Структура автоматизованих інформаційних систем

Автоматизація ПС може здійснюватися в різних масштабах — від окремих інформаційних процесів і процедур оброблення даних, задач або комплексів задач управління до створення функціонально повних АІС.

Функціонально повні АІС включають автоматизацію всіх підсистем, функцій і комплексів задач.

Як і будь-яка складна система, АІС складається з елементів — підсистем, які можна розглядати як АІС нижчого рівня, що складаються з елементів. У зв'язку з наявністю в АІС великої кількості елементів виникає необхідність визначення їхньої структури.

Структура АІС — внутрішня організація системи при поділі її на частини, виявлення зв'язків між цими частинами.

Структуру АІС утворюють безліч елементів і відносин між ними. Найзагальнішим поділом АІС є виділення в ній функціональної та забезпечувальної частин.

Функціональна частина АІС завжди пов'язана з ПС і фактично є моделлю системи управління конкретним об'єктом. Вона розбивається на функціональні підсистеми. Склад функціональних підсистем АІС конкретного економічного об'єкта різний. Однією з ознак виділення функціональних підсистем є функції управління об'єктом.

Функціональна підсистема — це частина АІС, виділена за спільністю функціональних ознак управління. Часто у функціональній структурі АІС немов би повторюється склад функціональних підрозділів організаційної структури об'єкта. Назви функціональних підсистем пов'язують з функціями, тобто їх назви відображають цільові функції, діяльність органів управління.

Функціональна ознака декомпозиції АІС визначає призначення підсистеми, тобто для якої сфери діяльності вона призначена і які основні цілі, задачі та функції виконує.

Залежно від складності об'єкта кількість функціональних підсистем становить 10—20 найменувань і більше. Хоча деякі функціональні підсистеми на різних об'єктах мають одне й те саме найменування (наприклад, підсистема БО), їх внутрішній зміст щодо різних об'єктів значно відрізняється.

Специфічні особливості кожної конкретної підсистеми певного об'єкта відображаються у функціональних задачах, для автоматизації яких призначена підсистема.

При виділенні функціональних підсистем в АІС необхідно дотримуватися таких вимог:

— межі задач, які утворюють підсистему, не повинні перетинатися між собою;

— задачі, що розв'язуються в підсистемах, мають бути тісно пов'язані між собою в інформаційному плані, тобто при їх розв'язуванні має використовуватися єдина вхідна інформація, а результати розв'язання одних задач мають використовуватися для розв'язання інших;

— результати розв'язання повинні мати єдиного споживача (управлінського персоналу одного або кількох функціональних підрозділів об'єкта).

При виділенні функціональних підсистем мають бути визначені їхні параметри:

— мета функціонування підсистеми;

— вид керованих ресурсів;

— особливості показників, що розраховують у підсистемі;

— підрозділи, які здійснюють управління. Наприклад, на промисловому підприємстві в складі АІС виділяється функціональна підсистема управління матеріально-технічним постачанням (УМТП). Мета функціонування підсистеми полягає в забезпеченні ритмічного виробничого процесу необхідними матеріалами та комплектуючими виробами при оптимальних запасах.

Вид керованих ресурсів — матеріальні ресурси. Особливості показників визначаються в натуральному і вартісному виразах.

Підрозділи, які здійснюють управління, — відділ матеріально-технічного постачання і відділ зовнішньої комплектації та кооперації. Мета функціонування підсистеми визначає склад задач, що розв'язуються.

Кожна задача характеризується змістом, функцією управління, в рамках якої вона розв'язується, ресурсом, який вона відображує, періодом часу, за який відбивається споживання ресурсу, взаємодією з іншими функціональними задачами, здійснюваною на інформаційній основі.

Зміст задачі визначає сукупність вихідних показників, які формуються й обчислюються в задачі за відповідними алгоритмами. При цьому розвинені АІС дають змогу реалізувати багатоваріантні алгоритми розрахунку показників на основі вибору з банку моделей та алгоритмів найефективніших математичного методу, моделі й алгоритму для конкретного об'єкта управління. Крім того, задачі, що розв'язуються з використанням HIT, можуть забезпечити відповіді на комплекс нерегламентованих запитів користувачів.

Саме задача є об'єктом розроблення, впровадження та експлуатації кінцевим користувачем. Із використанням АРМів, що мають засоби IT, поняття "задача" розглядається ширше — як закінчений комплекс оброблення інформації з забезпеченням видачі або прямих керуючих впливів на хід виробничого процесу (об'єкт управління), або необхідної інформації для прийняття рішень управ­лінським персоналом, або генерації готового рішення для затвердження керівництвом. Тому задача розглядається як елемент системи управління, що забезпечує якісно нові рішення стосовно управління, а не як елемент системи оброблення даних.

