Информационные технологии в экономике

Классификация по назначению. По этому принципу выделяют:

Мэйнфреймы (большие ЭВМ);

Мини ЭВМ;

Настольные персональные компьютеры;

Рабочие станции;

Серверы начального и высокого уровня;

Суперкомпьютеры.

Мэйнфреймы (Mainframe). Это многопользовательские вычислительные системы, имеющие центральный блок с большой вычислительной мощностью и значительными информационными ресурсами, к которому присоединяется большое число рабочих мест с минимальной оснащенностью (видеотерминал, клавиатура, мышь). Их применяют для решения научных, военных задач, требующих обработки очень больших массивов данных, такие компьютеры могут обслуживать целые отрасли народного хозяйства. Быстродействие мэйнфреймов составляет миллионы операций в секунду, оперативная память - один и более Гигабайт.

Мини ЭВМ. От больших компьютеров компьютеры этой группы отличаются меньшими размерами, меньшей производительностью и стоимостью. Такие компьютеры используются крупными предприятиями, научными учреждениями, банками.

Персональные компьютеры (ПК). Многие современные модели персональных компьютеров превосходят большие ЭВМ 70-х годов, мини ЭВМ 80-х годов. ПК применяются для решения задач автоматизации управления предприятиями, автоматизации учебного процесса, индивидуальной работы пользователя. Особенно широкую популярность ПК получили в связи с бурным развитием сети Интернет. Персонального компьютера вполне достаточно для использования всемирной сети в качестве источника научной, справочной, учебной и др. информации. На характеристиках и возможностях персонального компьютера мы остановимся позднее.

Рабочие станции предназначены для инженеров и пользователей настольных издательских систем, там, где нужно работать со сложной графикой.

Серверы начального и высокого уровня. На сервер начального уровня устанавливают один или два процессора. Сервер начального уровня может поддерживать небольшую локальную сеть (до 40 пользователей). Серверы высокого уровня имеют обычно от двух до восьми процессоров, не менее двух источников питания. Серверы содержат большие объемы оперативной и дисковой памяти.

Суперкомпьютеры. Применяются для решения задач в области метеорологии, аэродинамики, сейсмологии, различных военных исследованиях, в атомной и ядерной физике, физике плазмы, математическом моделировании сложных систем. Производительность суперкомпьютеров измеряется в триллионах операций с «плавающей точкой» в секунду, так называемых терафлопах. Например, для предсказания погоды используется 1024-процессорный компьютер Cray T3E900 фирмы SGI, показавший производительность 69 Гфлоп (миллиардов операций с плавающей точкой в секунду) на программе по прогнозированию погодных катаклизмов (HILARM). Этот же компьютер, но оснащенный 1328 процессорами, показал производительность 1,195 Тфлоп, что позволило предсказывать стихийные бедствия за 6 часов до их начала. Компьютер Cray T3E900 используется для построения трехмерных моделей гелиосферы, моделирования процессов, протекающих в земной коре и др.

Классификация по спецификации РС99. Начиная с 1999 г. в области персональных компьютеров начал действовать международный сертификационный стандарт -- спецификация РС99. В соответствии с этой классификацией выделяют следующие категории персональных компьютеров:

Consumer PC (массовый ПК);

Office PC (офисный ПК);

Mobile PC (мобильный, переносной);

Workstation PC (рабочая станция);

Entertainment PC (развлекательный ПК).

Классификация по размерам. Персональные компьютеры можно классифицировать по типоразмерам: Настольные; портативные (notebook); карманные (palmtop).

Технология электронной обработки задач

Технология электронной обработки задач -- совокупность строго регламентированных человеко-машинных операций, выполняемых в определенной последовательности, начиная от момента создания первичного бухгалтерского документа и заканчивая составлением сводной финансовой отчетности.

Современный этап характеризуется созданием новой компьютерной информационной технологии на базе децентрализованной обработки бухгалтерских задач. Рассмотрим ее отличительные моменты:

1. Применение компьютеров, установленных на рабочем месте пользователя, где решение задач выполняется бухгалтером непосредственно на его рабочем месте.

2. Формирование локальных и многоуровневых вычислительных сетей, обеспечивающих интегрированную обработку экономических задач различных подразделений предприятия (организации, фирмы).

3. Существенное увеличение состава бухгалтерских расчетов, выполняемых вычислительной техникой.

4. Создание единой распределенной базы данных предприятия для различных подразделений.

5. Возможность формирования машиной первичных бухгалтерских документов, что обеспечивает переход к безбумажной технологии и сокращает трудоемкость операций по сбору и регистрации документов.

6. Интеграция решения комплексов бухгалтерских задач.

7. Возможность организации информационно-справочного обслуживания бухгалтера путем осуществления диалогового режима.

Новая интегрированная технология -- сложный информационно-технологический и программный комплекс, проектируемый в тесной взаимосвязи. Технологический процесс разрабатывается в ходе составления рабочего проекта. Все операции технологического процесса выполняются на ЭВМ последовательно, на одном рабочем месте и в соответствии со структурой.

Основой обработки учетных задач являются различные виды информационных массивов.

Первый вид связан с процессами сбора и регистрации первичных документов. При использовании ЭВМ появляется возможность формирования их машиной, что автоматизирует процесс создания документов. Однако не исключена возможность поступления на ЭВМ и первичных документов, заполненных ручным способом.

Второй вид информационного обеспечения -- файлы переменной и условно-постоянной информации на машинных носителях и в памяти ЭВМ (база данных). Файлы переменной информации формируются на основании данных первичных документов и используются однократно при решении задачи за определенный период (например, массивы рабочих нарядов, приходных ордеров, расходных кассовых ордеров, накладных и др.).

