Информационная система представляет собой среду , составляющими элементами которой являются компьютеры, компьютерные сети, программные продукты, базы данных, люди, различного рода технологические и программные средства. А информационная технология есть совокупность операций и действий над данными. Все процессы преобразования информации в информационной системе осуществляются с помощью информационных технологий. В результате информационная технология является более емким понятием, чем информационная система. Реализация функций информационной системы невозможна без знаний ориентированной на нее информационной технологии. Информационная технология может существовать и вне сферы информационной системы.

Информационная система (ИС) представляет собой совокупность информационных, технических, программных, математических, организационных, правовых, эргономических, лингвистических, технологических и других средств, а также персонала, предназначенных для сбора, обработки, хранения и выдачи информации и принятия управленческих решений. Функционирование ИС во времени заключается в сборе, хранении, обработке и распространении информации о деятельности какого-то экономического объекта реального мира.

Набор этих функций определяет процессы в информационной системе:

Ввод информации из внешних и внутренних источников;

Обработка входящей информации;

Хранение информации для последующего ее использования;

Вывод информации в удобном для пользователя виде;

Обратная связь, то есть использование переработанной информации для сопоставления с исходной, с целью корректировки входящей информации.

Если ранее информационные системы воспринимались как средство автоматизации вспомогательной деятельности предприятия, то теперь информационные системы стали средством получения конкурентного преимущества.

Структура каждой информационной системы состоит из функциональных и обеспечивающих подсистем (рис. 1.9).

Функциональные подсистемы ИС информационно обслуживают определенные виды деятельности предприятия, характерные для структурных подразделений предприятия и функций управления. Функциональная подсистема представляет собой комплекс экономических задач с высокой степенью информационных обменов (связей) между ними. При этом под задачей будем понимать некоторый процесс обработки информации с четко определенным множеством входной и выходной информации (например, начисление заработной платы, учет заказов, оформление брони и т.д.). Состав функциональных подсистем во многом определяется особенностями экономической системы, ее отраслевой принадлежностью, формой собственности, размером, характером деятельности предприятия.

Функциональная подсистема - это подсистема, реализующая одну или несколько взаимосвязанных функций. Назначение подсистемы, ее основные задачи, цели и функции определяются видами деятельности производственных и хозяйственных объектов: производственная, кадровая, финансовая, маркетинговая. Указанные направления деятельности и определяют типовой набор функциональных подсистем ИС.

Обеспечивающая подсистема - это среда, в которой используются средства для преобразования информации независимо от сферы применения. Интеграция функциональных подсистем в единую систему достигается за счет создания и функционирования обеспечивающих подсистем, таких как программная, техническая, организационная, правовая, информационная, эргономическая, лингвистическая и математическая подсистемы.

1. Подсистема «Программное обеспечение» - это совокупность программ, реализующих функции ИС; инструктивно-методические материалы по применению средств программного обеспечения; а также персонал, занимающийся разработкой и сопровождением программ на весь период жизненного цикла ИС.

Программное обеспечение делится на два комплекса : общесистемное (операционные системы, операционные оболочки, компиляторы, интерпретаторы, программные среды для разработки прикладных программ, СУБД, сетевые программы, антивирусные программы, тестовые и диагностические программы) и прикладное программное обеспечение (совокупность прикладных программ, разработанных для конкретных задач в рамках функциональных подсистем, и контрольные примеры).

2. Подсистема «Техническое обеспечение» - это комплекс технических средств, предназначенных для обработки данных в ИС; методические и руководящие материалы, техническая документация; обслуживающий эти технические средства персонал. В состав комплекса входят компьютеры, средства сбора и регистрации информации, средства передачи данных по каналам связи, средства накопления и хранения данных и выдачи результатной информации, вспомогательное оборудование и организационная техника (рис. 1.10).

Средства вычислительной техники предназначены в основном для реализации комплексных технологий обработки и хранения информации и являются базой интеграции всех современных технических средств обеспечения управления информационными ресурсами:

Персональные компьютеры, все ресурсы которых полностью направлены на обеспечение деятельности одного работника;

Корпоративные компьютеры (main frame), обеспечивающиесовместную деятельность многих работников в рамках одной организации, одного проекта, одной сферы информационной деятельности при использовании одних и тех же информационно-вычислительных ресурсов;

- суперкомпьютеры - это вычислительные системы с предельными характеристиками вычислительной мощности и информационных ресурсов (военная, космическая области деятельности, фундаментальные научные исследования, глобальный прогноз погоды).

