Теоретико-методологические основы качества информационных систем

Разработка концептуальной модели совершенствования качества информационных систем. Анализ модели определения состава показателей качества информационных систем. Экспериментальное исследование моделей совершенствования качества информационных систем.

Рубрика Программирование, компьютеры и кибернетика
Вид монография
Язык русский
Дата добавления 28.03.2020
Размер файла 844,8 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

ТЕОРЕТИКО-МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ КАЧЕСТВА ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ

Исаев Г. Н.

Издательство «ИНФРА-М»

Москва - 2017

ББК 32.973

Г87

УДК 681.3.338.45

Рецензенты:

система информационный качество

Князев Владимир Владимирович, доктор технических наук, доцент.

Роганов Андрей Арьевич, кандидат технических наук, доцент.

Г87 Исаев Г.Н. Теоретико-методологические основы качества информационных систем:.-М.:ИНФРА-М, 2017.- 339 с.

В монографии Исаева Георгия Николаевича, кандидата технических наук, доцента кафедры информационных технологий и систем Российского государственного гуманитарного университета рассматривается комплекс вопросов, составляющих парадигму качества информационных систем. Парадигма раскрыта посредством решения основных вопросов теории и методологии качества информационных систем. Дано решение задач по созданию моделей, алгоритмов, методов и средств по развитию качества информационных систем. Одним из средств улучшения качества предложена Комплексная система управления качеством информационных систем. Освещены вопросы целей, задач, функций, структуры, технологии построения и функционирования, обработки данных этого класса систем.

Издание предназначено для разработчиков информационных систем, специалистов, научных работников, аспирантов, которые в той или иной мере решают вопросы обеспечения качества информационных систем, а также для студентов, обучающихся по специальностям «Прикладная информатика», «Бизнес-информатика», «Информационные технологии и системы», «Автоматизированные информационные системы», «Информационный менеджмент» и другим смежным специальностям.

ВВЕДЕНИЕ

В современном мире происходит интенсивное внедрение информационных систем (ИС). На проектирование, построение и функционирование ИС направляются значительные ресурсы. Вместе с тем, направляемые капиталовложения на ИС иногда не обеспечивают ожидаемого эффекта. С особой остротой этот вопрос относится к функционированию ИС организационной сферы. Часто спроектированные и принятые в эксплуатацию ИС на стадии функционирования снижают технико-экономические показатели, не отвечают проектным требованиям. Наиболее критичной стороной проблемы качества ИС (КИС) является то, что выдаваемая пользователю результатная информация, бывает недостоверной, неполной, несвоевременной и др. Применение информации неудовлетворительного качества ведет к ухудшению качества решений, к снижению эффективности управления соответствующим хозяйственным комплексом.

Проблема качества ИС имеет и социальный аспект. Плохое качество ИС сдерживает развитие информационной индустрии, снижает конкурентоспособность информационной продукции, престиж фирмы-разработчика и государства. По мере истощения природных ресурсов все более отчетливо будет проявляться необходимость перехода от экстенсивных способов решения проблем к интенсивным, качественным методам решения проблем, и не в последнюю очередь к качеству ИС различного класса и назначения. В контексте проблем развития общества проблема КИС приобретает системный характер.

Лучшие умы всегда придавали большое значение качеству в развитии общества. Русский философ Ильин И.А. писал: «Русскому народу есть только один исход и одно спасение - возвращение к качеству и его культуре, ибо количественные пути исхожены, выстраданы и разоблачены, а количественные иллюзии на наших глазах изнашиваются до конца. Верим и знаем: придет час и Россия восстанет из распада и унижения и начнет эпоху нового расцвета лишь после того, как русские люди поймут, что спасение надо искать в качестве» [цит. по 4].

Мировое сообщество принимает определенные меры по решению проблем качества. Общие требования сообщества к качеству определены международными стандартами Международной организации по стандартизации (ИСО). Версия стандарта ИСО 9001:2015 определяет требования к нормативным документам на системы управления качеством [126]. Эта версия устанавливает новые, единые требования по совершенствованию систем качества различных отраслей. Следует отметить, что первая редакция стандартов ИСО серии 9000 вышла в конце 80-х годов [41,42,130-132]. Эти стандарты установили требования к системам обеспечения качества. Возникло самостоятельное направление менеджмента - менеджмент качества. Управление качеством стало одним из эффективных направлений совершенствования качества ИС. За рубежом современные методы менеджмента качества связывают с методологией TQM (total quality management) - всеобщим (тотальным) менеджментом качества [1,4,125].

Более конкретное рассмотрение вопросов качества относительно ИС и их компонентов рассматриваются в соответствующих сериях международных и национальных стандартов. Современные стандарты («ИСО/МЭК 15288.Системная инженерия. Процессы жизненного цикла систем», «ГОСТ Р ИСО 9001-2001.Системы менеджмента качества. Требования», «ИСО 9003. Системная и программная инженерия» и др.) отражают общие требования к построению рациональных процессов управления качеством компонентов в рамках жизненного цикла систем. Стандарты способствуют улучшению качества ИС и инвариантны типу ИС и организаций.

В настоящее время более четко обозначилось то, что передовые рубежи социального прогресса будут занимать те страны, которые решат проблему эффективной генерации и применения информации необходимого качества. Значимый вклад в этом направлении внесли отечественные ученые: Белоногов Г.Г., Гиляревский Р.C., Данчул А.Н., Дружинин Г.В., Колин К.К., Костогрызов А.И., Курбаков К.И., Липаев В.В., Мальцева С.В., Надеждин Е.Н., Сергеева И.В., Серов В.Р., Синавина В.С., Тельнов Ю.Ф., Тихонов А.Н., Харкевич А.Н., Черешкин Д.С.,Черный А.И. и др., и зарубежные - Edmans A., Eppler M., Herget J., Kahn B.K, Marchand D., Schutz T., Skalski D., Freytag J. и др.