Файлы условно-постоянной информации создаются однократно при внедрении проекта, используются многократно и периодически корректируются. К ним относятся массивы различных нормативов, справочные данные, инвентарные карточки учета основных средств, персональные карточки работающих и др.

В условиях децентрализованной обработки, когда все операции технологического процесса выполняются бухгалтером на его рабочем месте, несколько меняется содержание традиционно сложившихся этапов технологического процесса. Выполнение всех операций определяет меню программы, которое высвечивается на экране сразу же после включения машины. Меню представляет собой перечень блоков (модулей) программы, где каждый модуль выполняет определенные функции технологического процесса, начиная от ввода первичных документов и заканчивая составлением сводных отчетов.

В технологическом процессе, выполняемом на ЭВМ, можно выделить следующие этапы:

· подготовительный;

· начальный;

· основной.

Подготовительный этап связан с подготовкой программы и информационной базы к работе. Особенное значение этот этап приобретает в начальный период, при внедрении задачи. Бухгалтер заносит в машину справочные данные предприятия, корректирует план бухгалтерских счетов и состав типовых проводок. Заполняются и корректируются различные справочники: подразделений, предприятий, материалов, поставщиков, покупателей и т.д. При внедрении проекта один раз вручную вводятся остатки по балансовым счетам; далее они получаются автоматически.

Начальный этап связан с операциями сбора и регистрацией первичных документов. Как уже отмечалось, возможно формирование документов вручную или автоматически.

Программа ввода документов предусматривает выполнение следующих функций:

· составление регистра введенных документов с присвоением уникального их номера, даты выписки и других признаков;

· автоматический ввод в документ справочных и условно-постоянных признаков (поставщики, цена и др.);

· преобразование введенной цифровой информации в алфавитную;

· автоматическое выполнение проводок в журнале хозяйственных операций;

· удаление неверных документов;

· контроль и корректировка неверной информации;

· печать первичного документа;

· дублирование документов.

Начальный этап заканчивается размещением данных документов в базовые массивы.

Основной этап является завершающим этапом работы с программой и связан с получением различных отчетных форм. В ходе выполнения основного этапа машиной обеспечивается получение из базы данных различных комбинированных (рабочих) массивов, используемых для составления отчетов. Каждый рабочий массив подлежит сортировке по какому-либо ключевому слову (например, номенклатурному номеру материала) и подсчету в нем итоговых данных.

Организация корпоративных информационных систем. Понятие корпоративных информационных систем. Системы управления ЕРП И МРП 2.

Корпоративная информационная система (КИС) -- это информационная система, поддерживающая оперативный и управленческий учет на предприятии и представляющая информацию для оперативного принятия управленческих решений. Несмотря на то, что нет стандартов, определяющих функционирование КИС, рассмотрим широко распространенные методологии: MRP II (Manufacturing Resource Planning) и ERP (Enterprise Resource Planning) американской исследовательской компании Gartner Group.

MRP II и более новая методология ERP фактически являются стандартами управления бизнесом, реализованными во всех прогрессивных программных продуктах масштаба предприятия. Российские подходы к этой области ограничиваются описанием системы автоматизированных систем управления (АСУ), а это технологические приемы и методические указания, позволяющие придерживаться определенных правил при создании систем автоматизации различных видов деятельности предприятия: системы автоматизированного проектирования (САПР), автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУТП).

Специалисты в области КИС -- Е. Монахова и И. Альтшулер дают следующую формулировку: корпоративная информационная система --это управленческая идеология, объединяющая бизнес-стратегию предприятия (с выстроенной для ее реализации структурой) и передовые информационные технологии. Центр тяжести при этом лежит на отработанной структуре управления, автоматизация выполняет второстепенную, инструментальную роль. Обобщенная структура управления бизнесом включает в себя четыре основных блока: сам объект управления, блок управления, ресурсы и математическую модель (которая распадается на три, а иногда и больше, разновидности -- модель текущего состояния, переходного состояния и конечного состояния). Все остальное -- это правила взаимодействия между ними.

«Корпоративность» в термине КИС означает соответствие системы нуждам крупной фирмы, имеющей сложную территориальную структуру. Кроме того, информационная система отдельных составляющих фирму подразделений (финансовых, экономических, маркетинговых и других) не может претендовать на корпоративность. Только полнофункциональная система может по праву быть охарактеризована как КИС.

Основная задача КИС состоит в поддержке функционирования и развития предприятия. Смыслом существования любого коммерческого предприятия, как известно, является получение прибыли. Несмотря на то, что сферы деятельности предприятии (производство, услуги) могут быть самыми различными, в общем виде задачи управления схожи. Они заключаются в организации управления поступающими на вход предприятия ресурсами для получения на выходе необходимого результата. Таким образом, можно сделать вывод о том, что информационная структура организации должна быть описана характерными законами управления, регламентирующими управляющие воздействия на систему.

Крупному промышленному предприятию целесообразно использовать КИС, которая соответствует законам управления MRP II. Такие КИС способны предоставить руководителю необходимую информацию о возможности выполнения заявок на поставку продукции. Другими КИС являются интегрированные системы управления предприятием, так называемые, ERP-системы.

В то время, как MRP II и ERP-системы однозначно соответствуют определению КИС, интегрированные системы управления предприятием нельзя отождествлять с КИС. Рассмотрим взаимоотношения ИСУП и КИС на нижнем уровне управления (операционном) и верхнем (стратегическом).