Средства коммуникационной техники обеспечивают одну из основных функций управленческой деятельности - передачу информации в рамках системы управления и обмен данными с внешней средой, предполагают использование разнообразных методов и технологий.

К средствам коммуникационной техники относятся:

Средства и системы стационарной и мобильной телефонной связи;

Средства и системы телеграфной связи;

Средства и системы факсимильной передачи информации и модемной связи;

Средства и системы кабельной и радиосвязи, включая оптико-волоконную и спутниковую связи (вычислительные сети).

Средства оргтехники предназначены для автоматизации и механизации управленческой деятельности. Реализуются технологии хранения, представления и использования информации, а также для выполнения различных вспомогательных операций в рамках тех или иных технологий информационной поддержки управленческой деятельности.

Всю совокупность оргтехники можно представить в виде следующих групп:

Носители информации;

Средства изготовления текстовых и табличных документов;

Средства репрографии и оперативной полиграфии;

Средства обработки документов;

Средства хранения, поиска и транспортировки документов;

Банковская оргтехника;

Малая оргтехника;

Офисная мебель и оборудование;

Прочая оргтехника.

3. Подсистема «Организационное обеспечение» является одной из важнейших подсистем ИС, от которой зависит успешная реализация целей и функций системы. В составе организационного обеспечения можно выделить четыре группы компонентов.

Первая группа включает важнейшие методические материалы, регламентирующие процесс создания и функционирования системы:

Общеотраслевые руководящие методические материалы по созданию ИС;

Типовые проектные решения;

Методические материалы по организации и проведению предпроектного обследования на предприятии;

Методические материалы по вопросам создания и внедрения проектной документации.

Вторым компонентом в структуре организационного обеспечения ИС является совокупность средств, необходимых для эффективного проектирования и функционирования ИС (типовые пакеты прикладных программ, типовые структуры управления предприятием, унифицированные системы документов, общесистемные и отраслевые классификаторы и т.п.).

Третьим компонентом подсистемы организационного обеспечения является техническая документация, получаемая в процессе обследования, проектирования и внедрения системы: технико-экономическое обоснование, техническое задание, технический и рабочий проекты и документы, оформляющие поэтапную сдачу системы в эксплуатацию.

Четвертым компонентом подсистемы организационного обеспечения является персонал, где представлена организационно-штатная структура проекта, определяющая, в частности, состав главных конструкторов системы и специалистов по функциональным подсистемам управления.

4. Подсистема «Правовое обеспечение» предназначена для регламентации процесса создания и эксплуатации ИС, которая включает совокупность юридических документов с констатацией регламентных отношений по формированию, хранению, обработке промежуточной и результатной информации системы.

К правовым документам, действующим на этапе создания системы, относятся: договор между разработчиком и заказчиком; документы, регламентирующие отношения между участниками процесса создания системы.

К правовым документам, создаваемым на этапе внедрения, относятся: характеристика статуса создаваемой системы; правовые полномочия подразделений ИС; правовые полномочия отдельных видов процессов обработки информации; правовые отношения пользователей в применении технических средств.

5. Подсистема «Информационное обеспечение» представляет собой совокупность проектных решений по объемам, размещению, формам организации информации, циркулирующей в ИС (информационные потоки). Она включает в себя совокупность показателей, справочных данных, классификаторов и кодификаторов информации, унифицированные системы документации, специально организованные для обслуживания, массивы информации на соответствующих носителях.

В состав подсистемы включаются два комплекса. Это компоненты внемашинного информационного обеспечения (классификаторы технико-экономической информации, кодификаторов информации, справочные данные, унифицированные системы документации) и компоненты внутримашинного информационного обеспечения (макеты/экранные формы для ввода/вывода информации, структура информационной базы). В нее также входит персонал, обеспечивающий надежность хранения, своевременность и качество технологии обработки информации.

Центральным компонентом информационного обеспечения является база данных, через которую осуществляется обмен данными различных задач. База данных обеспечивает интегрированное использование различных информационных объектов в функциональных подсистемах.