Следует отметить, что в настоящее время усиливается общая тенденция непрерывного роста объемов и усложнения современного производства. Эти и другие факторы обусловливают в перспективе постоянное возрастание требований к качеству ИС на всех стадиях их жизненного цикла - исследовании, проектировании, построении, функционировании (эксплуатации). Исторически сложилось так, что для совершенствования качества ИС используются отдельные, часто хорошие разработки совершенствования ИС. Однако эти разработки слабо связаны между собой, качество их построения и применения часто ухудшается по причине отсутствия системного представления, концепции качества ИС. Усиливаются противоречия между необходимостью системного улучшения качества принимаемых решений, с одной стороны, и неадекватным качеством современных ИС, обеспечивающих эти решения, с другой. Для снятия противоречия необходимо разнообразные, подчас хорошие, но слабо связанные процессы, методы и средства интегрировать посредством логики определенной системы. Эта система должна обладать комплексом креативных свойств, в частности, способностью системного и активного воздействия на качество ИС в целом и на качество её компонентов. Сложную проблему КИС можно решать разными путями. Наиболее рациональным представляется путь создания и реализации теории и методологии совершенствования качества информационных систем (СКИС). В контексте СКИС решаются многие проблемы улучшения качества, в том числе и управление качеством информационных систем (УКИС) с учетом стадий их создания и функционирования.

Достаточно определенно обозначилось противоречие между парадигмой развития качества ИС на базе отдельных разработок и парадигмой, базирующейся на новой научной концепции с соответствующими атрибутами. В совершенствовании качества ИС пришло время перехода от лоскутно-отрывочных разработок к совершенствованию качества ИС на теоретико-методологической основе, составляющей новую парадигму качества ИС. Настала пора смены парадигм.

Поэтому общей целью настоящей монографии является изложение результатов исследования и разработки теоретических и методологических основ качества ИС в рамках семантики совершенствования качества информационных систем. Результаты работ, как реализация цели, представляются в виде соответствующего комплекса моделей, методов и средств совершенствования качества ИС.

Для достижения указанной цели в работе поставлены и решены следующие основные задачи, имеющие теоретико-методологический и технологический аспекты:

Теоретико-методологический аспект:

1. Анализ состояния проблемы качества информационных систем и определение перспективных направлений в развитии теории и методологии КИС.

2. Разработка многоуровневой структуры парадигмы как модели теории совершенствования качества информационных систем, составляющей основу теории КИС в виде понятийного аппарата, свойств, структуры и процессов, определяющие последовательность и способы решения задач, а также содержание и границы предметной области рассматриваемой проблемы.

3. Разработка структуры и порядка реализации методологии качества информационных систем в виде базовых компонентов методологии: принципы, логика организации, модели, методы, средства.

4. Разработка комплекса концептуальных, математических и компьютерных моделей, как базовых компонентов теории и методологии комплексного развития качества информационных систем в составе:

· модели структурно-параметрического синтеза автоматизированной системы управления качеством ИС и её компонентов;

· обобщенной модели автоматизированного управления качеством ИС как основы для построения и развития частных моделей управления КИС;

· модель автоматизированного измерения качества ИС;

· модели автоматизированной оценки качества ИС, в составе которой частные модели: модель автоматизированного определения состава первичных показателей качества ИС на основе кластерного анализа статистической структуры дефектов работы ИС, модель автоматизированного определения обобщенных показателей качества ИС на основе регрессионного анализа функциональной зависимости между показателями и дефектами ИС.

5. Разработка метода синтеза Комплексной системы управления качеством ИС (КС УКИС), как автоматизированной информационно-управляющей системы нового типа, реализующей систематический анализ и непрерывное совершенствование КИС на информационно-технологическом уровне в реальном времени и на организационно-техническом уровне в регламентном времени.

6. Разработка метода анализа многомерной статистической структуры дефектов ИС на основе разработки комплекса моделей, классификаторов по ряду категорий КИС, форматов документов, инструкций по обработке данных на ЭВМ.

7. Разработка методики синтеза определений (дефиниций) понятий предметной области КИС посредством набора принятых правил, иерархического соподчинения и отображения лексем каждого понятия в табличной форме, распознавания свойств по каждой лексеме и синтеза определения понятия.

8. Проведение экспериментальных исследований разработанных моделей, методов и средств автоматизированного управления качеством информационных систем с целью выявления адекватности и работоспособности созданных моделей, методов и средств.

9. Разработка рекомендаций по комплексному автоматизированному управлению качеством ИС.

Технологический аспект:

10. Разработка метода контроля автоматизированной обработки данных, который, в отличие от имеющихся методов, автоматически определяет и восстанавливает достоверные значения показателей табличных документов в реальном времени без участия оператора ЭВМ и др.

11. Разработка модели взаимодействия технологических процессов автоматизированной обработки данных КС УКИС и управляемых ИС в соответствии с моделью структурно-параметрического синтеза УКИС.

Комплексный характер рассматриваемой проблемы обусловливает соответствующий арсенал необходимых инструментов - методов, методик, вычислительных средств и др. Решение задач теоретического и экспериментального характера базируется на создании и применении моделей рассматриваемой методологии. Для построения моделей применены средства системного анализа, теории систем, теории информационных систем, теории управления, теории вероятностей и математической статистики, теории квалиметрии и др. В рамках экспериментов проводится построение и исследование компьютерных моделей.

В решении любого класса задач присутствует вектор, указывающий «объект исследования». Таким объектом в нашей работе является определенный состав категорий. Эти категории в целом составляют процессы создания и эксплуатации информационных систем, технологических процессов обработки данных, систем управления. Категории и классы объектов в работе рассматриваются в различном объеме. Этот объем определяется, прежде всего, характером решаемых задач, уровнем имеющегося знания об объекте и др.

В рамках объекта исследования выделяется и «предмет исследования». Если объект исследования может предполагать довольно значительный класс категорий реального мира, вплоть до природы, общества и мышления в целом, то предмет исследования это гораздо более узкая категория. Обычно в научном исследовании предмет исследования выделяется в рамках объекта исследования. Предмет исследования предполагает определенную часть, аспект объекта.