Исходными данными для КИС являются данные об основных ресурсах, которыми необходимо управлять (финансовых, материальных, кадровых, информационных), которые на выходе трансформируются в результат основной деятельности предприятия. По мере движения вверх по управленческой пирамиде происходит структурирование первичной информации, ее отбор, и отчеты для высшего руководства содержат несколько значимых для выработки стратегических решении величин. Интегрированные системы управления предприятием охватывают слой, осуществляющий оперативный учет (OLTP -- On-Line Transaction Processing), и слой, в котором хранятся структурированные (то есть систематизированные в соответствии с требованиями среднего управляющего персонала) корпоративные данные. Вместе они образуют управленческую ИС нижнего уровня (Management Information System -- MIS), позволяющую менеджерам видеть информацию интересующую конкретно их. Большинство ИСУП являются фундаментом для построения КИС. Выделенный нами стратегический слой начинается с систем подложки принятия решений (Decision Support System -- DSS), которые могут включать в себя ситуационные центры, средства многомерного анализа данных и прочие инструменты аналитической обработки (On-Line Analytic Processing -- OLAP). Используемые на том уровне специальные математические методы позволяют прогнозировать динамику различных показателей, анализировать затраты по разным видам деятельности, уяснять их детальную структуру, формировать подробные бюджеты по разным схемам.

Можно выделить несколько типов предприятий, в зависимости от числа видов конечной продукции и объема выпуска в натуральных показателях:

предприятия единичного производства; для таких предприятий характерно большое разнообразие выпускаемой продукции;

предприятия мелкосерийного, серийного и крупносерийного типа производства; при этом, чем выше серийность, тем ниже универсальность оборудования и уже специализация рабочих, меньше видов готовой продукции;

предприятия массового производства; для таких предприятии характерно узкоспециализированное оборудование (конвейеры, поточные линии, технологические комплексы), множество видов выпускаемой продукции с максимальный объемом выпуска.

Каждому из вышеперечисленных пяти типов производства соответствуют свои методы управления. Для предприятий первого типа - это сетевые модели: методы PERT и MRP II, для второго, третьего и четвертого типов -- это MRP II. Для предприятий пятого типа -- методы Just-In-Time (JIT или их еще называют «канбан»), в ряде случаев методы MRP II. Несмотря на то, что для предприятий с непрерывным производством нет общепризнанных методов управления, может использоваться MRP II.

Методы управления JIT ориентированы на организацию бездефектного производства при минимуме издержек. Методы «канбан» появились впервые в Японии, в России очень сложно назвать предприятие, работающее по таким принципам. Поэтому исключим JIT из рассмотрения. Основное внимание сфокусируем на методах управления MRPII и их своеобразной корпоративной надстройке -- ERP.

Еще в 60-х годах усилиями американских исследователей был разработан метод расчета необходимых для производства материалов, получивший название MRP.

В первой версии MRP систем (Material Requirement Planning - управление материальными ресурсами) были собраны и интегрированы все имеющиеся в то время в наличии экономические модели, пригодные для планирования производства. Эти системы постоянно отслеживают состояние каждого материала, работают со спецификациями и реализуют принцип объемно-календарного планирования.

Система, имея на входе данные о наличии материалов на складе, и зная, что именно требуется для производства конечного продукта, а также, имея возможность соотнести производственный цикл с временной шкалой, способна предоставить в руки управляющего ценную информацию, которая позволит оптимально (с точки зрения сроков закупки и производства) спланировать процесс производства. Более конкретно система отлеживает движение материалов с тем, чтобы оптимизировать процесс выработки решений о заказе новых поставок.

Недостаток MRP систем - необходимые материалы и комплектующие планировались без учета необходимых ресурсов для превращения их в готовую продукцию: производственных мощностей, людских и финансовых ресурсов, складских помещений и т.п.

Программы усложнялись: в них появилось понятие замкнутого цикла. Информация, генерируемая системой, в обязательном порядке учитывалась и становилась причиной для изменения входных данных в следующей итерации, тем самым системе были приданы динамические свойства. Этим свойством обладают рассматриваемые динамические системы оперативного управления предприятием. В них используется сходный математический аппарат, и даже в ряде случаев - подобная информационная технология - динамика систем.

В результате системы, названные MRPII (Manufacturing Resource Planning - управление ресурсами предприятия), получили функции, позволяющие анализировать слабые места производственного цикла, приводящие к увеличению производственных затрат. Использование ряда алгоритмов, прежде всего динамики систем, позволило моделировать производственный процесс и планировать производственные мощности. А в случае наличия более менее достоверного прогноза спроса на ту или иную продукцию, всегда можно экспериментировать и сказать, возможно ли, произвести необходимый объём продукции на имеющихся мощностях и, если нет, то что именно требуется приобрести в дополнение к тому, что уже есть.

Итак, если система класса MRP предназначена для эффективного управления имеющимися ресурсами, то в системе класса MRPII уже встроен аналитический аппарат, с помощью которого можно с приемлемой точностью делать прогнозы.

Модули MRPII:

1. Составление основного плана производства.

2. Планирование необходимых материалов.

3. Спецификации и технологические маршруты изделий.

4. Диспетчирование - управление производством.

5. Планирование производственных мощностей.

6. Управление цехами по уровню незавершенного производства.

7. Управление запасами многих предприятий или дистрибьюторских центров.

8. Материально-техническое снабжение.

9. Управление издержками.

10. Управление финансами.

11. Планирование и контроль производственных операций.

12. Планирование продаж и производство.

13. Моделирование.

14. Оценка результатов деятельности.

15. Управление спросом.

Первые 10 модулей - основа, на которую можно «навешивать» модули №№ 11-15, а также свои собственные модули.

Главное свойство MRPII систем - функции и модули, их реализующие, тесно между собой интегрированы.

Интеграция обладает синергетическим эффектом: _ результаты работы каждого модуля анализируются системой в целом, что позволяет учесть произошедшие изменения сразу в системе в целом и во всех её частях.

