Тема 10. Системний підхід до створення інформаційної системи

№20

№19

№18

№17

№16

№15

Загальна тенденція удосконалення автоматизованих систем управління — це децентралізація структури АСУ, яка грунтується на розподільній (децентралізованій) обробці інформації. Технічною передумовою створення систем розподільної обробки інформації є значне поширення мікропроцесорної техніки, яка характеризується низькою вартістю і малими габаритами, підвищеною надійністю, простотою в обслуговуванні та експлуатації. Це дає змогу наблизити відповідне устаткування до місць виникнення і використання інформації, розподілити його за окремими функціональними сферами діяльності.

Організаційною передумовою становлення концепції розподільної обробки інформації стали процеси децентралізації управління виробництвом і реалізацією продукції, упровадження в практику господарювання механізму госпрозрахунку і самостійності підприємств. Саме централізація управління, висока вартість і недоступність засобів обчислювальної техніки зумовили інформаційну централізацію, тобто концентрацію інформаційних ресурсів та організацію глобальної обробки даних. Цей підхід не забезпечує гнучкості управління, не дає змоги ефективно вирішувати економічні та адміністративні завдання в інтерактивному режимі. У такому режимі людина не може впливати на обчислювальний процес обробки даних з урахуванням реальних обставин і викликати зворотну реакцію системи.

Принципово можливі чотири підходи до організації технології обробки даних в АСУ: централізоване зберігання й обробка інформації за умови централізованого управління економіко-виробничими об'єктами (традиційні АСУ); централізоване зберігання й обробка інформації за умови децентралізованих або незалежних систем управління (наприклад, обчислювальних центрів колективного використання); розподільне зберігання та обробка інформації при централізованому управлінні; розподільне зберігання й обробка інформації при децентралізованому управлінні.

Сучасний етап автоматизації управління характеризується стрімким розвитком систем розподільної обробки даних, що дає змогу прискорити обробку інформації за рахунок максимального наближення засобів обробки даних до місць її виникнення; ефективніше задовольнити різноманітні й мінливі інформаційні потреби управлінського персоналу, забезпечити застосування рішень до об'єктів оперативного управління; знизити розміри витрат на утримання обчислювальної системи; збільшити гнучкість і підвищити життєздатність системи (вихід з ладу однієї ЕОМ не приводити до відмови усієї системи); виконавцям безпосередньо брати участь у процесі управління (у режимі діалогу) і підвищувати їх відповідальність; поступово (модульно) створювати обчислювальну систему за рахунок зміни периферійних технічних засобів і доповнення нових персональних ЕОМ.

Структурно розподільна обробка інформації реалізується у вигляді мереж обчислювальних машин (глобальних або локальних). Для автоматизації управління виробничо-господарською діяльністю на об'єкті управління типу підприємство, установа, комерційна структура технологію розподільної обробки інформації доцільно реалізувати на базі локальної обчислювальної мережі, яка забезпечує об'єднання ЕОМ та інших засобів обчислювальної техніки, розміщених на відстані до 2 км один від одного.

Концепція розподільної обробки економічної інформації, яка реалізується на базі сучасних персональних ЕОМ і локальних мереж, передбачає створення автоматизованих робочих місць (АРМ) планово-управлінського персоналу.

Згідно з державним стандартом 34.003-90 АРМ в АСУ — це програмно-технічний комплекс, призначений для автоматизації діяльності зазначеного виду. АРМ можна застосувати при розв'язуванні комплексів задач управління в різних сферах діяльності і на різних рівнях управління.

Створені на базі персональних ЕОМ АРМ мають розвинену систему периферійного обладнання і інтерфейс з локальними обчислювальними мережами та центральною ЕОМ. За допомогою АРМ спеціаліст може автоматично обробляти тексти, надсилати і приймати повідомлення, які зберігаються в пам'яті ЕОМ, брати участь в теленарадах, організовувати і вести особисті архіви документів на машинних носіях, проводити імітаційне моделювання для вивчення поводження системи, виконувати обчислення й діставати готові результати в табличній або графічній формі.

