Классификация ИС по признаку структурированности задач

Так как основное назначение ИС – автоматизировать информационные процессы для решения определенных задач, то одна из основных классификаций – это классификация ИС по степени структурированности задач.

При создании или при классификации информационных систем неизбежно возникают проблемы, связанные с формальным (математическим и алгоритмическим) описанием решаемых задач. От степени формализации во многом зависят эффективность работы всей системы, а также уровень автоматизации, определяемый степенью участия человека в обработке информации и принятии решения на основе получаемой информации. Чем точнее математическое описание задачи, тем выше возможности компьютерной обработки данных и тем меньше степень участия человека в процессе ее решения. Это и определяет степень автоматизации задачи.

Различают три типа задач, для которых создаются информационные системы:

– структурированные (формализуемые),

– неструктурированные (не формализуемые),

– частично структурированные.

Структурированная (формализуемая) задача – задача, где известны все ее элементы и взаимосвязи между ними.

Неструктурированная (не формализуемая) задача – задача, в которой невозможно выделить элементы и установить между ними связи.

В структурированной задаче удается выразить ее содержание в форме математической модели, имеющей точный алгоритм решения. Подобные задачи обычно приходится решать многократно, и они носят рутинный характер. Целью использования информационной системы для решения структурированных задач является полная автоматизация их решения, т.е. сведение роли человека к нулю.

К таким системам относятся ИС обработки данных (АСОД). Задачами АСОД является обработка и хранение в БД данных об операциях, производимых фирмой; создание периодических контрольных отчетов о состоянии дел в фирме; получение ответов на всевозможные запросы. Для обработки данных используются типовые операции: группировка, сортировка, вычисления, агрегирование. Пример. Задача расчета зарплаты.

Решение неструктурированных задач связано с большими трудностями из-за невозможности создания математического описания и разработки алгоритма. Поэтому возможности использования здесь ИС невелики. Решение в таких случаях принимается человеком из эвристических соображений на основе опыта и косвенной информации из различных источников. Пример. Описание социально-психологических отношений в группе, которые плохо поддаются формализации.

На практике существует немного совершенно неструктурированных или полностью структурированных задач, в большинстве задач часть элементов и их взаимосвязей известна. Такие задачи называют частично структурированными. Для них можно создать ИС. Получаемая в этих ИС информация анализируется человеком. Такие ИС называются автоматизированными.

Пример. Потребность в трудовых ресурсах для выполнения работы в срок превышает их наличие. Пути решения проблемы:

- выделение дополнительного финансирования на увеличение численности работающих;

- отнесение срока окончания работы на более позднюю дату и т.д.

ИС может помочь менеджеру принять решение, предоставляя информацию о возможном ходе выполнения работ по всем необходимым параметрам.

Типы информационных систем, используемые для решения частично структурированных задач. Информационные системы, используемые для решения частично структурированных задач, подразделяются на два вида (рис.4): создающие управленческие отчеты и разрабатывающие альтернативы решений.

Первые ориентированы главным образом на обработку данных (поиск, сортировку, агрегирование, фильтрацию) и создание управленческих отчетов, в которых информация представляется в агрегированном виде так, чтобы просматривались тенденции изменения данных, причины возникших осложнений, имелись методы и средства анализа возможных решений и действий. Используя сведения, содержащиеся в регулярных или специальных отчетах, управляющий принимает решение. По методам обработки эти отчеты могут быть суммирующими, сравнительными и чрезвычайными (по отклонениям от запланированных или стандартных состояний показателей). Поэтому БД этих систем состоит из двух массивов:

1. данных, накапливаемых на основе операций, производимых фирмой;

2. планов, стандартов, бюджетов и других нормативных документов.

 

Рис.4. Классификация ИС по признаку структурированности задач

Информационные системы, создающие управленческие отчеты, обеспечивают информационную поддержку пользователя, т.е. предоставляют доступ к информации в базе данных и ее частичную обработку. Процедуры манипулирования данными в информационной системе должны обеспечивать следующие возможности:

– составление комбинаций данных, получаемых из различных источников;

– быстрое добавление или исключение того или иного источника данных и автоматическое переключение источников при поиске данных;

– управление данными с использованием возможностей систем управления базами данных;

– логическую независимость данных этого типа от других баз данных, входящих в подсистему информационного обеспечения;

– автоматическое отслеживание потока информации для наполнения баз данных.

