Классификация автоматизированных информационных систем в экономике
АИС разнообразны и могут быть классифицированы по ряду признаков: I) сфера функционирования организации; II) виды процессов управления в организации: II.1) характер обработки информации на различных уровнях управления, II.2) технология поддержки принятия решений на уровнях управления, II.3) направление в области управления организацией, II.4) охват функций и уровней управления; III) уровень в системе государственного управления. I. Классификация по сфере функционирования организации, то есть по отраслевой принадлежности ее, подразделяет существующие АИС на следующие группы: · АИС промышленности: - АИС машиностроительного производства, - АИС пищевого производства, - АИС химического производства, - АИС строительства, - АИС энергетики и т.д.; · АИС сельского хозяйства, · АИС транспорта: - АИС автомобильного транспорта, - АИС железнодорожного транспорта, - АИС авиатранспорта, - АИС водного транспорта и т.д.; · АИС связи; · АИС финансовой отрасли: - Банковские АИС, - АИС фондового рынка, - Страховые АИС, - Налоговые АИС, - АИС таможенной службы и т.д.; · И т.д. II. Самые разнообразные классы выделяют по видам процессов управления, реализованных с помощью автоматизированных технологий. II.1. В соответствии с характером обработки информации в АИС на различных уровнях управления организации (оперативном, тактическом и стратегическом) выделяют следующие типы информационных систем: Система обработки данных (СОД) - (EDP – electronic data processing) –оперативный уровень управления; · Информационная система управления (ИСУ) - (MIS – management information system) – тактический уровень управления; · Система поддержки принятия решений (СППР) - (DSS – decision support system) – стратегический уровень управления. II.2. В зависимости от применяемых в АИС технологий для поддержки принятия решений на уровнях управления различают следующие типы информационных систем: · Для поддержки оперативных структурированных решений: - Системы обработки операций (TSP), - Система планирования ресурсов предприятия (ERP – Enterprise Resource Planning); · Для поддержки работы групп: - Системы поддержки групп (GSS - group support system), - системы электронных совещаний (EMS); - Менеджерские информационные системы (MIS - management information system), - Системы поддержки принятия решений (DSS - decision support system), которые включают и данные и модели для поддержки принятия решений для плохо формализованных проблем. Система строится на базе технологии Data Mining (подробнее смотри ниже), которая фильтрует и подготавливает данные для использования в DSS – приложениях. Модели могут быть простые (доходы и убытки – вычислить прибыль) или комплексные (оптимизационная модель загрузки для каждой машины или станка в цехе). DSS системы не всегда строятся на основе расчета экономической эффективности, для этих систем многие эффекты – неосязаемы, например, более глубокое понимание проблемы или более правильное принятие решения. Модели управления и управления данными варьируются от очень простой (типовая модель, выполненная с помощью EXCEL) до сложной комплексной модели планирования, основанной на математическом программировании. Очень популярной моделью типа DSS является генератор финансовых отчетов, где с помощью электронной таблицы, используя предыдущие финансовые отчеты, строится начальная модель, включающая различные предположения относительно будущих трендов в категориях доходов и расходов. Далее проводится исследование «Что будет, если….?» и выбирается оптимальный вариант. Примером DSS может служить система, определяющая размер ассигнований на полицейские вызовы (Калифорния). Эта система позволяет офицеру полиции видеть карту и выводить географические зоны, показывать звонки вызовов на карте, типы вызовов и время вызовов. Интерактив системы позволяет офицеру манипулировать картой, зонами и данными для того, чтобы предположить вариации альтернатив полицейских выездов. - Системы поддержки для высшего руководства (ESS - expert support system), которые появились в 80-е годы. Ключевая концепция этих систем состоит в том, что такая система поставляет интерактивную совокупность информации для старших руководителей без помощи посредников. Круг пользователей сейчас расширен и охватывает все уровни управления. Система также строится на базе технологии Data Mining. Предполагается, что ESS - приложения (под определенную формализованную задачу) могут получать информацию в любом виде, включая карты, диаграммы, вставки, запросы, вычисления и персональные напоминания. ESS – приложения позволяют менеджерам применять: - выборочный контроль; - углубленную способность распознавать информацию, детализируя заданную часть информации (любой уровень); - демонстрацию лучших и худших показателей; - экранное определение тенденций, отношений и новых версий. II.3. Начиная разговор о классификации АИС по направлениям в области управления организацией, надо отметить, что в настоящее время сложилось два направления, связанных с применением автоматических и автоматизированных систем: 1) осуществленное за счет автоматических систем различных типов, которые без участия человека выполняют измерения, контроль, регулирование и управление работой агрегатов, машин, устройств или технических линий. Существует четыре группы автоматических систем: а) измерительно-информационные; б) система автоматического контроля; в) система автоматического регулирования; г) система автоматического управления. 2) развитие техники и методов управления в организационно-хозяйственной деятельности привели к созданию автоматизированных ИС, где роль человека остается определяющей. В любой системе управления решается три задачи: а) сбор и передача информации об управляющем объекте; б) обработка информации и принятия решения; в) выдача управляемого воздействия на объект управления. Автоматизированные ИС обеспечивает решение указанных задач в комплексе. Автоматизированные ИС делятся, в свою очередь, на 3 основных класса: а) АИС управления производством (АСУП); б) АИС управления технологическим процессом (АСУТП) (CAM – Computer aided manufacturing); в) Системы автоматизированного проектирования (САПР) (CAD – Computer aided desing). Если предприятие также занимается научными исследованиями и обучением, то сюда можно добавить еще два класса: г) Автоматизированная система научных исследований (АСНИ); д) Обучающие АИС.
