Автоматизированные информационные системы

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Современное человеческое общество живет в период, характеризующийся небывалым увеличением информационных потоков. Это относится как к экономике, так и к социальной сфере. Наибольший рост объема информации наблюдается в промышленности, сфере услуг, торговле, финансово-банковской сфере. В промышленности рост объема информации обусловлен увеличением объема производства, усложнением выпускаемой продукции, используемых материалов, технологического оборудования, расширением внешних и внутренних связей экономических объектов. Рыночные отношения предъявляют повышенные требования к своевременности, достоверности, полноте информации, без которой немыслима эффективная маркетинговая, финансово-кредитная, инвестиционная деятельность.

Актуальность курсовой работы заключается в том, что роль информации в общественной жизни существенно меняется. Информация приобретает преобразующий, определяющий характер. Создание индустрии информатики и превращение информационного продукта в товар приводит к глубинным социальным изменениям в обществе, трансформируя его из индустриального в информационное. Информация охватывает все стороны жизни общества - от материального производства до социальной сферы.

Качественно новое обслуживание информационных процессов человеческой деятельности связано с использованием современной персональной электронно-вычислительной техники, систем телекоммуникаций, созданием сетей ЭВМ. В связи с этим общество на уровне организации требуется решить ряд проблем информатизации, главной из которых является их экономическая эффективность.

Важнейшим фактором прогресса является совершенствование форм и методов управления организацией на основе вычислительной техники и средств связи, которые представляют собой материально-техническую базу автоматизированной информационной системы (далее - АИС) предприятия (организации). Под АИС предприятия понимается комплекс технических и программных средств, выполняющих автоматизированную обработку данных в процессе управления предприятием. Она служит для связи между объектами и субъектами управления.

На предприятии создается автоматизированная информационная система, которая состоит из взаимосвязанных функциональных подсистем, обеспечивающих управленческий аппарат необходимой информацией. Основные функциональные подсистемы обеспечивают решение задач технической подготовки производства, перспективного планирования и прогнозирования развития производства, маркетинговых исследований, оперативного управления материальными, трудовыми и финансовыми ресурсами, бухгалтерского учета и анализа хозяйственной деятельности предприятия.



Требования к современной АИС

Раздел «Требования к системе» состоит из подразделов:

1. требования к системе в целом;

2. требования к функциям (задачам), выполняемым системой;

3. требования к видам обеспечения.

В 1-м подразделе указывают требования к структуре и функционированию системы, численности и квалификации персонала, требования к эргономике, надежности, безопасности, эксплуатации системы. Перечисляются все требования к защите информации от несанкционированного доступа, влияния внешних воздействий и сохранности при авариях. Излагаются требования к патентной чистоте, стандартизации и унификации и т.д.

Во 2-м подразделе приводят перечень функций и задач, выполняемых в каждой подсистеме, характеристики времени (периода) и точности реализации каждой функции, задачи или комплекса задач, требования к качеству их выполнения, достоверности и форме представления выходной информации. Задают также перечень и критерии отказов для каждой функции.

В 3-м подразделе излагают требования к информационному, лингвистическому, математическому, программному, техническому, метрологическому, организационному, методическому и другим видам обеспечения АС.

В любой АИС первостепенное значение имеет информационное обеспечение, поэтому в ТЗ должны быть приведены четкие требования к составу, структуре и способам организации данных в системе, к информационному обмену между составляющими системы и совместимости со смежными системами. Использование действующих всероссийских и других классификаторов, а также унифицированных документов данного предприятия имеет особое значение. В них излагаются четкие требования к выбору СУБД, структуре сбора, обработки, передачи, представления данных, их защите, контролю, хранению, обновлению и восстановлению. Описывается процедура придания юридической силы документам, которые будут произведены системой. Требования к лингвистическому обеспечению содержат рекомендации по применению в АС языков программирования, интерфейса, кодированию и декодированию данных, средствам описания предметной области и т.д.

Для математического обеспечения приводят требования к составу и способам использования или разработки в АС методов, моделей и алгоритмов. Для программного обеспечения приводят перечень покупных программных средств, а также требования к независимости ПО от технических средств и операционной системы, к качеству ПО и необходимости согласования разрабатываемых программ с фондом алгоритмов и программ.