Кожній функціональній підсистемі АІС властива своя внутрішня структура. Організаційно кожна підсистема складається з сукупності АРМів управлінського персоналу, на яких розв'язуються комплекси задач. Між функціональними підсистемами встановлюються відповідні інформаційні відносини — інформаційні зв'язки. При використанні немережних технологій оброблення інформації інформаційні зв'язки реалізуються передачею інформації на ГМД. Найефективніше інформаційні зв'язки здійснюються в умовах ЛОМ, коли інформація передається лініями зв'язку, а також телекомунікаційними каналами із зовнішнім середовищем. Кожна кон­кретна задача при розробленні АІС має розглядатися в інформаційному взаємозв'язку з іншими задачами даної підсистеми та інших підсистем, а також із зовнішніми АІС. Функціональна структура АІС має орієнтуватися на ті інформаційні потреби кінцевих користувачів, які зміню­ються в умовах ринку, та відображати зміст і специфіку функцій управління конкретним економічним об'єктом. АІС повинна мати гнучку структуру і бути відкритою системою, тобто допускати внесення необхідних змін у розроблену модель та забезпечувати нарощування функціональних можливостей в міру необхідності.

Ця вимога реалізується за допомогою принципу модульності АІС. Кожний прикладний модуль системи має обслуговувати деяку інформаційну сферу. Головною ви­могою при розробленні модулів повинна бути орієнтація системи на автоматизацію управління діяльністю об'єкта, а не на розв'язання локальних функціональних задач. При цьому функції, що реалізуються, та модулі мають розглядатися з точки зору потреб кінцевих користувачів, а не програмної реалізації. Комплексність системи забезпечується завдяки інтеграції модулів в єдину систему.

Модульна побудова АІС передбачає безліч різних типів архітектурних рішень у межах єдиного комплексу.

За допомогою принципу модульності вирішується проблема розподілу задач між учасниками процесу управління, оскільки деякі задачі можуть бути повністю розв'язані на одному робочому місці, а інші для цього потребують участі багатьох управлінських працівників.

У різних АІС як модуль можуть розглядатися ком­плекси задач, АРМи або функціональна підсистема.

 

Функціональна структура АІС є домінуючою. Серед функціональних підсистем можна виділити: управління маркетинговою діяльністю (УМД); автоматизовану систему наукових досліджень (АСНД); управління технічною підготовкою виробництва (УТПВ); техніко-економічне планування (ТЕПл); оперативне управління основним виробництвом (ОУОВ); УМТП; управління реалізацією та збутом (УРЗ); БО; управління кадрами (УК); аналіз фінансово-господарської діяльності (АФГД).

Для експлуатації функціональних підсистем потрібні відповідні ресурси, які створюють забезпечувальні підсистеми АІС: інформаційне, технічне, програмне, математичне, організаційне, правове, лінгвістичне, ергономічне та технологічне забезпечення.

Інформаційне забезпечення є сукупністю єдиної системи класифікації та кодування ТЕПів, уніфікованих систем документації і масивів інформації, використованих в АІС.

Технічне забезпечення — комплекс технічних засобів, які забезпечують роботу АІС.

Програмне забезпечення — сукупність програм, які реалізують мету та задачі АІС і забезпечують функціонування комплексу технічних засобів системи.

Математичне забезпечення — сукупність економіко-математичних методів, моделей та алгоритмів оброблення інформації в АІС.

Організаційне забезпечення — сукупність документів, що регламентують діяльність персоналу в АІС, взаємодію з технічними засобами і між собою в процесі розв'язування задач управління.

Правове забезпечення — сукупність правових норм, які регламентують правові відносини при функціонуванні АІС та її юридичний статус.

Лінгвістичне забезпечення — сукупність мовних засобів, призначених для формалізації природної мови, побудови і поєднання інформаційних одиниць при спілкуванні управлінського персоналу з засобами обчислю­вальної техніки.

Ергономічне забезпечення — сукупність методів і засобів, призначених для створення оптимальних умов високоефективної та безпомилкової діяльності людини в АІС і найшвидшого її освоєння.

Технологічне забезпечення — сукупність організацій­них, методичних та технологічних документів, що регламентують процес людино-машинного оброблення інформації в АІС.

Інформаційне забезпечення АІС об'єднує інформаційні ресурси, засоби їх ведення, в тому числі структуризації та систематизації інформації про об'єкт управління. Ядром його є БД — автоматизоване сховище інформації, яка оперативно поновлюється.