АИС управления производством (АСУП) АИС управления производством (АСУП) представляет собой сложную иерархическую управляемую систему, состоящую из коллектива работников аппарата управления, комплекса технических средств, различных методик и инструментов, носителей данных. Как всякая сложная система, АСУП подразделяется на подсистемы, органическое взаимодействие которых при реализации задач управления обеспечивает достижение основной цели АСУП оптимизации принятия решения. АИС управления технологическим процессом (АСУТП) Технологический процесс - совокупность целенаправленных действий, последовательность выполнения которых с помощью соответствующих орудий труда приводит к получению из исходных материалов изделий с заданными свойствами. Чем выше степень автоматизации орудий труда, тем выше производительность труда при изготовлении изделий. За счет использования высокопроизводительного оборудования, автоматов, автоматических и поточных линий удавалось довести уровень автоматизации до 85% и обеспечить резкий рост производительности труда. Принципиально важно для создания АСУТП было появление оборудования с числовым программным управлением и промышленных роботов. Однако в настоящее время замкнуть все контуры управления и исключить участие человека в АСУТП не удается. В работе АСУТП еще значительное место занимает человек, к которому относятся операторы, технологи, диспетчеры, контролеры. Поэтому будем рассматривать АСУТП как систему, которая при участии оперативного персонала в реальном масштабе времени обеспечивает автоматизированное управление процессом изготовления изделия из исходных материалов в соответствии с заданной технологией и принятыми технико-экономическими критериями. По степени охвата управленческого процесса АСУ ТП делятся на: локальные, т.е. управляющие станками, агрегатами, линиями, цехами, и комплексные, имеющие локальные АСУ ТП как подсистемы. По степени участия человека в управлении технологическим процессом можно различать информационные, информационно-советующие и управляющие АСУТП. Первые системы предназначены для автоматического сбора, обработки и хранения информации в технологическом процессе. Вторые - для автоматической выработки оптимальных вариантов решений человеку-оператору. Третьи -управляющие АСУТП являются высшей ступенью развития современных систем этого типа, в которых реализованы управляющие технологические процессы.
Системы автоматизированного проектирования (САПР) САПР (CAD) представляет собой комплекс программных и технических средств, предназначенных для автоматизации процесса проектирования деталей устройств (механизмов, объектов), программ и систем с участием человека. Такая система устанавливается для специалистов в области проектирования, например, на машиностроительном предприятии в конструкторском бюро.
АИС научных исследований (АСНИ) обеспечивают высокое качество и эффективность межотраслевых расчетов и научных опытов. Методической базой таких систем служат экономико-математические методы, технической базой - самая разнообразная вычислительная техника и технические средства для проведения экспериментальных работ моделирования. Как и АСУП АСНИ включает в свой контур САПР.
Обучающие АИС получают широкое распространение при подготовке специалистов в системе образования, при переподготовке и повышении квалификации работников разных отраслей.