В работе предметом исследования определены свойства, структура и закономерности информационных процессов и систем в границах предметной области качества ИС. Каждая из указанных категорий в работе рассматривается с различными глубиной и масштабом. Последние определяются той мерой, которая диктуется, прежде всего, необходимым уровнем адекватности создаваемых моделей, погрешности решения задач работы. Так, например, информационные системы, как главный объект исследования, рассматриваются по широкому классу ИС с глубиной анализа на уровне семантических, синтаксических и прагматических свойств.

Глава 1. Теоретико-методологические условия совершенствования качества информационных систем

С позиций системного подхода управление качеством целесообразно рассматривать в контексте совершенствования КИС. Проблему качества ИС невозможно решить без определения теоретических и методологических условий, обозначающих необходимость и достаточность гносеологической базы СКИС, особенно на первых этапах рассмотрения проблемы. Условие необходимости и достаточности можно задать посредством определения структуры парадигмы и методологических положений СКИС [98,101,185].

Адекватность решения задач СКИС во многом будет определяться наличием соответствующей системы категорий, составляющих структуру и содержание проблемы КИС. В этом плане формирование парадигмы должно быть направлено на обеспечение целостности теоретико-методологической базы КИС, что обусловливает взаимосвязь этих категорий. Первоначальным этапом является определение структуры парадигмы СКИС, которое в общем случае целесообразно выполнять после анализа состояния проблемы, выполненного в [124]. Здесь с целью лучшего анализа проблемы и определения задач рассмотрена, в соответствии с принципом историзма, эволюция процессов, методов и средств совершенствования качества ИС по периодам с лагом в 10 лет с 1960-х годов по 2008 год.

Обзор литературных источников по проблеме позволяет констатировать:

1. Выполненные работы в той или иной мере отражают отдельные вопросы улучшения качества ИС. Имеются единичные работы, содержащие системное отображение предметной области СКИС, отражающие взаимосвязь теории и методологии СКИС.

2. Рассматриваются, в основном, отдельные стороны по решению задач СКИС, не отражая проблему разработки концепции СКИС на системном уровне.

3. Относительно проблемы СКИС в имеющейся литературе отсутствует комплекс моделей, методов и средств, которые могли бы обеспечить решение задач СКИС на единой теоретико-методологической платформе, например, многомерного измерения и оценки качества ИС, определения состава показателей качества посредством кластер-анализа многомерной статистической структуры дефектов ИС.

4. Не определен метод синтеза в решении задач СКИС, в частности, синтеза Комплексных систем управления качеством ИС, а также синтеза других компонентов СКИС, как инструментов креативного управления качеством ИС.

5. С учетом вышеизложенного определены актуальность, цель, задачи и другие характеристики настоящей работы, указанные во введении.

1.1 Определение структуры парадигмы совершенствования качества информационных систем

Решение проблемы СКИС возможно при условии создания и реализации соответствующей методологии, как способа познания [101,124,185]. Вместе с тем, создание адекватной методологии возможно при условии определения содержания проблемы, как результата познания, часто представляемого в виде теории. При отсутствии теории применяют парадигму. В нашем случае слово «парадигма» применяется в значении «парадигма научная» - теория (или модель постановки проблемы), принятая в качестве образца решения исследовательских задач1). Поскольку в настоящее время не создана теория СКИС, то на начальном этапе целесообразно определить парадигму, точнее её структуру, как дескриптивную модель СКИС. ешРВ общенаучном понимании структура парадигмы формируется без жёстких требований, особенно на начальных этапах [197]. Вместе с тем, в нашем случае, эта структура должна предусматривать, прежде всего, возможность реализации трех непременных условий [100]:

1) Новая философская энциклопедия: в 4-х т. /Ин-т философии РАН.-М.:Мысль, 2001, т. 3, с. 193.

1. Определение и решение первоочередного комплекса научных и практических задач проблемы КИС.

2. Обеспечение проверки на достоверность и работоспособность определенных результатов исследований по задачам СКИС, например, созданных моделей СКИС.

3. Осуществление перманентного процесса формирования состава и взаимосвязи категорий СКИС, обеспечивающего целостность и развитие теории и методологии СКИС.

С позиций системного подхода СКИС можно идентифицировать как систему. Парадигма СКИС может быть определена в виде развернутого набора понятий, отображающих содержание СКИС. В эту парадигму, прежде всего, входят следующие категории, определяющие условия формирования понятий:

1. Свойства СКИС. Отображают сущность, содержание, значение СКИС. Свойство является одной из центральных категорий СКИС и представляется здесь как форма проявления сущности, качества ИС - понятия, признаки, параметры, взятые в их взаимосвязи и взаимодействии.

2. Структура СКИС. Представляется как необходимый состав и способ взаимосвязи и взаимодействия компонентов в соответствии с логикой их организации. Компоненты отображаются набором категорий - теорий, методов, средств, предметов и процессов информационного пространства.

3. Закономерности процессов, связанных с созданием и функционированием систем СКИС и отображающих трансформацию их качества через понятия. Процессы происходят во временном и пространственном измерениях. Формой временного отображения закономерностей может быть принята историческая шкала, а также частные шкалы эволюции. Формой пространственного проявления закономерностей может быть принята шкала взаимосвязи ИС с реальными объектами, отображающими как внешнюю, так и внутреннюю среды.

4.Методы и средства, обеспечивающие реализацию процессов СКИС. Они являются своеобразными инструментами СКИС в виде состава категорий организационного, информационного, технологического, технического, программного характера, отображаемых соответствующими понятиями.

С учетом вышеизложенных условий можно отобразить элементы верхнего уровня иерархии структуры парадигмы СКИС в следующем виде (рис. 1.1).

Рис.1.1. Верхний уровень структуры парадигмы СКИС

Решение задач СКИС будет постоянно сопровождаться возникновением новых элементов, понятий и необходимостью формирования их дефиниций. Отсюда актуализация парадигмы СКИС представляется перманентным процессом. Более развернутую структуру парадигмы СКИС целесообразно представить в виде таблицы, отображающей содержание СКИС трехуровневой системой элементов (таблица 1.1). При дальнейшем рассмотрении определенные категории парадигмы будут рассматриваться более детально.

