Введение к работе
Актуальность темы исследования. Качество принятия решений в организационно-экономических (производственных) системах уровня предприятия во многом определяется качеством используемой первичной фактографической информации. Под качеством последней, как правило, понимается степень ее адекватности, полноты, точности, надежности, своевременности, наглядности и однозначности. Тенденции современного экономического развития таковы, что требования к качеству данных постоянно растут. Это вызвано действием двух тесно взаимосвязанных и взаимообусловленных факторов. Первый из них - интенсивное развитие информационных технологий и вычислительной техники. Второй - совершенствование технологий ведения бизнеса, ориентированных на непрерывное улучшение бизнес-процессов организаций. В результате интенсивность, разнообразие и насыщенность как внутренних, так и внешних по отношению к предприятию информационных потоков постоянно растут. Увеличиваются и затраты на обработку данных.
Сказанное свидетельствует о существовании серьезных проблем в области проектирования автоматизированных информационных систем (АИС) и управления ими. Среди множества задач, успешное решение которых должны обеспечивать современные методологии проектирования АИС, проблема корректного описания первичных информационных потоков предприятия и синтеза на этой основе даталогической модели, обладающей высокими характеристиками в части полноты, адекватности и адаптивности, стоит особенно остро. Такая модель, являясь по существу базисом АИС, в значительной степени определяет качество обработки данных в информационной системе.
Методологии информационных систем развивались и продолжают развиваться достаточно интенсивно. Практически одновременно с началом применения электронно-вычислительной техники в практике инженерно-экономических расчетов стали интенсивно прорабатываться теоретические, методические и практические аспекты создания автоматизированных систем управления (АСУ). Возникла новая научная дисциплина, в рамках которой выделились отдельные направления. В развитие теории и практики моделирования данных значительный вклад внесли Ш. Агре, М. М. Гилула, К. Дейт, Е. Ф. Кодц, Ф. Лоховски, Й. Лэнгсам, М. Огейштайн, А. Тененбаум, Дж. Мартин, Д. Мейер, Э. Озкарахан, Т. В. Олле, Д. Цикритзис и целый ряд других ученых. В области становления инженерии программного обеспечения большая заслуга принадлежит Э. Дейкстра, Д. Э. Кнуту, Г. Майерсу, В. В. Липаеву. и др. Общесистемными вопросами активно занимались В. М. Глушков, В. А. Ириков, В. В. Кульба, С. А. Косяченко, А. Г. Мамиконов, Дж. Мартин , Н. Моисеев, Т. В. Олле, Г. С. Поспелов, Э. П. Ракипис,
A. И. Смирнов, Дж. Уэлдон, Э.А. Якубайтис и многие другие
исследователи. При этом нельзя не отметить, что в Советском Союзе уже в
конце 1970-х - начале 1980-х годов была разработана и принята система
стандартов в области проектирования, внедрения и эксплуатации
автоматизированных информационных систем, регламентирующих все
сколько-нибудь существенные аспекты их жизненного цикла.
Первый этап становления теоретических основ автоматизации завершился практически одновременно с прекращением эксплуатации больших и средних ЭВМ. Но именно тогда уже были высказаны многие оригинальные идеи и разработаны основополагающие методы, часть из которых только сегодня получила дальнейшее развитие. Это объясняется тем, что вследствие резкого увеличения возможностей технических устройств и появившихся более совершенных по сравнению с прежними технологий автоматизации процессов обработки данных интерес к теоретическим построениям практически упал до нуля. Информационные системы в этот период активно развивались и развивались главным образом за счет постановочного задела, который был создан ранее.
По мере расширения границ автоматизации и соответственно роста масштаба и сложности самих информационных систем (ИС) на первый план стали выходить задачи, связанные с построением эффективных интегрированных, корпоративных информационных систем, которые не только охватывают все существенные аспекты деятельности организаций, но и способны в кратчайшие сроки перенастраиваться в соответствии с меняющимися требованиями. Реакцией на обозначившиеся проблемы стала вновь формирующаяся потребность в использовании строгих научных построений, которые могли бы гарантировать получение ожидаемого результата в процессе решения многочисленных задач автоматизации. За сравнительно короткий промежуток времени появилось достаточно много публикацией теоретического и методического характера, среди которых следует выделить работы отечественных и зарубежных ученых: А. Е. Волкова, А. М.Вендрова, М. М. Горбунова-Посадова, Е. З.Зиндера, Г.Н.Калянова, Л. Козленко, В. В. Липаева, А. И. Мишенина, Ю. М. Полигцук , С. Текотеева, Е. Н. Филинова, Ю. М. Шерстюка,
B. Б. Хон, К. Аргилы, Д. Васкевича, Э Йордана, И. Соммервила, А Шеера и
многих других.