С одной стороны, это повышает эффективность работы системы, а с другой - повышает её устойчивость к изменениям внутренних и внешних условий.

Руководители предприятия получают уникальный шанс увидеть все производственные и финансовые потоки подконтрольной им структуры. Это приводит к значительному сокращению затрат, что подчас способно в несколько, а то и в несколько десятков раз окупить затраты на приобретение и внедрение MRPII системы. Это тем более справедливо для недорогих динамических систем оперативного управления предприятием, которые позволяют увидеть все взаимосвязанные производственные и финансовые потоки с нужной для восприятия руководителя степенью детализации - руководителю нет нужды знать прохождение каждой заявки: это заслоняет картину в целом.

ERP системы (Enterprise Resource Planning - планирование ресурсов предприятия) - это расширение идеологии MRPII систем на непроизводственные организации и попытка интегрировать все подразделения и все функции организации, я том числе и предприятия в единой компьютерной системе. По большому счету, ERP - это всего лишь новое маркетинговое имя для MRPII системы, придуманное агентством Gardner Group и раскрученное большинством поставщиков этих систем.

ERP системы относятся к классу учетно-транзакционных компьютерных систем управления предприятием (в основном западных производителей) предназначены для планирования и управления всеми ресурсами предприятия, необходимыми для производства, реализации и учета продукции.

Недостатка у ERP систем - три: большая цена (сотни тысяч - миллионы долларов), причем затраты на внедрение в несколько раз превышают стоимость программного комплекса, большой срок внедрения (1,5 - 2 года) и стандартное программное обеспечение, что вынуждает подгонять предприятие под систему («хвост виляет собакой»). Да, иногда необходимо, перестраивать предприятие, но под цели бизнеса, а не стандартную КИС.

Не все предприятия потянут дорогостоящую КИС, да и не всем она нужна, или не все функции нужны, например, автоматическая (без участия человека) генерация заданий для производства или заказов поставщику. Стоимость ненужных функций-модулей может превзойти эффект от их использования.

Резюмируя вышесказанное можно отметить, что использование западных технологий на российском предприятии затруднено. Процесс адаптации ее к российским особенностям требует очень больших затрат времени и денег и не всегда приводит к желаемым результатам. Много крупнейших российских предприятий (например, РАО «Газпром») уже пытались внедрить подобные системы, но столкнулись с большими трудностями в процессе их практической эксплуатации.

В данной ситуации способом устранения основных недостатков западных систем может стать использование КИС отечественных производителей. Самые известные из них - «Галактика», «Парус», «АйТи», которые активно работают над созданием корпоративных программных продуктов. Эти продукты не следует относить к системам класса ERP, но они являются платформой на базе которой тоже можно построить MRP-решение. В нижней ценовой категории находится платформа 1С, теоретически на базе инструментария от 1С возможно построить систему, которая формально отвечала бы стандартам MRP. Для ОАО «Электроагрегат», которое не готово платить за автоматизацию более 10000-20000 долларов - это вполне может оказать приемлемым решением.

Существуют также средства самостоятельного автоматизированного проектирования КИС, силами собственного отдела АСУ - это CASE-средства.

Использование кейс технологий при проектирования АИС

Минимальные затраты на разработку и эксплуатацию АИС предприятия обеспечивают средства автоматизации проектирования -- CASE-технологии. CASE (Computer-Aided Software Engineering) -- система, поддерживающая проектирование, выбор архитектуры и написание программного обеспечения с помощью компьютера. С ее помощью описываются предметная область, входящие в нее объекты, их свойства, связи между объектами и их свойствами. В результате формируется модель, описывающая основных пользователей АИС, их полномочия, потоки документов между ними. В ходе описания в памяти ЭВМ создается информационная база проектирования.

В настоящее время существует множество CASE-систем, различающихся по степени компьютерной поддержки этапов разработки АИС. Часть из них обеспечивает только графическое представление функций подразделений предприятия и потоков информации между ними, в других автоматизированы процедуры описания баз данных и составления некоторых программ.

В основе CASE-технологии лежит процесс выявления функций отдельных элементов АИС и информационных потоков. Каждое рабочее место описывается как технологический модуль, в котором происходит преобразование информации. Каждый модуль изменяет находящиеся в нем данные и функции в зависимости от управляющих параметров и информации, получаемой от пользователя или других модулей. Модуль системы может передавать информацию или управлять другим модулем. Для связанных между собой функциональных блоков определяют механизм, описывающий правила их взаимодействия. В конечном итоге составляется полная модель системы со всеми необходимыми пояснениями и спецификациями.

Реализация функциональных задач управления на каждом предприятии зависит от множества факторов: состава и содержания документации, используемых методов планирования и учета, сложности и масштабности выпускаемой продукции, распределения функций между управленческими сотрудниками, технологии производства и т.д.

Термин CASE (Computer Aided System/Software Engineering) используется в довольно широком смысле. Первоначальное значение термина CASE, ограниченное вопросами автоматизации разработки только лишь программного обеспечения, в настоящее время приобрело новый смысл, охватывающий процесс разработки сложных ИС в целом. С самого начала CASE-технологии развивались с целью преодоления ограничений при использовании структурной методологии проектирования (сложности понимания, высокой трудоемкости и стоимости использования, трудности внесения изменений в проектные спецификации и т.д.) за счет ее автоматизации и интеграции поддерживающих средств. Таким образом, CASE-технологии не могут считаться самостоятельными, они только обеспечивают, как минимум, высокую эффективность их применения, а в некоторых случаях и принципиальную возможность применения соответствующей методологии. Большинство существующих CASE-систем ориентировано на автоматизацию проектирования программного обеспечения и основано на методологиях структурного (в основном) или объектно-ориентированного проектирования и программирования, использующих спецификации в виде диаграмм или текстов для описания системных требований, связей между моделями системы, динамики поведения системы и архитектуры программных средств. В последнее время стали появляться CASE-системы, уделяющие основное внимание проблемам спецификации и моделирования технических средств.

