Введение к работе
Актуальность работы. Современные автоматизированные информационные системы (АИС) являются сложными системами и представляют собой комплексы с многоуровневой иерархией и выраженной тенденцией к интеграции с другими информационными системами. Это в полной мере относится и к системам сбора и обработки экономической информации. С другой стороны, экономические системы в условиях рынка открыты, нелинейны и неравновесны. Элементы таких систем способны к самоорганизации, чувствительны к случайностям, способны переключать режимы эволюции. При этом «управление теряет характер слепого вмешательства методом проб и ошибок, опасных действий против собственных тенденций систем, и строится на основе знания того, что вообще возможно осуществить в данной среде. Управление начинает основываться на соединении вмешательства человека с существом внутренних тенденций развивающихся систем» '. При самоорганизации элементов нелинейной системы возникают новые функции и свойства; такие явления успешно изучаются методами быстро развивающегося научного направления - синергетики. Системы управления в процессе функционирования под действием возмущений характеризуются не только непрерывными изменениями параметров состояния, но и скачкообразным изменением своих структуры и функций в некоторых ситуациях при внешних воздействиях.
Управление экономической системой в условиях нарушения ее функционирования является сложной проблемой. Её решение зависит от применяемых методов анализа и оценивания состояния для прогнозирования кризисов.
В целом' ряде областей знания ведущие специалисты относятся к методологии математического моделирования как к интеллектуальному ядру информационных технологий '. Постановка вопроса о математическом моделировании объекта порождает четкий план действий, этапы которого составляют известную триаду: модель - алгоритм - программа. В случае построения математических моделей экономических систем требуется предварительное использование информационных систем для численного определения ряда экономических величин, играющих в построении сішергетических уравнений роль параметров порядка или управляющих параметров. Для их вычисления необходимо оперативно находить коэффициенты, связывающие потоки (например, товаров) и силы (например, изменения пен), коэффициенты эластичности издержек, предельного уровня пен. перекрестной связи процессов спроса и предложения, а также времена
Князева V. П., Курдюмов СП. Законы эволюции и самоорганизации сложных систем. - М: На>ка, 1994. -С 36.
Самарский А.А., Михайлов А.П. Математическое моделирование: Идеи. Методы. Примеры. -М.: Наука, Физматлит, 1997. -330 с.
релаксации этих процессов.
Выбор той или иной информационной системы диктуется как необходимостью обеспечения достаточно тонких наблюдений за реальной динамикой процессов, так и упорядочения и согласования одновременного множественного доступа к собираемым и анализируемым данным. Поэтому в информационных системах управления финансами предъявляются особые требования не только к алгоритмам анализа данных, но и к организации функционирования самих систем. Это требует специальных подходов к проектированию и реализации автоматизированных информационных систем (АИС) для финансового менеджмента, а также развития теории этих систем.
Таким образом, актуальность исследования обусловлена необходимостью:
разработки новых средств анализа текущего состояния экономических систем, основанных на методах нелинейной динамики;
разработки методов и средств построения информационных систем для финансового менеджмента, учитывающих специфику современного состояния экономической среды и современные тенденции развития программных средств для распределенной обработки данных.
Цель работы — разработать теоретические методы построения АИС, учитывающие особенности динамики экономических систем, и практические средства создания распределенных АИС для финансового менеджмента.
Достижение поставленной цели предполагает решение следующих основных задач:
-
Исследовать методы и разработать математическое и программное обеспечение для анализа состояния экономических систем на основе нелинейной динамики и теории катастроф. Разработать принципы построения программного обеспечения распределенных АИС с учетом нелинейного характера динамики экономических систем.
-
Разработать теоретические методы и практические средства моделирования структур управления АИС в адаптационные периоды функционирования экономической системы.
-
Построить концепцию архитектуры информационных систем, учитывающую специфику смен кризисных и адаптационных периодов.
-
Создать автоматизированную информационную систему для контроля финансовых потоков в компании неоднородных предприятий.
Методы исследования — методы системного анализа, методы теории нелинейной динамики, методы нелинейного программирования, методы теории конечных автоматов, методы теории катастроф, методы теории сетей Петри.
