Основные подсистемы информационной системы. Структура информационной системы, подсистемы. Подсистема технического обеспечения

Общую структуру информационной системы можно рассматривать как совокупность подсистем независимо от сферы применения. Выделяют в ИС следующие обеспечивающие подсистемы:

· техническое,

· математическое и программное,

· информационное,

· лингвистическое,

· организационное,

· правовое,

· эргонометрическое.

Техническое обеспечение (ТО) - 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.

Техническое обеспечение (ТО) ИС может быть разделено на две группы – универсальное и специализированное .

Универсальное ТО включает в себя средства ввода, обработки, хранения и передачи информации. Три первых типа средств в настоящее время являются стандартными компонентами универсальных ЭВМ, независимо от их класса и масштаба. Средства передачи информации включает в себя сетевое и телекоммуникационное оборудование ЭВМ, системы и средства связи общего назначения, обеспечивающие разнообразные виды коммуникации, например, обмен данными между компьютерами сети, а также удаленный доступ к ресурсам.

Специализированное ТО (машины БД) . Основу современных ИС составляют БД и системы управления базами данных (СУБД), которые являются средствами хранения, обработки и доступа к большим объемам информации.

Быстрое развитие потребностей применений БД выдвигает новые требования к СУБД, такие, как:

· поддержка широкого спектра типов представляемых данных и операций над ними;

· поддержка непротиворечивости данных;

· обеспечение целостности БД;

· управление распределенными БД, интеграция неоднородных БД;

· существенное повышение надежности функционирования БД.

Весь компьютерный парк можно условно разделить на РС и высокопроизводительные компьютеры (MainFrame System). Мейнфреймы - архитектура, где есть мощный компьютер - собственно "мэйнфрейм", - на котором работает вся логика, а у пользователей стоят только терминалы. Крупные зарубежные компании и банки не могут работать без больших вычислительных машин класса мейнфрейм . Мейнфреймы необходимы для создания больших хранилищ данных и обеспечения доступа к ним. К таким компьютерам предъявляются высокие требования к надежности при круглосуточной работе, к защите данных и производительности.

Для некоторых задач, требующих принятия оперативных решений, например для оценки степени риска и принятия оптимизации операций с ценными бумагами, необходимо чтобы реакция система на запрос не превышала нескольких минут. Так компьютеры типа MainFrame System при большом объеме информации справляются с задачей за 20 ч а суперкомпьютеры, напрмер, CRAY - 6 мин. А разница между 20ч и 6 мин примерно равна половине стоимости компьютера CRAY.

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 операционные системы, системы программирования, приложения (пакеты прикладных программ).

Операционная система предназначена для выполнения следующих основных функций:

· управление данными;

· управление задачами (заданиями, процессами);

· связь с человеком-оператором.

В различных ОС они реализуются в различных масштабах и с помощью разных технических, программных, информационных методов.

Системное программное обеспечение включает операционные системы для используемых аппаратных платформ, различные операционные оболочки, программы для работы в сети, системные тесты, программы для администрирования сетей и баз данных.

Система программирования представляет собой инструментальную среду программиста, которая обычно позволяет ему разрабатывать прикладные программы, а также системные компоненты ПО для соответствующих ЭВМ и ОС.

Система программирования включает в себя средства разработки программ, такие, как языки программирования, текстовые редакторы, трансляторы, редакторы связей, библиотеки подпрограмм, утилиты и т.д., которые обеспечивают автоматизацию составления и отладки программ пользователя.

Приложения включают в себя программные продукты и оболочки систем. Программным продуктом является программный комплекс, настроенный на решение одной или более задач. Оболочки ИС представляют собой гибкие программные комплексы, настраиваемые на задачи пользователя. К наиболее распространенным оболочкам относятся СУБД и АИПС.

В структурном составе СУБД могут быть выделены ядро и среда. Ядро СУБД – программный комплекс, обеспечивающий непосредственное выполнение физических операций над БД. Среда - совокупность интерфейсных модулей, обеспечивающих связь пользователей и ядром и через него с БД. Среда включает в себя пользовательские интерфейсы и утилиты администратора БД.

Структура СУБД

Средствами пользователя являются

· диалоговые интерфейсы;

· генераторы отчетов;

· система конструирования и поддержки интерактивных технологий в ИС.