6. Подсистема «Эргономическое обеспечение» - это совокупность методов и средств, используемых на различных этапах разработки и функционирования ИС, предназначенная для создания оптимальных условий высокоэффективной деятельности человека (персонала) в ИС, для ее быстрого освоения. Она содержит комплекс различной документации, регламентирующей эргономические требования к рабочим местам, информационным моделям, условиям деятельности персонала, а также способы реализации этих требований и осуществление эргономической экспертизы уровня их реализации.

7. Подсистема «Лингвистическое обеспечение» включает совокупность научно-технических терминов, применяемых в процессе разработки и функционирования ИС, и других языковых средств, используемых в информационных системах. Языковые средства делятся на две группы: традиционные языки (естественные, математические, алгоритмические языки, языки моделирования) и языки, предназначенные для диалога с компьютером (информационно-поисковые языки, языки СУБД, языки операционных сред, входные языки пакетов прикладных программ).

8. Подсистема «Математическое обеспечение» представляет собой совокупность математических моделей и алгоритмов для решения задач и обработки информации с применением вычислительной техники. В нее входит также комплекс средств и методов, используемых для решения экономических задач и в процессе проектирования информационных систем; техническая документация (описание задач, заданий по алгоритмизации экономико-математической модели, задач и конкретных примеров их решения); персонал (специалисты по вычислительным методам, проектировщики ИС, постановщики задач управления и т.д.).

Все обеспечивающие подсистемы связаны между собой и с функциональными подсистемами. Подсистема «Организационное обеспечение» определяет порядок разработки и внедрения ИС, организационную структуру ИС и состав работников, правовые инструкции для которых содержатся в подсистеме правовое обеспечение.

Функциональные подсистемы определяют составы задач и постановки задач, математические модели и алгоритмы, решения которых разрабатываются в составе подсистемы «Математическое обеспечение» и которые, в свою очередь, служат базой для разработки прикладных программ, входящих в состав подсистемы «Программное обеспечение».

Функциональные подсистемы, компоненты математического и программного обеспечения определяют принципы организации и состав классификаторов документов, состав информационной базы.

Разработка структуры и состава информационной базы позволяет интегрировать все задачи функциональных подсистем в единую информационную систему, функционирующую по принципам, сформулированным в документах организационного и правового обеспечения.

Объемные данные потоков информации вместе с расчетными данными относительно степени сложности разрабатываемых алгоритмов и программ позволяют выбрать компоненты технического обеспечения. Выбранный комплекс технических средств дает возможность определить тип операционной системы, а разработанноепрограммное, информационное обеспечение позволяет организовать технологию обработки информации для решения задач, входящих в соответствующие функциональные подсистемы

В соответствии с характером обработки информации в ИС на различных уровнях управления экономической системой (оперативном, тактическом и стратегическом) классифицируются соответственно следующие типы информационных систем: система обработки данных, информационная система управления и система поддержки принятия решений.

Идеальной считается ИС, которая включает все три типа перечисленных информационных систем.

На рис. 1.11 представлена классификации информационных систем по профессиональному признаку с учетом уровней управления и квалификации специалистов на базе линейки информационных систем для гостинично-ресторанного бизнеса, представленной фирмой Libra (www.libra-russia.ru).

Основание пирамиды составляют информационные системы, с помощью которых сотрудники-исполнители занимаются операционной обработкой данных, а менеджеры низшего звена - оперативным управлением. Система управления гостиницей Epitome PMS интегрирована с системой управления рестораном Squirre-lOne, системами автоматизации процесса производства, складского учета и контроля на предприятиях питания ProStore, Libra F&B и бухгалтерскими системами. Система Premier SPA используется для управления как отдельными SPA-центрами, так и в составе гостиниц и курортов.

В верхней части пирамиды на уровне стратегического управления информационные системы изменяют свою роль и становятся стратегическими, поддерживающими деятельность менеджеров высшего звена. Система бизнес-аналитики Mozaik Business Intelligence (BI) используется менеджерами для осуществления многомерного анализа и стратегического планирования бизнеса в рамках всего предприятия. Дополнительный модуль Libra Control Panel позволяет руководству гостиницы сравнивать плановые показатели работы гостиницы с фактическими результатами, позволяя контролировать выполнение бюджета и получать наглядную информацию о деятельности гостиниц в реальном времени.

