Структура информационной системы

Для анализа структуры информационной системы рассмотрим структуру экономической системы, являющейся базисной для структур системы автоматического управления (САУ), автоматизированной системы управления (АСУ) и автоматизированных информационных систем (АИС).

С позиции кибернетики структуру любой экономической системы можно представить субъектом и объектом управления, где основные информационные потоки между внешней средой, объектом и субъектом управления помечены стрелками i-1, i-2, i-3, i-4. Рассмотрим структуру экономической системы, представленной на рисунке 6.

Объект управления представляет собой подсистему материальных элементов экономической деятельности (сырьё, материалы, оборудование, работники, и др.) и хозяйственных процессов (основное и вспомогательное производство, снабжение, сбыт, и др.).

Субъект управления – совокупность взаимодействующих структурных подразделений экономической системы (отделы, подразделения и т.п.), осуществляющих планирование, учёт, контроль, регулирование и анализ деятельности.

Под потоком информации понимается целенаправленное движение информации от источников до потребителей. Формирование информационных потоков в системе управления происходит на основе информационной системы.

i-1 – информационный поток из внешней среды в систему управления, который, с одной стороны, представляет собой поток нормативной информации, создаваемый государственными учреждениями в части законодательства, а с другой стороны – поток информации о конъюнктуре рынка, создаваемый конкурентами, потребителями, поставщиками;

i-2 – информационный поток из системы управления во внешнюю среду;

i-3 – информационный поток из системы управления на объект, представляет собой совокупность плановой, нормативной и распорядительной информации для осуществления хозяйственных процессов;

Рисунок 6 – Структура экономической системы

[10].

i-4 – информационный поток от объекта в систему управления, который отражает учётную информацию о состоянии объекта управления экономической системой в результате выполнения хозяйственных процессов.

Автор данного рисунка В. В. Трофимов на самом рисунке не отобразил наличие информационной системы, однако, упоминает о ней в ходе описания элементов экономической системы управления. В рамках экономической системы управления информационная система представляет собой совокупность функциональной структуры математического, технического, организационного, кадрового и информационного обеспечений, которые объединены в единую систему в целях сбора, хранения, обработки и выдачи необходимой информации для выполнения функций управления.

Информационная система накапливает и перерабатывает поступающую учётную информацию и имеющиеся нормативы и планы в аналитическую информацию, служащую основой для прогнозирования развития экономической системы, корректировки её целей и создания планов для нового цикла воспроизводства.

В учебнике «Информационные системы и технологии в экономике» под редакцией профессора В. И. Лойко предложен другой вариант структуры системы управления, представленный на рисунке 7.

В нём также имеются информационный потоки и объект управления, а субъект управления носит название «управляющий орган», при этом он также имеет ряд функций и вырабатывает управляющую информацию. Отличительным элементом второй системы управления является наличие исполнительного органа, на который производится воздействие управляющего органа посредством управленческой информации. За счёт наличия исполнительного и управляющего органа система управления делится на «управляющую» и «управляемую» подсистему. Информационные потоки, обозначенные на рисунке имеют следующую интерпретацию:

- Iвх – сообщает управляющему органу о множестве возможных состояний объекта управления и управляющего органа, а также о том, в каком из состояний должен находиться объект управления при заданных внешних условиях;

- Iос – это информация обратной связи, с помощью которой в управляющую подсистему поступает информация о текущем состоянии управляемой подсистемы;

- Iу – это информация, возникшая в результате обработки в управляющем органе информации и управляющая работой исполнительного органа;

- U – управляющее воздействие, которое вырабатывает исполнительный орган;

- V – внешние возмущения, под воздействием которых происходит отклонение объекта управления от заданного состояния.

Рисунок 7 – Укрупнённая структурная схема системы управления[5].

Для функционирования любой системы управления необходима информация. На рисунках 6 и 7 стрелочками обозначаются информационные потоки, т.е. движение информации между элементами системы. Разница информационных потоков в представленных системах управления заключается лишь в том, как их интерпретирует автор, а смысловая нагрузка одинаковая – перемещение информации.

Ярко выраженный целевой информационный характер управления подтверждается его кибернетическим определением: управление есть процесс целенаправленной переработки информации.

В зависимости от того, в какой системе (простой, сложной, большой) осуществляется управление, различают системы автоматического управления (САУ) и автоматизированные системы управления (АСУ).

В системах, в которых заранее известны описание объекта управления и алгоритм управления им осуществляется автоматическое управление. По принципу управления системы автоматического управления могут быть разомкнутыми и замкнутыми. В разомкнутых системах измеряется возмущение, отклоняющее объект от заданного состояния и вырабатывается воздействие, компенсирующее возникшее возмущение. Такая система не способна длительное время управлять неустойчивым объектом. В замкнутых системах, примерная схема которых изображена на рисунке 3 реализуется идея обратной связи, благодаря которой информация об отклонении управляемого объекта от заданного состояния позволяет выработать воздействие, возвращающее объект в это состояние.

Упрощённая структурная схема замкнутой системы автоматического управления схожа по составным элементам с укрупнённой структурной схемой системы управления, изображённой на рисунке 8, с добавлением преобразователей.