В своей основе большинство из предлагаемых методологий ориентируются на использование классической схемы построения АИС, представленной цепочкой "инфологические модели -» даталогическая модель". Вследствие большой продолжительности периода моделирования и неопределенности конечного результата, обусловленного недостаточной проработанностью процедур синтеза модели данных экономической системы из функциональных моделей, применение этого подхода не
5 позволяет в полном объеме обеспечить реализацию всего спектра современных требований к информации.
Отсюда основная проблема, которая решается в настоящем диссертационном исследовании, может быть сформулирована как повышение качества и взаимосвязанности мифологических и даталогической моделей первичной фактографической информации, имеющих решающее значение для разработки и функционирования эффективных информационных систем.
Объектом исследования являются автоматизированные информационные системы предприятия, обеспечивающие сбор, хранение и обработку первичных фактографических данных.
Предмет исследования составили методы и модели описания и выявления закономерностей в организации первичных фактографических информационных потоков экономических систем, методы проектирования моделей данных, подходы к организации, проектированию и функционированию информационных систем отдельных организаций.
Целью диссертационного исследования является разработка методологии моделирования первичных фактографических информационных потоков предприятия, которая способствует синтезу высококачественной даталогической модели как важнейшего фактора эффективности АИС в целом. Для достижения поставленной цели в диссертации решались следующие задачи:
-
Выявить и исследовать основные факторы, тенденции и системные проблемы анализа и проектирования экономических информационных систем;
-
Обосновать целесообразность интерпретации экономической информации как результата целевого отражения экономических процессов, протекающих в производственных (экономических) системах, в виде последовательности взаимосвязанных моделей, представляющих первичные фактографические потоки. Разработать методы построения оригинальных информационно-функциональных моделей предметной области, ориентированные на отслеживание динамики востребованных экономическими системами свойств ресурсных и результирующих категорий. Для различных типов экономических систем получить и исследовать полученные модели на предмет выявления общих закономерностей в циркуляции потоков первичной фактографической информации;
-
Выделить и обосновать перечень базовых для экономических систем категорий структур моделей данных (МД). Разработать правила и алгоритмы порождения структур фактографических первичных данных и отдельных универсальных подсхем моделей данных, удовлетворяющих требованиям полноты, адекватности, минимальной избыточности и адаптивности;
-
Определить основные результаты отражения (свойства первичной фактографической информации) через характеристики получаемых моделей и характеристики процессов отражения. В целях организации и управления процессами непрерывного улучшения качества информации в экономических системах сформировать формальную основу для ввода показателей оценки качества первичных фактографических данных. Получить формальные выражения для локальных и комплексных критериев качества данных;
-
Разработать системные основы конструктивной модернизации структурных методологий проектирования АИС, использующих новые методы и модели описания и представления первичной фактографической информации экономических систем.
В процессе проведения исследования получены следующие результаты, которые составили предмет научной новизны:
-
Установлено, что развитие методологий проектирования информационных систем, в первую очередь направленное на повышение их результативности и отдачи в отношении качества получаемых информационных систем, сдерживается вследствие отсутствия универсальных концепций моделирования первичной фактографической информации. Такие концепции должны включать взаимосвязанные группы инфологических -даталогических моделей и методы их построения, которые все вместе обеспечивали бы построение функционально полных и одновременно адаптивных и расширяющихся моделей данных организационно-экономических систем уже на начальных этапах проектирования ИС.