На тактическом уровне управления (в средней части пирамиды) менеджеры среднего звена с помощью системы корпоративного управления Core могут управлять сетью гостиниц, обеспечивая их прямую интеграцию с локальными и международными каналами продаж. Система Karyon представляет для них новый сервис провайдинга, предназначенный для продвижения отеля по множеству международных каналов продаж. А с помощью доступной по подписке системы Libra OnDemand CRM менеджеры осуществляют управление продажами, мероприятиями и взаимоотношениями с клиентами.

Как следует из рис. 1.11 , чем выше по значимости уровень управления, тем меньше объем работ, выполняемых специалистами с помощью информационных систем. Однако при этом возрастают сложность и интеллектуальные возможности информационной системы, ее роль в принятии решений специалистами.

Любой уровень управления нуждается в информации из всех функциональных систем, но в разных объемах и с разной степенью обобщения. В зависимости от охвата функций и уровней управления различают корпоративные (интегрированные) и локальные ИС.

Корпоративная (интегрированная) ИС автоматизирует все функции управления на всех уровнях управления, является многопользовательской системой и функционирует в распределенной вычислительной сети. В качестве примера можно привести ИС «Эдельвейс» компании Reksoft (www.rea.ru/hotel/it/, Саак А.Э.), которая обеспечивает полную автоматизацию гостиниц (рис. 1.12). Система реализована по архитектуре «клиент-сервер», на центральном сервере системы хранится вся информация, когда-либо занесенная в систему. По периметру располагаются рабочие станции, которые являются клиентскими местами пользователей. На рис. 1.12 они сопоставлены конкретным отделам, а количество рабочих мест в каждом отделе устанавливается по необходимости.

Стрелками показаны основные информационные потоки, протекающие между рабочими станциями и сервером. Конкретное распределение функций между отделами, названия и количество структурных подразделений могут меняться от гостиницы к гостинице. При этом может меняться и количество необходимых рабочих станций, и список выполняемых ими функций.

Локальная ИС автоматизирует отдельные функции управления на отдельных уровнях управления, может быть однопользовательской, функционирующей в отдельных подразделениях системы управления.

В составе корпоративных информационных систем можно выделить две относительно независимых составляющих:

· компьютерную инфраструктуру организации, представляющую собой совокупность сетевой, телекоммуникационной, программной, информационной и организационной инфраструктур. Данная составляющая обычно называется корпоративной сетью.

· взаимосвязанные функциональные подсистемы, обеспечивающие решение задач организации и достижение ее целей.

Первая составляющая отражает системно-техническую, структурную сторону любой информационной системы. По сути, это основа для интеграции функциональных подсистем, полностью определяющая свойства информационной системы, определяющие ее успешную эксплуатацию. Требования к компьютерной инфраструктуре едины и стандартизованы, а методы ее построения хорошо известны и многократно проверены на практике.

Вторая составляющая корпоративной информационной системы полностью относится к прикладной области и сильно зависит от специфики задач и целей предприятия. Данная составляющая полностью базируется на компьютерной инфраструктуре предприятия и определяет прикладную функциональность информационной системы, Требования к функциональным подсистемам сложны и зачастую противоречивы, так как выдвигаются специалистами из различных прикладных областей. Однако, в конечном счёте, именно эта составляющая более важна для функционирования организации, так как для неё, собственно, и строится компьютерная инфраструктура.

Соотношение между составляющими информационной системы

Взаимосвязи между двумя указанными составляющими информационной системы достаточно сложны. С одной стороны, эти две составляющие в определенном смысле независимы. Например, организация сети и протоколы, используемые для обмена данными между компьютерами, абсолютно не зависят от того, какие методы и программы планируется использовать на предприятии для организации бухгалтерского учета.

С другой стороны, указанные составляющие в определенном смысле все же зависят друг от друга. Функциональные подсистемы в принципе не могут существовать без компьютерной инфраструктуры. В то же время компьютерная и инфраструктура сама по себе достаточно ограничена, поскольку не обладает необходимой функциональностью. Невозможно эксплуатировать распределенную информационную систему при отсутствии сетевой инфраструктуры. Хотя, имея развитую инфраструктуру, можно предоставить сотрудникам организации ряд полезных общесистемных служб (например, электронную почту доступ в Интернет), упрощающих работу и делающих ее более эффективной (в частности, за счет использования более развитых средств связи).