Оскільки процес прийняття рішень у процесі управління в цілому реалізується колективом, необхідна проблемна спеціалізація АРМ управлінського персоналу, яка відповідає різним управлінським ланцюгам і функціям, що реалізуються. Реалізація різноманітних фаз прийняття рішень (підготовка інформації для прийняття рішень, саме прийняття рішень; реалізація прийнятих рішень) має багато спільного з різними службами об'єкта управління (облікові, планові, збутові служби). Це дає змогу створювати гнучкі, перебудовані структури управління, підвищувати ефективність і оперативність роботи служб. Локальні мережі, на основі яких можуть функціонувати комплекси АРМ, як у рамках окремих підрозділів, так і на рівні суміжних функцій, виконуваних різними підрозділами, слугують базою для взаємозв'язку окремих АРМ у системі.

Орієнтацію АРМ на кінцевого користувача, який не є спеціалістом у галузі обробки даних, можна забезпечити застосуванням в АРМ алфавітно-цифрових дисплеїв засобів введення й обробки інформації, а також за допомогою розвиненої системи діалогових процедур, яка входити до складу програмного забезпечення АРМ і використовується для спілкування з ЕОМ мовою, зрозумілою користувачеві.

Потрібна розробка комплексу мов дуже високого рівня, які враховують специфіку об'єктів, де застосовуватимуться АРМ. Різні діалекти таких мов ураховують специфіку функцій, які виконуються окремими членами колективів підрозділів апарату управління.

Створені на базі ПЕОМ АРМ функціонально, фізично та органічно настроюються на конкретного користувача (персональне АРМ) або групу користувачів (групове АРМ).

Задачі організаційного управління, які розв'язуються в складі АРМ, можна умовно поділити на три класи.

До 1-го класу належать повністю формалізовані задачі (господарський та фінансовий облік, підготовка виробництва), для яких можна розробити структуризовані процедури вироблення рішень. Задачі можуть розв'язуватись на ЕОМ без участі людини за заздалегідь підготовленими алгоритмами, тобто алгоритм замінює людину.

Для 2-го класу задач характерні слабко структуровані процедури вироблення рішень в умовах неповної інформації. До цього класу належать задачі потокового й оперативно-календарного планування виробництва й управління запасами.

Задачі 3-го класу потребують застосування неструктурованих процедур вироблення рішень, творчого підходу, що ґрунтується на інформованості, класифікації, таланті та інтуїції людини.

Працівників організаційного управління можна поділити на три групи: керівники (директори, головні адміністратори), спеціалісти (начальники функціональних служб, головні спеціалісти), технічні працівники (секретарки, касири, комірники). Керівники вирішують, як правило, задачі 3-го класу, рідко — 1-го. Спеціалісти розв'язують задачі 2-го класу, технічні працівники — 1-го. Згідно з характером розв'язуваних задач можна виділити три класи типових АРМ: АРМ керівника (АРМ-К), АРМ спеціаліста (АРМ-С), АРМ технічного та допоміжного персоналу (АРМ-Т).

АРМ-К може мати розподільну та локальну структуру. При розподільній структурі дисплей установлюється на столі керівника, а основна функціональна структура (з додатковим дисплеєм) — у секретаря або помічника. Локальна структура АРМ-К передбачає повну функціональну замкненість, яка забезпечує автономну роботу.

Вимоги до АРМ-К:

· наявність достатньо розвиненої бази даних, постійно доповнюваних оперативною інформацією;

· забезпечення керівника або його помічників оперативністю пошуку необхідної інформації в базі даних і наочністю подання інформації у формі, адаптованій до психологічних характеристик людини (за умови високого рівня її інтеграції на екрані незалежно від джерела даних);

· наявність діалогових програмних засобів, що забезпечують прийняття рішень з максимальною адаптацією і регулюють організаційно-адміністративну діяльність;

· забезпечення оперативного зв'язку з іншими джерелами інформації (у межах організаційної структури) та з безпосередніми помічниками;

· забезпечення можливості нагромадження в пам'яті АРМ досвіду роботи і раніше прийнятих рішень.

З урахуванням характеру й особливостей праці керівника програмне забезпечення АРМ-К містить підсистеми забезпечення та ділової діяльності (ПЗДД), прийняття рішень (ПЗПР), рутинних робіт (ПЗРР), комунікацій (ПЗК).

