ЛЕКЦИЯ 8-10 Информационное обеспечение

ЛЕКЦИЯ 8
Раздел 2. ТИПОВЫЕ СРЕДСТВА АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ
ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ
Тема 2.1. Информационное обеспечение – 8 часов
1. Основные понятия: информационное обеспечение, документ, реквизит, составная
единица информации, показатель, характеристика реквизита, тип реквизита. Два
подхода к организации информационного обеспечения (2 часа).
2. Состав информационного обеспечения (2 часа).
3. Классификация и кодирование экономической информации (2 часа).
4. Принципы создания информационного обеспечения (2 часа).
1. Основные понятия. Два подхода к организации информационного обеспечения
Для функционирования любой системы управления, в том числе и
автоматизированной, необходима информация о состоянии:
- управляемого объекта,
- внешней среды,
- принятых управляющих воздействиях.
Необходимые условия эффективного функционирования АИС – оптимальные
объемы информации, поступающей в различные органы управления, оптимальное
распределение потоков информации во времени и пространстве, т.е. оптимальное
построение информационного обеспечения АИС (ИО АИС).
ИО АИС – совокупность данных, необходимых для работы системы, средства и
методы управления ими, а также специалисты их поддерживающие.
Основная функция ИО – надежное хранение на машинных носителях всей
совокупности необходимых данных для решения задач пользователя и удобный доступ к
этим данным.
Существуют 2 подхода к организации ИО:
1. Для каждой разрабатываемой задачи (программы) организовывается свое ИО.
Недостатки этого подхода:
- одни и те же данные, многократно вводимые в систему, приводят впоследствии к их
разночтению;
- корректировка данных производится в разные сроки;
- повторный ввод одних и тех же данных, что приводит к их избыточности, затратам
времени и места на накопителях.
2. Современный подход к организации ИО: распределенный ввод, но единый стиль
хранения, обновления и многократного, многоцелевого использования.
При передаче информации за единицу информации принимается одна двоичная
единица (бит). При хранении целесообразно объединять информацию либо по смыслу,
либо по отношению ее к какой-то задаче.
Экономическая информация имеет дискретный характер, то есть может быть
структурирована и представлена как совокупность отдельных структурных единиц
информации. Важнейшими видами структурных единиц информации являются:
 Реквизит – простейшая структурная единица информации, неделимая на смысловом
уровне, отражающая количественную или качественную характеристику сущностей
(объекта, процесса и т.п.) предметной области;
 Составная единица информации (СЕИ) – логически взаимосвязанная совокупность
реквизитов;
 Показатель – минимальная СЕИ, сохраняющая информативность;
 Документ – СЕИ, которая представлена на бумажном носителе и имеет
самостоятельное значение.
Реквизит-признак содержит качественную характеристику сущности, позволяющую
выделить (идентифицировать) объект из множества различных объектов.
Реквизит-основание
содержит
количественную
характеристику
объекта,
определяющую его состояние.
Реквизиты-основания имеют числовое значение, реквизиты-признаки –
символьное представление (буквенно-цифровое).
Реквизиты признаки и основания, характеризующие объекты (процессы) одной
предметной области, логически связаны между собой и образуют составные единицы
информации. Экономический показатель – это СЕИ, включающая один реквизитоснование и несколько реквизитов–признаков. На основе показателей строятся
документы.
Показатель = основание + К признаков
Семантический (смысловой) анализ позволяет выявить функциональную
зависимость
реквизитов и выполнить на этой основе структурирование
экономической информации. Такое структурирование дает возможность построить
информационно-логическую модель (ИЛМ) предметной области и осуществить
проектирование структуры базы данных.
Реквизит может обозначать название некоторой величины, принимающей
различные значения из допустимого множества. Если множество является
совокупностью чисел, то реквизит будет числовой или цифровой, если множество –
совокупность букв, то реквизит – буквенный. При использовании комбинаций цифр и
букв реквизит становится буквенно-цифровым.
Характеристика реквизита – его длина, под которой понимают максимально
допустимое число символов в слове, являющемся значением реквизита.
Пример: длина реквизита дни недели – 11 символов (понедельник, воскресенье).