Таким образом, разработку информационной системы целесообразно начинать с построения компьютерной инфраструктуры (корпоративной сети) как наиболее важной составляющей, опирающейся на апробированные промышленные технологии и гарантированно реализуемой в разумные сроки и силу высокой степени определенности как в постановке задачи, так и предлагаемых решениях.

Примечание

Бессмысленно строить корпоративную сеть как некую самодостаточную систему, не принимая во внимание прикладную функциональность. Если в процессе создания системно-технической инфраструктуры не проводить анализ и автоматизацию управленческих задач, то средства, инвестированные в разработку корпоративной сети, не дадут впоследствии реальной отдачи.

Корпоративная сеть создается на многие годы вперед, капитальные затраты на ее разработку и внедрение настолько велики, что практически исключают возможность полной или частичной переделки существующей сети. Функциональные подсистемы, в отличие от корпоративной сети, изменчивы по своей природе, так как в предметной области деятельности организации постоянно происходят более или менее существенные изменения. Функциональность информационных систем сильно зависит от организационно-управленческой структуры организации, ее функциональности, распределения функции, принятых в организации финансовых технологий и схем, существующей технологии документооборота и множества других факторов.

Разработку и внедрение функциональных подсистем можно выполнять постепенно. Например, сначала на наиболее важных и ответственных участках выполнять разработки, обеспечивающие прикладную функциональность системы (внедрять системы финансового учета, управления кадрами и т.п.), а затем распространять прикладные программные системы и па другие, первоначально менее значимые области управления предприятием.

Вопросы:

1. Этапы развития информационных систем?

2. Общие свойства, характерные для информационных систем?

3. Каковы основные составляющие корпоративных информационных систем?

4. Каковы соотношения между составляющими информационной системы?

Лекция 3

Тема: Области применения и примеры реализации информационных систем. Жизненный цикл информационных систем.

План

1. Область применения информационных технологий;

2. Примеры реализации информационных систем;

3. Жизненный цикл информационных систем

Ключевые слова

Программный продукт, корпоративные информационные системы, составляющие ИС, компьютерная инфрастуктура, взаимосвязанные функциональные подсистемы, корпоративная сеть, жизненный цикл ИС.

Области применения и примеры реализации информационных систем

В последние несколько лет компьютер стал неотъемлемой частью управленческой системы предприятий. Однако современный подход к управлению предполагает еще и вложение денег в информационные технологии. Причем чем крупнее предприятие, тем больше должны быть подобные вложения.

Благодаря стремительному развитию информационных технологий наблюдается расширение области их применения. Если раньше чуть ли не единственной областью, в которой применялись информационные системы, была автоматизация бухгалтерского учета, то сейчас наблюдается внедрение информационных технологий во множество других областей. Эффективное использование корпоративных информационных систем позволяет делать более точные прогнозы и избегать возможных ошибок в управлении.

Из любых данных и отчетов о работе предприятия можно извлечь массу полезных сведений. И информационные системы как раз и позволяют извлекать максимум пользы из всей имеющейся в компании информационных технологий - современный бизнес крайне чувствителен к ошибкам в управлении, и для принятия грамотного управленческого решения в условиях неопределенности и риска необходимо постоянно держать под контролем различные аспекты финансово-хозяйственной деятельности предприятия (независимо от профиля его деятельности).

Поэтому можно вполне обоснованно утверждать, что в жесткой конкурентной борьбе большие шансы на победу имеет предприятие, использующее в управлении современные информационные технологии.

Рассмотрим наиболее важные задачи, решаемые с помощью специальных программных средств.

Бухгалтерский учет

Это классическая область применения информационных технологий и наиболее часто реализуемая на сегодняшний день задача. Такое положение вполне объяснимо. Во-первых, ошибка бухгалтера может стоить очень дорого, поэтому очевидна выгода использования возможностей автоматизации бухгалтерии. Во-вторых, задача бухгалтерского учета довольно легко формализуется, так что разработка систем автоматизации бухгалтерского учета не представляет технически сложной проблемы.