Наибольшая потребность в использовании CASE-систем испытывается на начальных этапах разработки, а именно на этапах анализа и спецификации требований к ИС. Это объясняется тем, что цена ошибок, допущенных на начальных этапах, на несколько порядков превышает цену ошибок, выявленных на более поздних этапах разработки.

Появлению CASE-технологии предшествовали исследования в области методологии программирования. Программирование обрело черты системного подхода с разработкой и внедрением языков высокого уровня, методов структурного и модульного программирования, языков проектирования и средств их поддержки, формальных и неформальных языков описания системных требований и спецификаций и т.д. Кроме того, этому способствовали перечисленные ниже факторы:

подготовка аналитиков и программистов, восприимчивых к концепциям модульного и структурного программирования;

широкое внедрение и постоянный рост производительности персональных ЭВМ, позволяющих использовать эффективные графические средства и автоматизировать большинство этапов проектирования;

внедрение сетевой технологии, предоставившей возможность объединения усилий отдельных исполнителей в единый процесс проектирования путем использования разделяемой базы данных, содержащей необходимую информацию о проекте.

Преимущества CASE-технологии по сравнению с традиционной технологией оригинального проектирования сводятся к следующему:

улучшение качества разрабатываемого программного приложения за счет средств автоматического контроля и генерации;

возможность повторного использования компонентов разработки;

поддержание адаптивности и сопровождения АИС;

снижение времени создания системы, что позволяет на ранних стадиях проектирования получить прототип будущей системы и оценить его;

освобождение разработчиков от рутинной работы по документированию проекта, так как при этом используется встроенный документатор;

возможность коллективной разработки АИС в режиме реального времени.

CASE-технология в рамках методологии включает в себя методы, с помощью которых на основе графической нотации строятся диаграммы, поддерживаемые инструментальной средой.

Методология определяет шаги и этапность реализации проекта, а также правила использования методов, с помощью которых разрабатывается проект.

Метод - это процедура или техника генерации описаний компонентов ЭИС (например, проектирование потоков и структур данных).

Нотация - отображение структуры системы, элементов данных, этапов обработки с помощью специальных графических символов диаграмм, а также описание проекта системы на формальных и естественных языках.

Инструментальные средства CASE - специальные программы, которые поддерживают одну или несколько методологий анализа и проектирования ИС.

Рассмотрим архитектуру CASE-средства

Ядром системы является база данных проекта - репозиторий (словарь данных). Он представляет собой специализированную базу данных, предназначенную для отображения состояния проектируемой АИС в каждый момент времени. Объекты всех диаграмм синхронизированы на основе общей информации словаря данных.

Репозиторий содержит информацию об объектах проектируемой ЭИС и взаимосвязях между ними, все подсистемы обмениваются данными с ним. В репозиторий хранятся описания следующих объектов: проектировщиков и их прав доступа к различным компонентам системы; организационных структур; диаграмм; компонентов диаграмм; связей между диаграммами; структур данных; программных модулей; процедур; библиотеки модулей и т.д.

Графические средства моделирования предметной области позволяют разработчикам АИС в наглядном виде изучать существующую информационную систему, перестраивать ее в соответствии с поставленными целями и имеющимися ограничениями. Все модификации диаграмм, выполняемых разработчиками в интерактивном (диалоговом) режиме, вводятся в словарь данных, контролируются с общесистемной точки зрения и могут использоваться для дальнейшей генерации действующих функциональных приложений. В любой момент времени диаграммы могут быть распечатаны для включения в техническую документацию проекта.

Графический редактор диаграмм предназначен для отображения в графическом виде в заданной нотации проектируемой АИС. Он позволяет выполнять следующие операции:

создавать элементы диаграмм и взаимосвязи между ними;

задавать описания элементов диаграмм;

задавать описания связей между элементами диаграмм;

редактировать элементы диаграмм, их взаимосвязи и описания.

Верификатор диаграмм служит для контроля правильности построения диаграмм в заданной методологии проектирования АИС. Он выполняет следующие функции:

мониторинг правильности построения диаграмм;

диагностику и выдачу сообщений об ошибках;

выделение на диаграмме ошибочных элементов.

Документатор проекта позволяет получать информацию о состоянии проекта в виде различных отчетов. Отчеты могут строиться по нескольким признакам, например по времени, автору, элементам диаграмм, диаграмме или проекту в целом.

Администратор проекта представляет собой инструменты, необходимые для выполнения следующих административных функций:

инициализации проекта;

задания начальных параметров проекта;

назначения и изменения прав доступа к элементам проекта;

мониторинга выполнения проекта.

Сервис представляет собой набор системных утилит по обслуживанию репозитория. Данные утилиты выполняют функции архивации данных, восстановления данных и создания нового репозитория.

Современные CASE-системы классифицируются по следующим признакам:

1) по поддерживаемым, методологиям проектирования, функционально (структурно) - ориентированные, объектно-ориентированные и комплексно-ориентированные (набор методологий проектирования);

2) по поддерживаемым графическим нотациям построения диаграмм: с фиксированной нотацией, с отдельными нотациями и наиболее распространенными нотациями;

3) по степени интегрированности: tools (отдельные локальные средства), toolkit (набор неинтегрированных средств, охватывающих большинство этапов разработки ЭИС) и workbench (полностью интегрированные средства, связанные общей базой проектных данных - репозиторием);

4) по типу и архитектуре вычислительной техники: ориентированные на ПЭВМ, ориентированные на локальную вычислительную сеть (ЛВС), ориентированные на глобальную вычислительную сеть (ГВС) и смешанного типа;

5) по режиму коллективной разработки проекта: не поддерживающие коллективную разработку, ориентированные на режим реального времени разработки проекта, ориентированные на режим объединения подпроектов;

6) по типу операционной системы (ОС): работающие под управлением WINDOWS 3.11 и выше; работающие под управлением UNIX и работающие под управлением различных ОС (WINDOWS, UNIX, OS/2 и др.).

