражается через тренд (длительную тенденцию) ее основных показателей; оптимизационные модели, предназначенные для выбора наилучшего варианта из определенного числа вариантов производства, распределения или потребления; имитационные модели, предназначенные для использования в процессе машинной имитации изучаемых систем или процессов и др. По учету факторов времени модели подразделяются на статические, в которых все зависимости отнесены к одному моменту времени, и динамические, описывающие экономические системы в развитии. По учету фактора неопределенности модели распадаются на детерминированные, если в них результаты на выходе однозначно определяются управляющими воздействиями, и стохастические (вероятностные), если при задании на входе модели определенной совокупности значений на ее выходе могут получаться различные результаты в зависимости от действия случайного фактора. Экономико-математические модели могут классифицироваться также по характеристике математических объектов, включенных в модель, иными словами, по типу математического аппарата, используемого в модели. По этому признаку могут быть выделены матричные модели, модели линейного и нелинейного программирования, корреляционно-регрессивные модели, модели теории массового обслуживания, модели сетевого планирования и управления, модели теории игр и т. д. Постановку или формулировку задачи не следует смешивать с ее выбором или словесной дискуссией по поводу задачи. Сформулировать или поставить задачу – значит строго определить систему количественных взаимосвязей между заданными и искомыми переменными. При этом некоторые взаимосвязи, вид которых не ясен, допустимо обозначать условными знаками в виде функций и функционалов. Правильно и строго сформулированная задача не допускает двусмысленности в толковании того, что задано или считается известным, что требуется отыскать, в чем состоят ограничения, которые на практике всегда существуют. Постановка задачи относится поэтому в определенном смысле к самым сложным этапам алгоритма математического моделирования (научного исследования), ибо она требует глубоких знаний в изучаемой области. Формулировка задачи состоит в нахождении совокупности уравнений и (или) неравенств, описывающих объект. Этот этап тесно связан с предыдущим – выбором модели – и последующим – решением. Однако в целях уяснения существа дела постановку задачи следует условно рассмотреть отдельно. Постановку (формализацию) задачи целесообразно представить из трех шагов или этапов: параметризации, поиска меры и подготовки исходных данных и поиска взаимосвязей. Параметризация состоит в однозначном введении в рассмотрение всех описывающих задачу переменных (параметров). Ясно, что параметризация фактически начата на этапе выбора модели. В дальнейшем целесообразно все переменные разделить на аргументы (переменные, которые будут изменяться в определенных пределах, устанавливаемых исследователем), ограничения (переменные, которым будут заданы несколько дискретных значений) и искомые функции (однако на данном этапе в этом нет необходимости). Параметризацию, в свою очередь, целесообразно провести в три «подэтапа». Сначала все переменные следует перечислить словами. Затем ввести для них сокращенные (буквенные) обозначения и установить характер изменения каждого параметра (закономерное, случайное со средним, равным нулю, относительно медленное, принимающее только положительные значения и т. д.) В сложной задаче, содержащей много переменных, обозначениям целесообразно придавать мнемонический характер путем выбора букв или индексов. Параметризация, по существу, возвращает исследователя к уточнению модели объекта. Поиск меры и подготовка исходных данных состоит в установлении возможности измерить введенные переменные (параметры) и подготовить исходные данные. В экономических задачах это, как правило, наиболее трудоемкий этап моделирования, так как дело не сводится к пассивному сбору данных. Математическое моделирование предъявляет жесткие требования к системе информации; при этом надо принимать во внимание не только принципиальную возможность подготовки информации требуемого качества, но и затраты на подготовку информационных массивов. В процессе подготовки информации используются методы теории вероятностей, теоретической и математической статистики для организации выборочных обследований, оценки достоверности данных и т. д. При системном экономико-математическом моделировании результаты функционирования одних моделей служат исходной информацией для других. Некоторые переменные, если не все, можно непосредственно измерить (определить). Некоторые переменные могут быть определены косвенно, т. е. путем определения других величин, с которыми они однозначно и приемлемо для исследования связаны. Часть переменных нельзя измерить (определить), но их можно упорядочить, т. е. расположить по мере увеличения или уменьшения качества, которое они описывают. В процессе упорядочивания возможны