Требования к техническому обеспечению содержат сведения по использованию в АС различных видов технических средств, программно-технических комплексов и других комплектующих изделий, сгруппированных по их функциональным, конструктивным и эксплуатационным характеристикам.

В стандарте излагаются также требования к другим видам обеспечения АС, которые должны быть приведены в Техническом задании.

Раздел «Состав и содержание работ по созданию (развитию) системы» включает перечень стадий и этапов работ, сроки их выполнения, перечень организаций-исполнителей работ, ссылки на документы согласования. Здесь должен быть также приведен перечень документов по ГОСТ 34.201, предъявляемых в результате работ, вид и порядок экспертизы технической документации, программа работ по обеспечению надежности системы, перечень работ по метрологическому обеспечению.

Раздел «Порядок контроля и приемки системы» содержит статус приемочной комиссии, виды, состав, объем и методы испытаний системы и ее частей в соответствии с действующими нормами, общие требования к приемке работ по стадиям, а также порядок согласования и утверждения документации, подлежащей приемке.

Раздел «Требования к составу и содержанию работ по подготовке объекта автоматизации к вводу системы в действие» включает перечень исполнителей и необходимых мероприятий для подготовки объекта автоматизации к вводу АС в действие:

· приведение поступающей в систему информации к виду, пригодному для обработки в ЭВМ;

· необходимые изменения в объекте;

· создание условий для выполнения требований ТЗ;

· создание необходимых подразделений и служб;

· сроки и порядок комплектования штатов, обучение персонала.

Раздел «Требования к документированию» содержит согласованный перечень документов по ГОСТ 34.201 и научно-техническую документацию (НТД) отрасли заказчика, перечень документов на машинных носителях, требования к микрофильмированию документов, а также требования по документированию комплектующих элементов межотраслевого применения. Все документы должны быть оформлены в соответствии с требованиями ЕСКД (Единая система конструкторской документации) и ЕСПД (Единая система программной документации).

Раздел «Источники разработки» включает перечень документов и информационных материалов, на основе которых разработано ТЗ и которые должны быть использованы при создании системы:

· технико-экономическое обоснование;

· отчеты о законченных НИР;

· материалы на отечественные и зарубежные системы-аналоги.

В качестве Приложения к ТЗ на АС обычно дают расчет ожидаемой эффективности системы и оценку ее научно-технического уровня.



Необходимость внедрения АИС в общество

Я считаю, что внедрение АИС - действительно актуальная тема сейчас. Использование АИС на предприятии, в организации и т.д. очень удобно.

Несколько причин внедрения АИС на предприятиях:

* Необходимость получения достоверной информации о процессах, происходящих на предприятии;

* Отсутствие или слабая организация управленческого учета;

* Большая трудоемкость ручного формирования ряда отчетов;

* Отсутствие автоматизации на отдельных участках.

Внедрение АИС - это Проект, т.е. деятельность, направленная на достижение определенной цели в рамках временных и бюджетных ограничений. Причем проект не столько технический, сколько организационный, так как предусматривает перестройку (иногда значительную) бизнес-процессов и всей системы управления предприятием. Однако тут есть и отрицательные моменты.

Довольно часто организации, которые уже попытались внедрить автоматизированную информационную систему (АИС), сталкиваются с определенными проблемами:

в приобретенной АИС нет одной, двух, трех... очень важных функций;

внедрение превратилось в бесконечный процесс;

фирма, которая разработала АИС, закрылась (как вариант - уволился ведущий сотрудник отдела автоматизации), сопровождать систему некому;

купили АИС, а потом оказалось, что для ее внедрения нужно полностью модернизировать все компьютеры и/или сетевое оборудование;

приобрели дорогую мощную АИС, но используют ее только на 50% (30, 20 10%);

увеличился объем операций (количество рабочих мест, например), и система стала медленно работать...

Несколько причин внедрения АИС на предприятиях:

* Необходимость получения достоверной информации о процессах, происходящих на предприятии;

* Отсутствие или слабая организация управленческого учета;

* Большая трудоемкость ручного формирования ряда отчетов;

* Отсутствие автоматизации на отдельных участках.