Все современные CASE-средства могут быть классифицированы в основном по типам и категориям. Классификация по типам отражает функциональную ориентацию CASE-средств на те или иные процессы ЖЦ. Классификация по категориям определяет степень интегрированности по выполняемым функциям и включает отдельные локальные средства, решающие небольшие автономные задачи (tools), набор частично интегрированных средств, охватывающих большинство этапов жизненного цикла ИС (toolkit) и полностью интегрированные средства, поддерживающие весь ЖЦ ИС и связанные общим репозиторием. Помимо этого, CASE-средства можно классифицировать по следующим признакам:

применяемым методологиям и моделям систем и БД;

степени интегрированности с СУБД;

доступным платформам.

Классификация по типам в основном совпадает с компонентным составом CASE-средств и включает следующие основные типы:

средства анализа (Upper CASE), предназначенные для построения и анализа моделей предметной области (Design/IDEF (Meta Software), ВРwin (Logic Work));

средства анализа и проектирования (Middel CASE), поддерживающие наиболее распространенные методологии проектирования и использующиеся для создания проектных спецификаций (Vantage Team Builder (Сауenne), Designer/2000 (ORACLE), Silverrun (СSА), РRО-IV (МсDonnell Douglass), САSЕ.Аналитак (МакроПроджект)). Выходом таких средств являются спецификации компонентов и интерфейсов системы, архитектуры системы, алгоритмов и структур данных;

средства проектирования баз данных, обеспечивающие моделирование данных и генерацию схем баз данных (как правило, на языке SQL) для наиболее распространенных СУБД. К ним относятся ERwin (Logic Works), S-Designor (SDP) и DataBase Designer (ORACLE). Средства проектирования баз данных имеются также в составе САSЕ-средств Vantage Team Builder, Designer/2000, Silverrun и РRО-IV;

средства разработки приложений. К ним относятся средства 4GL (Uniface (Compuware), JAM (JYACC), PowerBuilder (Sybase), Developer/2000 (ORACLE), New Era (Informix), SQL Windows (Gupta), Delphi (Borland) и др.) и генераторы кодов, входящие в состав Vantage Team Builder, РRО-IV и частично - в Silverrun;

средства реинжиниринга, обеспечивающие анализ программных кодов и схем баз данных и формирование на их основе различных моделей и проектных спецификаций. Средства анализа схем БД и формирования ERD входят в состав Vantage Team Builder, РRО-IV, Silverrun, Designer/2000, ERwin и S-Designor. В области анализа программных кодов наибольшее распространение получают объектно-ориентированные САSЕ-средства, обеспечивающие реинжиниринг программ на языке С++ (Rational Rose (Rational Software), Object (Сауеnnе)).

Российский рынок программного обеспечения располагает следующими наиболее развитыми CASE-средствами:

Vantage Team Builder (Westmount I-CASE);

Designer/2000;

Silverrun;

ERwin+BPwin;

S-Designor;

САSЕ. Аналитик.

Кроме того, на рынке постоянно появляются как новые для отечественных пользователей системы (например, CASE /4/0, PRO-IV, System Architect, Visible Analyst Workbench, EasyCASE), так и новые версии и модификации перечисленных систем.

4.Компьютерные технологии моделирования управления

Функциональное моделирование является важным элементом анализа, который выполняется на начальном этапе проектирования любой автоматизированной информационной системы, в том числе и системы управления предприятием. Разработка и анализ функциональной модели деятельности предприятия позволяет достаточно глубоко погрузиться в предметную область, выявить бизнес-процессы, используемые на предприятии, определить информационные потоки, выявить узкие места в деятельности предприятия.

Бизнес-модель предприятия может создаваться с помощью различных инструментов. В настоящее время проработаны ряд методологий, позволяющих взяться за создание функционально-информационного описания бизнес-процессов предприятия. Функциональная модель представляет собой структурированное изображение функций производственной системы или среды, информации и объектов, связывающих эти функции.

Существуют различные методологии построения ИС, наиболее известными являются следующие:

структурный подход;

объектно-ориентированный подход;

CASE (Computer Aided Software Engineering);

реинжиниринг программного обеспечения.

Для структурного подхода характерно выполнение «шаг за шагом, сверху вниз». Каждый шаг строится на основе предыдущего. В данном подходе используется структурный анализ, структурный дизайн, структурное программирование, диаграммы потоков данных.

Структурный анализ определяет входы, процессы, выходы системы. Система разбивается на подсистемы или модули (декомпозиция), затем строится графическая модель информационных потоков. На диаграммах потоков данных отображаются компоненты процесса, потоки данных.

Для целей структурного анализа традиционно используются три группы средств, иллюстрирующих:

функции, которые система должна выполнять;

отношения между данными;

зависящее от времени поведение системы (аспекты реалького времени).

Среди многообразия графических нотаций, используемых для решения перечисленных задач, в методологиях структурного анализа наиболее часто и эффективно применяются следующие:

DFD (Data Flow Diagrams) -- диаграммы потоков данных совместно со словарями данных и спецификациями процессов (мини-спецификациями);

ERD (Entity-Relationship Diagrams) -- диаграммы «сущность-связь»;

STD (State Transition Diagrams) -- диаграммы переходов состояний -- они содержат графические и текстовые средства моделирования: первые -- для удобства отображения основных компонент модели, вторые -- для обеспечения точного определения ее компонент и связей.