Для формирования понятийного аппарата СКИС необходимо разработать соответствующую методику формирования дефиниций понятий. Дефиниции позволяют точно устанавливать качественное значение новых понятий, формулировать критерии отличия объектов СКИС. Через дефиниции в рамках изучения объема понятия (денотата) и его значения (концепта) выявляется набор универсальных и специфических свойств рассматриваемых понятий [103,164,198,].

В парадигме СКИС следует различать два основных вида понятий - общие и частные понятия. Общие понятия отображают категории СКИС универсального характера. Это такие понятия, которые относятся к верхнему уровню парадигмы, прежде всего, это само понятие «совершенствование качества информационных систем» и др. К частным будут относиться понятия, отражающие специфические свойства СКИС. Они расположены на низших уровнях парадигмы СКИС, например, «погрешность измерения качества ИС» и др.

Таблица 1.1

Структура парадигмы СКИС

Иерархические уровни парадигмы СКИС

Катего-рии парадигмы

Состав подкатегорий

состав элементов по подкатегориям

1

2

3

1.По-нятий-ный аппарат

1.1. Понятия

1.1.1.Общие понятия

1.1.2.Частные понятия

1.2. Условия формирования понятий

1.2.1.Временные

1.2.2.Пространственные

1.2.3. Правила формирования

1.3. Пос-ледовате-льность формирования понятий

1.3.1.Идентификация понятия

1.3.2.Выделение свойств понятия

1.3.3.Ранжирование свойств

1.3.4.Составление дефиниции

1.3.5.Проверка дефиниции на соответствие требованиям

1.3.6. Корректировка дефиниции

2. Стру-ктура

2.1.Стру-ктура функци-ональной части

2.1.1.Цель и задачи

2.1.2. Функции

2.1.3. Измерение КИС

2.1.4. Определение состава показателей КИС

2.1.5 Оценка КИС

2.1.6. Анализ КИС

2.1.7. Разработка организационно-технических мероприятий по совершенствованию КИС и др.

2.2.Струк-тура обеспечивающей части

2.2.1.Информационно-документационное обеспечение

2.2.2.Техническое обеспечение

2.2.3.Программно-математическое обеспечение

2.2.4.Организационно-правовое обеспечение

2.3.Струк-тура жизненного цикла

2.3.1. Создание

2.3.2. Функционирование

2.3.3. Ликвидация

2.4.Струк-тура компонентного уровня

2.4.1.КС УКИС - субъект управления

2.4.2. Качество управляемой информационной системы - объект управления

2.4.3. Качество информационной безопасности

2.4.4. Качество информационных ресурсов

2.4.5. Качество технологии обработки данных и др.

3.Свой-ства и законо-мерности про-

цессов

3.1.Свой-ства

3.1.1. Семантические

3.1.2. Синтаксические (синтактические)

3.1.3. Прагматические

3.2.Зако-ны и закономерности

3.2.1. Теоретические

3.2.2. Динамические

3.2.3. Статистические

4. Ме-тоды

4.1.Деск-риптив-

ные

4.1.1. Определение

4.1.2. Сравнение

4.1.3. Классификация

4.1.4. Анализ

4.1.5. Синтез

4.1.6.Индукция

4.1.7.Дедукция

4.1.8.Редукция

4.1.9. Восхождение от абстрактного к конкретному

4.1.10.Идеализация и др.

4.2. Математи-ческие

4.2.1. Теория вероятностей

4.2.2. Математическая статистика

4.2.3. Теория множеств

4.2.4. Математическая логика

4.2.5. Теория массового обслуживания

4.2.6. Теория матриц

4.2.7. Теория графов и др.

4.3. Экспериментальные

4.3.1. Системные физические (макетные) модели СКИС

4.3.2. Системные физические (машинные) модели СКИС

4.3.3. Частные физические (макетные) модели СКИС

4.3.4. Частные физические (машинные) модели СКИС

4.4. Оце-нки каче- ства

4.4.1. Эвристические

4.4.2. Экспертные

4.4.3. Расчетно-аналитические

5.Сред-ства

5.1. Изме-

рений ка- чества

5.1.1. Номинальные шкалы

5.1.1. Порядковые шкалы

5.1.1. Интервальные шкалы

5.1.1. Относительные шкалы

5.2. Ин-формаци- онные

5.2.1. Информационные ресурсы КС УКИС

5.2.2. Информационные ресурсы управляемой ИС

5.2.3. Научная и техническая информация

5.2.4. Институциональная информация и др.

5.3. Тех-нологиче-

ские

5.3.1. Техника обработки данных управляемых ИС и КС УКИС (ЭВМ, расширенная периферия ЭВМ, средства передачи данных и связи, средства копирования и тиражирования, оргоснастка и др.)

5.3.2. Технология обработки данных управляемых ИС и КС УКИС (схемы и режимы обработки данных, порядок взаимодействия ТПОД КС УКИС и управляемых ИС и др.)

5.3.3. Технология функционирования системы СКИС

5.4. Про- граммные

5.4.1. Программные средства КС УКИС (операционная система, функциональные программы, программы безопасности информации, программы функциональной диагностики и восстановления, системы и средства программирования и др.)

5.4.2. Программные средства управляемой ИС (операционная система, функциональные программы, антивирусные программы, программы функциональной диагностики и восстановления, системы программирования и др.)

5.5. Организационные

5.5.1. Организационные средства КС УКИС (штатный персонал, проектно-техническая документация, нормативные документы по проектированию и эксплуатации и др.)

5.5.2. Организационные средства управляемой ИС (штатный персонал, проектно-техническая документация, нормативные документы по проектированию и эксплуатации и др.)

6. Эво-люция

6.1.Гене-зис

6.1.1. Внутренние причины генезиса

6.1.2. Внешние причины генезиса

6.2. Раз- витие

6.2.1. Системное

6.2.2. Функциональное

6.2.3. Структурно-параметрическое и др.