В основу організації БД автоматизованих 1C має бути покладено принцип єдності, тобто БД повинна бути єдиною. Єдина БД здійснює інтеграцію всіх інформаційних потоків. Якщо на конкретних АРМах створюються локальні БД, то їхні компоненти мають бути пов'язані за структурою і поданням даних з відповідними компонентами єдиної БД та має бути забезпечене їх синхронне поновлення. Організація БД багато в чому визначає рівень розвитку АІС і впливає на рівень інформаційної оснащеності АРМів управлінських працівників.

Підвищення гнучкості АІС досягається використанням в її побудові архітектури "клієнт — сервер".

За використання мережних IT.створюються БД колективного користування, центральною ланкою яких є сервер БД. Сервери БД розраховані на підтримку різноманітних додатків. Завдяки відокремленості БД від клієнтського додатку можна швидко створювати нові модулі, своєчасно задовольняти попит на автоматизацію нових додатків.

Основою АІС є платформа, на яку її орієнтовано, тобто які види комп'ютерів і програмних середовищ закладено в IT реалізації процесу управління.

Як основу архітектури "клієнт — сервер" використовують реляційну систему управління БД (СУБД), орієнтовану на мову SQL. До групи таких СУБД-платформ належать:

— Informix On line (фірми Informix Software);

— Ingress Intelligent Database (корпорації Ask Group);

— ORACLE (корпорації Oracle);

— Sybase Server (фірми Sybase).

У системах з архітектурою "клієнт-сервер" безліч запитів виконується централізовано на сервері, що й є принциповою відмінністю від традиційних файлових систем.

Технічне забезпечення є одним із найважливіших компонентів, які створюють ресурси АІС. Рівень автоматизації функцій управління значною мірою залежить від прогресивності застосовуваних технічних засобів. Цей комплекс у сучасних АІС покликаний реалізувати децентралізовану і розподілену технології оброблення інформації. При цьому технічні засоби встановлюють в місцях виникнення та використання інформації. Вони мають виконувати операції складання, розмноження, копіювання, збереження документів, оброблення інформації, яка міститься в них, і передавати її користувачам.

Технічне забезпечення АІС визначає вимоги до характеристик персональних комп'ютерів (ПК), мережного обладнання, пропускної здатності каналів зв'язку, а також впливає на оптимальний розподіл навантаження у вузлах мережі, в яких ресурси закріпляються за кінцевим користувачем.

Основою технічного забезпечення АІС є ПК, які забезпечують широкий набір функціональних можливостей. Сучасні ПК нарівні з обробленням алфавітно-цифрової інформації (її введенням, обробленням за відповідною програмою, виведенням здобутих результатів у формі, придатній для сприйняття людиною) здатні працювати зі звуком, відтворювати відеосигнал, працювати в комп’ютерних мережах.

Технічні характеристики ПК різних моделей визначаються швидкодією центрального процесора, кількістю периферійних пристроїв, які можна приєднувати до комп'ютера одночасно, ємністю оперативного запам'ятовуючого пристрою, швидкістю і надійністю вінчестера та ін.

При виборі технічного забезпечення АІС необхідно прагнути до якомога повнішої відповідності споживчих якостей ПК задачам, для розв'язання яких він використовується.

Крім того, потужність і характеристики ПК визначаються вимогами програмних засобів, установлених на ньому. Наприклад, для роботи у програмному середовищі Windows 95 потрібні: процесор 386 і вище; оперативна пам'ять ємністю не менше за 4 Мбайт (рекомендується 8 Мбайт); VGA-сумісний відеоадаптер.

Базовою платформою, що забезпечує досить високу швидкість розв'язання задач, можна вважати процесор 486 та оперативну пам'ять ємністю 8 Мбайт.

При реалізації в локальній мережі технології "клієнт — сервер" зростають вимоги до характеристик ПК-сервера. Вдалий вибір його моделі має велике значення для ефективного функціонування мережі, оскільки навантаження концентрується на серверах. Як клієнти застосовуються менш потужні ПК.

Технічною основою реалізації комплексної АІС є багатомашинна обчислювальна мережа конкретної топології, яку можна за необхідності підключати до зовнішніх мереж. Мережа може бути одноранговою або ієрархічною.

За великої кількості користувачів у мережі, різних функціях, що виконуються мережею, її територіальній розкиданості доцільно поділити мережу на частини — невеликі окремі мережі. Кожна така частина виконує однорідні функції (наприклад, мережа в бухгалтерії) і має свій сервер. Користувач може мати доступ до будь-якого серверу. Зв'язувальною ланкою, яка об'єднує кілька мереж в єдину мережу, є базова мережа.

У найближчі роки очікується ускладнення ПЗ, призначеного для 1C різних класів. Це пов'язано з підвищенням інтелектуальності програмних засобів управління. Залежно від функцій, які виконуються ПЗ, його можна поділити на дві групи: базове (системне) та прикладне.