Научная новизна диссертации заключается в разработке на основе нелинейных моделей автоматизируемых экономических процессов методологии построения АИС, которая стала концептуальной основой создания АИС для финансового менеджмента компании неоднородных предприятий.
Научная новизна конкретно проявилась в следующем:
-
Установлено, что при построении АИС необходимо учитывать нелинейный характер поведения автоматизируемых объектов, который заключается в постоянной смене (по тем или иным параметрам) адаптационных и кризисных периодов. После каждого «кризиса» объект может претерпевать структурные изменения, выражающиеся, в частности, в необходимости структурной реорганизации бизнес-процессов, связанных с объектом. Поэтому для успешного функционирования АИС в этих условиях следует особо выделять в ней два компонента. Это, во-первых, компонент, осуществляющий своевременное прогнозирование кризисов, и, во-вторых, компонент, отвечающий за реструктуризацию и выполнение бизнес-процессов в условиях очередного адаптационного периода.
-
Предложено для формализации структур управления АИС, соответствующих бизнес-процессам в адаптационные периоды, использовать модели цветных сетей Петри (ЦСП), реализуемые отдельным программным компонентом. Для адекватного моделирования структуры бизнес-процессов предложено расширение математического аппарата сетей Петри на многомерный случай. Для адекватного визуального представления временных характеристик моделей бизнес-процессов и применения этих моделей в пользовательском интерфейсе разработан способ графического отображения переходов временных ЦСП.
-
Выявлено, что концепцией развития архитектуры распределенных АИС должно быть повышение степени их модульности. Это достигается, в частности, за счет выделения функций, реализующих бизнес-процессы, в отдельный программный компонент — «сервер бизнес-процессов», данное развитие архитектуры клиент/сервер является принципиальным для ошпмизации функционирования распределенной АИС в нослекризисные периоды. Построение сервера бизнес-процессов предложено организовать на основе моделей временных ЦСП.
-
С использованием предложенных и развитых в диссертации положений и методов разработано математическое и программное обеспечение АИС «Распределенная система «Анализ финансов»» в составе подсистем «Финансы», «Вексельное обращение», «Анализ динамики» для контроля финансовых потоков в компании неоднородных предприятий.
Цели и задачи исследования определили структуру диссертации.
Структура работы: диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, списка использованной литературы и приложений обшим объемом 300 страниц, включая 76 рисунков и 5 таблиц.
Результаты исследования обсуждены: на XXIII конференции «Электронные и полупроводниковые преобразователи технической и биологической информации», Томск, 1979; на Всесоюзной конференции «Информатизация и моделирование территориальных социально-экономических объектов», Новосибирск, 4-6 декабря 1990; XV Annual scientific sess. Int. Soc. for Heart Res. Amer. Section June 20-24, 1993; на международной научно-практической конференции «Технический университет: проблемы, опыт, перспективы», Томск, ТПУ, 14-16 сентября 1994; на научно-техническом семинаре «Энергетика: экология, надежность, безопасность», Томск, 27-29 октября 1994; межрегиональной научно-практической конференции «Региональный рынок труда в условиях структурных изменений экономики», Кемерово, ноябрь 1995; международной конференции Elbrus'97 "Новые информационные технологии и их региональное развитие", 20-24 октября 1997г., Нальчик; на научно-практической конференции «Высшая школа - опыт и перспективы», Томск, ТПУД998; на V международной конференции "Математика, компьютер, образование", 25 января-2 февраля 1998., Дубна; научно-техническом семинаре «Энергетика: экология, надежность, безопасность», 10-12 декабря 1998 г., Томск; научно-практической конференции «Высшая школа - опыт и перспективы», Томск, 1998; VI международной конференции "Математика, компьютер, образование", 24-31 января 1999 г., Пущине
Результаты исследования внедрены: в холдинге ОАО «Восточная нефтяная компания», в ОАО «Томскнефть», в НИИ Кардиологии ТНЦ СО РАМН и зарегистрированы в Российском агентстве по патентам и товарным знакам. Результаты исследования были использованы в учебных курсах: «Пакеты прикладных программ», «Системы и сети телеобработки данных», и используются в курсах «Математические модели организационных систем», «Информационные технологии в управлении».