Тип реквизита:
А – буквенный,
9 – цифровой,
Х – алфавитно-цифровой.
На основе реквизитов формируются данные, которые необходимо определенным
образом организовать в процессе функционирования АИС.
ЛЕКЦИЯ 9
2. Состав информационного обеспечения (2 часа)
В состав информационного обеспечения АИС входят классификаторы техникоэкономической
информации,
нормативно-справочная
информация,
форма
представления и организации данных в системе, в том числе формы документов,
видеограмм, массивов и логические интерфейсы (протоколы обмена данными), т.е.
информационное обеспечение АИС представляет собой совокупность средств и методов
построения информационной базы и подразделяется на внемашинное и внутримашинное
обеспечение (рисунок 2.1).
ИНФОРМАЦИОННОЕ
ОБЕСПЕЧЕНИЕ
Внутримашинное
Методиче ские и
инструктивные материалы
Программы
выходные
промежуточные
Информационные
массивы
входные
Оперативные документы
Нормативно-справочные
документы
Система классификации и
кодирования
Внемашинное
Рисунок 2.1 - Структура информационного обеспечения
Внемашинное информационное обеспечение включает:
 систему классификации и кодирования информации;
 систему конструкторской, технологической и технической производственной
документации (нормативно-справочной);
 оперативную документацию;
 систему организации ведения, хранения, внесения изменений в нормативную
документацию.
Внутримашинное информационное обеспечение содержит:
систему программ организации, накопления, ведения и доступа к данным;
массивы данных на машинных носителях.
Всю информацию АИС относительно обработки целесообразно разделить на
входную, выходную и промежуточную. Входная информация представляет собой
совокупность исходных данных, необходимых для решения задач АИС. К исходным
данным относятся все первичные данные, нормативно-справочная информация, а также
промежуточная информация, полученная в результате решения предыдущей задачи и
используемая для решения данной задачи как входная.
К выходной относится информация, получаемая как результат решения задач АИС
и предназначенная для непосредственного использования в управлении.
Входная и промежуточная информация составляет информационную базу АИС.
Информационная база содержит сведения о продукции, предметах труда, средствах и
технологии производства, персонала, связях между ними и должна обеспечить
регулярное решение задач АИС, эффективное ее функционирование
Первичная информация зарождается во внемашинной сфере в процессе принятия
решений управленческим персоналом, описания объектов, процессов и явлений
предметной области, для которой разрабатывается практическое приложение. Как
правило, первичная информация фиксируется в документах внемашинной сферы,
содержащих как нормативно-справочную информацию, так и учетную, оперативную
информацию, отражающую сведения о текущих процессах.
Для создания практического приложения пользователя на компьютере и работы с
ним в некоторой предметной области данные внемашинной сферы должны быть
перенесены на машинный носитель, где они образуют внутримашинную
информационную базу.
Документы внемашинной сферы
Документы являются основным носителем информации во внемашинной сфере.
Документы в соответствии с функциями управления подразделяются на нормативносправочные, плановые и другие документы условно-постоянной информации, мало
изменяемой во времени, и документы оперативной, первичной учетной информации,
фиксирующей протекание тех или иных процессов.
Документы условно-постоянной информации. Справочники содержат перечень
объектов определенного вида (подразделений, оборудования, должностей, профессий,
заказчиков и т.п.). В справочнике имеется таблица, в каждой строке которой указан код,
наименование объекта и другие его характеристики. В номенклатура-ценниках, по
форме таких же, как и справочники, представлена вся номенклатура объектов (на
предприятии, в цехе, на складе и т.п.) с указанием единицы измерения и цены за
единицу.
Производственные нормативы содержатся в конструкторско-технологических
документах.
Пример: Норма расхода материала содержится в маршрутной карте, где
отражается технологический процесс изготовления деталей. Календарно-плановые
нормативы содержат цеховые нормы задела (в днях) на детали или изделия.
Договора поставщика с заказчиком содержат планы поставок, объемы партий
поставок. Плановые документы содержат количественные плановые показатели выпуска
деталей, готовых изделий и т. п.
Организационно-распорядительные документы включают положения, уставы,
акты, протоколы, постановления, приказы и др.