-
Выявлены и исследованы ряд закономерностей организации экономической информации, относящейся к разряду фактографической. Найденные закономерности являются следствием общности устройства и функционирования экономических (производственных) систем и, соответственно, однотипности информационных потоков, циркулирующих в них, и заключаются в следующем:
а). Вследствие того, что экономические системы - это системы, перерабатывающие ресурсы для получения готового продукта с целью его последующей реализации и получения прибыли, — все они оперируют одни и теми же категориями объектов: товарно-материальными ценностями, рабочей силой и финансами, структура жизненного цикла которых примерно одинакова для всех экономических систем.
б). За достаточно длительный период эволюции в экономических системах выделились (сформировались) примерно одинаковые, обладающие высокой степенью подобия в отношении характерных свойств, категории объектов, являющиеся результатом декомпозиции (специализации) первичных сущностей. Сказанное подтверждается высокой степенью подобия полученных в результате выполненных исследований структур логических информационных моделей,
7 информационных моделей, описывающих динамику отдельных экземпляров этих объектов.
в). Однотипность используемых категорий, высокий уровень гомоморфизма структур дополняется также устойчивостью назначения и функциональностью межобъектных связей.
г). Особенности функционирования конкретной экономической системы проявляются в основном на уровне наблюдаемых различий в интенсивности изменения характерных свойств и структуре результирующих процессов, описывающих динамику в виде фаз жизненного цикла полуфабрикатов и готовой продукции.
В результате за счет корректной идентификации первичных информационных объектов, которую обеспечивают разработанные модели первичных фактографических информационных потоков (МПФИП), появляется возможность перехода к более эффективным бизнес-процессам проектирования и модернизации ИС, отличающихся максимальным совмещением во времени одновременно выполняемых фаз-этапов и соответственно уменьшением общей продолжительности и стоимости реализации проектов информационных систем
З.На основе использования процедур корректной идентификации первичных сущностей и определения их характерных свойств посредством МПФИП, выделения и решения группы ключевых практических и методических задач проектирования концептуальной схемы организации данных разработаны правила порождения новых разновидностей структур. Полученные категории позволили уточнить и расширить набор канонических структурных типов. Показано, что конструирование МД может быть сведено к сборке последней с помощью привлечения типовых компонентов, представленных каноническими структурами, и применения стандартных подсхем, также образованных отдельными экземплярами таких структур. Полученные модели отличаются улучшенными функциональными характеристиками в части полноты, адекватности, минимальной избыточности и адаптивности. Высокий уровень адаптивности, как доминирующего сегодня свойства МД, достигается за счет использования типовых компонентов, применение которых исключает возникновение критических модернизаций МД (как в процессе ее создания, так и последующего перепроектирования), связанных с возможными декомпозициями отдельных отношений и изменениями наборов ключевых атрибутов в складских структурах.
4. Рассмотрены наиболее существенные аспекты и результаты
процессов информационного отражения функционирования
экономических систем, представленные набором инфологических моделей первичных данных, которые получили количественную оценку в виде системы локальных, комплексных и интегральных показателей качества данных. Использование полученных критериев качества первичной информации позволяет, в частности, формально свести все многообразие
задач, решаемых в рамках ИС и направленных на улучшение качества информации, к задачам перехода от одних качественных состояний к другим - не обязательно более высококачественным.
5. Использование нового класса взаимосвязанных инфологических моделей, правил порождения канонических структур данных и показателей, предназначенных для оценки качества первичной фактографической информации, позволяет качественно улучшить системные структурные методологии анализа и проектирования АИС и перейти к новым методам управления информационными системами, которые ориентированы на отслеживание качественных состояний первичной информации. Это выражается в следующем.
а). Модели первичных фактографических информационных потоков и сгенерированная на их основе МД не требуют полного и досконального функционального описания предметной области и могут быть получены уже на этапе формирования требований к ИС, что дает возможность значительно сократить сроки создания ИС за счет более раннего начала работ по проектированию системы.
б). Даталогическая модель, обладая высоким исходным уровнем адаптивности, делает возможным свести большинство модернизаций ИС к выполнению простых настроечных процедур, не связанных с внесением серьезных изменений в программное обеспечение системы.
в). С целью непрерывного улучшения качества первичной информации обоснована необходимость перехода от стандартных моделей жизненного цикла, описывающих последовательность работ по созданию ИС, к процессорным сетевым моделям с неограниченным набором элементарных процессов и однозначно заданным целевым установкам, представленным набором значений показателей качества.