Примечание

Тем не менее разработка систем автоматизации бухгалтерского учета является весьма трудоемкой. Это связано с тем, что к системам бухгалтерского учета предъявляются повышенные требования в отношении надежности и максимальной простоты и удобства в эксплуатации.

Понятие и составляющие информационной системы (ИС). Модели жизненного цикла ИС. Классы задач, решаемые ИС

Информационная система (в контексте управления) представляет собой коммуникационную систему по сбору, передаче, переработке информации для реализации функции управления

Информационная система (ИС), как правило, включает следующие компоненты:

• 1. функциональные компоненты;
• 2. компоненты системы обработки данных и знаний;
• 3. организационные компоненты.

Под функциональными компонентами понимается система функций управления - полный набор взаимосвязанных во времени и пространстве работ по управлению, необходимых для достижения целей управления.

Системы обработки данных и знаний предназначены для информационного обслуживания системы управления. Компонентами этой системы являются: информационное обеспечение, программное обеспечение, техническое обеспечение, правовое обеспечение, лингвистическое обеспечение.

Выделение организационной компоненты обусловлено особой значимостью человеческого фактора. Под организационными компонентами ИС понимается совокупность методов и средств, позволяющих усовершенствовать организационную структуру системы управления и управленческие функции.

Жизненный цикл ИС определяется как период времени, который начинается с момента принятия решения о необходимости создания ИС и заканчивается в момент ее изъятия из эксплуатации.

Под моделью ЖЦ понимается структура, определяющая последовательность выполнения и взаимосвязи процессов, действий и задач, выполняемых на протяжении ЖЦ. Модель ЖЦ зависит от специфики ИС и специфики условий, в которых последняя создается и функционирует.

К настоящему времени наибольшее распространение получили следующие основные модели ЖЦ: задачная модель, каскадная модель, спиральная модель.

При разработке системы "снизу-вверх" от отдельных задач ко всей системе (задачная модель) единый поход к разработке неизбежно теряется, возникают проблемы при информационной стыковке отдельных компонентов. Как правило, по мере увеличения количества задач трудности нарастают, приходится постоянно изменять уже существующие программы и структуры данных. Скорость развития системы замедляется, что тормозит и развитие самой организации. Однако в отдельных случаях такая технология может оказаться целесообразной:

• - Крайняя срочность (надо чтобы хоть как-то задачи решались; потом придется все сделать заново);
• - Эксперимент и адаптация заказчика (не ясны алгоритмы, решения нащупываются методом проб и ошибок).

Общий вывод: достаточно большую эффективную ИС таким способом создать невозможно.

Рассмотрим каскадную и спиральную модели:

Принято выделять следующие этапы ЖЦ ИС: анализ, проектирование, реализация, внедрение, сопровождение.

Понятие и составляющие информационного обеспечения

ИО - совокупность проектных решений по объемам, структуре и хранению информации. ИО предназначено для отражения информации, характеризующей состояние управляемого объекта, и является основой для принятия управленческих решений.

ИО делится на:

Внутримашинное - информационный фонд (входные. Первичные, оперативные, нормативно-справочные, результатные и другие файлы), автоматизированные базы данных (локальные, сетевые, многопользовательские БД, системы управления БД);

Внемашинное - системы показателей, документации и документооборота, классификации и кодирования информации.

Характеристика внемашинного информационного обеспечения

Внемашинное информационное обеспечение включает: систему классификации и кодирования информации; системы управленческой документации; систему организации, хранения, внесения изменений в документации.

Внемашинная информационная база представляет собой совокупность сообщений, сигналов и документов в форме, воспринимаемой человеком непосредственно без применения средств вычислительной техники.

Во внемашинной сфере в процессе управления обмен информацией реализуется в виде движения документов между управляемой и управляющей системами: от органа управления к объекту следуют документы, содержащие плановую информацию (приказы, распоряжения, плановые задания, планы-графики и т. п.); по линии обратной связи – от объекта к органу управления – следуют документы, содержащие учетно-отчетную информацию (информация о текущем или прошлом состоянии объекта управления). Внемашинное информационное обеспечение позволяет провести идентификацию объекта управления, формализовать информацию, представить данные в виде документов.

Характеристика внутримашинного информационного обеспечения. Понятие БД, СУБД.