Информационные системы, разрабатывающие альтернативы решений, могут быть модельными и экспертными.

Модельные информационные системы предоставляют пользователю математические, статические, финансовые и другие модели, использование которых облегчает выработку и оценку альтернатив решения. Модели основаны на математической интерпретации проблемы путем описания и оптимизации некоторого процесса или объекта. Алгоритмы, основанные на подобных моделях, способствуют нахождению информации, полезной для принятия решений. Существует множество моделей и способов их классификации.

По цели использования модели подразделяются на

– оптимизационные, связанные с нахождением точек минимума или максимума некоторых показателей;

– описательные, описывающие поведение некоторой системы.

По способу оценки модели классифицируются на

– детерминистские, использующие оценку переменных одним числом при конкретных значениях исходных данных;

– стохастические, оценивающие переменные несколькими параметрами (так как исходные данные заданы вероятностными характеристиками).

По области возможных применений модели разбиваются на

– специализированные, предназначенные для использования только одной системой,

– универсальные для использования несколькими системами);

По уровням управления база моделей (БМ) СППР состоит из оперативных, тактических, стратегических моделей.

Оперативные модели обычно используют внутрифирменные данные с горизонтом, измеряемым днями и неделями, например, для управления запасами, календарного планирования, ведения кредитных расчетов и дебиторских счетов. Эти модели, как правило, универсальные, детерминистские, оптимизационные.

Тактические модели применимы к отдельным частям фирмы, например, к подсистемам производства, сбыта при планировании, могут включать агрегированные показатели внутренних, иногда и внешних данных с временным горизонтом от месяца до двух лет. Обычно тактические модели реализуются как универсальные, детерминистские, оптимизационные.

Стратегические модели могут быть полезны при выборе вариантов размещения предприятия, политики использования и приобретения ресурсов и т.п. Для таких моделей ха

Пользователь может получить недостающую ему для принятия решения[1] информацию путем установления диалога с моделью в процессе ее исследования. Поэтому такие системы получили название систем поддержки принятия решений (СППР).

Основными функциями СППР являются:

– возможность работы в среде типовых математических моделей, включая решение основных задач моделирования типа "как сделать, чтобы?", "что будет, если?", анализ чувствительности и др.;

– достаточно быстрая и адекватная интерпретация результатов моделирования;

– оперативная подготовка и корректировка входных параметров и ограничений модели;

– возможность графического отображения динамики модели;

– возможность объяснения пользователю необходимых шагов формирования и работы модели.

В состав СППР входят база данных и СУБД, база моделей и система управления базой моделей (СУБМ), а также интерфейсная система.

БД включает как данные от ИС операционного уровня и другие внутренние данные, так и данные из внешних источников. СУБД позволяет составление комбинаций данных из разных источников путем фильтрации и агрегирования, удобную процедуру прибавления и исключения того или иного источника данных.

База моделей содержит набор моделей различных типов. Математические модели состоят из совокупности модельных блоков, модулей, процедур, реализующих математические методы. СУБМ должна обладать возможностью использовать блоки, модули и процедуры как поодиночке, так и манипулировать ими: создавать из них новые модели или изменять существующие, обновлять параметры моделей.

Экспертные информационные системы обеспечивают выработку и оценку возможных альтернатив пользователем за счет создания экспертных систем, связанных с обработкой знаний. Экспертная поддержка принимаемых пользователем решений реализуется на двух уровнях. Работа первого уровня экспертной поддержки исходит из концепции "типовых управленческих решений", в соответствии, с которой часто возникающие в процессе управления проблемные ситуации можно свести к некоторым однородным классам управленческих решений, т.е. к некоторому типовому набору альтернатив. Для реализации экспертной поддержки на этом уровне создается информационный фонд хранения и анализа типовых альтернатив. Если возникшая проблемная ситуация не ассоциируется с имеющимися классами типовых альтернатив, в работу должен вступать второй уровень экспертной поддержки управленческих решений. Этот уровень генерирует альтернативы на базе имеющихся в информационном фонде данных, правил преобразования и процедур оценки синтезированных альтернатив.