Одна з головних — підсистема ПЗДД, оскільки 47 % робочого часу керівники перебувають у ділових контактах. До складу цієї підсистеми входити діловий пакет керівника. Головне меню пакета містить електронний записник, особистий архів, картотеку доручень. Модуль електронний записник, наприклад, містить електронний перекидний календар, куди керівник заносити щоденний особистий план (щоденник), щотижневий особистий план (щотижневик) з блоком найважливіших справ тижня й переліком найважливіших справ місяця.

При створенні АРМ-С необхідно виходити із того, що спеціаліст — це професіонал у зазначеній галузі, тому АРМ має бути таким, аби давати йому змогу проводити аналітичну роботу з документами (на це в середньому в спеціаліста витрачається 54 % робочого часу), використовуючи різноманітну інформацію.

Його професійна орієнтація зумовлює вимоги до програмного і технічного забезпечення АРМ-С. Спеціалісту надається можливість працювати з персональною і центральною базами даних, вести комунікаційні діалоги з допоміжними джерелами інформації.

Для комп'ютерної підтримки творчого процесу система містить блок моделювання аналізованих процесів з урахуванням нагромадженого досвіду. Найважливіша вимога до АРМ-С — забезпечення високого рівня багатофункціональності та гнучкості системи.

Автоматизоване робоче місце спеціаліста містить системи забезпечення ділової та професійної діяльності, забезпечення рутинних робіт і підтримки комунікацій. Основа АРМ-С — підсистема забезпечення професійної діяльності. Вона, як правило, містить розвинену базу даних, засоби електронної обробки форм і ділової графіки, а також набір програмних засобів для проведення математичних розрахунків і моделювання.

База даних АРМ-С призначена для зберігання текстової, числової та фактографічної інформації. У її основу, як правило, покладені типові бази даних ПЕОМ, які забезпечують близьку до природної мову спілкування.

Набір пакетів для математичних розрахунків і моделювання, експертні системи і бази знань використовуються в АРМ-С для підтримки рішень формалізованих і неформалізованих задач. Вони найвищою мірою забезпечують досягнення мети підвищення ефективності та якості управління, оскільки вони є одним із нових видів програмних засобів загального призначення.

Автоматизовані робочі місця технічних працівників призначені для працівників, які виконують технічну роботу, що потребує певних професійних навичок. Для такої категорії службовців характерна робота з документами (68 % усього робочого часу) і телефонні переговори (20 % робочого часу). Основні їх функції — ввід інформації, оформлення документів (друк, тиражування, розсилання і т. ін.), ведення картотек і архівів, обробка вхідної та вихідної документації, контроль виконавчої діяльності. Ці роботи з високим ступенем ефективності можна автоматизувати, використовуючи різноманітні АРМ-Т на базі персональних ЕОМ.

В умовах використання АРМ-Т праця стає менш монотонною, а тому працівник менше стомлюється, завдяки чому можна розширити функціональний діапазон виконавців, урізноманітнити процес роботи, зробити його цікавішим і завдяки цьому в 2-3 рази підвищити продуктивність праці.

Характер діяльності технічних працівників мало залежить від специфіки галузі, установи, організації. Тому можливий масовий випуск типових АРМ-Т: АРМ оператора текстових документів, АРМ архіваріуса, АРМ комірника, АРМ інспектора, АРМ секретаря. Основні вимоги до програмних і технічних засобів АРМ-Т:

забезпечення максимальної ергономічності і «дружності» — зручне розміщення технічних засобів, висока якість візуальної інформації, клавіатура, що дає змогу швидко вводити інформацію, простий діалог з підказками в разі хибних дій користувачів, наявність технічних засобів для друкування і тиражування документів, можливість ведення архіву.

Подальший розвиток АРМ в організаційному управлінні пов'язаний з використанням робочих станцій управління (РСУ) замість ПЕОМ. В основу концепції РСУ покладено ідеї інтегрованого «інтелектуального» інтерфейсу користувача з маніпулюванням даними і широким доступом до розвинених обслуговуючих підсистем. Ці властивості РСУ дають змогу використовувати їх базу для. побудови персональних і групових АРМ. З погляду на те, що РСУ — універсальна система, необхідна певна функціональна спеціалізація цієї системи з трансформацією її в конкретне ділове автоматизоване робоче місце.