Относительно условий формирования понятий необходимо учитывать категории времени и пространства. Каждое понятие возникает в определенное историческое время и в определенной научной структуре в зависимости от постановки и решения задач СКИС. Следует учитывать также и правила формирования понятий и их дефиниций, создаваемых в определенных условиях. Одним из существенных признаков является последовательность возникновения понятий и формирования их дефиниций. Начало и развитие системы понятий СКИС неразрывно связано с генезисом и совершенствованием КИС.

Одной из центральных категорий парадигмы СКИС является структура [97,98,102,107]. При обозначении структуры ее можно представить как систему категорий теоретического и практического характера. С позиций системного подхода СКИС как система, может иметь в своем составе, прежде всего, следующие системообразующие признаки: цель, задачи, функции, структура, технология функционирования, критерии качества и др. В этом плане структуру СКИС следует рассматривать с нескольких позиций. В парадигме СКИС следует исходить из необходимости развития качества в рамках определенной системы. В контуре совершенствования КИС следует предполагать два структурных компонента - субъекта и объекта. Механизмом СКИС и субъектом управления является Комплексная система управления качеством ИС (КС УКИС), а объектом - управляемая информационная система или комплекс ИС. Каждый из указанных компонентов обладает набором системообразующих признаков, в частности, цели, задачи, функции, структура, технология функционирования, критерии качества и др.

В соответствии с составом системообразующих признаков, жизненным циклом ИС и каноническим проектированием ИС структура СКИС должна в общем виде предусматривать функциональную и обеспечивающую части [98]. По-видимому, функциональная часть должна включать следующие категории: цели и задачи, функции, измерение, определение состава показателей, порядок оценки качества, анализ качества, управление качеством и др. Следует отметить, что процесс функционирования системы СКИС должен быть активным. Одной из форм такой активности может быть режим функционирования системы в реальном масштабе времени, когда коррекция какого-либо параметра качества управляемой ИС проводится непосредственно при его отклонении от установленных требований. Кроме того, свойство активности будет усиливаться при условии коррекции параметров, как на информационно-технологическом, так и на организационно-технологическом уровнях. Для реализации функциональной части необходима обеспечивающая часть структуры СКИС. Структура обеспечивающей части потенциально может включать следующие компоненты (подсистемы): документационно-информационное, техническое, программно-математическое и организационно-правовое обеспечение.

Содержание вышеуказанных структурных категорий СКИС будет рассмотрено и уточнено в дальнейшем на соответствующих этапах решения задач формирования понятий, анализа и синтеза, разработки моделей и их экспериментального исследования. На основе полученных результатов в дальнейшем становится возможным провести синтез структурных компонентов СКИС, в частности, КС УКИС. Вместе с тем, определенные категории функциональной структуры следует уточнить на данном этапе рассмотрения. Наиболее значимыми в данном аспекте являются измерение и оценка качества функционирования ИС. Измерение качества ИС связано с понятием качества и ценности информации [192]. Необходимость системного представления имеющихся подходов к методам измерения, например, ценности информации выявило два направления в измерении - с позиций статистической и семантической теорий информации [11,193,196]. С позиций семантической теории информации мера и ценность информации зависит от свойств конкретного получателя. На практике ценность информации обычно определяется как ее прагматическое свойство, то есть полезность данной информации для достижения конкретной цели с учетом способности получателя информации к ее восприятию. В статистической теории информации мера информации определяется не зависимо от индивидуальности её потребителя. Это условие обеспечило определённый успех в разработке прагматических аспектов статистической теории информации. В данном случае мера информации определяется не индивидуальными особенностями её получателя, а объективными свойствами предмета, по которому формируется информация. В силу специфичности проблемы КИС следует учитывать содержание обеих теорий. С учетом системы измерения строится и система оценки КИС. Она имеет следующие структурные компоненты - состав показателей, методику, средства и алгоритм оценки качества [9,10,34,77,78,83-86,92-96].

В системе СКИС субъектом процесса улучшения качества является КС УКИС [98]. Структура данной системы во многом определяет комплекс теоретических и практических задач СКИС. Относительно этой структурной компоненты СКИС должны быть рассмотрены также системообразующие признаки - цели и задачи, структура, технология функционирования, критерии эффективности и др. Решение этих и других компонентов проведено в дальнейшем на этапах концептуального, математического моделирования, выполнения экспериментов, а также синтеза КС УКИС.

В предмете СКИС вопрос изучения свойств и закономерностей процессов представляется наиболее значимым. На его основе решаются все общие и частные задачи СКИС, в том числе и вопросы моделирования. В принципе процесс изучения СКИС будет строиться путем выявления и идентификации, прежде всего, тех важных, доминирующих свойств, которыми обладают изучаемые компоненты процессов в рамках СКИС в целом.

С позиций семиотики изучаемые объекты обладают следующими тремя группами свойств - семантические, синтаксические и прагматические [77,88]. Семантическая группа свойств отображает содержательные стороны изучаемых объектов, в нашем случае находящихся в контуре СКИС. Синтаксическая группа отображает свойства, связанные с синтаксисом изучаемых объектов, например, структурой элементов моделирования СКИС. Прагматическая группа отображает свойства отношений между моделированием и моделями СКИС, с одной стороны, и субъектом моделирования и изучения моделей - исследователями качества, с другой.

Относительно законов, потенциально применимых в СКИС, следует отметить общеизвестные законы Ципфа, Викери, Брэдфорда [6,197,225]. В общем случае закономерности выявляются в рамках причинно-следственных связей определенных явлений, процессов и др. К основным формам связи относятся теоретические, эмпирические, статистические и динамические закономерности [12,13,100,101,163,182]. Каждая из этих разновидностей различается характером вытекающих из неё предсказаний. В силу вероятностного характера функционирования ИС, как сложной человеко-машинной системы, её функционирование и качественное состояние носят случайный характер. В силу данного условия относительно СКИС закономерности на первоначальном этапе изучения проблемы будут, скорее всего, относиться к классу статистических, с определенным уровнем достоверности. Статистические закономерности, хотя и не дают однозначных и абсолютно достоверных предсказаний, тем не менее, они являются едва ли не единственной возможностью исследования массовых процессов в совершенствовании качества ИС, как многофакторной и вероятностной человеко-машинной системы. За совокупным действием различных факторов случайного характера, которые полностью практически невозможно охватить, статистические законы вскрывают нечто устойчивое, необходимое, повторяющееся. В нашем случае априори можно предположить, что выявление причинно-следственной связи между объемом дефектов функционирования ИС и такими обобщёнными показателями её качества как производительность ИС или себестоимость обработки документов может показать определенную закономерность, количественные свойства которой выявляются посредством модели регрессии [99,137].