затруднения, однако при введении некоторых условностей их можно преодолеть. Упорядоченную последовательность можно пронумеровать и таким образом каждому состоянию сопоставить число, т. е. в определенном смысле измерить (определить). Наконец, некоторое, обычно небольшое, число переменных нет возможности измерить (определить). Так, например, нет возможности измерить (определить) настроение сотрудников предприятия или состояние их здоровья, от которых явно зависит, например, производительность труда изучаемого предприятия. Подобная ситуация складывается часто именно в больших человеко-машинных системах, вовлекающих обе компоненты в процесс тесного взаимодействия. Для измерения (определения) неизмеримых переменных используется метод экспертных оценок, который состоит в том, чтобы в качестве меры принять определенным образом усредненное мнение группы экспертов в данной области исследования. В частном случае метод экспертных оценок может дать лишь упорядочение по параметру, рассмотренное выше. Поиск взаимосвязей. На этом, заключительном, этапе постановки задачи находятся системы уравнений и неравенств, связывающие переменные. На этом этапе постановки (но не решения) задачи неизвестные взаимосвязи могут быть обозначены символически (F, f, J, x, y, A, B, … ,V и т. д.). В этом случае фактический поиск зависимостей перейдет на этап решения задачи. Совершенно очевидно, что поиск взаимосвязей не может быть осуществлен умозрительно, без обращения к закономерностям, действующим на объекте исследования. В этом смысле этап поиска взаимосвязей не может быть формализован. Закономерность на объекте, например связь некоторой переменной X с переменной Y, в принципе может быть определена лишь путем эксперимента на объекте. Однако это верно лишь по отношению к объектам, с которыми исследователь сталкивается впервые. Подобная ситуация в чистом виде может встретиться крайне редко. Обычно же исследователь сталкивается с частично (или полностью) известным объектом, для которого связь некоторых (а может быть, и всех) переменных друг с другом известна. Таким образом, задача поиска взаимосвязей достаточно четко разделяется на ситуацию поиска одних связей через другие и ситуацию поиска неизвестных первичных связей, которые не удается выразить через другие, известные. Именно этот, второй, случай фактически следует отнести к этапу решения задачи, а не ее постановки. Решение задачи состоит в раскрытии взаимосвязей переменных, которые на этапе постановки задачи были обозначены неопределенными зависимостями (F, f, Y и т. д.), а также фактическом решении систем уравнений, неравенств и других соотношений, полученных на этапе постановки. Общим принципом является утверждение о том, что решение, если оно существует, всегда возможно. Однако эта «возможность» качественно может быть различной. Здесь встречаются следующие основные ситуации. а) полученная система уравнений (или одно уравнение) была изучена математикой на протяжении ее многовекового развития. Задача исследователя состоит при этом в строгом сопоставлении своих уравнений с уравнениями математики и в последующем решении по установленным правилам; б) полученная система уравнений ранее не встречалась и математиками не изучалась. Вероятность этого весьма мала; в) возможно решить полученную систему уравнений для нескольких частных случаев, сделав какие-либо упрощения (отбрасывание малых членов, пренебрежение нелинейностью и др.). Этот путь опасен, так как подобное «отбрасывание» может сделать задачу тривиальной, потеряв вместе с «малыми» членами важные физические, технические и экономические эффекты; г) полученную систему уравнений можно решить численно на ЭВМ. Подобное решение в виде таблиц или графиков менее полноценно, чем аналитическое, но оно часто может быть единственно возможным. Этот случай включает разработку алгоритмов численного решения задачи, подготовку программ на ЭВМ и непосредственное проведение расчетов; при этом значительные трудности могут возникать из-за большой размерности экономических задач. Обычно расчеты на основе экономико-математической модели носят многовариантный характер. Многочисленные модельные эксперименты, изучение поведения модели при различных условиях возможно проводить благодаря высокому быстродействию современных ЭВМ. Численное решение существенно дополняет результаты аналитического исследования (если оно возможно), а для многих моделей является единственно возможным. Никакое научное исследование не может считаться завершенным без анализа полученных результатов и их экспериментальной проверки. Основными причинами этого являются: • отсутствие уверенности в достаточной полноте (адекватности) принятой модели объекта (системы); • отсутствие уверенности в допустимости пренебрежений, сделанных на этапе постановки задачи и ее решения; • возможность появления ошибок при выполнении этапа решения. Необходимость экспериментальной проверки результатов теоретического исследования вытекает из основного