Структура современной АИС

Структура -- определенное внутреннее устройство системы. Исходя из определения, что информационная система -- взаимосвязанная совокупность средств, методов и персонала, используемых для сбора, хранения, обработки и выдачи информации в целях решения поставленных задач, ее структуру следует рассматривать как совокупность определенным образом организованных подсистем, обеспечивающих выполнение этих процессов.

АИС состоит, как правило, из функциональной и обеспечивающей частей, каждая из которых имеет свою структуру.

Функция есть проявление взаимодействия системы с внешней средой. Проявление функции во времени называется функционированием.

Функциональная часть -- совокупность подсистем, зависящих от особенностей АСУ. Эти подсистемы разделяются по определенному признаку (функциональному или структурному) и объединяют в себе соответствующие комплексы задач управления.

Обеспечивающая часть -- совокупность информационного, математического, программного, технического, правового, организационного, методического, эргономического, метрологического обеспечения.

Обеспечивающая часть

Информационное обеспечение АИС -- это совокупность баз данных и файлов операционной системы, форматной и лексической баз, а также языковых средств, предназначенных для ввода, обработки, поиска и представления информации в форме, необходимой потребителю. Подробно об информационном обеспечении (ИО) см. в разд. 2.1.ИО включает массивы форматированных (и неформатированных) документов, классификаторы, кодификаторы, словари, нормативную базу для реализации решений по объемам, размещению и формам существования информации в АИС, а также совокупность средств и правил для формализации естественного языка, используемых при общении пользователей и персонала АС с комплексом средств автоматизации.

В настоящее время ИО рассматривают как совокупность собственно ИО и лингвистического обеспечения. При этом собственно ИО включает файлы операционных систем и БД, а лингвистическое -- форматную базу, лексическую базу и языковые средства.

Математическое обеспечение -- «совокупность математических методов, моделей и алгоритмов, примененных в АС» (ГОСТ 34.03-90).

Программное обеспечение -- совокупность общесистемных и прикладных программ, а также инструктивно-методической документации по их применению.

Техническое обеспечение -- комплекс технических средств, обеспечивающих работу системы. Это технические средства сбора, регистрации, передачи, обработки, отображения, размножения информации.

Правовое обеспечение -- совокупность нормативно-правовых документов, определяющих права и обязанности персонала в условиях функционирования системы, а также комплекс документов, регламентирующих порядок хранения и защиты информации, правил ревизии данных, обеспечение юридической чистоты совершаемых операций.

Организационно-методическое обеспечение -- совокупность документов, определяющих организационную структуру системы автоматизации для выполнения конкретных автоматизируемых функций.

Эргономическое обеспечение -- совокупность методов и средств по созданию оптимальных условий для работы специалистов в рамках АИС.

Метрологическое обеспечение -- методы и средства метрологии и инструкции по их применению для всех компонентов АИС.

Функциональная часть

Функция системы -- совокупность действий, направленных на достижение определенной частной цели. Функции АИС подразделяются на информационные, управляющие, защитные и вспомогательные.

Информационные функции реализуют сбор, обработку и представление информации о состоянии автоматизируемого объекта оперативному персоналу или передачу этой информации для последующей обработки. Это могут быть следующие функции: измерение параметров, контроль, вычисление параметров, формирование и выдача данных оперативному персоналу или в смежные системы, оценка и прогноз состояния АС и ее элементов.

Управляющие функции вырабатывают и реализуют управляющие воздействия на объект управления. К ним относятся: регулирование параметров, логическое воздействие, программное логическое управление, управление режимами, адаптивное управление.

Защитные функции могут быть технологические и аварийные.

При автоматизированной реализации функций различают следующие режимы:

· диалоговый (персонал имеет возможность влиять на выработку рекомендаций по управлению объектом с помощью ПО и КТС);

· советчика (персонал принимает решение об использовании рекомендаций, выданных системой);

· ручной (персонал принимает управляющие решения на основе контрольно-измерительной информации).

Подсистемы функциональной части системы строят в соответствии с информационными и управляющими функциями.