Вопрос создания метода встает в определении предмета каждой теории. Понятие «метод» будем принимать относительно СКИС в двух аспектах - научном и практическом. В строгом смысле решение вопроса научного метода состоит в том, что не каждая теория в обозримом будущем своего существования может создать собственный метод, применяемый в других науках и который она будет применять в решении своих задач. Собственным методом не обладают многие науки и научные дисциплины. Все они вынуждены пользоваться методами решения задач, созданные в рамках других наук. При определенных условиях решения задач СКИС категория «методы» в её расширенном понимании может быть обозначена как «методология». Однако в целом содержание этих понятий не являются идентичными. Продуктивным методом изучения является моделирование. Так, например, в решении задач, связанных с СКИС могут быть применены научные методы дескриптивного характера - определение, сравнение, анализ, синтез, редукция, классификация и др. Эффективным инструментом изучения являются математические методы [12,13,105,153,188,190,197]. К этому классу методов с учетом содержания СКИС можно отнести, прежде всего, теорию вероятностей и математическую статистику, теорию множеств и др. Завершающим этапом в технологии исследования является построение и исследование физических (натурных) моделей. На данном этапе могут быть построены как системные физические модели, так и частные модели СКИС. В определенных условиях решение задач моделирования базируется на привлечении целого комплекса моделей.

В решении практических задач СКИС могут применяться универсальные и специфические методы. К универсальным можно отнести общенаучные методы, указанные выше. Практические методы, в основном, определяются свойствами тех объектов, к которым они применяются, например, анкетирование, интервьюирование, карты обратной связи при изучении ИС и др.

Средства СКИС могут быть представлены широкой гаммой. С учетом специфики СКИС в парадигму целесообразно включить следующие виды средств: измерения, информационные, технологические, программные, организационные и др. Одним из значимых видов являются средства измерений качества. Следует отметить шкалы, которые могут быть применены в решении задач измерения качества функционирования ИС, например, номинальные, порядковые, интервальные и относительные. В рамках информационных средств нужно учитывать информационные ресурсы управляющей и управляемой систем, ресурсы научно-технической, правовой информации и др. Относительно технологических средств в парадигму следует включить технику и технологию обработки данных как на уровне КС УКИС, так и на уровне управляемой ИС.

Важную составляющую СКИС представляют программные средства. Эти средства составляют такие категории: операционные системы, функциональные программы, антивирусные программы, программы функциональной диагностики и восстановления, системы программирования и др. Эти виды программ относятся как к управляемой, так и к управляющей системам контура СКИС.

Организационные средства являют собой интегрирующую категорию в задачах СКИС. Сюда следует отнести штатный персонал, проектно-техническую документацию, нормативные документы по созданию и эксплуатации и др.

Спецификация предмета СКИС зависит от различных условий, в которых выполняются процессы совершенствования качества. Значительное влияние здесь имеют характеристики, определяемые стадиями жизненного цикла системы СКИС. Развитие качества может быть выполнено по каждой из указанных стадий. Разумеется, каждая стадияа может быть дифференцирована на этапы и далее на более конкретные категории. Таким образом, здесь проявляется свойство иерархичности структуры предмета.

В исследовании рассматриваемой проблемы важным вопросом является также и определение объекта совершенствования качества. Этим объектом могут быть различные предметы и процессы реального мира, не обязательно относящиеся к классу информационных систем. Они могут отображать вопросы развития качества, например, промышленной продукции, коммунальных услуг, систем охраны здоровья и др. [1,3]. Здесь следует пояснить субординацию предмета и объекта. Исследователь в решении задач СКИС практически не имеет границ в изучении объектов реальной действительности - предметов, процессов, явлений. Эти же категории являются объектами и для тех исследователей, которые решают задачи по другим научным проблемам. Подобное пересечение вполне естественно, ибо объектом науки в принципе является неделимый целостный мир. Однако относительно предмета существуют определенные ограничения. Исследователь не имеет права распространять свои научные результаты далее границ предмета соответствующей теории. Он может предлагать собственные научные выводы и рекомендации только в рамках предмета, в частности, в нашем случае предмета СКИС [100,101,124]. Объект совершенствования качества информационных систем - это ряд категорий качества ИС, а также других систем, изучение которых в определённой мере целесообразно для решения задач, относящихся к предмету СКИС. В общем случае теоретическое понимание содержание объекта СКИС будет шире его предмета.

С учетом выделенных свойств можно констатировать, что «предмет совершенствования качества информационных систем - это область знаний по качеству информационных систем, в состав которой входят понятийный аппарат, структура, свойства и закономерности информационных процессов и систем, а также методы и средства, изучение и применение которых обеспечивает решение задач совершенствования качества информационных систем». В силу определенного пересечения вопросов теории и методологии СКИС, в частности, методов и средств, применяемые в разработке моделей СКИС, представляется целесообразным их рассмотрение выполнить в рамках методологии.

1.2 Методологические положения совершенствования качества информационных систем

В решении научных проблем вопросы методологии имеют принципиальное значение [6,160,184,185]. Теория и методология взаимосвязаны между собой и имеют пересечение по некоторым признакам. Так, например, категория методологии «метод» трактуется как способ построения и обоснования системы знания, совокупность приемов и операций практического и теоретического освоения действительности [197]. Метод может в определенной мере относиться и к теории СКИС [101]. Но на принципиальном уровне понятия теории и методологии СКИС различны. Если теория представляет собой результат познания СКИС, то методология является способом построения и достижения знания в области СКИС. В силу этого свойства, с учетом содержательной стороны, метод моделирования СКИС можно отнести к методологии СКИС. Представим основные компоненты структуры методологии СКИС (рис. 1.2). В методологии познания принципы занимают доминирующее положение. Они составляют системную основу решения задач СКИС [101]. Эти

Рис. 1.2. Структура методологии совершенствования качества ИС принципы известны и инвариантны широкому классу систем. Вместе с тем, сущность СКИС вносит в их состав и содержание свои специфические признаки.