положения, согласно которому критерием истины является общественная практика. Необходимость ее тем больше, чем новее решаемая задача, чем более трудоемкой она является (по объему затрат ресурсов) и чем опаснее последствия от неверного решения задачи. Трудоемкость и ответственность экспериментальной проверки или самостоятельных исследований привели в настоящее время к созданию отдельного научного направления – теории эксперимента. Методы экспериментальной проверки можно разделить на прямые и косвенные. Прямой метод состоит в физическом построении или использовании уже имеющегося объекта исследования и в проверке на нем теоретических соотношений и результатов математического моделирования. Прямая проверка является наиболее достоверным и убедительным путем, однако и наиболее дорогостоящим. Кроме того, очевидно, что не все объекты допускают прямое экспериментирование с ними. Косвенная проверка результатов теории производится на уменьшенных («масштабных») физических или цифровых моделях исследуемых объектов. Хотя «практика есть критерий истины», расхождение данных эксперимента с теорией не всегда является доказательством ошибочности последней. В этой связи важным понятием является чистота эксперимента. Исследователь должен многократно и многими независимыми средствами убедиться, что он измеряет или наблюдает (фиксирует) именно то, что предполагает измерять или наблюдать. Это может быть достигнуто лишь в результате общественной, многократно повторенной практики в разных условиях. Если чистота эксперимента сомнений не вызывает, то экспериментальная проверка может дать два принципиально различных результата. В первом случае результаты эксперимента подтверждают теорию с достаточной для практики точностью. Исследование при этом может считаться законченным, а результаты – передаваться для использования. Во втором случае может иметь место неприемлемое расхождение. В этом случае необходимо уточнить модель, постановку и решение задачи. Эта ситуация отражена циклом на алгоритме исследования. Перечисленные в алгоритме этапы экономико-математического моделирования находятся в тесной взаимосвязи, в частности, могут иметь место возвратные связи этапов, не отраженные в алгоритме. Так, на этапе построения модели может выясниться, что выбранная задача или противоречива, или приводит к слишком сложной математической модели; в этом случае исходная задача (проблема) должна быть скорректирована. Наиболее часто необходимость возврата к предшествующим этапам моделирования возникает на этапе подготовки исходной информации. Если необходимая информация отсутствует или затраты на ее подготовку слишком велики, приходится возвращаться к этапам постановки задачи и ее формализации, чтобы приспособиться к доступной исследователю информации. Недостатки, которые не удается исправить на тех или иных этапах моделирования, устраняются в последующих циклах. Однако результаты каждого цикла имеют и вполне самостоятельное значение. Начав исследование с построения простой модели, можно получить полезные результаты, на основании которых перейти к созданию более сложной и более совершенной модели, включающей в себя новые условия и более точные математические зависимости. Важно осознать, что наличие цикла (который иногда придется пройти несколько раз) является не результатом недостаточных возможностей науки, но следует из ее существа. Наука проверяет гипотезы, т. е. предположения, которые заранее не ясны. Тема 4 Техническое и программное обеспечение экономических информационных систем 4.1 Техническая структура типовой автоматизированной информационной экономической системы Техническое обеспечение – комплекс технических средств, предназначенных для работы информационной системы, а также соответствующая документация на эти средства и технологические процессы. Комплекс технических средств составляют: • компьютеры любых моделей; • устройства сбора, накопления, обработки, передачи и вывода информации; • устройства передачи данных и линий связи; • оргтехника и устройства автоматического съема информации; • эксплуатационные материалы и др. Документацией оформляются предварительный выбор технических средств, организация их эксплуатации, технологический процесс обработки данных, технологическое оснащение. Документацию можно условно разделить на три группы: • общесистемную, включающую государственные и отраслевые стандарты по техническому обеспечению; • специализированную, содержащую комплекс методик по всем этапам разработки технического обеспечения; • нормативно-справочную, используемую при выполнении расчетов по техническому обеспечению. К настоящему времени сложились две основные формы организации технического обеспечения (формы использования технических средств): централизованная и частично или полностью децентрализованная. Централизованное техническое обеспечение базируется на использовании в информационной системе больших ЭВМ и вычислительных центров. Децентрализация технических средств предполагает реализацию функциональных подсистем на персональных компьютерах непосредственно на рабочих местах. Перспективным подходом следует считать, по-видимому, частично децентрализованный подход – организацию технического обеспечения на базе распределенных сетей, состоящих из персональных компьютеров и большой ЭВМ для хранения баз данных, общих для любых функциональных подсистем. 