Документы учетной информации. Приходно-расходные документы содержат
учетные данные по отгрузке или отпуску товаров и материалов, а также поступлении
изделий (на склад, в цех и т. д.). Это – накладные, приходно-расходные ордера, карточки
складского учета, ведомости инвентаризации и другие документы. Данные о
выполнении плановых показателей отражаются
в план-графиках, отчетах,
статистических сводках. Система показателей определяется уровнем планирования.
Платежные поручения отражают факт оплаты поставленной продукции заказчиком.
Извещения об изменениях нормативно-справочной информации предназначены
для корректировки информационной базы, поддержания ее в актуальном состоянии.
Пример: Они содержат изменения по номенклатуре деталей, товаров, изменения
цен, тарифов, норм и других показателей.
Общая характеристика документов. Все документы характеризуются
наименованием, отражающим содержание документа, и формой, определяющей
структуру документа.
По характеру возникновения документы делятся на первичные, содержащие
исходные данные, и производные, содержащие результаты обработки информации
других документов. По роли в общей технологии обработки данных документы
разделяются на:
 Документы, используемые для первоначальной загрузки внутримашинной
информационной базы (вся нормативно-справочная и другая условнопостоянная информация);
 Документы для ввода оперативной (учетной) информации;
 Извещения об изменении, периодически поступающие для корректировки ранее
введенной информации и поддержания внутримашинной информационной
базы в актуальном состоянии;
 Запросные документы, содержащие условия поиска данных, и документы,
инициирующие выполнение задач.
Форма документа. Документы оформляются и заполняются в установленном
порядке. Каждый документ имеет постоянную часть, которая определяется формой
(макетом). Форма документа отображает структуру информации, содержащейся в
документе, и определяет состав, название и размещение реквизитов, входящих в
документ. Для выявления структуры информации важны две части – заголовочная
(шапка) и содержательная. Кроме этого имеется оформляющая часть.
Отдельные зоны документа могут быть построены по линейной, анкетной или
табличной форме.
Линейная форма. Для каждого реквизита две клетки: одна - для наименования,
печатаемого типографским способом, другая– для записи данных.
Анкетная форма. Размещение реквизитов документа в виде вертикальной
последовательности друг за другом. Для наименования реквизита отводится левая часть
строки, а для записи данных – правая.
Табличная форма. Размещение реквизитов документа в виде таблицы с графами по
вертикали и строками по горизонтали. Конкретные наименования и значения реквизитов
проставляются в соответствующих строках и графах.
Реквизиты заголовочной и оформляющих частей документов предназначены для
идентификации и придания юридической силы конкретному документу, оформляются в
линейной форме. Содержательная часть документа оформляется в табличной, линейной
и анкетной форме в виде сплошного текста. В шапке обычно содержится код формы,
указано название (вид) и номер документа, дата заполнения, общие данные для всего
документа. Содержательная часть включает название реквизитов и место, отведенное
для их значений.
Методические и инструктивные материалы по ведению документов содержат
описание состава используемых документов предметной области и правила их
заполнения. Инструкции разрабатываются в соответствии с регламентирующими
документами, в том числе УСД (Унифицированная система документации) и ЕСКК
(Единая система классификации и кодирования). В них определяются лица,
ответственные за ведение документов, правильность их заполнения, достоверность
содержащейся в них информации и передачу на обработку.
Внемашинная информационная база служит источником формирования
внутримашинной информационной базы. Наиболее важными вопросами подготовки
внемашинного информационного обеспечения предметной области являются:
 Определение состава документов, содержащих необходимую информацию для
решения задач приложения пользователя;
 Определение форм документов и структуры информации (выявление
структурных единиц информации и их взаимосвязей);
 Классификация и кодирование информации, обрабатываемой в задачах
пользователя;
 Разработка инструктивных и методических материалов по ведению документов
и подготовка информации для обработки.
ЛЕКЦИЯ 10
3. Система классификации и кодирования технико-экономической информации
Система классификации и кодирования (СкиК) является средством
классификации и кодирования множества однотипных объектов. На основе СкиК
разрабатываются кодовые обозначения объектов. В системе классификации также
систематизируются используемые термины и обозначения.
