Структура інформаційної системи
Комп'ютерні інформаційні системи належать до класу складаних систем, які містять у собі велику кількість різноманітних елементів, що взаємодіють. Тому при створенні комп'ютерних АС потрібно визначати їхню структуру.
Загалом під структурою комп'ютерної АС розуміють характеристику внутрішнього стану системи, опис постійних зв'язків між її елементами.
При описуванні АС використовують кілька видів структур, які різняться типами елементів та зв'язків між ними.
Наприклад, згідно з РД 50-680-88 при описуванні систем використовують функціональні, технічні, організаційні, документальні, алгоритмічні, програмні та інформаційні структури.
Функціональна структура — це структура, елементами якої є підсистеми (компоненти), функції АС або її частини, а зв'язки між елементами — це потоки інформації, що циркулює між ними при функціонуванні АС.
Технічна структура — це структура, елементами якої є обладнання комплексу технічних засобів АС, а зв'язки між елементами відбивають інформаційний обмін.
Під організаційною розуміють структуру, елементами якої є колективи людей і окремі виконавці, а зв'язки між елементами — інформаційні, супідрядності і взаємодії.
Документальна структура — це структура, елементами якої є неподільні складові і документи АС, а зв'язки між елементами — взаємодії, вхідності і супідрядності.
Елементами алгоритмічної структури є алгоритми, а зв'язки між алгоритмами реалізуються за допомогою інформаційних масивів.
У програмній структурі зв'язки між елементами також реалізуються у вигляді інформаційних масивів, а елементами структури є програмні модулі.
Інформаційна структура — це структура, елементами якої є форми існування і подання інформації в системі, а зв'язки між ними — операції перетворення інформації в системі.
Елементами інформаційної структури можуть бути також інформаційні масиви, а зв'язками — операції роботи з масивами: увід, коригування, перегляд, знищення і т. ін.
Глибина розподілу інформаційної системи, тобто склад і зміст її елементів можуть суттєво різнитися залежно від мети, поставленої перед конкретною інформаційною системою. Крім того, склад елементів за інших однакових умов залежить від сфери дії АС.
Повної і загальноприйнятої класифікації елементів АС досі не існує. Але практика їх функціонування показує, що майже у всіх АС вирізняють такі елементи, як «функція АС» і «компонент (підсистема) АС».
Функція АС — це сукупність дій інформаційної системи, яка спрямована на досягнення зазначеної мети. Перелік функцій конкретної АС залежить від сфери її діяльності, об'єкта управління, призначення її та ін. Наприклад, в інформаційній системі управління фінансами країни виділяють дві основні функції: планування бюджету і виконання бюджету.
Компонент (підсистема) АС — це її частина, що виділена за зазначеною ознакою або сукупністю ознак і розглядається як одне ціле. Компоненти комп'ютерної АС за своїм призначенням передусім поділяються на забезпечуючи і функціональні. Забезпечуючи містять у собі організаційне, методичне, технічне, математичне, програмне, інформаційне, лінгвістичне, правове та ергономічне забезпечення.
До організаційного забезпечення належить сукупність документів, що описують технологію функціонування АС, методи вибору і застосування користувачами технологічних прийомів для одержання конкретних результатів при функціонуванні АС.
Для забезпечення функціонування комп'ютерної АС необхідно мати ряд ресурсів і обов'язково предмети праці, засоби праці і працю (праця). Роль перших в АС належить інформації (інформаційне забезпечення), яка відіграє також роль продукту праці. Засобами праці є різні технічні засоби АС, які виконують функції технічного забезпечення. Таку саму функцію певною мірою виконують засоби математичного і програмного забезпечення. Що ж до самої праці, то, природно, кадри спеціалістів також потрібні будь-якій АС.
Інформаційне забезпечення містить у собі не лише інформаційні ресурси як предмет праці та інформацію як продукт праці, а й засоби і методи ведення усієї інформаційної бази — об'єкта управління.
Отже, до інформаційного забезпечення належать також методи класифікації і кодування інформації, способи організації нормативно-довідкової інформації, побудови банків даних, зокрема побудови і ведення інформаційної бази і т. ін.
Технічне забезпечення об'єднує сукупність усіх технічних засобів, використовуваних при функціонуванні комп'ютерної АС.
До математичного забезпечення віднесено сукупність математичних методів, моделей і алгоритмів розв'язування завдань, які застосовуються в АС; моделі та алгоритми, що входять до цього забезпечення як інструмент подальшої розробки програмних засобів. Моделі системи управління та об'єкта автоматизації належать звичайно до організаційного забезпечення.
Програмне забезпечення являє собою сукупність програм на носіях даних і програмних документів, які призначені для відлагодження, функціонування і перевірки працездатності АС.Лінгвістичне забезпечення містить сукупність засобів і правил для формалізації природної мови, які використовуються при спілкуванні користувачів та експлуатаційного персоналу АС з комплексом засобів автоматизації при функціонуванні АС.
До правового забезпечення належить сукупність правових норм, які регламентують правові відносини при функціонуванні АС та юридичний статус результатів такого функціонування.