Базове ПЗ організовує процес оброблення інформації в комп'ютері, створюючи нормальне робоче середовище для прикладних програм. Воно дуже тісно пов'язане з апаратними засобами й іноді вважається частиною ПК. До складу базового ПЗ входять: операційні системи (ОС) — одно-та багатозадачні, мережні; сервісні програми (оболонки, утиліти, антивірусні засоби); транслятори мов програмування; програми технічного обслуговування.

Типовим представником однозадачних ОС є MS-DOS, розроблена фірмою Microsoft. Типовими представниками багатозадачних ОС є UNIX, OS/2, Microsoft Windows xx, Microsoft Windows NT. Типовими представниками мереж-них ОС є Novell Net Ware, Microsoft Windows NT, IBM LAN, UNIX та ін.

Прикладне ПЗ призначене для розв'язання конкретних задач користувача й організації обчислювального процесу 1C загалом. Працює воно під управлінням базового ПЗ. До складу прикладного ПЗ входять:

— ППП загального призначення (редактори текстові та графічні, електронні таблиці (ЕТ), інтегровані пакети, CASE-технології, EC, СУБД);

— методо-орієнтовані ППП (математичного програмування, мережного планування й управління, теорії масового обслуговування, математичної статистики);

— проблемно-орієнтовані ППП (для промислової сфери, непромислової сфери, окремих ПС);

— ППП глобальних мереж ЕОМ. Організаційне забезпечення АІС включає:

— розроблення методичної документації, що регламентує функціонування і використання технічного, програмного, інформаційного забезпечення для прийняття управлінських рішень індивідуально або колективно в мережі;

— розроблення посадових інструкцій, які визначають права, обов'язки, відповідальність персоналу за оброблення інформації в АІС, правила користування інформацією;

— розроблення документації, що регулює порядок обміну інформацією в АІС та із зовнішніми 1C, правила виходу з нештатних ситуацій;

— складання графіків введення та оброблення даних. Правове забезпечення АІС включає загальну і спеціальну частини.

Загальна частина містить нормативну документацію, яка регулює діяльність АІС. Ця документація визначає: умови надання юридичної сили документам, рішенням, оформленим за допомогою обчислювальної техніки; законодавчі акти, що регулюють доставку документів електронними засобами, встановлюють процедуру перевірки на автентичність й описують процедуру вирішення кон­фліктних ситуацій.

Спеціальна частина містить засоби юридичної підтримки рішень, що приймаються. Ця частина реалізується введенням в АІС комерційних юридичних БД.

Основу технологічного забезпечення АІС складають предметні та сучасні IT.

У сучасних АІС використовують різноманітні IT, які реалізуються за допомогою комп'ютерів і програмних за­собів: текстові, графічні та табличні процесори, ЕП, системи управління базою даних (СУБД), гіпертекстові технології, технології мультимедіа, EC, СППР.

При виборі IT потрібно враховувати ряд чинників: попит на ринку; підвищення продуктивності праці користувача; надійність, ступінь забезпечення інформаційної і комп'ютерної безпеки; необхідні ресурси пам'яті та інших пристроїв; можливості, які надаються; простоту експлуатації; час на навчання, якість інтелектуального інтерфейсу; можливості підключення до мережі; стикування з ПЗ, що експлуатується.

Усі IT реалізуються в мережі взаємозв'язаних і взаємодіючих АРМів.

Забезпечувальна частина не тільки здійснює підтримку роботи функціональної частини АІС, а й об'єднує всі функціональні підсистеми в інтегровану систему — єдину багатофункціональну АІС.

Автоматизована 1C ніколи не може бути остаточною, оскільки процес її вдосконалення відбувається весь час.

Удосконалення АІС відбувається в двох напрямах. Перший напрям пов'язаний з розвитком функціональної частини — включенням у функціональну структуру АІС нових підсистем, функцій, АРМів, задач. Зміна функціональної структури пов'язана із зміною ринкового середовища, ринкових стратегій, законодавчих актів, правових норм та ін. Поліпшення функціональних характеристик АІС приводить до повноти використання функцій, які реалізуються автоматизованим способом, до зростання функціональної придатності АІС, що відбивається на підвищенні ефективності управління.

Другий напрям пов'язаний з удосконаленням і розвитком забезпечувальної частини АІС. Характеристики забезпечувальних підсистем досить відносні, оскільки відбувається зміна поколінь комп'ютерів, швидкими темпами йде розвиток системного та прикладного ПЗ, засобів телекомунікацій, внаслідок чого змінюються зміст, назва і функції 1C.

Однак межі проникнення комп'ютерів у сферу людської діяльності залишаються відносно сталими. Існує поріг, після якого комп'ютер безсилий, — це творчість та інтуїція. А без цього не може успішно функціонувати жодна система управління.