Критерии эффективности ЭИС

Поволжская государственная академия телекоммуникаций и информатики

Кордонская И.Б.

ТЕОРИЯ ЭКОНОМИЧЕСКИХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ

Учебное пособие

Самара 2006

Печатается по решению методического совета ПГАТИ

УДК 002.53 +681.3(075.8)

Кордонская И.Б. Теория экономических информационных систем. Учебное пособие. Самара: Изд-во ПГАТИ, 2006.- 69 с.

Рецензенты:

доктор экономических наук, доцент А.В.Юрасов

(ПГАТИ)

Кандидат технических наук, доцент М.Г.Лосев

(СГАУ)

Учебное пособие содержит общие характеристики информационных систем, концептуальные схемы баз данных (реляционной, сетевой и иерархической), модели знаний (продукционные, семантические сети и фреймы), методы организации данных в памяти ЭВМ. Учебное пособие содержит необходимый теоретический материал, поясняющие схемы и рисунки. В конце каждой главы приведены вопросы для самоконтроля учащихся.

Учебное пособие предназначено для студентов дневного, заочного обучения и второго высшего образования специальности 080801, для изучения курса «теория экономических информационных систем» и соответствует государственному стандарту образования.

Глава 1 Основные понятия экономических информационных систем

Основные понятия и определения экономических информационных систем

Информационные системы появились с момента возникновения об­щества. Причина в том, что на любой стадии развития общество требует для своего управления систематизированной и подготовленной информа­ции. Особенно это касается производственных процессов, раз­вивающихся наиболее динамично. Отдельные компоненты про­цесса обработки данных достигли высокой степени организа­ции и взаимосвязи, что позволяет объединить все средства обработки информации на конкретном экономическом объек­те понятием "экономическая информационная система" (ЭИС). Детальное изучение ЭИС опирается на понятия "ин­формация" и "система", к которым мы и переходим.

Довольно таки распространенным является взгляд на ин­формацию как на ресурс, аналогичный материальным, трудо­вым и денежным ресурсам. С другой стороны информация не отделима от процесса информирования, источника и потребителей информации. Эта точка зрения отражается в сле­дующем определении:

Информация - новые сведения, позволяющие улучшить про­цессы, связанные с преобразованием вещества, энергии и самой информации, принятые, понятые и оценен­ные конечным потребителем как полезные.

Чтобы определить понятие «экономическая информация», надо очертить рамки экономических процессов. В наиболее общей форме это производ­ство, распределение, обмен и потребление материальных благ.

Экономичес­кая информация - информация о процессах производ­ства, распределения, обмена и потребления материальных благ называется

Для обработки экономической информации характерны сравнительно простые алгоритмы, преобладание логических операций (упорядочение, корректировка) над ариф­метическими, табличная форма представления данных. Будем рассматривать только ту информацию, которую можно обрабатывать на ЭВМ.

Экономическую инфор­мацию классифицируют по следующим признакам:

1) Отношение к данной управляющей системе - входные, внутренние и выходные.

2) Признак времени. Относительно времени сообщения де­лятся на перспективные (плановая и прогнозная информация) и ретроспек­тивные (учетные данные). По времени по­ступления разделяются периодические и непериодические со­общения.

3) Функциональные признаки. По функциональным подсистемам экономического объекта, например, информация о трудовых ресурсах, производствен­ных процессах, финансах и т.п. В другом разрезе: на данные планирования, нормирования, контроля, учета и отчетности.

Надо констатировать, что не существует меры информа­ции, равно применимой на всех стадиях обработки информа­ции. Будем рассматривать только документируемую и передаваемую информацию, которая обрабатывается с помощью знаков или сигналов ЭВМ. Остается единственная возможность - учитывать коли­чество обрабатываемых знаков, т. е. объем информации. Эта величина отражает, естественно, только внешнюю сторону информационных процессов.

Правильное восприятие информации конечным потреби­телем может быть затруднено из-за наличия различных помех, называемых информационным шумом. Различаются три разновидности шума и соответственно три информационных фильтра, блокирующих этот шум.

1) Синтаксический фильтр. Содержит набор решающих правил, позволяющих раз­личать правильные (осмысленные) и неправильные (бессмыс­ленные) последовательности знаков.