Внутримашинное информационное обеспечение содержит массивы данных, формирующие информационную базу системы на машинных носителях, а также систему программ организации, накопления, ведения и доступа к информации этих массивов внутримашинное - информационный фонд (входные. Первичные, оперативные, нормативно-справочные, результатные и другие файлы), автоматизированные базы данных (локальные, сетевые, многопользовательские БД, системы управления БД);

Базой данных является представленная в объективной форме совокупность самостоятельных материалов (статей, расчетов, нормативных актов, судебных решений и иных подобных материалов), систематизированных таким образом, чтобы эти материалы могли быть найдены и обработаны с помощью электронной вычислительной машины

СУБД- Это специальная программа или комплекс программ, с помощью которых можно администрировать или заниматься мониторингом каких-либо данных. Фактически, СУБД призваны манипулировать данными. СУБД могут быть: сетевыми, иерархическими, реляционными – все зависит от типа базы данных.

Характеристика этапов разработки БД.

Инфологическое проектирование

Основными задачами инфологического проектирования являются определение предметной области системы и формирование взгляда на ПО с позиций сообщества будущих пользователей БД, т.е. инфологической модели ПО.

Инфологическая модель ПО представляет собой описание структуры и динамики ПО, характера информационных потребностей пользователей в терминах, понятных пользователю и не зависимых от реализации БД. Это описание выражается в терминах не отдельных объектов ПО и связей между ними, а их типов, связанных с ними ограничений целостности и тех процессов, которые приводят к переходу предметной области из одного состояния в другое.

Логическое проектирование БД

На этапе логического проектирования разрабатывается логическая структура БД, соответствующая логической модели ПО. Решение этой задачи существенно зависит от модели данных, поддерживаемой выбранной СУБД.

Результатом выполнения этого этапа являются схемы БД концептуального и внешнего уровней архитектуры, составленные на языках определения данных (DDL, Data Definition Language), поддерживаемых данной СУБД.

Физическое проектирование БД

Этап физического проектирования заключается в увязке логической структуры БД и физической среды хранения с целью наиболее эффективного размещения данных, т.е. отображении логической структуры БД в структуру хранения. Решается вопрос размещения хранимых данных в пространстве памяти, выбора эффективных методов доступа к различным компонентам "физической" БД. Результаты этого этапа документируются в форме схемы хранения на языке определения данных (DDL). Принятые на этом этапе решения оказывают определяющее влияние на производительность системы.

Основные понятия реляционной модели данных

Реляционная модель данных - разработанная Э.Коддом в 1970г. логическая модель данных, описывающая:

Структуры данных в виде (изменяющихся во времени) наборов отношений;

Теоретико-множественные операции над данными: объединение, пересечение, разность и декартово произведение;

Специальные реляционные операции: селекция, проекция, соединение и деление; а также

Специальные правила, обеспечивающие целостность данных.

Атрибут - в базах данных - имя или структура поля записи. Атрибут характеризует размер или тип информации, содержащейся в поле.

Домен - в базах данных - множество всех значений атрибута в некотором отношении.

Запись - в реляционных базах данных - строка таблицы данных, состоящая из полей разного типа.

Ключ отношения - атрибут отношения, однозначно идентифицирующий каждый из его кортежей. Составной ключ состоит из нескольких атрибутов.

Отношение - двумерная таблица, содержащую некоторые данные. Строки таких таблиц соответствуют записям, а столбцы - атрибутам.

Реляционная алгебра - формальная система манипулирования отношениями, основными операциями которой являются: проекция, соединение, пересечение и объединение.

Структура базы данных - принцип или порядок организации записей в базе данных и связей между ними.

Реляционная алгебра. Операции ограничения, проекции объединения и пересечения

Проекция

Проекцией отношения R по атрибутам R1, R1, R1…Rn, где каждый атрибут принадлежит R, называется отношение с заголовком (R1, R2, R3…Rn) и телом, содержащим множество кортежей вида (r1,r2,r3,…rn). При этом дубликаты кортежи удаляются.

Проекцию называют вертикальным срезом отношения.

Синтаксис R

Объединение

Объединением двух совместимых по типу отношений называется отношение с тем же заголовком, что и у R1 и R2, и телом, включающим все кортежи операндов, за исключением повторяющихся.