4.2 Характеристика математического и программного обеспечения экономической информационной системы Математическое и программное обеспечение – совокупность математических методов, моделей, алгоритмов и программ для реализации целей и задач информационной системы, а также нормального функционирования комплекса технических средств. К средствам математического обеспечения относятся: • средства моделирования процессов управления; • типовые задачи управления; • методы математического программирования, математической статистики, теории массового обслуживания и др. В состав программного обеспечения входят общесистемное ПО (операционная система, операционная оболочка, СУБД, трансляторы с языков программирования) и специализированное ПО (функциональные пакеты прикладных программ (ППП), методо-ориентированные ППП, профессионально-ориентированные ППП), а также техническая документация. К общесистемному программному обеспечению относятся комплексы программ, ориентированных на пользователей и предназначенных для решения типовых задач обработки информации. Они служат для расширения функциональных возможностей компьютеров, контроля и управления процессом обработки данных. Специализированное программное обеспечение представляет собой совокупность программ, разработанных при создании конкретной информационной системы. В его состав входят пакеты прикладных программ (ППП), реализующие разработанные модели разной степени адекватности, отражающие функционирование реального объекта. Техническая документация на разработку программных средств должна содержать описание задач, задание на алгоритмизацию, экономико-математическую модель задачи, контрольные примеры. 4.3 Характеристика информационного обеспечения экономической информационной системы Назначение подсистемы информационного обеспечения состоит в своевременном формировании и выдаче достоверной информации для принятия управленческих решений. она включает внемашинное ИО (документы, классификаторы) и внутримашинное ИО (электронные макеты ввода-вывода документов, базы данных, электронные архивы). Информационное обеспечение – совокупность единой системы классификации и кодирования информации, унифицированных систем документации, схем информационных потоков, циркулирующих в организации, а также методологии построения баз данных. Унифицированные системы документации создаются на государственном, республиканском, отраслевом и региональном уровнях. Главная цель – это обеспечение сопоставимости показателей различных сфер общественного производства. Разработаны стандарты, где устанавливаются требования: • к унифицированным системам документации; • к унифицированным формам документов различных уровней управления; • к составу и структуре реквизитов и показателей; • к порядку внедрения, ведения и регистрации унифицированных форм документов. Однако, несмотря на существование унифицированной системы документации, при обследовании большинства организаций постоянно выявляется целый комплекс типичных недостатков: • чрезвычайно большой объем документов для ручной обработки; • одни и те же показатели часто дублируются в разных документах; • работа с большим количеством документов отвлекает специалистов от решения непосредственных задач; • имеются показатели, которые создаются, но не используются, и др. Поэтому устранение указанных недостатков является одной из задач, стоящих при создании информационного обеспечения. Схемы информационных потоков отражают маршруты движения информации и ее объемы, места возникновения первичной информации и использования результатной информации. За счет анализа структуры подобных схем можно выработать меры по совершенствованию всей системы управления. В качестве примера простейшей схемы потоков данных можно привести схему, где отражены все этапы прохождения служебной записки или записи в базе данных о приеме на работу сотрудника – от момента ее создания до выхода приказа о его зачислении на работу. Построение схем информационных потоков, позволяющих выявить объемы информации и провести ее детальный анализ, обеспечивает исключение дублирующей и неиспользуемой информации, классификацию и рациональное представление информации. При этом подробно должны рассматриваться вопросы взаимосвязи движения информации по уровням управления. Следует выявить, какие показатели необходимы для принятия управленческих решений, а какие – нет. К каждому исполнителю должна поступать только та информация, которая используется. Методология построения баз данных базируется на теоретических основах их проектирования. Для понимания концепции методологии приведем основные ее идеи в виде двух последовательно реализуемых на практике этапов. 