2) Семантический фильтр. Проверка на отсутствие новизны в получаемом сообщении и прохождение ложной информации через синтаксический фильтр. Например, если сообщение "Запас материала с кодом 141672 равен 956 тонн" искажено, то искажение кода материала может быть за­регистрировано синтаксическим фильтром, если он не храниться на предпри­ятии, а искажение количества материала синтаксический фильтр не заметит. Такие искажения должен обнаруживать семантический фильтр. Он проверяет соответствие сообще­ния имеющейся информации, например, запас данного материала дол­жен превышать его месячную потребность.

3) Прагматический фильтр. Устанавливает степень ценности информации: ее полноту, своевременность, ком­пактность, употребимость (число потенциальных потребителей) и доступность.

Второе понятие, на которое опирается детальное изучение ЭИС, это система:

Системой называется любой объект, который, с одной сто­роны, рассматривается как единое целое, а с другой - как мно­жество связанных между собой или взаимодействующих со­ставных частей.

В систему входят следующие компоненты:

1) Структура - множество элементов системы и взаимосвя­зей между ними. Математической моделью структуры является граф.

2) Входы и выходы - материальные потоки или потоки со­общений, поступающие или выводимые системой.

3) Закон поведения системы - функция, связывающая из­менения входа и выхода системы Y = F(X).

4) Цель и ограничения. Функционирование сис­темы описывается рядом переменных ul, u2,..., uN. Часть этих переменных (обычно всего одна) поддер­живается в экстремальном (максимальном) значении и называется целевой функцией, или целью. Например, mах ul. Фун­кция ul = f(X,Y,t,...) зачастую не имеет аналитического и вообще явного выраже­ния. На остальные переменные могут быть наложены ограничения.

Системы имеют следующие свойства.

1)Свойство относительности - состав эле­ментов, взаимосвязей, входов, выходов, целей и ограничений зависит от целей исследователя. Реальный мир богаче систе­мы. Поэтому от исследователя и его целей зависит, какие сто­роны реального мира и с какой полнотой будет охватывать система, а какие элементы, взаи­мосвязи, входы и выходы не включаются в нее из-за слабого влияния, наличия самостоя­тельных целей, плохо согласующихся с целью системы. Они образуют внешнюю среду для рассматриваемой системы.

2)Свойство делимости: систему можно представить со­стоящей из относительно самостоятельных частей - подсис­тем, каждая из которых может рассматриваться как отдельная система (декомпозиция системы). Это упрощает анализ системы в целом. Вы­деление подсистем проводит исследователь, и оно условно.

3)Свойство целостности: согласованность цели функционирования всей системы с целями функционирования ее подсистем и элементов.

4) Свойство эмерджентности: система, как правило, имеет больше свойств, чем составляющие ее элементы. Так, предпри­ятие обладает юридической самостоятельностью, а его под­разделения – нет.

Информационная система создается для кон­кретного экономического объекта и должна в определенной мере копировать взаимосвязи элементов этого объекта:

Экономическая информационная система представляет со­бой систему, функционирование которой во времени заклю­чается в сборе, хранении, обработке и выдачи ин­формации о деятельности какого-то экономического объекта реального мира.

1.2 Принципы построе­ния и функционирования ЭИС

1) Соответствие. ЭИС должна обеспечивать функциониро­вание объекта с заданной эффективностью. Критерий эффектив­ности должен быть количественным.

2) Экономичность. Затраты на обработку информации в ЭИС должны быть меньше экономического выигрыша на объекте при использовании этой информации.

3) Регламентность. Большая часть информации в ЭИС по­ступает и обрабатывается по расписанию, со строгой перио­дичностью.

4) Самоконтроль. Непрерывная работа ЭИС по обнаруже­нию и исправлению ошибок в данных и процессах их обра­ботки.

5) Интегральность. Однократный ввод информации в ЭИС и ее многократное, многоцелевое использование.

6) Адаптивность. Способность ЭИС изменять свою струк­туру и закон поведения для достижения оптимального резуль­тата при изменяющихся внешних условиях.

7) Обра­ботка больших объемов информации.

8) Высокий удельный вес логической обра­ботки данных (сортировка, группировка, поиск, коррек­тировка).

9) Представление подавляющей части информации в виде документов.

Критерии эффективности ЭИС

При создании информационной системы возникает зада­ча объективной оценки качества ее функционирования. Такая оценка особенно актуальна потому, что современные инфор­мационные системы - это сложные и дорогостоящие проекты, на их создание расходуются значительные ресурсы. Оцен­ке подлежат:

- система в целом,

- отдельные составляющие этапа проектирования систе­мы;

- важнейшие компоненты этапа эксплуатации системы.