Классическая DFD показывает внешние по отношению к системе источники и стоки (адресаты) данных, идентифицирует логические функции (процессы) и группы элементов данных, связывающие одну функцию с другой (потоки), а также идентифицирует хранилища (накопители) данных, к которым осуществляется доступ. Структуры потоков данных и определения их компонент хранятся и анализируются в словаре данных. Каждая логическая функция (процесс) может быть детализирована с помощью DFD нижнего уровня; когда дальнейшая детализация перестает быть полезной, переходят к выражению логики функции при помощи спецификации процесса (мини-спецификации). Содержимое каждого хранилища также сохраняют в словаре данных, модель данных хранилища раскрывается с помощью ERD. В случае наличия реального времени DFD дополняется средствами описания зависящего от времени поведения системы, раскрывающимися с помощью STD. Эти взаимосвязи показаны на рис. 10.

Необходимо отметить, что для функционального моделирования наряду с DFD достаточно часто применяется и другая нотация -- SADT (точнее, ее стандартизованное подмножество IDEF0).

Таким образом, перечисленные выше средства позволяют сделать полное описание системы независимо от того, является ли она существующей или разрабатываемой с нуля. Такое подробное описание того, что должна делать система, освобожденное насколько это возможно от рассмотрения путей реализации, получило название спецификации требований, дающей проектировщику, реализующему следующий этап ЖЦ, четкое представление о конечных результатах, которые должны быть достигнуты.

Диаграммы потоков данных (DFD -- Data Flow Diagramm) строятся из следующих элементов: функция, поток данных, хранилище данных, внешняя сущность (см. табл.5). Такой тип обозначений элементов DFD-диаграммы получил название "нотация Йордона-Де Марко", по именам разработавших его специалистов. Функции, хранилища и внешние сущности на DFD-диаграмме связываются дугами, представляющими потоки данных. Дуги могут разветвляться или сливаться, что означает, соответственно, разделение потока данных на части, либо слияние объектов. При интерпретации DFD-диаграммы используются следующие правила:

Функции преобразуют входящие потоки данных в выходящие.

Хранилища данных не изменяют потоки данных, а служат только для хранения поступающих объектов.

Таблица 5 Элементы диаграммы потоков данных

Помимо этого, для каждого информационного потока и хранилища определяются связанные с ними элементы данных. Каждому элементу данных присваивается имя, также для него может быть указан тип данных и формат. Именно эта информация является исходной на следующем этапе проектирования -- построении модели "сущность-связь". При этом, как правило, информационные хранилища преобразуются в сущности, проектировщику остается только решить вопрос с использованием элементов данных, не связанных с хранилищами.

Построим DFD-диаграмму для предприятия, строящего свою деятельность по принципу "изготовление на заказ". На основании полученных заказов формируется план выпуска продукции на определенный период. В соответствии с этим планом определяются потребность в комплектующих изделиях и материалах, а также график загрузки производственного оборудования. После изготовления продукции и проведения платежей, готовая продукция отправляется заказчику.

Рис.3. Функциональная модель

На рис. 3. представлена функциональная модель описываемого предприятия. Эта диаграмма представляет самый верхний уровень функциональной модели. Естественно, это весьма грубое описание предметной области. Уточнение модели производится путем детализации необходимых функций на DFD-диаграмме следующего уровня. Так мы можем разбить функцию "Определение потребностей и обеспечение материалами" на подфункции "Определение потребностей", "Поиск поставщиков", "Заключение и анализ договоров на поставку", "Контроль платежей", "Контроль поставок", связанные собственными потоками данных, которые будут представлены на отдельной диаграмме. Детализация модели должна производиться до тех пор, пока она не будет содержать всю информацию, необходимую для построения информационной системы.

Другие нотации, используемые при построении диаграмм потоков данных. Помимо нотации Йордона-Де Марко для элементов DFD-диаграмм могут использоваться и другие условные обозначения (ОМТ, SSADM, нотация Гейна-Сарсона и т.д.). Все они обладают практически одинаковой функциональностью и различаются лишь в деталях. Например, в нотации Гейна-Сарсона для обозначения функций используются прямоугольники с закругленными углами, а также не рассматриваются управляющие потоки данных. В остальном эти системы обозначений эквивалентны.

Инструментальные средства проектирования (CASE-системы), как правило, поддерживают несколько нотаций представления DFD-диаграмм. Одной из таких систем является Power Designer компании Sybase, который включает следующие модули:

Process Analyst -- построение диаграмм потоков данных с использованием любой из вышеупомянутых нотаций

Data Analyst -- построение диаграмм "сущность-связь" и преобразование ее в реляционную модель

Application Modeller -- средство для генерации приложений

Методология SADT (IDEF0). Методология SADT (Structured Analisys and Design Technique) разработана Дугласом Т. Россом в 1969-73 годах. Она изначально создавалась для проектирования систем более общего назначения по сравнению с другими структурными методами, выросшими из проектирования программного обеспечения. IDEF0 (подмножество SADT) используется для моделирования бизнес-процессов в организационных системах и имеет развитые процедуры поддержки коллективной работы. Методология IDEF0 (Руководящий документ Госстандарта РФ "Методология функционального моделирования IDEF0") предназначена для функционального моделирования, то есть моделирования выполнения функций объекта, путем создания описательной графической модели, показывающей что, как и кем делается в рамках функционирования предприятия.

В терминах IDEF0 система представляется в виде комбинации блоков и дуг (см. рис. 11). Блоки представляют функции системы, дуги представляют множество объектов (физические объекты, информация или действия, которые образуют связи между функциональными блоками). Место соединения дуги с блоком определяет тип интерфейса.