Утилиты администратора БД образуют библиотеку программ обслуживания БД в привилегированном режиме и выполняют основные функции, к которым относятся:

· физическая подготовка дисковой памяти к размещению БД;

· подготовка справок о составе БД, структуре файлов, количестве данных и занимаемом объеме;

Интеграция функциональных подсистем в единую систему достигается за счет создания и функционирования обеспечивающих подсистем , таких как информационная, программная, математическая, техническая, технологическая, организационная и правовая подсистемы.

Обеспечивающие подсистемы являются общими для всей ИС независимо от конкретных функциональных подсистем, в которых применяются те или иные виды обеспечения, и от выбранной предметной области.

Информационное обеспечение.

Информационная база состоит из двух взаимосвязанных частей: внемашинной и внутримашинной.

К внемашинной относится та часть, которая обслуживает систему управления в виде, воспринимаемом человеком без каких-либо технических средств. Это, как правило, бумажные документы (наряды, акты, накладные, счета или регистры, ведомости и т.д.).

Внутримашинная информационная база содержится в компьютерной памяти и состоит из файлов и массивов данных. Она может быть создана либо как множество локальных, то есть независимых файлов и массивов, каждый из которых отражает некоторое множество однородных управленческих документов (например, накладных), либо как база данных. Разница состоит в том, что при создании базы данных файлы не являются независимыми, ибо структура одних файлов (состав полей) зависит от структуры других. Файлы базы данных разрабатываются с соблюдением определённых принципов и ориентацией на одну из моделей базы данных (реляционную, иерархическую, сетевую). Работа с файлами обеспечивается выбранной СУБД.

Состав и структура внутримашинной базы определяется, исходя из информационных потребностей каждого уровня управленческого аппарата.

Техническое обеспечение.

Технические средства служат основой построения ИС. Их параметры в значительной мере определяются решаемыми задачами управления. К техническим средствам ИС относятся компьютеры, средства коммуникации и оргтехника.

Весь компьютерный парк условно можно разделить на два класса: персональные и высокопроизводительные компьютеры (Mainframe System). Значительная доля ИС строится на основе персональных компьютеров. Мэйнфреймы необходимы для создания больших хранилищ данных и обеспечения доступа к ним. К таким компьютерам предъявляются высокие требования к надёжности при круглосуточной работе, к защите данных и производительности. Между ними существует большой спектр других средств вычислительной техники.

Компьютеры предприятия могут объединяться в локальные вычислительные сети (ЛВС).

В ЛВС известно несколько режимов работы. Наиболее простой режим не предполагает наличие специально выделенного компьютера, ресурсы которого распределяются между другими машинами. Каждая ЭВМ имеет свои собственные ресурсы, предоставляемые другим компьютерам. Это – так называемая одноранговая сеть. Второй режим предусматривает выделение отдельного компьютера для обслуживания данными сетевых программ и других компьютеров. Такой компьютер называется «файл-сервером». Третий режим также предполагает выделение отдельного компьютера и известен под названием «клиент-сервер». В отличие от предыдущего режима в отдельном компьютере – «сервере» – находятся не только общие базы данных, но и программы поиска и записи, что позволяет «клиентам» (другим программам, расположенным на удалённых компьютерах) запрашивать не всю информацию из базы данных, а только необходимую ему, частично или полностью обработанную сервером. При этом снижается загруженность каналов передачи данных.

ЛВС могут объединяться между собой таким образом, что абоненты одной сети пользуются ресурсами другой.

Перечисленные классы машин и сети ЭВМ могут функционировать только с помощью общесистемного программного обеспечения.

Программное обеспечение.

«Оживить» техническое обеспечение, то есть заставить его работать с информацией, предназначено программное обеспечение (ПО). ПО – совокупность программ обработки данных и программных документов, необходимых для эксплуатации этих программ.

Различают системное ПО, прикладное ПО общего назначения и прикладное ПО специального назначения.

Системное ПО предназначено для:

управления всей совокупностью технических средств вычислительного комплекса, их диагностики и профилактики, эффективного использования и выполнения различных вспомогательных процессов (хранение, копирование, защиту, восстановление, архивирование, защиту от вирусов);

организации диалога с пользователем;

запуска прикладных и инструментальных программ;

осуществления обмена данными между различными приложениями.

Данный класс ПО тесно связан с типом компьютера и является его неотъемлемой частью. К нему предъявляются очень высокие требования по надежности работы, эффективности использования.