1-й этап – обследование всех функциональных подразделений фирмы с целью: • понять специфику и структуру ее деятельности; • построить схему информационных потоков; • проанализировать существующую систему документооборота; • определить информационные объекты и соответствующий состав реквизитов (параметров, характеристик), описывающих их свойства и назначение. 2-й этап – построение концептуальной информационно-логической модели данных для обследованной на 1-м этапе сферы деятельности. В этой модели должны быть установлены и оптимизированы все связи между объектами и их реквизитами. Информационно-логическая модель является фундаментом, на котором будет создана база данных. Для создания информационного обеспечения необходимо: • ясное понимание целей, задач, функций всей системы управления организацией; • выявление движения информации представленной для анализа в виде схем информационных потоков от момента возникновения и до ее использования на различных уровнях управления; • совершенствование системы документооборота; • наличие и использование системы классификации и кодирования; • владение методологией создания концептуальных информационно-логических моделей, отражающих взаимосвязь информации; • создание массивов информации на машинных носителях, что требует наличия современного технического обеспечения. 4.4 Характеристика организационного обеспечения информационной системы Организационное обеспечение – совокупность методов и средств, регламентирующих взаимодействие работников с техническими средствами и между собой в процессе разработки и эксплуатации информационной системы. Организационное обеспечение реализует следующие функции: • анализ существующей системы управления организацией, где будет использоваться ИС, и выявление задач, подлежащих автоматизации; • подготовку задач к решению на компьютере, включая техническое задание на проектирование ИС и технико-экономическое обоснование ее эффективности; • разработку управленческих решений по составу и структуре организации, методологии решения задач, направленных на повышение эффективности системы управления. Экономическая информационная система включает в себя собственный аппарат управления, обеспечивающий функционирование всех ее подсистем, как единое целое. Такое структурное подразделение, как и всякое другое, должно выполнять: • сбор первичной информации об объекте управления и окружающей среде на основе использования документов, применения вспомогательных средств или средств автоматической регистрации данных; • передачу информации курьеру или ее рассылку с помощью локальных, региональных или других сетей; • хранение и поддержку в работоспособном состоянии коллективно используемой информации в центральной базе данных или распределенной по узлам сети; • обработку информации на основе централизованной или распределенной технологии. В современных ЭИС для большинства сотрудников созданы средства поддержки принятия решения, связанные в локальную сеть. При этом управленческий персонал ЭИС обеспечивает ее функционирование и развитие. Главные же функции персонала ЭИС состоят в разработке: • юридических и правовых норм для работы управленческого аппарата в условиях компьютеризации; • документации, регулирующей порядок обмена информацией с другими компьютерными системами, правила выхода из нештатных ситуаций; • методической документации для подготовки управленческих работников в условиях компьютеризации и др. Как правило, персонал ЭИС состоит из сотрудников отдела разработок, внедрения и сопровождения новых программ, далее — отдела разработки и отпела эксплуатации. Для разработки новых задач от высшего руководства предприятия поступает следующая информация: перспективные планы развития предприятия, содержащие цели, к достижению которых стремится руководство предприятия, а также бюджетные ограничения на создание новых систем. На основании этих сведений отдел разработки может предложить решение задач стратегического планирования, анализа и прогнозирования цен, а также консультаций по маркетинговой политике, анализу использования основных фондов, анализу факторов, влияющих на рентабельность, диагнозу финансово-хозяйственного состояния предприятия, анализу сбыта, эффективности предприятия и др. Средний уровень управления имеет свои информационные потребности: планы на ближайшую перспективу и расчеты материальных и трудовых ресурсов, калькуляции себестоимости продукции, отклонения плановых показателей от фактических и др. Сотрудников оперативного уровня управления интересует автоматизация выполнения функций на рабочих местах, связанных или непосредственно с производством (склады, цехи, участки), или с управлением (бухгалтерия, отделы, службы). Типичные задачи этого уровня: ведение счетов дебиторов и кредиторов, учет закупок и поступлений, выдача суточных заданий и учет их выполнения, расчет загрузки