Классификация информации позволяет ее систематизировать и упорядочить, что
необходимо для ее автоматизированной обработки. Классификация объектов одного
вида позволяет выделять (группировать) подмножества объектов, обладающих
одинаковыми признаками, или упорядочивать объекты в соответствии со значениями
признаков.
Пример: подразделения, оборудование, продукция, профессии, работники.
Классификации подлежат процессы.
Признаком классификации может быть одно из свойств объекта, позволяющее
установить сходство или различие отдельных экземпляров объекта.
Классификация используется как основа для кодирования признаков в
обозначении объектов. Полученные кодовые обозначения объектов могут
использоваться для автоматизированного упорядочения и поиска объектов, обладающих
заданными признаками.
Одно из важных назначений кодирования – обеспечение уникальной
идентификации объектов, которая в совокупности с принятой системой классификации
четко определяет сущность объекта.
Система классификации – это совокупность правил и результат распределения
заданного множества объектов на подмножества в соответствии с признаками сходства
или различия. Выделяемое по признаку подмножество объектов называется
классификационной группировкой.
Два метода классификации – иерархический и фасетный метод.
Иерархический метод классификации устанавливает между классификационными
группировками иерархические отношения подчинения, с последовательной
детализацией их свойств: класс, подкласс, группа, подгруппа, вид и так далее.
0-й уровень
1-й уровень
3-й уровень
Рисунок 2.2 – Иерархическая система классификации
Достоинства:
 простота построения;
 использование независимых классификационных признаков в различных ветвях
иерархической структуры.
Недостатки:
 жесткая структура, которая приводит к сложности внесения изменений, так как
приходится перераспределять все классификационные группировки;
 невозможность группировать объекты по заранее не предусмотренным сочетаниям
признаков.
Метод фасетной классификации основан на множестве независимых признаков. Набор
таких признаков может быть произвольным, что позволяет группировать объекты по
любому сочетанию признаков.
Фасетный метод классификации является одноуровневым, исходное множество
объектов разбивается на подмножества классификационных группировок в соответствии
со значениями признаков отдельных фасетов. Фасеты независимы между собой. Схема
построения фасетной системы классификации в виде таблицы отображена на рис. 3.6.
Название столбцов соответствуют выделенным классификационным признакам
(фасетам), обозначенным Ф1, Ф2, …, ФI, …,ФN.
Пример: цвет, размер одежды, вес и т.д.
Фасеты
Зна
чения
фасетов
1
2
3
…
k
Ф1
Ф2
0
0
0
0
0
0
0
Ф3 …
0
0
0
ФI
…
ФN
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Рисунок 2.3 – Фасетная система классификации
Процедура классификации состоит в присвоении каждому объекту
соответствующих значений из фасетов. При этом могут быть использованы не все
фасеты. Для каждого объекта задается конкретная группировка фасетов структурной
формулой, в которой отражается их порядок следования.
Кs=(Ф1, Ф2, …, Фi, …, Фn ),
где Фi – i-й фасет;
n – количество фасетов.
Достоинства:
 возможность создания большой емкости классификации, т. е. использования
большого числа признаков классификации и их значений для создания группировок;
 возможность простой модификации всей системы классификации без изменения
структуры существующих группировок.
Недостаток:
 сложность ее построения, т. к. необходимо учитывать все многообразие
классификационных признаков.
Пример: Разработать фасетную систему классификации.
Сгруппируем и представим в виде таблицы (рис. 3.7) все классификационные признаки
по фасетам:
 фасет название факультета с пятью названиями факультетов;
 фасет возраст с тремя возрастными группами;
 фасет пол с двумя градациями;
 фасет дети с двумя градациями.
Структурную формулу любого класса можно представить в виде:
Кs=(Факультет, Возраст, Пол, Дети)
Присваиваем конкретные значения каждому фасету, получим следующие классы:
 К1=(Радиотехнический факультет, возраст до 20 лет, мужчина, есть дети),
 К2=(Коммерческий факультет, возраст от 20 до 30 лет, мужчина, детей нет),
 К3=(Математический факультет, возраст до 20 лет, женщина, детей нет) и т. д.