Принцип адекватности. В решении задач СКИС этот принцип заключается в необходимости достоверного отображения изучаемых предметов и процессов. Для реализации принципа адекватности необходимо создать такие условия в среде ИС, чтобы имеющийся арсенал средств мог быть использован в полной мере. Так, например, для повышения уровня достоверности, полноты и своевременности выходной информации в технологическом процессе обработки данных может быть задействован программный комплекс лексического, синтаксического, логического и арифметического видов контроля, а также метод автоматического исправления ошибок во входной информации [60,79].

Принцип полноты. В методологии УКИС необходимо учитывать широкий комплекс решаемых задач, методов и средств, принципов, требований, условий и других категорий, в той или иной мере влияющих на качество ИС. В практическом отношении принцип полноты в моделировании КИС предполагает также необходимость учета границ применения средств разработки моделей. Так, например, при построении модели исследователь, применяя определенные средства, должен исходить из условия, заданного теоремой Гёделя о неполноте [189].

В нашем случае в соответствии с этой теоремой предмет исследования, например, теория и методология качеством ИС не могут быть адекватно описаны средствами самого предмета, то есть теорией и методологией КИС. В данном условии необходима такая система описания, которая бы располагала более полными и развитыми средствами отображения КИС, чем состав средств, обозначающих непосредственно парадигму КИС. Такие средства могут быть взяты и/или созданы в рамках парадигмы СКИС, как более мощной в семантическом отношении системы. Поэтому теоретико-методологические основы, например, управления качеством ИС должны разрабатываться в окружении парадигмы СКИС, или семантически более емкой системы.

Принцип системности. Этот принцип является одним из основополагающих. Он определяет подход к созданию и эксплуатации систем СКИС как к единому целостному функциональному объекту. При этом требуется выявлять многообразие связей между структурными компонентами СКИС, обеспечивающими совместимость компонентов и целостность системы. Необходимо также установить цели, задачи, функции и другие системообразующие признаки системы. Принцип системности обусловливает анализ СКИС на уровне макро и микроподхода.

В этой связи следует предположить возможность выявления у системы СКИС свойства метасистемности, так как в контуре, например, управления качеством система КС УКИС по отношению к управляемой ИС будет метасистемой. Подобное условие на уровне информационной составляющей может быть идентифицировано как свойство метаинформационности. Если эта гипотеза подтвердится на уровне физического эксперимента, тогда можно констатировать о наличии принципа метаинформационности, который обозначен ниже.

Принцип развития. В методологии следует учитывать возможность и необходимость развития СКИС и ее компонентов. Развитие СКИС предполагает, прежде всего, изменение структурных, параметрических и функциональных свойств СКИС в сторону улучшения в соответствии с программой развития. Развитие будет более естественным при условии решения задач в направлении от простых к сложным. Развитие КИС должно происходить адекватно изменению сущности внешней среды, с одной стороны, и средств отображения этой среды, например, ИС и их компонентов, с другой.

Принцип самоорганизации. На первоначальном этапе формирования системы СКИС, в частности, в форме создания КС УКИС, нужно обеспечить порядок организации структуры из нескольких отдельных компонентов в более сложные структуры и связи и достижения целостности КС УКИС. Второй этап характеризуется гомеостатичностью, когда система СКИС поддерживает адаптивный уровень организации в зависимости от изменения условий ее функционирования, в частности, с использованием принципа обратной связи. На третьем этапе система СКИС должна обладать возможностью самосовершенствования на базе накопления и использования опыта функционирования.

Принцип самоорганизации должен обеспечить реализацию лучших свойств системы СКИС, например, активность в улучшении качества. Эта активность может быть реализована в способности креативного управления качеством путем адекватных управляющих воздействий как на информационно-технологическом уровне в процессе диспетчеризации ИС в реальном времени, так и на организационно-техническом уровне в регламентном (плановом) времени [98].

Принцип гармонизации. Этот принцип базируется на реализации соразмерности, взаимосвязи, стройности СКИС. Эти свойства связаны с самоорганизацией [171]. В решении задач СКИС необходимо учитывать соразмерность элементов СКИС, соединение их в форме КС УКИС в единую органичную целостность во времени и пространстве.

В общем случае системе СКИС присуща спонтанность. Следует учитывать условия, когда могут быть созданы модели одного и того же компонента СКИС, противоречащие друг другу. Противоречия должны устраняться в ходе развития работ по соответствующим модулям и последующей корректировке моделей. Cистема должна иметь возможность гармонизированного саморазвития и реализации синергетики с учетом изменяющихся обстоятельств [171].

Принцип совместимости. При создании системы СКИС следует предусмотреть механизм ее совместимости с другими системами, как по уровням иерархии (соподчинения), так и между системами различных классов (координации). Это означает, что система должна обладать способностью принимать на себя функции совершенствования качества ИС различного класса и назначения. В целях реализации указанных свойств проектировщики ИС должны обеспечить совместимость системы соответствующими методами и средствами.

Принцип непрерывности. Состоит в том, что эффективность процессов совершенствования КИС обеспечивается их непрерывностью. Непрерывный характер СКИС не исключает «скачков» в эволюционном развитии качества. Это только способствует развитию и переходу функционирования ИС на более высокий уровень качества. Косвенным подтверждением этому могут быть практические достижения в области всеобщего управления качеством [125].

Принцип эффективности. Этот принцип заключается в достижении рационального соотношения между уровнем затрат на создание, внедрение и эксплуатацию системы СКИС и уровнем улучшения параметров качества, целевым результатом функционирования соответствующей ИС. Одной из основной причин для создания и внедрения системы СКИС на предприятии (фирме) должна быть экономическая целесообразность, а не просто желание получить образец новой технологии. В нашем случае эффективность моделирования СКИС можно представить в двух аспектах - научном и практическом. В научном плане эффективность, например, моделирования СКИС можно оценить через проверку адекватности моделей. Адекватность математических моделей, разработанных, например, средствами математической статистики, можно проверить путем анализа статистических оценок, проверки гипотез и др. [101,188].