ТЕМА 9. Характеристика і призначення інтегрованих АСУ

№21

Різноманітність видів АСУ характерна не лише для народного господарства в цілому, а й для окремих об'єктів управління: підприємств, виробничих і наукових об'єднань. Справді, складність функціонування таких великих соціально-економічних систем зумовлює неможливість реалізації процесу управління ними з допомогою однієї або кількох АСУ. Для цього потрібна ціла група АСУ, кожна з яких забезпечує вирішення своїх функціональних завдань управління: організаційного управління усім об'єктом і окремими його підрозділами, управління окремими технологічними процесами, автоматизованого проектування конструкцій і технологій виготовлення нових виробів і т. ін.

Водночас теорія і практика функціонування цих об'єктів показує недоцільність створення на них груп самостійних (не пов'язаних або слабко пов'язаних між собою) автоматизованих систем, які реалізують частини задачі автоматизації управління об'єктом, і, навпаки, безумовну доцільність об'єднання таких локальних АСУ в єдину інтегровану систему — інтегровану АСУ (ІАСУ).

Інтегрована АСУ підприємством (об'єднанням) — це багаторівнева автоматизована система управління, яка призначена для комплексної автоматизації функцій управління інженерно-технічною, адміністративно-господарською, виробничо-технологічною і соціальною діяльністю промислових підприємств і забезпечує найефективніше розв'язання завдань з планування, випуску, розробки, освоєння, виробництва і реалізації продукції згідно з вимогами повного госпрозрахунку та самофінансування.

До складу інтегрованої АСУ, наприклад науково-виробничим об'єднанням, що тісно взаємодіють, належать локальні АСУ: автоматизовані системи управління об'єднанням (АСУО), підприємствами (АСУП), цехами, дільницями, АСУ технологічними процесами (АСУ ТП), системи автоматизованого проектування конструкторського (САПР-К) і технологічного (САПР-Т) призначення, автоматизовані системи наукових досліджень (АСНД) та інші види АСУ. Можливий варіант взаємозв'язку локальних АСУ в рамках ІАСУ ілюструє мал. 6.

ІАСУ може розглядатися як ієрархічно організований комплекс організаційних методів, технічних, програмних, алгоритмічних та інформаційних засобів, що мають модульну структуру і забезпечують наскрізне узгоджене управління матеріальними та інформаційними потоками об'єкта управління. На промислових підприємствах і об'єднаннях в ІАСУ органічно поєднуються автоматизація розв'язування економіко-організаційних задач управління з автоматизацією управління технологічними процесами та гнучкими автоматизованими виробництвами, проектуванням виробів і технологічних процесів тощо.

Сутність інтеграції в АСУ економічного об'єкта (ЕО) полягає в удосконаленні зв'язків управління процесами проектування й організації виробництва, технологічними процесами та випробуванням виробів.

Розрізняють інтеграцію процесів за рівнями управління (вертикальні зв'язки) та взаємодією об'єктів одного рівня (горизонтальні зв'язки). З просуванням нагору збільшуються нормативи, показники, інтервали планування і т. ін. Маємо неначе ефект часової інтеграції. У разі інтеграції по горизонтальних зв'язках досягається узгодження дій окремих служб (підсистем), діяльності постачальників і споживачів у рамках єдиного плану-графіка постачання. Отут досягається ефект, так би мовити, просторової інтеграції.

Інтеграція полягає в об'єднанні окремих частин, підсистем, систем у рамках одної системи, яка охоплює повніші інформаційні аспекти управління на основі загального програмно-технічного, інформаційного й організаційного забезпечення. Поняття інтеграції можна поширити на однорідні системи (наприклад, лише АСУ ТП, лише АСУО і т. ін.), а можна віднести й до різнорідних систем (наприклад, АСУ ТП і АСУО; САПР і АСУП тощо).

№22

ІАСУ — складна людино-машинна система, у якій поєднуються машинна обробка інформації та автоматизація прийняття рішень з діяльністю людини, яка відіграє роль оператора, керівника, експерта. Роль людини навіть за дуже високого рівня автоматизації управління є провідною, оскільки вона завжди виконуватиме найважливіші функції управління — вибір мети і критеріїв планування й управління, пошук альтернатив у досягненні мети, обґрунтування методів прийняття рішень і т. ін.

Для досягнення високої ефективності при створенні інтегрованих АСУ слід ураховувати такі положення.

1. В основу побудови ІАСУ мають бути покладені комплексні економіко-математичні моделі, які охоплюють увесь цикл планування та управління випуском продукції.