Название
Возраст
факультета
Радиотехнический
До 20 лет
Машиностроительный 20 – 30 лет
Коммерческий
Свыше 30 лет
Информационные
системы
Математический
Пол
Дети
М
Ж
Есть
Нет
Рисунок 2.4 – Пример фасетной системы классификации для информационного объекта
«Факультет»
Система кодирования – совокупность правил образования кода. Кодовое
обозначение, которое характеризуется используемым набором символов, алфавитом
(цифровой, буквенный, смешанный и др.), длиной (числом символов – позиций кода) и
структурой обозначения. Структура кода определяется порядком кодируемых
признаков. Место символа в коде является разрядом кода. Старший разряд находится
слева от младшего. В коде часто предусматривается дополнительный (резервный)
разряд для проверки кода – контрольный разряд. Система кодирования представлена на
рисунке 2.5.
Система кодирования
Классификационная
Последовательная (для
иерархической
классификации)
Параллельная (для
фасетной
классификации)
Регистрационная
Порядковая
Серийно-порядковая
Рисунок 2.5 – Система кодирования, использующая разные методы
Классификационное кодирование построено на основе классификации объектов.
Классификационная последовательная система кодирования основана на иерархической
системе классификации.
Параллельная – на фасетной классификации. Все фасеты кодируются независимо друг от
друга; для значений каждого фасета выделяется определенное количество разрядов кода.
Классификационный код содержит призначную информацию об объекте.
Здесь перед кодированием обязательно идет классификация по всем отличительным
признакам. Код имеет вид:
ХХ
ХХХ
Х
ХХ
класс
подкласс
группа
подгруппа
ХХХХ
вид
ХХ
подвид
При таком буквенно-цифровом позиционном кодировании можно задать диапазон
значений и произвести поиск и выборку. Как правило, присвоение кода начинается с
заведения справочников по отдельным признакам, которые пополняются
квалифицированными специалистами.
Регистрационная система кодирования
не основана на предварительной
классификации объектов. Код обеспечивает только идентификацию объектов.
В регистрационной порядковой системе кодирования объекты нумеруются с помощью
чисел натурального ряда. Используется, когда множество кодируемых объектов
невелико и нет необходимости разбиения их на группы.
Каждый объект получает свой номер в порядке его регистрации в системе.
Применяется, например, на складе с ограниченным количеством объектов с
непринципиальными различиями, либо в случае, когда не удается найти выразительные
объединяющие признаки:
1. стол
2. стул
3. лампа
4. кресло и т. д.
Регистрационная серийно-порядковая система кодирования предусматривает
порядковую нумерацию объектов, но при этом номера разбиваются на серии, каждая из
которых закрепляется за выделяемой группой объектов.
Для каждой группы объектов с одинаковой характеристикой выделяется некоторая
серия кодов. Внутри серии идет последовательность номеров. Для серийных номеров
необходимо оставлять резервы.
Пример: нумерация комнат в гостиницах. Под каждый этаж резервируется сотня.
Первый этаж: комнаты 101, 102, … , 199.
Второй этаж: комнаты 201, 202, … , 299.
Причем не обязательно на этаже 100 комнат, но по первой цифре такого серийного
кода видно, какой серии (этажу) относится объект (комната).
Преимущество данного кода:
сравнительная простота построения и возможность выделения признаков.
Недостатки:
невозможность автоматизированного получения итогов более чем по одному признаку,
возникающего при декодировании, т.к. необходимо помнить с какого номера начинается
и каким кончается каждая группа.
Классификаторы.
Документ, содержащий описание классификационных группировок, структуру
кода и наименования объектов, называется классификатором (кодификатором).
Классификаторы могут действовать в пределах предприятия, отрасли, государства.
Пример: Общегосударственные (отраслевые) классификаторы: классификатор
промышленной и сельскохозяйственной продукции, классификатор
предприятий и организаций, классификатор профессий рабочих,
должностей служащих, классификатор управленческой документации и др.
В пределах предприятия используются локальные классификаторы
структурных подразделений, готовой продукции, материалов и
комплектующих, предприятий, поставщиков и заказчиков.
Пример: Кодирование высших классификационных группировок автомобильного
бензина.
02
1
1
2
автомобильные
бензины
светлые
нефтепродукты