Эффективность работы информационной системы определяется с помощью критериев эффективности. Как правило, функционирование ЭИС направлено на ус­пешную реализацию нескольких целей. Типичный перечень может включать следующие цели и их критерии:

1) максимальная полнота информации для обеспечения принимаемых решений (отношение объема информации в базе данных к объе­му информации на объекте управления);

2) представление информации с максимально возмож­ной скоростью (время обработки информации в ЭИС);

З) максимальное удобство взаимодействия информаци­онной системы с потребителями (время, которое потребители расходуют на запрос не­обходимой информации и ее использование в управлении);

4) сокращение расходов на создание, эксплуатацию и раз­витие ЭИС (сумма капитальных вложений и текущих затрат на создание, эксплуатацию и развитие ЭИС);

5) максимальное извлечение выходной информации из имеющегося объема данных (отношение объемов входной и выходной информации);

6) сокращение избыточности в базе данных (доля избыточной информации в общем объеме данных).

ЭИС обычно оценивается по комплексу критериев. Надо понимать, что одновременное достижение указанных целей практически неосуществимо. Например, повышение эффективности ЭИС по критериям 1-З вызывает увеличение расходов и достигнутое состояние системы противоречит цели 4.

1.4 Классификация ЭИС

Классификация ЭИС возможна по следующим признакам:

- административный признак;

- сферы применения;

- функциональный признак;

- режимы работы;

- способы распределения вычислительных ресурсов.

а) Классификация ЭИС по уровню применения и административному разделению:

- Экономическая информационная система предприятия.

- Экономическая информационная система района.

- Экономическая информационная система области.

- Экономическая информационная система государства.

б) Классификация ЭИС по сферам применения:

- Экономические информационные системы в банках.

- Экономические информационные системы фондового рынка.

- Страховые экономические информационные системы.

- Налоговые экономические информационные системы.

- Экономические информационные системы промышленных предприятий или opганизаций (в т. ч. бухгалтерские экономические информационные системы).

- Статистические экономические информационные системы.

в) С функциональной точки зрения можно выделить такие клас­сы ЭИС, как системы обработки данных (СОД), автоматизиро­ванные системы управления (АСУ) и информационно-поисковые системы (ИПС). Многие реальные ЭИС обладают черта­ми нескольких из названных классов, а не какого-то одного.

Для преобразования входной информации в выходную необходи­мо создание прикладных программ, для которых характерно наличие математичес­ких соотношений, позволяющих вычислять значения выходной информации без применения методов оптимизации процессов управления. ЭИС, дополненная прикладными программами, образует систему обработки данных - СОД. Решение, принятое на основе представленной информации, передается на управляемый объект, минуя СОД (рис. 1.1). Можно трактовать СОД как систему, которая преобразует поток входной информации в поток выходной информации. В качестве примера мож­но назвать программы расчета заработной платы сотрудников предприятия, формирования статистической отчетности и т.п.

Рисунок 1.1. Структурные схемы системы обработки данных и автоматизированной системы управления

Если ИС способна выполнять выбор управленческих реше­ний (автономно или с участием специалистов), то она становит­ся автоматизированной системой управления - АСУ. Приклад­ные программы АСУ, формирующие управленческое решение, как правило, используют экономико-математические методы для выбора оптимальных решений (исходные данные для оптими­зационной задачи рассчитыва­ются в режиме системы обработки данных).

Информационно-поисковые системы (ИПС) предназначе­ны для отыскания в каком-то множестве документов тех, ко­торые посвящены указанной в запросе теме или содержат необходимые сведения. Схема функционирова­ния ИПС приведена на рис. 1.2 . При вводе в ИПС каждый документ подвергается индексированию.

Рисунок1.2. Схема функционирования информационно-поисковой системы

Под индексированием понимается процесс, который состо­ит из двух этапов:

- определения тем, которые отражаются в данном документе;

- выражения этих тем на языке, принятом в информацион­но-поисковой системе и записи в виде поисковых обра­зов, которые связываются с документом.

Про­цесс поиска осуществляется путем сопоставления поисковых образов документов с поисковым образом запроса, который также должен быть заиндексирован. При пол­ном или частичном совпадении образов документ считается соответствующим запросу и выдается пользователю.

г) В ЭИС могут применяться два режима решения задач - пакетный и диалоговый.