Принцип автоматизации. Вместе с другими принципами и факторами обеспечивает реализацию принципа эффективности СКИС. Решение задач создания, функционирования и развития ИС в настоящее время не мыслится без применения средств автоматизации - ЭВМ, программ и др.

Принцип абстракции. Заключается в определении компонентов СКИС через абстракцию с учетом универсальности классов, свойств и отношений подобия компонентов. Могут быть выделены существенные и исключены второстепенные свойства компонентов, например, в определении первичных показателей качества ИС путем кластер-анализа статистической структуры дефектов ИС.

Принцип концептуальной общности. Принцип обусловливает необходимость строгого следования единой методологии на всех этапах создания системы СКИС и ее подсистем. В частности, должны соблюдаться правила и нормы, принятые для создания и эксплуатации КС УКИС независимо от её уровня и назначения.

Принцип стабильности решений. Предписывает необходимость следовать принятым решениям по исследованию, созданию и внедрению системы СКИС до логического завершения соответствующей задачи. Нарушение этого принципа приводит к постоянным корректировкам проектных решений, что отрицательно сказывается на времени, трудоемкости и стоимости работ.

Принцип метаинформационности. В системе СКИС следует предполагать и учитывать особую связь на уровне взаимодействия технологий обработки данных управляемой и управляющей системах, когда обработка информации будет приобретать свойство - «обработка информации о качестве обработки информации». Это свойство можно обозначить как метаинформационность, наличие которого должно учитываться на уровне принципа в методологии СКИС. Этот принцип, в частности, в задачах синтеза системы СКИС, в отличие от аналогичных систем в области промышленного производства, позволяет обеспечить создание и функционирование технологического процесса обработки данных КС УКИС на ресурсах управляемой ИС, что улучшает эффективность системы СКИС в целом [98].

Принцип идеализации. В решении задач СКИС необходим ориентир, по которому можно было бы сверять правильность решений. Этот ориентир может быть выражен в форме модели ИС с идеальными качествами. Подобная идеализированная модель иногда представляется в виде эталонной ИС, параметры которой могут содержаться в системе стандартов, технических заданий, технологических картах, инструкциях по эксплуатации и др.

Принцип формализации. Этот принцип состоит в необходимости корректного методического подхода к решению задач создания системы СКИС, применения формальных методов моделирования изучаемых и проектируемых процессов, связанных с созданием системы. Формализация в задачах СКИС рассматривается не как самоцель, а как средство реализации СКИС.

Принцип историзма. В методологии СКИС следует учитывать аспекты исторического развития качества ИС и ее компонентов в пространственном и временном отношениях [123]. Необходимо знать эволюцию СКИС и ее компонентов на протяжении всего исторического цикла рассматриваемой проблемы от ее генезиса и до настоящих дней. Более того, это принцип обусловливает необходимость и возможность прогнозирования КИС, что очень важно в задачах управления качеством ИС.

Таким образом можно сформулировать определение понятия «принцип качества информационной системы - это условие в виде правил и нормативных требований, соблюдение которого обеспечивает эффективность в решении задач совершенствования качества информационных систем»


Подобные документы

  • Методология структурного анализа и проектирования информационных систем. Базовый стандарт процессов жизненного цикла программного обеспечения. Цели и принципы формирования профилей информационных систем. Разработка идеальной модели бизнес-процессов.

    презентация [152,1 K], добавлен 07.12.2013

  • Жизненный цикл информационных систем, методологии и технологии их проектирования. Уровень целеполагания и задач организации, классификация информационных систем. Стандарты кодирования, ошибки программирования. Уровни тестирования информационных систем.

    презентация [490,2 K], добавлен 29.01.2023

  • Методологические основы оценки качества информационных ресурсов. Анализ принципов методологии, используемых при решении задач ОКФИС. Логика организации, ее теоретический базис, нормы и правила. Методы и средства моделирования информационных систем.

    контрольная работа [66,7 K], добавлен 23.01.2011

  • Факторы угроз сохранности информации в информационных системах. Требования к защите информационных систем. Классификация схем защиты информационных систем. Анализ сохранности информационных систем. Комплексная защита информации в ЭВМ.

    курсовая работа [30,8 K], добавлен 04.12.2003

  • Применение систем визуализации показателей качества воды. Принципы создания информационных систем, их назначение, цели и требования к ним. Разработка сайта и возможности CMS Joomla. Построение модели информационной системы с помощью CASE-технологий.

    дипломная работа [2,5 M], добавлен 12.08.2017

  • Анализ показателей оценки эффективности информационных систем и технологий. Расчет трудовых и стоимостных показателей и показателей достоверности информации, разработка программы для ускорения методов обработки данных. Интерфейс и листинг приложения.

    дипломная работа [1,2 M], добавлен 14.01.2012

  • Области применения и реализации информационных систем. Анализ использования Web-технологий. Создание физической и логической модели данных. Проектирование информационных систем с Web-доступом. Функции Института Искусств и Информационных Технологий.

    дипломная работа [3,8 M], добавлен 23.09.2013

  • Особенности построения и функционирования информационных систем. Понятие, цель и задачи информационной логистики, информационные потоки и системы. Виды и принципы построения логистических информационных систем. Повышение качества логистического процесса.

    контрольная работа [25,4 K], добавлен 11.11.2010

  • Развитие информационных систем. Современный рынок финансово-экономического прикладного программного обеспечения. Преимущества и недостатки внедрения автоматизированных информационных систем. Методы проектирования автоматизированных информационных систем.

    дипломная работа [1,5 M], добавлен 22.11.2015

  • Изучение деятельности фирмы СООО "Гейм Стрим", занимающейся разработкой программного обеспечения интеллектуальных систем. Проведение работы по тестированию информационных систем на степень защищенности и безопасности от разного рода информационных атак.

    отчет по практике [933,1 K], добавлен 05.12.2012

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.