Рис.4. Функциональный блок модели IDEF0

Правила интерпретации модели:

· функциональный блок (функция) преобразует входные объекты в выходные;

· управление определяет, когда и как это преобразование может или должно произойти;

· исполнитель осуществляет это преобразование.

С дугами связываются метки на естественном языке, описывающие данные, которые они представляют. Дуги показывают, как функции системы связаны между собой, как они обмениваются данными и осуществляют управление друг другом. Выходы одной функции могут быть входами, управлением или исполнителями другой.

Дуги могут разветвляться и соединяться. Ветвление означает множественность (идентичные копии одного объекта) или расщепление (различные части одного объекта). Соединение означает объединение или слияние объектов.

Каждый блок IDEFO-диаграммы может быть представлен несколькими блоками, соединенными интерфейсными дугами, на диаграмме следующего уровня. Эти блоки представляют подфункции (подмодули) исходной функции. Каждый из подмодулей может быть декомпозирован аналогичным образом. Число уровней не ограничивается, зато рекомендуется на одной диаграмме использовать не менее 3 и не более 6 блоков.

На рис. 5 представлена IDEF0-модель деятельности описанного выше предприятия. Методология IDEF0 реализуется с помощью пакетов ARIS, BPWIN.



Рис.5. IDEF0-модель деятельности предприятия

5.Применение сетевых технологий в экономической деятельности

Типы и классификация компьютерных сетей

Компьютерные коммуникации служат для дистанционной передачи данных с одного компьютера на другой и являются не только самым новым, но и самым перспективным видом телекоммуникаций. Они обладают рядом неоспоримых преимуществ по сравнению с традиционными средствами общения людей и передачи информации -- позволяют не только передавать, получать, но и хранить, и обрабатывать информацию. Проблема передачи информации с одного компьютера на другой возникла практически одновременно с появлением компьютеров. Можно, конечно, передавать информацию с помощью внешних носителей информации - магнитных или компакт -- дисков. Но этот способ достаточно медленный и неудобный. Значительно лучше соединить компьютеры кабелем, загрузить специальную программу для передачи информации и, таким образом, получить простейшую компьютерную сеть. Например, для создания прямого соединения компьютеров, работающих под управлением операционной системы Windows, не требуется специального программного и аппаратного обеспечения.

При объединении нескольких компьютеров процесс обмена информацией становится сложнее, однако принципы соединения остаются те же, что и для двух компьютеров. Для подключения компьютеров к линиям связи используются модемы или сетевые карты, если связь осуществляется по специальным выделенным линиям. Кроме того, на каждом компьютере устанавливаются программы для работы в сети. Таким образом: компьютерная сеть -- это объединение компьютеров с помощью модемов, линий связи и программ, обеспечивающих обмен информацией. Компьютерные сети позволяют осуществлять новую технологию обработки информации и совместного использования ресурсов - аппаратных, программных и информационных. Новая технология получила название - распределенная обработка данных.

В соответствии с используемыми протоколами компьютерные сети разделяют на локальные и распределенные (глобальные и территориальные). Локальной называется компьютерная сеть, объединяющая компьютеры, расположенные в одном помещении, в одном здании или в соседних зданиях. В локальной сети используют единый комплект протоколов для всех пользователей. Сегодня наиболее распространенными сетевыми операционными системами, обеспечивающими работу пользователей в сети по единому протоколу, являются NetWare фирмы Novell, Windows NT Server фирмы Microsoft и сетевые ОС семейства UNIX. Все большее распространение получает система Linux. Важно отметить, что эта операционная система распространяется свободно, т.е. является free -- ware программным обеспечением.

Если же соединенные компьютеры находятся в разных частях города, в разных городах или странах, то такие сети называются распределенными. К распределенной сети могут подключаться не только отдельные компьютеры, но и локальные сети. Распределенные сети мирового масштаба называют глобальными.

Самой известной глобальной сетью является INTERNET. Основой функционирования глобальной сети ИНТЕРНЕТ является базовая семиуровневая эталонная модель взаимосвязи открытых систем -- протокол TCP/IP (Transfere Communication Protocol /Internet Protocol).

Основное различие между всеми названными сетями заключается в управлении доступом к информации и в том, как происходит обмен данными. В зависимости от способов управления доступом и обмена данными сети подразделяются по топологии и технологии. Последовательно рассмотрим представление данных в сетях, виды используемых топологий и технологий.

Топология -- это схема соединения каналами связи компьютеров или узлов сети между собой. Используются следующие виды соединений: общая шина, звезда, кольцо.

Метод доступа -- это технология, определяющая использование канала передачи данных, соединяющего узлы сети на физическом уровне. Самыми распространенными технологиями сегодня являются Ethernet, Arcnet и Token - Ring (говорящее кольцо).

Сеть шинной топологии представляет собой подключение компьютеров вдоль одного кабеля. Технологией обеспечивающей такой способ соединения компьютеров является Ethernet -- метод доступа с прослушиванием несущей частоты и обнаружением конфликтов. При этом методе доступа узел, прежде чем послать данные по каналу связи, прослушивает его, и только убедившись, что канал свободен, посылает пакет. Если канал занят, узел повторяет попытку передать пакет через случайный промежуток времени. Данные, переданные одним узлом сети, поступают во все узлы, но распознает и принимает их компьютер, которому предназначены данные. В качестве линий связи в топологии Ethernet используются кабель типа витая пара, коаксиальные и оптоволоконные кабели. Эта технология обеспечивает дуплексную передачу данных со скоростями от 10 до 100 Мбит/сек. Шинная топология позволяет эффективно использовать пропускную способность канала, устойчива к неисправностям отдельных узлов и дает возможность наращивания сети.