II.4. Рассматривая далее классификацию по видам поддерживаемых в АИС процессов управления, уделим внимание четвертому признаку в этой группе. По охвату функций и уровней управления выделяют следующие классы АИС. · Локальные АИС · Корпоративные (интегрированные) АИС Локальная АИС автоматизирует отдельные функции управления на отдельных уровнях управления. Такая АИС может быть однопользовательской, функционирующей в отдельных подразделениях системы управления. Корпоративная (интегрированная) АИС (ИАС) автоматизирует все функции управления на всех уровня управления. Такая АИС является многопользовательской, функционирует в распределенной вычислительной сети. III. И в соответствии с последним классификационным признаком «уровень в системе государственного управления», АИС можно разбить на следующие классы (опыт ССССР и РФ) (см. табл.3.): 1. В промышленной сфере (с 60-70 гг. прошлого века) - интегрированные АС управления предприятием (ИАСУП). Этот класс, в зависимости от охвата автоматизацией интегрированного управления, можно соотнести с классами MRP, MRP-II, ERP, CSRP (подробное описание которых приводится ниже), объединяющих функционирующие внутри предприятия АСУП (АС управления производством), АСУТП (АС управления технологическим процессом), САПР (система автоматизированного проектирования) и АСНИ (АС научных исследований). Поколения интегрированных автоматизированных систем Таблица 3.
Дальнейшее развитие этого уровня интеграции шло по пути создания ГАП (гибкого автоматизированного производства), интегрированные АС управления отраслью (ОАСУ) (с начала 70-х гг.), межотраслевые ИАСУ (МАСУ) (со второй половине 80-х гг.). 2. В сфере управления административными образованиями - территориальные АС управления (ТАСУ) различных уровней (с 70-75 гг.): АСУГР (ИАСУ городским районом), КАСУГ (комплекс АСУ " Город"), АСУР (ИАСУ административным районом), АСУО (ИАСУ областью), АСУ-республика, ОГАС (общегосударственная АС сбора и обработки информации). Процесс внедрения ТАСУ начался с крупнейших городов: 1975 г. - Москва, Ленинград, Киев; к 1981 - столицы союзных республик и крупнейшие научные центры: Новосибирск, Свердловск, Донецк, Рига, Тбилиси, Ереван, Ташкент... К 1984 году процесс автоматизации проникает и в средние города (Томск...). А к 90-м гг. потребность в автоматизации распространилась также и по малым городам страны. Но во всех этих системах интеграция так и не была эффективно реализована в полной мере. Объяснением, по-видимому, служит сложность самой проблемы построения интегрированных систем, призванных решать глобальные задачи управления социально-экономическими объектами; отсутствие до последнего времени достаточно мощных технических и программных средств для обеспечения эксплуатации таких АС в реальном масштабе времени и обработки достаточно больших объемов информации; а также недостаточные масштабы исследований, ведущихся в данном направлении. ТАСУ – это комплексная интегрированная автоматизированная информационная система, предназначенная для информационно-аналитической поддержки органов управления на территории и обеспечения конституционных прав граждан и организаций на информацию. Здесь нужно сразу оговориться, что сейчас нет единой терминологии, поэтому ТАСУ вы можете встретить и под другими названиями: КИАИС (комплексная интегрированная автоматизированная информационная система административно-территориального и муниципального управления), ТИС (территориальная информационная система), ТАИС (территориальная автоматизированная информационная система), МИИС (муниципальная интегрированная информационная система), МОРАСУ (межотраслевая и региональная автоматизированная система управления)…
Интегрированные и территориальные автоматизированные системы управления в настоящее время очень широко используются и развиваются, поэтому на них остановимся в дальнейшем более подробно. Они позволяют проводить информационно – аналитическую работу органов управления на больших территориях и на всех уровнях управления одновременно, используя при этом современные технологии обработки и анализа информации. Если наиболее популярные в настоящее время технологии анализа данных распределить по увеличению аналитических возможностей, то список будет выглядеть так: Online transaction Processing; Online Analytical Processing; Data Mining. Системы добычи данных (Data Mining) используют ряд технологий (типа деревьев нейронных сетей), чтобы искать или «добывать» маленькие «самородки» из крупных объемов информации (см. таблица 4). Добыча данных рассматривается как вспомогательный аппарат систем поддержки принятия решений. Технологии добычи данных используются разные. Например, программные пакеты Intelligent Miner и Darwin используют для добычи информации дерево решений. Информация структурирована в виде дерева из наборов данных, приводящих к различным решениям. Когда появляется новый набор решений относительно частного покупателя, дерево решений может предсказывать результат. Есть пакеты, которые используют: - правила предположений (если, то…), основанные на статистических значениях; - сортировку записей по наиболее близким данным; - генетические алгоритмы, т.е. методы оптимизации, основанные на концепциях: а) генетической комбинации б) мутации в) естественного отбора. Добыча данных требует большой и основательной подготовки (формирования склада данных). Так, например, фармацевтическая фирма Merck – Medco потратила 4 года на подготовку информационного хранилища.