2. Системи мають орієнтуватися на децентралізовану (розподільну) обробку інформації. Для цього необхідно розробити нові концепції декомпозиції АСУ, перейти до централізованих структур управління, до використання локальних обчислювальних засобів на різних рівнях (АРМ управлінського персоналу, АРМ конструкторів і технологів; автоматизоване управління гнучкими виробничими модулями і т. ін.).

3. З урахуванням тенденцій до створення акціонерних товариств і науково-виробничих комплексів слід провести чіткий розподіл системи на ієрархічні рівні. Нижні рівні мають містити виробничі модулі, модулі для оперативного управління виробництвом, засоби синхронізації спільного функціонування виробничих модулів, конструкторської і технологічної підготовки виробництва, системи матеріально-технічного постачання тощо.

4. АС має забезпечити реалізацію багатоваріантного вибору рішень у режимі діалогу управлінського персоналу з ЕОМ. Інтерактивне спілкування користувачів із системою мовами надвисокого рівня, подання в пам'яті ЕОМ складаних семантичних структур показників і їх властивостей, описання процедур їх агрегування та розрахунків дає змогу створити зрештою інформаційні системи в галузі планування та управління. Інформаційне і програмне забезпечення цих систем ґрунтується на використанні апарату баз даних, баз знань і експертних систем. Завдяки цьому вдасться дістати потрібну інформацію без призначення алгоритмів пошуку, обробки та видачі показників.

5. Система має забезпечити синхронізацію технологічних процесів у виробництві та управлінні ними. При цьому необхідно забезпечити максимальний просторовий і годинний збіг фаз виникнення та обробки даних з фазами прийняття рішень. Прийняті рішення мають орієнтуватися на економічні методи управління, бути повними, своєчасними й оптимальними.

6. Система повинна мати засоби організації інформаційної бази ІАСУ, які забезпечують одержання нормативної інформації засобами САПР виробів і технологій. Організація розподільної обробки та розподільного зберігання інформації спрощує вимоги до інформації, використовуваної на різних рівнях, отже, і до організації даних у розподільних системах.

№23

Центральним поняттям в ІАСУ є поняття «інтеграція». Інтеграцію можна визначити як спосіб організації окремих компонентів в одну систему, яка забезпечує узгоджену і цілеспрямовану їх спільну взаємодію, що зумовлює високу ефективність функціонування всієї системи.

Інтеграцію можна розглядати в кількох аспектах: функціональному, організаційному, інформаційному, програмному, технічному, економічному.

Функціональна інтеграція забезпечує єдність цілей та узгодженість критеріїв і процедур виконання виробничо-господарських і технологічних функцій, пов'язаних із досягненням поставлених цілей. Основою функціональної інтеграції є: оптимізація функціональної структури всієї системи, декомпозиція системи на локальні підсистеми, формалізований опис функцій кожної підсистеми і протоколів взаємодії підсистем,

Організаційна інтеграція полягає в забезпеченні раціональної взаємодії управлінського персоналу на різних рівнях ієрархії ІАСУ та в різних локальних її підсистемах, що зумовлює узгодженість управлінських рішень.

Інформаційна інтеграція полягає в єдиному комплексному підході до створення і ведення інформаційної бази всієї системи та її компонентів на основі єдиного технологічного процесу збору, зберігання, передачі й обробки інформації, який забезпечує узгоджену інформаційну взаємодію усіх підсистем (локальних АСУ) ІАСУ.

Програмна інтеграція означає використання узгодженого і взаємопов'язаного комплексу моделей, алгоритмів і програм для забезпечення спільного функціонування всіх компонентів ІАСУ.

Технічна інтеграція — це по суті використання єдиного комплексу спільних обчислювальних засобів, автоматизованих робочих місць спеціалістів і локальних мереж ЕОМ, об'єднаних в одну розподільну обчислювальну систему, яка забезпечує автоматизовану реалізацію всіх функцій компонентів ІАСУ.

Економічна інтеграція є узагальненим комплексним показником інтеграції системи і полягає в забезпеченні цілеспрямованого і узгодженого функціонування всіх компонентів ІАСУ для досягнення найвищого економічного ефекту функціонування всієї системи.