оборудования, формирование сведений о клиентах, расчет заработной платы и пр. Отдел эксплуатации планирует свои действия исходя из специфики информационных работ и особенностей средств обработки и передачи данных. В основном в функции этого отдела входят: • обеспечение безопасности, конфиденциальности и целостности данных (борьба с вирусами, сбоями и несанкционированным доступом, разработка шифров, паролей, кодов); • администрирование баз данных; • разработка графиков ввода данных и слежения за их выполнением; • составление планов-графиков текущего ремонта оборудования и обслуживания компьютеров. Рассмотренные характеристики составляющих ЭИС весьма относительны, так как в компьютерном мире развитие происходит быстрыми темпами. Меняются поколения компьютеров, системного и прикладного программного обеспечения. В результате изменяются содержание, название и функции информационных систем, а границы проникновения компьютеров в сферу человеческой деятельности остаются относительно постоянными. Существует порог, после которого всякая машина бессильна, — это творчество и интуиция. А без этой чисто человеческой черты не может существовать и успешно функционировать никакая система управления. 4.5 Характеристика правового обеспечения экономической информационной системы Правовое обеспечение – совокупность правовых норм, определяющих создание, юридический статус и функционирование информационных систем, регламентирующих порядок получения, преобразования и использования информации. Главной целью правового обеспечения является укрепление законности. В состав правового обеспечения входят законы, указы, постановления государственных органов власти, приказы, инструкции и другие нормативные документы министерств, ведомств, организаций, местных органов власти. В правовом обеспечении можно выделить общую часть, регулирующую функционирование любой информационной системы, и локальную часть, регулирующую функционирование конкретной системы. Правовое обеспечение этапов разработки информационной системы включает нормативные акты, связанные с договорными отношениями разработчика и заказчика и правовым регулированием отклонений от договора. Правовое обеспечение этапов функционирования информационной системы включает: • статус информационной системы; • права, обязанности и ответственность персонала; • правовые положения отдельных видов процесса управления; • порядок создания и использования информации и др. 4.6 Классификация экономических информационных систем. Бухгалтерские информационные системы В основу информационных систем бухгалтерского учета положены достижения в области информационных технорлогий, программного и технического обеспечения. Информация - это ценный ресурс, который следует хранить, использовать и защищать как любой другой вид собственности. Бухгалтерская информационная система рассматривается как существенный инструмент управления работой предприятия в рыночных условиях. Она является связующим звеном между хозяйственной деятельностью предприятия и людьми, принимающими решения. В ней осуществляются сбор, регистрация данных о хозяйственной деятельности на предприятии, их обработка, хранение, передача пользователям для анализа и принятия решений. Данные о хозяйственной деятельности являются входом в БУИС, а полезная информация для лиц, принимающих решения, - выходом из нее. Целью БУИС является обеспечение руководства предприятия финансовой информацией для принятия обоснованных решений. В экономической информационной системе предприятия, которая состоит из взаимосвязанных подсистем, обеспечивающих управленческий аппарат необходимой информацией, бухгалтерская подсистема является наиболее важной, так как выполняет ведущую роль в управлении потоком информации о состоянии объекта управления и направлении ее во все подразделения предприятия, а также заинтересованным лицам внешней среды относительно предприятия. В настоящее время в условиях перехода на международные стандарты ведения бухгалтерского учета изменилось содержание бухгалтерской информации. Если совсем недавно ее основным пользователем были органы государственного управления, то сейчас бухгалтерская информация является основой для принятия управленческих решений как внутри предприятия, так и вне его. Прежде всего она предоставляет количественные данные, необходимые для выполнения таких функций как планирование, контроль и анализ. На этапе планирования бухгалтерия должна предоставлять информацию о предполагаемой прибыли и потребности в денежных ресурсах. На этапе контроля требуется информация сравнения фактических доходов и затрат с плановыми. На этапе анализа на основе бухгалтерской информации выясняется, была ли достигнута поставленная цель или нет. Если нет, то по каким причинам это произошло. По результатам анализа принимаются решения относительно совершенствования системы управления предприятием. При работе с БУИС особое внимание необходимо обращать на достоверность и значимость информации. 