В системное ПО включают операционные системы и различные сервисные программы.

Операционная система (ОС) – это совокупность программ, которая автоматически загружается при включении компьютера и представляет пользователю базовый набор команд, помогающих общаться с компьютером: запустить программу, создать папку для хранения файлов, отформатировать диск, скопировать файл и т.д. Наибольшее распространение получили ОС семейства Windows (Windows XP, Windows 7, Windows 8).

Сервисные программы представляют ряд услуг по обеспечению эксплуатации ЭВМ и программного обеспечения. К их числу можно отнести:

инструментальные оболочки Total Commander и Windows Commander;

программы обслуживания (проверки и дефрагментации) дисков;

программы архивации данных WinRAR и WinZIP;

антивирусные программы: программы лаборатории Касперского, ESET NOD32, DrWeb, AVG, Avira, McAfee, Norton antivirus;

программы для работы в сетях, в том числе Internet.

К прикладному ПО общего назначения относят следующие пакеты прикладных программ.

Системы программирования, представляющие собой инструментальные средства для квалифицированных пользователей – программистов и непрограммистов (иначе говоря – программы для разработки других программ).

Примеры систем программирования: Visual Basic, Delphi, C++ Builder.

Текстовые процессоры – прикладные компьютерные программы, предназначенные для производства (включая набор, редактирование, форматирование, иногда печать) любого вида печатной информации. Иногда текстовый процессор называют текстовым редактором. Текстовые процессоры, в отличие от текстовых редакторов, имеют больше возможностей для форматирования текста, внедрения в него графики, формул, таблиц и других объектов. Поэтому они могут быть использованы не только для набора текстов, но и для создания различного рода документов, в том числе официальных.

Наиболее известные примеры текстовых процессоров: Microsoft Word в составе программного пакета Microsoft Office, OpenOffice.org Writer, WordPad, входящий в состав Microsoft Windows.

Табличные процессоры (прежнее название – электронные таблицы) – программы, позволяющие удобно работать с таблицами, автоматизировать многие операции выполняемые с ними. Кроме непосредственной работы с таблицами они дают возможность включать текстовые и графические блоки, имеют автоматизированные средства для статистических, финансовых и других операций.

Примеры табличных процессоров: Microsoft Excel, OpenOffice.org Calc.

Системы управления базами данных – совокупность специальных языковых и программных средств, облегчающих пользователям выполнение всех операций, связанных с организацией хранения данных, их корректировки, обработки и доступа к ним. По мощности (объему хранимых данных) различают малые или настольные СУБД (например, Microsoft Access, OpenOffice.org Base), средние (dBase, Paradox, Sybase, FoxPro и др.) и большие (например, семейство СУБД Oracle). Выбор конкретной СУБД, на основе которой строится информационная система, определяется требованиями к системе.

Интегрированные пакеты объединяют несколько прикладных программ для совместной работы. Элементы интерфейса входящих в него программ оформлены одинаково. Научившись работать с одним из приложений, пользователь легко осваивает остальные. Программы, входящие в пакет, «общаются» друг с другом на одном и том же языке, что дает возможность достаточно простого обмена информацией между ними.

Наиболее распространены интегрированные пакеты Microsoft Office и OpenOffice.org, в состав которых входят текстовые процессоры, табличные процессоры, СУБД, средства создания презентаций и другие программы, обеспечивающие эффективную работу в офисе.

Графические пакеты в экономической сфере имеют достаточно ограниченное применение. Отметим мощный пакет деловой графики, входящий в состав Microsoft Excel, и программу Adobe Photoshop, работающую с цифровыми изображениями, например, с цифровыми фотографиями.

Математические пакеты необходимы в работе аналитиков. Отметим пакеты математического моделирования MathCad и MathLab и пакеты статистического анализа SPSS и Statistica.

Прикладное ПО специального назначения – это то, что мы называем функциональным ПО. Фактически это настройка автоматизированного рабочего места (АРМ), СУБД, программного комплекса задач и подсистем ИС, построенных с помощью других средств проектирования, на конкретного информационного работника конкретного предприятия, учитывающая специфику сложившейся там системы обработки данных. Примеры такого ПО: бухгалтерские системы, системы налогового учета, системы кадрового учета, системы учета документов, системы планирования работ и т.д.

Организационное обеспечение.