Подсистема сбора информации осуществляет сбор информации по каналам связи разными способами: ручным, автоматизированным, иногда автоматическим.

Операторы выполняют первичный сбор и систематизацию информации. Собранная информация анализируется с точки зрения выявления сущностей, которые будут являться прообразами создаваемых таблиц БД (если БД реляционная). Далее информация направляется в подсистему представления, хранения и обработки информации.

Подсистема представления, хранения и обработки информации выполняет предмашинную подготовку данных и ввод их в базу данных, рассматриваемую как информационную модель предметной области. Операторы при участии администратора базы данных по определенным правилам на основе инструкций заполняют базу данных подготовленной информацией. В этой подсистеме осуществляется проверка данных на достоверность и непротиворечивость, редактирование, обработка и анализ данных, осуществляется сохранность накапливаемых данных, восстановление утерянных. Основой этой подсистемы является информационный фонд -- база данных (БД), управляемая системой управления базами данных (СУБД).

База данных -- именованная совокупность структурированных, организованных данных, отображающая состояние объектов и их отношений в определенной предметной области.

Система управления базами данных -- совокупность методов, языковых и программных средств, предназначенных для создания, ведения и использования БД многими пользователями. СУБД позволяют создавать и хранить большие массивы данных и манипулировать ими.

В совокупности информационный фонд, а также средства и методы его обработки могут представлять собой банк данных.

Банк данных (БнД) -- система специально организованных данных, программных, языковых, организационных и технических средств, предназначенных для централизованного накопления и коллективного многоцелевого использования данных.

Характер представления информации и ее логическая организация в БД зависят от типа системы.

В документальных АИС документы при вводе в БД не структурируются. Для поиска документа создается его поисковый образ (ПОД) -- карточка реквизитов.

В фактографических АИС данные при вводе в БД структурируются и хранятся в виде множества экземпляров структурных элементов, которые содержат сведения по фактам, событиям. Структура объекта включает конечный набор реквизитов (характеристик). Например, хранятся данные о персонале. Запись о каждом сотруднике содержит такие реквизиты, как фамилия, имя, отчество и т.д.

В геоинформационных системах данные структурированы в отдельные информационные объекты, которые привязаны к общей топографической основе (электронной карте). В этой подсистеме особое внимание уделяется вопросам поддержания целостности БД, т.е. достоверности и непротиворечивости хранимой и обрабатываемой информации, а также вопросам защиты информации.

Подсистема выдачи и распространения информации осуществляет поиск необходимых данных по запросам, создание готовых документов и отчетов, передает готовые документы по каналам связи и предоставляет требуемую информацию потребителям.

технический программный автоматизированный информационный

Жизненный цикл АИС

Понятие жизненного цикла является одним из базовых понятий методологии проектирования информационных систем. Жизненный цикл информационной системы представляет собой непрерывный процесс, начинающийся! с момента принятия решения о создании информационной системы и заканчивается в момент полного изъятия ее из эксплуатации.

Стандарт ISO/IEC 12207 определяет структуру жизненного цикла, содержащую процессы, действия и задачи, которые должны быть выполнены во время создания информационной системы. Согласно данному стандарту структура жизненного цикла основывается на трех группах процессов:

основные процессы жизненного цикла (приобретение, поставка, разработка, эксплуатация, сопровождение);

вспомогательные процессы, обеспечивающие выполнение основных процессов (документирование, управление конфигурацией, обеспечение качества, верификация, аттестация, оценка, аудит, разрешение проблем);

организационные процессы (управление проектами, создание инфраструктуры проекта, определение, оценка и улучшение самого жизненного цикла, обучение).

Основные процессы жизненного цикла

Среди основных процессов жизненного цикла наибольшую важность разработка, эксплуатация и сопровождение. Каждый процесс характеризуется определенными задачами и методами их решения, исходными данными; полученными на предыдущем этапе, и результатами.

Разработка

Разработка информационной системы включает в себя все работы по разработке информационного программного обеспечения и его компонентов в соответствии с заданными требованиями. Разработка информационного программного обеспечения также включает:

оформление проектной и эксплуатационной документации;

подготовку материалов, необходимых для проведения тестирования тайных программных продуктов;

разработку материалов, необходимых для организации обучения персонала.