При пакетном режиме обработки данные в системе накапли­ваются до тех пор, пока не наступит заданный момент времени, или объем данных не превысит некоторый предел. Затем имею­щаяся информация обрабатывается несколькими последователь­но запускаемыми программами. В качестве примера можно назвать систему сбора и группировки статистической отчетности предприятий.

Пакетный режим обработки данных характеризуется рядом недостатков. Так, потребитель информации обособлен от про­цесса ее обработки, что в некоторых ситуациях вызывает у него сомнения в правильности исходных данных и результатов в применяемых алгоритмах. Пакетная система снижает также оперативность принятия решений на управляемом объекте.

При диалоговом режиме работы происходит обмен сооб­щениями между пользователем и системой. Роль «активного» элемента пользователь и система выполняют попеременно. ЭИС активна от момента завершения ввода информации и команд пользователем до завершения обработки команды (запроса). Последовательность команд, выдаваемых пользова­телем, не является фикси­рованной заранее, а зависит от результатов ра­нее выполненных команд. При реше­нии экономических задач с многовариантной логикой пользователь имеет возможность определять наиболее перс­пективные варианты решения задачи и постоянно следить за осмысленностью вычислений. Типич­ной диалоговой задачей можно считать расчеты по распреде­лению ресурсов между несколькими потребителями.

д) По способу распределения вычислительных ресурсов вы­деляются локальные и распределенные ЭИС. Локальная сис­тема использует одну электронно-вычислительную маши­ну –автоматизированное рабочее место (АРМ) или файл-сервер, а в распределенной системе организуется взаимодейст­вие нескольких ЭВМ, соединенных между собой каналами связи –ЛВС клиент-сервер.

1.5 Теория организации. Использование концепции многоуровневых систем в теории органи­заций.

Все предприятия и организации являются сложными системами, т.к. они обладают иерархической структурой с многочисленными взаимосвязями между объ­ектом управления и системой управления. Процесс управления экономическим объектом характеризуется многофункциональностью, кото­рая проявляется в реализации основных функций процесса управления: планировании, учете, анализе и контроле.

В экономических информационных системах используются экономико-организационные модели, которые способны представлять информацию об образе объекта. Возникает проблема адекватности модели и объекта. Модель всегда отличается от объекта в деталях, но обязана отражать основную сущность объекта. Модели подразделяются на:

1) Функциональные - описывают зависимость выхода от входа - имеют низкую адекватность.

2) Структурные – включают и функциональную и структур­ную организацию объекта.

Экономическая информационная система - модель объекта, которая отражает реальные процессы в объекте через призму информационных технологий. ЭИС всегда является сложной системой. Одна из особенностей современных организаций - очень большая степень специализации. Организацию можно рассматривать как систе­му Имеется определенное сходство между организациями людей и мно­гоуровневыми иерархическими системами. В обоих случаях системы состоят из семейства взаимодействующих иерархически расположенных элементов, которые имеют право принимать решения на своем уровне.

Чтобы управлять организацией, возникшей в ре­зультате специализации, необходим специалист в области организаций, т.к. управление становиться коллективной функцией, а не прерогативой отдельных лиц. Однако теория орга­низаций развивается очень медленно. Основной задачей в теории органи­зации является оптимальный подбор параметров в системах с обратной связью (в отличие от теории автоматизированного управления, которая занимается подбором оптимальных параметров в системах с обратной свя­зью, имеющих один контур управления).

Чтобы получить полную организационную структуру компании, необходи­мо в нижеприведенное дерево управления добавить соответствующие службы (рис. 1.3).

Рисунок 1.3 Структура управления предприятием

Исследуем экономическую систему, используя общую теорию сис­тем и теорию организаций.. В этом случае необходимо рассматривать внешние воздействия на ор­ганизацию как входы системы, а связанные с внешними воздействиями ре­акции организации - как выходы системы.

Рисунов1.4 Взаимодействие предприятия с окружающей средой

Ни одна из существующих теорий организаций не позволяет создать модель, полностью правильно описывающей работу организации. Все теории организаций можно разделить на три группы:

- Классические (структурные) теории.

- Мотивационные (поведенческие) теории.

- Системно-ориентированные теории.

Наша задача использовать многоуровневый системный подход среди теорий организа­ций для решения следующих задач:

- определение характерных особенностей членов организации, ее участников;

- отображение структуры организации;

- применение методов исследования в теории организации.