Это одна из важнейших подсистем ИС, от которой зависит успешная реализация целей и функций системы. В составе организационного обеспечения можно выделить четыре группы компонентов.

Первая группа включает важнейшие методические материалы, регламентирующие процесс создания и функционирования системы:

общеотраслевые руководящие методические материалы по созданию ИС;

типовые проектные решения;

методические материалы по организации и проведению предпроектного обследования на предприятии;

методические материалы по вопросам создания и внедрения проектной документации.

Вторым компонентом в структуре организационного обеспечения ИС является совокупность средств, необходимых для эффективного проектирования и функционирования ИС (комплексы задач управления, включая типовые пакеты прикладных программ, типовые структуры управления предприятием, унифицированные системы документов, общесистемные и отраслевые классификаторы и т.п.).

Третьим компонентом подсистемы организационного обеспечения является техническая документация, получаемая в процессе обследования, проектирования и внедрения системы: технико-экономическое обоснование, техническое задание, технический и рабочий проекты и документы, оформляющие поэтапную сдачу системы в эксплуатацию.

Четвертым компонентом подсистемы организационного обеспечения является «Персонал», где представлена организационно-штатная структура проекта, определяющая, в частности, состав главных конструкторов системы и специалистов по функциональным подсистемам управления.

Правовое обеспечение.

Оно представляет собой совокупность норм, выраженных в нормативных актах, устанавливающих и закрепляющих статус ИС. Правовое обеспечение ИС осуществляет правовое регулирование разработки ИС и взаимоотношения разработчика и заказчика. Правовое обеспечение этапа функционирования ИС определяет её статус в процессе управления, обеспечение информацией процесса принятия решения и правовое обеспечение информационной безопасности функционирования ИС. Правовое обеспечение включает общую и специальную части. Общая часть содержит нормативные документы, регламентирующие деятельность ИС, а специальная часть осуществляет юридическую поддержку принятия решений. В настоящее время на российском рынке коммерческих юридических баз данных существует более двадцати продуктов, которые могут осуществлять правовую поддержку принятия решений, и могут быть легко встроены в ИС.

Структура информационной системы представляется совокупностью ее отдельных частей, которые называются подсистемами. Последние бывают функциональными и обеспечивающими. Функциональная часть состоит из ряда подсистем, которые решают конкретные задачи планирования, контроля, анализа, учета и управления деятельностью объектов. Для обеспечения нормальной деятельности основной части информационной системы в ее составе должна быть обеспечивающая подсистема.

Общая структура информационной системы - это комплекс подсистем, предназначение которых может быть различным. Так, обеспечивающие бывают:

• информационными;
• техническими;
• математическими и программными;
• организационными;
• правовыми.

Подсистема информационного обеспечения

Подсистема ИО - это единая система классификации и унифицированная система документации, схема информационных потоков, которые циркулируют в организации и методология организации баз данных.

Структура информационной системы предусматривает этот элемент для обеспечения своевременного формирования и выдачи достоверной информации для управленческих решений.

Для того чтобы грамотно организовать информационное обеспечение, необходимо следующее:

Ясно представлять цели, задачи, выполняемые функции всей информационной системы;

Точно определить движение информации и представить его в виде схемы информационных потоков;

Совершенствовать процесс документооборота;

Использовать действующую систему классификации и кодирования;

Владеть методологией создания связей;

Создавать массивы информации на носителях данных.

Подсистема технического обеспечения

Техническим обеспечением является совокупность технических средств для обеспечения работоспособности информационной системы и документация на них.

Технические средства представлены компьютерами любых моделей; устройствами сбора, накопления информации, а также ее обработки, передачи и организации вывода; устройствами оргтехникой и приборами автоматического считывания информации; эксплуатационными материалами и др.

Подсистема математического и программного обеспечения ИС

Структура информационной системы предусматривает наличие подсистемы математического и программного обеспечения, которая является совокупностью математических методов, алгоритмов и программ для выполнения функционирования.

Средства математического обеспечения включают в себя средства моделирования управленческих процессов, математического программирования и др.

Программное обеспечение - это разработанные с к ним.

Организационное обеспечение

Эта подсистема является совокупностью методов и средств, направленных на регламентацию пользования техническими средствами и взаимодействия работников между собой в период разработки и промышленной эксплуатации ИС.