В качестве управляющего органа используется компьютер, который с помощью программы или информационного потока Iвх выдаёт результат обработки информации, обычно это физический сигнал. Этот сигнал управления, за счёт преобразователя 1 приводит в действие исполнительный орган, который в свою очередь возвращает объект управления в заданное программой компьютера состояние. Состояние объекта управления меняется под воздействием внешних возмущений, что определяет значение сигнала обратной связи, которое через преобразователь поступает в компьютер. Преобразователи необходимы для изменения уровней или природы проходящих через них сигналов.

С ростом и усложнением производства объекты приобретают характер сложных и больших систем, имеющих большое число элементов и подсистем, связи между которыми не всегда ясны, а критерии функционирования не обладают достаточной чёткостью. В этих условиях использовать результаты теории автоматического управления в полной мере не удаётся, и в контур управления, помимо человека – оператора ЭВМ, действующего по заданным алгоритмам, включается лицо, принимающее решение (ЛРП). Наличие лица, принимающего решение в контуре управления – отличительная черта автоматизированных систем управления.

Рисунок 8 – Упрощённая структурная схема замкнутой системы

автоматического управления [5].

Структурная схема автоматизированной системы управления представлена на рисунке 9.

Рисунок 9 – Структурная схема автоматизированной

системы управления [5].

Как видно из рисунка 9 лицо, принимающее решение, получив информацию о состоянии объекта управления от обратной связи, обращается к ЭВМ, на котором установлено определённое программное обеспечение, и способно вырабатывать рекомендации к принятию решения. Лицо, принимающее решение, на основе анализа предложенных альтернатив принимает решение, которое в виде управляющей информации поступает в исполнительный орган, переводя его в необходимое состояние.

Под влиянием современного подхода к управленческой деятельности, с развитием автоматизации, компьютеризации появилось такое понятие, как автоматизированная информационная система (АИС). С одной стороны АИС является усовершенствованным вариантом автоматизированных систем управления (АСУ), которые входят в состав АИС; с другой стороны автоматизированная информационная система – это самостоятельно сформировавшаяся система Её основой является информация, автоматизированная работа с которой даёт более эффективные результаты.

Специалисты, занимающиеся автоматизированной информационной системой, не предлагают её конкретной структуры, а лишь указывают экономическую систему как основу автоматизированной информационной системы.

Структура автоматизированной информационной системы на практике имеет разный вид, так как применяется в разных отраслях и сферах деятельности. Однако, выделяют различные классы автоматизированной информационной системы, созданные на основе таких классовых признаков, как: машинная база, особенности программного обеспечения, удобство интерфейса и др. В качестве основного классификационного признака автоматизированных информационных систем целесообразно, по мнению авторов учебных пособий, рассматривать особенности автоматизируемой профессиональной деятельности – процесса переработки входной информации для получения требуемой выходной информации, в котором автоматизированная информационная система выступает в качестве инструмента должностного лица или группы должностных лиц, участвующих в управлении. В соответствии с предложенным классификационным признаком можно выделить следующие классы автоматизированной информационной системы:

- автоматизированные системы управления (АСУ);

- системы поддержки принятия решений (СППР);

- автоматизированные информационно-вычислительные системы (АИВС);

- автоматизированные системы обучения (АСО);

- автоматизированные информационно-справочные системы (АИСС).

Из представленного рисунка 10 видно, что каждый класс разбивается на подсистемы. Так, автоматизированные системы управления в зависимости от объекта управления подразделяют на управление персоналом и техническими средствами.

В системе поддержки принятия решений выделяют три основные категории должностных лиц: руководитель, должностное лицо аппарата управления и оперативного дежурного – деятельность которых отличается спецификой переработки информации.

Рисунок 10 – Классификация автоматизированных

информационных систем [11].

Автоматизированные информационно-вычислительные системы используются для обеспечения научных исследований и разработок, когда выработка управленческих решений должна опираться на сложные вычисления. В зависимости от специфики деятельности, в которой используются эта система, различают несколько её видов: информационно-расчётные системы, системы автоматизированного проектирования, проблемно-ориентированные имитационные модели и моделирующие центры.

Предпосылкой создания автоматизированных систем обучения – информационных систем, стали недостатки, которыми обладают традиционные методы обучения специалистов в различных областях профессиональной деятельности. К таким недостаткам относят трудность организации активной работы слушателей, пассивный характер устного изложения, невозможность учёта в полной мере индивидуальных особенностей отдельных обучаемых, удалённость обучаемых от учебного учреждения и т.д. Таким образом сформировалось три основных вида автоматизированных систем управления: автоматизированные системы программированного обучения, автоматизированные системы обеспечения деловых игр, тренажёры и тренажерные комплексы.

Автоматизированные информационно-справочные системы предназначены для сбора, хранения, поиска и выдачи в требуемом виде потребителям информации справочного характера. В зависимости от характера работы с информацией различают следующие виды данных систем:

- автоматизированные архивы;

- автоматизированные системы делопроизводства;

- геоинформационные системы;

- автоматизированные справочники и каталоги.

В целом работу информационной системы в конуре управления определяют её функциональная структура и информационное обеспечение; поведение человека – организационное и кадровое; функции автомата – математическое и техническое обеспечения.