Методичне забезпечення містить у собі сукупність документів, які описують технологію функціонування АС, методи вибору і застосування користувачами технологічних прийомів для одержання конкретних результатів при функціонуванні АС.
Ергономічне забезпечення АС являє собою сукупність засобів і методів, які створюють найсприятливіші умови праці людини в АС, умови для взаємодії людини і ЕОМ.
Функціональний підхід до структури АС дає змогу виділити підсистеми (компоненти) при різному визначенні поняття «функція управління». Найбільшого поширення набуло створення функціональних підсистемі за ознакою правління об'єктами (елементами) виробничого процесу і за ознакою стадій управління.
Так, у першому випадку формуються функціональні підсистеми, наприклад управління технічною підготовкою виробництва, основним виробництвом, допоміжним виробництвом, матеріальними ресурсами, трудовими ресурсами і т. ін.
В інформаційних системах органів загальнодержавного управління і невиробничої сфери така структура пов'язана з функціями, які виконуються установами. Наприклад, в автоматизованій системі державної статистики (АСДС) передбачені функціональні підсистеми статистики промисловості, сільського господарства, капітального будівництва і т. ін. У функціональній структурі АСДС неначе повторюється склад функціональних підрозділів Міністерства статистики України.
В іншому випадку з позицій стадій управління виділяються функціональні підсистеми прогнозування, перспективного планування, оперативного управління, бухгалтерського обліку і т. ін.
Перелік таких функціональних підсистем у різних АС неоднаковий. Певною мірою це пояснюється відсутністю єдиного погляду на склад функцій управління в народному господарстві.
Що ж до призначення будь-якої функціональної підсистеми АС, то воно єдине — розв'язання економічних завдань прийняття управлінських рішень, що базується на результатах обробки даних.
Задача в комп'ютерній АС або задача обробки даних визначається як функція чи її частина, що являє собою формалізовану сукупність автоматичних дій, виконання яких приводити до результатів заданого виду. Наприклад, задачею в АСУП може бути нарахування відрядної заробітної плати бригаді, облік розрахунків з постачальниками сировини, облік валютних операцій і т. ін.
Задачі, що розв'язуються в комп'ютерних інформаційних системах, мають ряд характерних особливостей, що впливають на технологію автоматизованої обробки даних.
1. Інформаційний взаємозв'язок, який виявляється в тому, що результати розв'язування одних завдань є вхідними даними для розв'язування інших. Ця особливість впливає на склад та зміст інформаційної бази комп'ютерної системи, потребуючи також вибору способів і методів нагромадження і зберігання інформації в системі.
2. Масовість та груповий характер вирішення. Як правило, економічні розрахунки виконуються через певний термін, причому визначається не один, а група взаємопов'язаних економічних показників. Ця особливість впливає на структуру алгоритмів розв'язування завдань, а також на склад та зміст програмного забезпечення систем.
3. Потреба багатоваріантного розв'язування. Це стосується завдань прогнозування, планування та прийняття рішень. Саме тому в комп'ютерній системі мають бути передбачені відповідні спеціальні інструментальні та апаратні засоби, наприклад база моделей для задоволення згаданої потреби.
4. Чітко реґламентовані терміни подання вхідних даних і результатів розв'язування завдань, а також вимоги до точності вхідних даних і результатів розв'язування завдань. Тому при створенні комп'ютерної ІС необхідно вирішувати питання контролю інформації на всіх етапах її переробки (перетворення).
5. Постійні зміни складу економічних показників та методик їх розрахунку. Ця особливість впливає на склад та зміст програмного забезпечення, особливо на його прикладну частину.
Різноманітність розв'язуваних у комп'ютерних інформаційних системах задач потребує їхньої класифікації.
Класифікацію задач обробки даних за шістьма основними ознаками, які найчастіше зустрічаються в спеціальній літературі, наведено на мал. 4.
За функціями управління розрізняють планові, облікові, контрольні задачі, задачі нормування показників, складання звітності і т. ін.
За характером перетворення інформації задачі в АС поділяються на обчислювальні, імітаційні, прийняття рішень.
За роллю в процесі управління розрізнюють інженерно-технічні, економічні та інформаційно-довідковій задачі.
За математичною суттю задачі комп'ютерної АС поділяються на оптимізаційні, прямого розрахунку та інформаційно-пошукові.Оптимізаційні задачі розв'язуються шляхом пошуку одного рішення із великої кількості можливих варіантів. Вони характеризуються складною методикою розрахунків (що зумовлює необхідність використання різноманітних моделей), а також відносно невеликими розмірами вхідних даних.
В основній своїй масі задачі сучасної комп'ютерної АС належать до задач прямого розрахунку. Для них характерні великі розміри і складність вхідних даних, проста методика розрахунку й одноваріантність розв'язання.
Інформаційно-пошукові задачі, тобто задачі типу «запитання — відповідь» характеризуються складною методикою розрахунку та значними розмірами вхідної інформації.
За можливістю формалізованого опису задачі АС поділяються на формалізовані та неформалізовані. Розв'язування перших можна описати у вигляді математичних формул та залежностей, щодо інших — цього зробити не можна.