Функции подсистемы заключаются в анализе действующего типа управления и выявлении задач, требующих автоматизации; постановке задач к выполнению на компьютере, обоснование их эффективности; разработке управленческих решений структуре организации, методологий решения задач, повышающих эффективность системы управления.

Подсистема правового обеспечения

Она представляет собой правовые нормы, определяющие создание информационной системы, ее Основной задачей правового обеспечения считается укрепление законности системы, поэтому его составляют законы, указы, инструкции, постановления и т.д.

Архитектура информационной системы определена концепцией, которая определяет модель, структуру, функции и взаимосвязи компонентов.

Понятие «информационная система» включает в себя таковое о традиционных архитектурах. Это файл-серверная, клиент-серверная, переходная к трехслойной и трехслойная архитектура.

Вычислительная;

Коммуникационная;

Информирующая;

Архивирующая -;

Регулирующая -;

Оптимизирующая;

Самоорганизующаяся -;

Самосовершенствующаяся;

Исследовательская;

Прогнозирующая;

Анализирующая;

Синтезирующая;

Контролирующая;

Диагностическая;

Документирующая.

Для реализации перечисленных функций ИС должна включать набор подсистем:

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ подсистемы ИС предназначены для реализации и поддержки моделей, методов и алгоритмов получения управляющей информации. Под функциональными подсистемами понимаются подсистемы, реализующие отдельные функции управления. К ним, например, можно отнести подсистемы планирования, контроля, учета, регулирования и др.

Состав функциональных подсистем зависит от предметной области использования ИС. Каждая из подсистем обеспечивает выполнение комплексов задач и процедур обработки информации, необходимых для эффективного управления объектом.

Примерный состав этих подсистем для производственных организаций включает:

1. Подсистема научно-технической подготовки производства отвечает за выполнение научно-исследовательских работ, конструкторскую и технологическую подготовку производства.

2. Подсистема бизнес-планирования выполняет технико-экономическое и оперативно-календарное планирование производства, обеспечивает формирование бизнес-планов.

3. Подсистема оперативного управления предназначена для управления ходом производства, а также выполняет управление материальными потоками, снабжением и сбытом, учетом затрат на про-изводство.

4. Подсистема финансового менеджмента отвечает за формирование финансового плана и портфеля заказов предприятия, анализ результатов его хозяйственной деятельности.

5. Подсистема бухгалтерского учета обеспечивает составление отчет-ности и учет труда и заработной платы, товарно-материальных ценностей, основных средств, результатов финансовых операций.

Рассмотрим состав обеспечивающих подсистем ИС.

1. Информационное обеспечение представляет собой совокупность реализованных решений по объемам, размещению и формам организации информации, передаваемой в системе управления. Информационное обеспечение - это методы и средства организации информационной базы системы, которые включают системы классификации и кодирования информации, унифицированные системы документов, схемы информационных потоков, методики построения баз данных.

2. Техническое обеспечение представляет собой комплекс технических средств, задействованных в технологическом процессе преобразования информации в системе. В первую очередь это вычислительные машины, периферийное оборудование, аппаратура и каналы передачи данных.

3. Программное обеспечение включает в себя совокупность программ регулярного применения, необходимых для решения функциональных задач и программ, позволяющих наиболее эффективно использовать вычислительную технику, обеспечивая пользователям наи-большие удобства в работе.

4. Математическое обеспечение - совокупность экономико-математических методов, моделей и алгоритмов обработки информации, используемых в системе.

В ИС организационно-экономического характера средства МО достаточно часто включают в себя методы математической статистики, методы оптимизации, средства моделирования процессов управления (имитационное моделирование).

5. Лингвистическое обеспечение - совокупность языковых средств, используемых в системе с целью повышения качества ее разработки и облегчения общения человека с машиной.

6. Кадровое обеспечение - состав специалистов, участвующих в соз-дании и работе системы, штатное расписание и функциональные обязанно-сти.

7. Эргономическое обеспечение - совокупность методов и средств, используемых при разработке и функционировании ИС, создающих опти-мальные условия для деятельности персонала, для быстрейшего освоения системы.

8. Правовое обеспечение - совокупность правовых норм, регламентирующих создание и функционирование информационной системы, порядок получения, преобразования и использования информации.

9. Организационное обеспечение представляет собой комплекс решений, регламентирующих процессы создания и функционирования как системы в целом, так и ее персонала.

Созданию информационной системы предшествует исследование предметной области и построение модели автоматизируемого объекта - предприятия.