4.6.1 Банковские информационные системы Современная банковская система сложилась в нашей стране за последние двадцать лет. До 1988 года функционировали только Государственный банк и три специализированных банка - Промстройбанк, Жилсоцбанк и Агропромбанк. Всего существовало около 2,5 тысяч отделений государственных банков. В конце 1988 года получили лицензии на совершение банковских операций первые коммерческие банки. Работа коммерческих банков регулируется Центральным банком России (ЦБР). Для своевременной и качественной переработки все возрастающих объемов поступающей в банки информации требуется применение все более совершенных технических и программных средств. Результатом развития программно-аппаратных средств стало создание автоматизированных банковских систем (АБС). Целями использования АБС являются: • сокращение времени на проведение операций и оформление документов, увеличение пропускной способности банка; • сокращение численности персонала, занятой малоквалифицированной рутинной работой; • улучшение качества обслуживания клиентов; • повышение квалификации банковского персонала ; • интегрирование в единые банковские системы. На отечественном рынке сформировались классы АБС, каждый из которых имеет определенных потребителей от начинающих банков, осуществляющих лишь ограниченный спектр рублевых операций, до ведущих банков, вышедших на зарубежный уровень объемов и разнообразия услуг. АБС содержит необходимый потребителю набор функций. Углубление процесса автоматизации функционирования банковских и прочих финансовых структур сопровождается совершенствованием технологии банковских операций и повышением уровней их управляемости. Современные информационные технологии позволяют координировать деятельность подразделений банков, расширить межбанковские связи, комплексно решать проблемы анализа банковской деятельности. Автоматизация информационных и других технологий банка содействуют улучшению качества обслуживания путем создания автоматизированных рабочих мест (АРМ) для специалистов всех уровней. В автоматизации банковских технологий находят место как простые программные продукты, позволяющие заполнять только несколько выходных форм для отчетности, так и достаточно интеллектуальные комплексы, решающие задачи управления банком. В первом случае это традиционные системы управления базами данных (СУБД), во втором - адаптируемые западные комплексы, являющиеся последним достижением мировой банковской мысли. Ориентация на автоматизацию всей деятельности банков означает постепенный эволюционный переход от более простых программно-аппаратных средств к более сложным с соответствующим наращиванием технического, технологического, кадрового потенциалов с одновременным расширением сфер использования банковского капитала. Количество используемой техники, в основном, определяется размерами банка, наличием филиалов, сложившимися связями и другими факторами. В последнее время по причине роста объемов работ, набора услуг, числа филиалов, клиентов и связей проявляется тенденция приобретения банками более мощных компьютеров и более развитого программного обеспечения (ПО). Создание новой технологии помимо общесистемных принципов требует учета особенностей структуры банковских систем и специфики банковской деятельности. Прежде всего, - это значительная сложность организационного взаимодействия, которая вызывает необходимость создания многоуровневых, иерархических систем (головной банк, его филиалы, обменные пункты) со сложными информационными связями прямого и обратного направления. В основу новой информационной технологии закладывается сетевая архитектура, широкое применение ПЭВМ и формирование на их базе взаимосвязанных специализированных АРМ. Создаются АРМ различных уровней управления - руководителей, работников подразделений банка, служащих и других специалистов, занятых преобразованием информации с последующим объединением АРМ различных уровней и назначения в вычислительную сеть. Тема 5 Требования современного общества к бакалавру направления подготовки «Прикладная информатика» Исходя из изложенного выше, мы можем сделать вывод о стратегической важности подготовки будущих ИТ-специалистов, квалифицированно работающих с информацией, владеющих методами сбора, обработки, хранения и передачи информации. Современное общество выдвигает целый ряд требований к специалистам, закрепленных в Государственных Образовательных Стандартах. Рассмотрим их. 5.1. Требования Федерального Государственного Образовательного Стандарта к выпускнику по направлению «Прикладная информатика» Согласно требованиям Федерального Государственного Стандарта выпускник должен обладать следующими общекультурными компетенциями: • способен использовать, обобщать и анализировать информацию, ставить цели и находить пути их достижения в условиях формирования и развития информационного общества; • способен логически верно, аргументированно и ясно строить устную и письменную речь, владеть