Таблица 4. Использование «добычи данных»
Среди основных задач подготовки хранилища можно назвать: - очистка данных; - объединение данных в значимые структуры. Online Analytical Processing (OLAP) технология – технология оперативного анализа распределенных данных, занимающая среднее положение в этом списке, наиболее распространена. Эта технология обеспечивает: - построение многомерных моделей баз данных; - иерархическое представление информации по семантическим связям; - выполнение сложных аналитических расчетов; - динамическое изменение структуры отчета; - обновление базы данных и т.д. Аналитические приложения для поддержки принятия решений в бизнесе основываются на модели данных, разработанной для конечного пользователя. Такой моделью может быть многомерная модель, представленная в виде куба. Организуя и обрабатывая данные из реляционных баз данных и других плоских таблиц многомерным образом, пользователи могут рассматривать свои данные так же, как они рассматривают свой бизнес. Многомерной модели данных могут сопутствовать функции анализа, прогнозирования, моделирования и построения запросов «что-если». Программные продукты, использующие OLAP-технологию, сочетают модель представления данных, оптимизированную для анализа, с простыми и интуитивными средствами доступа к этим данным. От этих средств выигрывают и «поставщики аналитической информации», т.е. финансовые, маркетинговые, и другие аналитики и «потребители аналитической информации», т.е. руководители и менеджеры различных уровней. Первые обнаруживают тенденции и исключительные ситуации при помощи решения задач прогнозирования и планирования, строят модели «что-если». Вторые строят интерактивные отчеты, брифинги, диаграммы, которые могут ответить, например, на такие вопросы: - что будет с продажами в регионе в следующем квартале…. - насколько возрастут заказы в текущем квартале, если покупатели будут совершать форвардные сделки…. и т.д. К основным преимуществам OLAP-технологии относятся: - возможность пользователя самому работать с данными, а не через посредника-программиста; - пользователя не интересует, каким образом хранятся данные в базе данных (правило «прозрачности») и пользователь смотрит на данные «многомерно», что более натурально; - время ответа на сложный запрос к большим объемам данных в этих технологиях намного меньше, чем в OLTP-технологии; - OLAP-приложения предназначены и дают наибольший эффект при анализе, именно, больших объемов данных. ФункциональностьOLAP заключается в динамическом многомерном анализе консолидированных данных предприятия, поддерживающего следующие аналитические и «навигационные» виды деятельности конечного пользователя: - вычисления и моделирование, применяемое к измерениям и/или их конкретным элементам; - анализ временных тенденций показателей; - формирование срезов многомерного представления для их просмотра на экране; - перемещение по уровням детализации; - доступ к исходным детальным данным; - «вращение» многомерных представлений. Все это дает поразительный эффект от использования OLAP-технологии при решении задач прогнозирования, составления бюджета и планирования, задач анализа и задач финансовой и управленческой отчетности. Системы OLTP (Online transaction Processing) предназначены для выполнения в реальном времени ежедневных операционных задач. OLTP - системы оперативной обработки транзакций, характеризуются большим количеством изменений, одновременным обращением множества пользователей к одним и тем же данным для выполнения разнообразных операций - чтения, записи, удаления или модификации данных. Для нормальной работы множества пользователей применяются блокировки и транзакции. Эффективная обработка транзакций и поддержка блокировок входят в число важнейших требований к системам оперативной обработки транзакций. Типичными примерами OLTP-приложений являются системы складского учета, заказов билетов, операционные банковские системы и другие. Основная функция подобных систем заключается в выполнении большого количества коротких транзакций. Сами транзакции являются достаточно простыми, но проблемы состоят в том, что таких транзакций очень много, выполняются они одновременно и при возникновении ошибок транзакция должна откатиться и вернуть систему в состояние, в котором та была до начала транзакции. Практически все запросы к базе данных в OLTP-приложениях состоят из команд вставки, обновления и удаления. Запросы на выборку, в основном, предназначены для предоставления пользователям выборки данных из различного рода справочников. Таким образом, большая часть запросов известна заранее ещё на этапе проектирования системы. Критическим для OLTP-приложений является скорость и надежность выполнения коротких операций обновления данных. Чем выше уровень нормализации данных в OLTP-приложениях, тем оно быстрее и надежней. Отступления от этого правила могут происходить тогда, когда уже на этапе разработки известны некоторые часто возникающие запросы, требующие соединения отношений и, от скорости выполнения которых, существенно зависит работа приложений.
Резюмируя изложенный материал по классификации АИС, надо отметить, что некоторые АИС попали в разные классы параллельно, выделенные по разным признакам. На рис. 21 представлена обобщенная схема изложенной классификации АИС.
Рис.21. Обобщенная схема представленной выше классификации
|