№24

Економічна інтеграція базується на всіх раніше розглянутих аспектах інтеграції і, у свою чергу, потребує обов'язкового узгодження й підпорядкування окремих (частинних) цілей і критеріїв оптимізації підсистем єдиному критерію оптимізації функціонування усієї системи.

· Інформаційне забезпечення інтегрованої АСУ містить такі складові:

· систему класифікації та кодування (Єдина система класифікації і кодування; система класифікації і кодування галузі; система класифікації і кодування підприємства; система класифікації і кодування АСУ ТП);

· систему документації (Єдина уніфікована система документації; система документації АСУ галузі; система документації АСУП;

· система документації САПР; система документації АСУ ТП);

· інформаційну базу ІАСУ (інформаційна база АСУ галузі; інформаційна база САПР; інформаційна база АСУ ТП).

Інформаційна база ІАСУ являє собою розподілену ієрархічну систему (центральна БД, локальні БД підсистем) взаємопов'язаних інформаційних баз компонентів і даних інформаційного обміну між ними. Сучасному рівню автоматизованої обробки інформації відповідає інформаційна база у вигляді банку даних. У такому разі забезпечується не надмірне зберігання взаємопов'язаних даних, які створюють їх базу; швидкий доступ користувачів до потрібних елементів інформації; незалежність програм користувачів від структури збереження даних. Банк даних містить розвинені програмні засоби — системи управління базами даних (СУБД).

Організація локальних баз даних має враховувати специфіку процесів їх обробки, які відбуваються в різних ланцюгах ієрархії управління. Значна частина інформації для прийняття управлінських рішень має зберігатися в локальних базах даних. Тому необхідно забезпечити ефективний обмін даними між центральною й іншими базами даних.

Основні проблеми розподільних баз даних пов'язані з організацією даних у локальних базах і передачею їх по мережі, оптимальним розміщенням інформації, поєднанням розподільного зберігання й обробки, а також взаємодії користувачів з розподільною БД.

Важливим конструктивним елементом ІАСУ є програмне забезпечення, що являє собою сукупність програм і інструктивно-методичних матеріалів, які забезпечують функціонування ІАСУ в заданому режимі сумісності і взаємодії компонентів.

Головні складові програмного забезпечення ІАСУ такі:

· системне (базове) ПЗ, яке включає операційні системи ЕОМ і забезпечує функціонування всіх елементів ІАСУ;

· загальносистемне ПЗ, що забезпечує створення і ведення розподільних баз даних, управління локальними обчислювальними мережами, сполучення обчислювальних комплексів різних рівнів, управління обчислювальними процесами в системі, адаптацію системи до зміни потреб. Сюди належать пакети прикладних програм (ППП) загального і функціонального призначення, СУБД, системи телеобробки і т. ін.;

· засоби автоматизації проектування, зокрема засоби автоматизованого проектування ПЗ і типових проектних рішень ПЗ ІАСУ;

· спеціальне програмне забезпечення, за допомогою якого реалізуються функції управління виробничими і технологічними процесами;

· інструктивно-методична документація з проектування і програмування.

Використання в інтегрованих системах багатомашинних обчислювальних комплексів, які містять ЕОМ різних типів, різноманітність автоматизованих функцій і процесів, розподільне зберігання даних, можливість оперативного доступу до них, у тому числі в режимі реального часу, різке підвищення вимог до надійності функціонування систем, забезпечення гнучкості систем, можливість її швидкої модифікації і перебудови, легке освоєння експлуатації систем користувачами — визначають особливі вимоги до програмного забезпечення ІАСУ.

Технічне забезпечення ІАСУ складається з комплексів технічних засобів, які взаємодіють і входять до складу інтегрованої АСУ. На верхньому рівні інтегрованої системи (галузь, об'єднання) рекомендується використовувати великі і середні ЕОМ одної серії для розв'язування завдань організаційного управління. На рівні підприємства можуть бути використані середні та малі ЕОМ. На нижньому рівні ІАСУ рекомендується використовувати персональні ЕОМ.

До складу функціонального забезпечення ІАСУ входять комплекси задач, розв'язуваних на різних рівнях і в ланках управління (АСУП, САПР, АСУ ТП).

Мал. 6. Взаємозв’язки локальних АСУ у складі АСУ науково-виробничого об’єднання.

Дата добавления: 2013-12-13