Разработка является одним из важнейших процессов жизненного цикла информационной системы и, как правило, включает в себя стратегическое планирование, анализ, проектирование и реализацию (программирование).

Эксплуатация

Эксплуатационные работы можно подразделить на подготовительные и основные. К подготовительным относятся:

конфигурирование базы данных и рабочих мест пользователей;

обеспечение пользователей эксплуатационной документацией;

обучение персонала.

Основные эксплуатационные работы включают;

непосредственно эксплуатацию;

локализацию проблем и устранение причин их возникновения;

модификацию программного обеспечения;

подготовку предложений по совершенствованию системы;

развитие и модернизацию системы.

Вспомогательные процессы

Среди вспомогательных процессов одно из главных мест занимает управление конфигурацией. Это один из вспомогательных процессов, поддерживающих основные процессы жизненного цикла информационной системы, прежде всего процессы разработки и сопровождения. При разработке проектов сложных информационных систем, состоящих из многих компонентов, каждый из которых может разрабатываться независимо и, следовательно, иметь несколько вариантов реализации и/или несколько версий одной реализации, возникает проблема учета их связей и функций, создания единой структуры и обеспечения развития всей системы. Управление конфигурацией позволяет организовывать, систематически учитывать и контролировать внесение изменений в различные компоненты информационной системы на всех стадиях ее жизненного цикла.

Организационные процессы

Управление проектом связано с вопросами планирования и организации работ, создания коллективов разработчиков и контроля за сроками и качеством выполняемых работ. Техническое и организационное обеспечение проекта включает: О выбор методов и инструментальных средств для реализации проекта;

определение методов описания промежуточных состояний разработки;

разработку методов и средств испытаний созданного программного обеспечения;

обучение персонала.

Обеспечение качества проекта связано с проблемами верификации, тестирования компонентов информационной системы.

Верификация -- это процесс определения соответствия текущего состояния разработки, достигнутого на данном этапе, требованиям этого этапа.

Проверка -- это процесс определения соответствия параметров разработки исходным требованиям. Проверка отчасти совпадает с тестированием, проводится для определения различий между действительными и ожидавшимися результатами и оценки соответствия характеристик информационной системы исходным требованиям.

Модели ЖЦ

Под моделью жизненного цикла понимается структура, определяющая последовательность выполнения и взаимосвязи процессов, действий и задач, выполняемых на протяжении жизненного цикла. Модель жизненного цикла зависит от специфики информационной системы и специфики условий, в которых последняя создается и функционирует

К настоящему времени наибольшее распространение получили следующие основные модели жизненного цикла:

Задачная модель;

каскадная модель (или системная) (70-85 г.г.);

спиральная модель (настоящее время).



Задачная модель

При разработке системы "снизу-вверх" от отдельных задач ко всей системе (задачная модель) единый поход к разработке неизбежно теряется, возникают проблемы при информационной стыковке отдельных компонентов. Как правило, по мере увеличения количества задач трудности нарастают, приходится постоянно изменять уже существующие программы и структуры данных. Скорость развития системы замедляется, что тормозит и развитие самой организации. Однако в отдельных случаях такая технология может оказаться целесообразной:

Крайняя срочность (надо чтобы хоть как-то задачи решались; потом придется все сделать заново);

Эксперимент и адаптация заказчика (не ясны алгоритмы, решения нащупываются методом проб и ошибок).

Общий вывод: достаточно большую эффективную информационной системы таким способом создать невозможно.

Каскадная модель

В ранних не очень больших по объему однородных информационных систем каждое приложение представляло собой единое целое. Для разработки такого типа приложений применялся каскадный способ. Его основной характеристикой является разбиение всей разработки на этапы, причем переход с одного этапа на следующий происходит только после того, как будет полностью завершена работа на текущем (рис. 1). Каждый этап завершается выпуском полного комплекта документации, достаточной для того, чтобы разработка могла быть продолжена другой командой разработчиков.