г). Исходя из характера приращения требований к качеству данных, определены основные информационные типы экономических систем. Показаны различия в структуре и содержании бизнес-процессов, обеспечивающих переход к новому качеству, применительно к наиболее часто встречающимся на практике типам.
Методической базой исследования послужили работы отечественных и зарубежных ученых в области организации информационных систем, моделирования данных, инженерии программной индустрии, системного анализа, самоорганизации, управления качеством. В процессе проведения исследования использовались методы абстрагирования, анализа и синтеза, математического и логического моделирования, аксиоматический метод и
Др-
Теоретическая и практическая значимость проведенного исследования заключается в том, что существующие концепции построения АИС дополнены новыми методами и моделями проектирования и управ-
ления информационными системами. Разработанные методы и модели позволяют посредством использования выявленных эффективных и одновременно устойчивых компонентов информационных систем и применения полученных правил преобразования структур нового класса инфоло-гических моделей, предназначенных для описания первичных информационных потоков организации, в отдельные структуры и подсхемы модели данных добиться синтеза даталогической модели, отличающейся улучшенными качественными характеристиками в части полноты, адекватности и адаптивности.
За счет появляющейся возможности максимально совместить во времени выполнение отдельных этапов разработки АИС, существенно снижается число и отрицательное воздействие обратных связей, которые объективно присутствуют на всех фазах технорабочего проектирования систем, сокращаются сроки и снижается стоимость реализации проекта в целом, повышается его качество.
Положительные результаты эксплуатации информационных систем, созданных при непосредственном участии автора, подтверждены соответствующими актами внедрения. Практически во всех из них обращается внимание на стабильность и адаптивность получаемой модели данных, приводятся абсолютные и относительные цифры, подтверждающие высокую экономическую эффективность функционирующих АИС, в том числе в сравнении с известными методологиями. В частности, отмечается корректность идентификации первичных информационных объектов, существенное (до 2-х — 3-х раз) снижение эксплуатационных затрат на сопровождение АИС по сравнению с аналогичными системами, сокращение на порядок сроков создания АИС и затрат на ее разработку.
Апробация работы и публикации. Основные положения и результаты диссертационного исследования докладывались автором на научных семинарах, конференциях, симпозиумах, в том числе на: Международной научно-практической конференции "Проблемы развития экономики Дальнего Востока на современном этапе" (Хабаровск, 2000); Международной научно-практической конференции "Развитие взаимодействий в правовом и экономическом пространстве стран АТР: формальные и неформальные аспекты" (Хабаровск, 2004); Межрегиональной научно-практической конференции "Восток России: проблемы и опыт преобразований" (Хабаровск, 2000) и др/
Результаты исследования использовались при выполнении госбюджетной научно-исследовательской работы "Генезис и траектория информационного типа экономического роста и его системообразующие факторы".
Разработанные методы и модели применялись в процессе выполнения хоздоговорных работ по созданию, внедрению и сопровождению следующих информационных систем: Сахалинского центра стандартизации, метрологии и сертификации, Департамента архитектуры, градостроительства
и управления недвижимостью г. Южно-Сахалинска, ЗАО "Южно-Сахалинский Дом торговли", ГУ "Редакция газеты "Губернские ведомости", ЗАО "Хабаровскавтомост", ООО "Стройинсервис" и др. организаций.
Результаты диссертационного исследования были использованы при разработке курсов лекций и лабораторных работ в Хабаровском государственном техническом университете и Хабаровской государственной академии экономики и права по дисциплинам: "Проектирование информационных систем", "Структуры и модели данных", "Информационные системы в экономике", "Системный анализ и машинное моделирование".
По теме диссертации опубликовано 35 работ общим объемом 34,4 п.л., из них авторских -31,5 п.л., в том числе одна монография.
Структура и объем работы. Работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы и десяти приложений. Диссертация изложена на 308 страницах, содержит 6 таблиц и 78 рисунков. Библиографический список включает 194 названия.
Похожие диссертации на Методологические основы моделирования первичных фактографических информационных потоков экономических систем уровня предприятия