навыками ведения дискуссии и полемики; • способен работать в коллективе, нести ответственность за поддержание партнерских, доверительных отношений ; • способен находить организационно-управленческие решения и готов нести за них ответственность; • способен самостоятельно приобретать и использовать в практической деятельности новые знания и умения, стремится к саморазвитию; • способен осознавать социальную значимость своей будущей профессии, обладать высокой мотивацией к выполнению профессиональной деятельности; • способен понимать сущность и проблемы развития современного информационного общества; • способен работать с информацией в глобальных компьютерных сетях; • способен свободно пользоваться русским языком и одним из иностранных языков на уровне, необходимом для выполнения профессиональных задач; • способен использовать методы и средства для укрепления здоровья и обеспечения полноценной социальной и профессиональной деятельности ; • способен уважительно и бережно относиться к историческому наследию и культурным традициям, толерантно воспринимать социальные и культурные различия; • способен использовать Гражданский кодекс Российской Федерации, правовые и моральные нормы в социальном взаимодействии и реализации гражданской ответственности; • способен понимать сущность и значение информации в развитии современного информационного общества, сознавать опасности и угрозы, возникающие в этом процессе, соблюдать основные требования информационной безопасности, в том числе защиты государственной тайны ; • способен применять основные методы защиты производственного персонала и населения от возможных последствий аварий, катастроф, стихийных бедствий, технику безопасности на производстве. Выпускник должен обладать следующими профессиональными компетенциями: 1) общепрофессиональными: • способен использовать нормативные правовые документы в профессиональной деятельности; • способен при решении профессиональных задач анализировать социально-экономические проблемы и процессы с применением методов системного анализа и математического моделирования; • способен использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности и эксплуатировать современное электронное оборудование и информационно-коммуникационные технологии в соответствии с целями образовательной программы бакалавра; 2) проектная деятельность: • способен ставить и решать прикладные задачи с использованием современных информационно-коммуникационных технологий; • способен осуществлять и обосновывать выбор проектных решений по видам обеспечения информационных систем; • способен документировать процессы создания информационных систем на всех стадиях жизненного цикла; • способен использовать технологические и функциональные стандарты, современные модели и методы оценки качества и надежности при проектировании, конструировании и отладке программных средств; • способен проводить обследование организаций, выявлять информационные потребности пользователей, формировать требования к информационной системе, участвовать в реинжиниринге прикладных и информационных процессов; • способен моделировать и проектировать структуры данных и знаний, прикладные и информационные процессы; • способен применять к решению прикладных задач базовые алгоритмы обработки информации, выполнять оценку сложности алгоритмов, программировать и тестировать программы; • организационно-управленческая и производственно-технологическая деятельность: • способен принимать участие в создании и управлении ИС на всех этапах жизненного цикла; • способен эксплуатировать и сопровождать информационные системы и сервисы; • способен принимать участие во внедрении, адаптации и настройке прикладных ИС; • способен принимать участие в реализации профессиональных коммуникаций в рамках проектных групп, презентовать результаты проектов и обучать пользователей ИС; 3) аналитическая деятельность: • способен проводить оценку экономических затрат на проекты по информатизации и автоматизации решения прикладных задач; • способен оценивать и выбирать современные операционные среды и информационно-коммуникационные технологии для информатизации и автоматизации решения прикладных задач и создания ИС; • способен применять методы анализа прикладной области на концептуальном, логическом, математическом и алгоритмическом уровнях; • способен анализировать и выбирать методы и средства обеспечения информационной безопасности; • способен анализировать рынок программно-технических средств, информационных продуктов и услуг для решения прикладных задач и создания информационных систем; • способен выбирать необходимые для организации информационные ресурсы и источники знаний в электронной среде; 4) научно-исследовательская деятельность: • способен применять системный подход и математические методы в формализации решения прикладных задач; • способен готовить обзоры научной литературы и электронных информационно-образовательных ресурсов для профессиональной деятельности.