Положительные стороны применения каскадного подхода заключаются в следующем:

на каждом этапе формируется законченный набор проектной документации, отвечающий критериям полноты и согласованности;

выполняемые в логичной последовательности этапы работ позволяют планировать сроки завершения всех работ и соответствующие затраты.

Каскадный подход хорошо зарекомендовал себя при построении информационных систем, для которых в самом начале разработки можно достаточно точно и полно сформулировать все требования, с тем, чтобы предоставить разработчикам свободу реализовать их как можно лучше с технической точки зрения. В эту категорию попадают сложные расчетные системы, системы реального времени и другие подобные задачи. Однако в процессе использования этого подхода обнаружился ряд его недостатков, вызванных прежде всего тем, что реальный процесс создания систем никогда полностью не укладывался в такую жесткую схему. В процессе создания постоянно возникала потребность в возврате к предыдущим этапам и уточнении или пересмотре ранее принятых решений. В результате реальный процесс создания программного обеспечения принимал следующий вид (рис. 2):



Основным недостатком каскадного подхода является существенное запаздывание с получением результатов. Согласование результатов с пользователями производится только в точках, планируемых после завершения каждого этапа работ, требования к информационным системам "заморожены" в виде технического задания на все время ее создания. Таким образом, пользователи могут внести свои замечания только после того, как работа над системой будет полностью завершена. В случае неточного изложения требований или их изменения в течение длительного периода создания программного обеспечения, пользователи получают систему, не удовлетворяющую их потребностям. Модели (как функциональные, так и информационные) автоматизируемого объекта могут устареть одновременно с их утверждением. Сущность системного подхода к разработке ИС заключается в ее декомпозиции (разбиении) на автоматизируемые функции: система разбивается на функциональные подсистемы, которые в свою очередь делятся на подфункции, подразделяемые на задачи и так далее. Процесс разбиения продолжается вплоть до конкретных процедур. При этом автоматизируемая система сохраняет целостное представление, в котором все составляющие компоненты взаимоувязаны. Таким образом, данная модель основным достоинством имеет системность разработки, а основные недостатки - медленно и дорого.

Спиральная модель

Для преодоления перечисленных проблем была предложена спиральная модель жизненного цикла (рис. 3), делающая упор на начальные этапы жизненного цикла: анализ и проектирование. На этих этапах реализуемость технических решений проверяется путем создания прототипов. Каждый виток спирали соответствует созданию фрагмента или версии программного обеспечения, на нем уточняются цели и характеристики проекта, определяется его качество и планируются работы следующего витка спирали. Таким образом, углубляются и последовательно конкретизируются детали проекта и в результате выбирается обоснованный вариант, который доводится до реализации.

Разработка итерациями отражает объективно существующий спиральный цикл создания системы. Неполное завершение работ на каждом этапе позволяет переходить на следующий этап, не дожидаясь полного завершения работы на текущем. При итеративном способе разработки недостающую работу можно будет выполнить на следующей итерации. Главная же задача - как можно быстрее показать пользователям системы работоспособный продукт, тем самым, активизируя процесс уточнения и дополнения требований.

Основная проблема спирального цикла - определение момента перехода на следующий этап. Для ее решения необходимо ввести временные ограничения на каждый из этапов жизненного цикла. Переход осуществляется в соответствии с планом, даже если не вся запланированная работа закончена. План составляется на основе статистических данных, полученных в предыдущих проектах, и личного опыта разработчиков.

Одним из возможных подходов к разработке программного обеспечения в рамках спиральной модели жизненного цикла является получившая в последнее время широкое распространение методология быстрой разработки приложений RAD (Rapid Application Development). Под этим термином обычно понимается процесс разработки программного обеспечения, содержащий 3 элемента:

небольшую команду программистов (от 2 до 10 человек);

короткий, но тщательно проработанный производственный график (от 2 до 6 мес.);

повторяющийся цикл, при котором разработчики, по мере того, как приложение начинает обретать форму, запрашивают и реализуют в продукте требования, полученные через взаимодействие с заказчиком.

Жизненный цикл программного обеспечения по методологии RAD состоит из четырех фаз:

фаза определения требований и анализа;

фаза проектирования;

фаза реализации;

фаза внедрения.

Размещено на Allbest.ru