Синтаксис R1 union R2

Пересечение

Синтаксис

Вычитание

Синтаксис R1 minus R2

Декартово произведение

Декартовым произведением двух отношений R1(R11, R12, R13…) и R2(R21,R22,R23,…) называется отношение, заголовок которого является сцеплением заголовком отношений R1 и R2:

(R11, R12, R13… R21,R22,R23,…), а тело состоит из кортежей, являющихся сцеплением кортежей отношений R1 и R2

(r11, r12, r13… r21, r22, r23….), таких что (r11, r12, r13…) принадлежит R1, а (r21, r22, r23….) принадлежит R2/

Синтаксис R1 times R2

Соединение

Обычно рассматривают несколько разновидностей операции соединения.

Общая операция соединения

Q-соединение

Экви-соединение

Естественное соединение

Общая операция соединения :

Соединением отношений R1 и R2 по условию называется отношение (R1 times R2) where C, где С представляет собой логическое выражение, в которое могут входить атрибуты отношений R1 и R2 и/или скалярные выражения.

Q-соединение

(R1 times R2) where R11QR21 - Q-соединение отношения R1 по атрибуту R11 с отношением R2 по атрибуту R21. Записывают и

Экви соединение

Естественное соединение

Пусть даны отношения R1(R11,R12,R13,..R1n,Z1,Z2,…Zn) и R2(Z1,Z2,…Zn, R21,R22,R23,..,R2m). Тогда естественным соединением отношений R1 и R2 называется отношение с заголовком (R11,R12,R13,..R1n,Z1,Z2,…Zn, R21,R22,R23,..,R2m) и телом, содержащим множество кортежей (r11,r12,r13,…r1n,z1,z2,z3,…zn, r21, r22,…r2m), таких что (r11,r12,r13,…r1n,z1,z2,z3,…zn) принадлежит R1, а (z1,z2,z3,…zn, r21, r22,…r2m) принадлежит R2

Синтаксис

Деление

Синтаксис R1 divideby R2

Функции СУБД

1. Управление данными непосредственно в БД

2. Управление данными в памяти компьютера (кэширование данных)

СУБД работает с БД большого размера, при буферизации пользователь получает только необходимые для его конкретной задачи часть БД

3. Управление транзакциями

Транзакция- неделимое с точки зрения действия над БД последовательность операторов манипулирования данными (вставка, удаление, чтение и т.д.).

Транзакция выполняется в оперативной памяти. Если она выполнена успешно, то СУБД вносит соответствующее изменение на диске. В обратном случае изменения не влияет на состояние БД.

4. Поддержка языков БД

5. Управление изменениями в БД и протоколирование (журнализация). Данная функция обеспечивает надежность хранения данных и возможность восстановления состояния БД в аварийных ситуациях. В протоколе изменений (журнал транзакций) перед манипуляциями делается запись. Для восстановления БД после сбоя используется протокол (журнал) и архивная копия БД (полная копия БД к моменту начала заполнения протокола).

Компоненты СУБД

1. данные и метаданные- содержат системные таблицы, пользовательские таблицы, имена полей, процедуры и т.д.

2. Блок памяти:

Блок файлов, контролирующиф расположение файлов на диске

Блок буфера, занимающийся буферизацией данных из основной памяти

3) Компилятор запросов- обрабатывает обращение к СУБД

5) Модификация данных- запросы по изменению данных

6) Модификация схемы- запросы по изменению структуры БД, таблиц, представлений

7) Схема данных- вся совокупность таблиц

8) Блок транзакций- отвечает за целостность системы, взаимодействует с компилятором запросов и блоком памяти.

Классификация СУБД

Классификация СУБД

Признак классификации	Тип СУБД	Ключевые признаки
По количеству пользователей	1 - пользовательская	В конкретный момент времени с БД работает 1 пользователь
	Многопользовательская БД рабочей группы	Число пользователей менее 50 человек
	Многопользовательская БД предприятия	Число пользователей более 50 человек
По месту размещения базы данных	Централизованная	БД на одной машине
	Распределенная	БД распределена в компьютерной сети
По модели данных	Сетевые CODASYL (CODASYL (англ. COnference on DAta SYstems Language - Конференция по языкам систем обработки данных) - организация (название произносится «кодасил»), принимавшая активное участие в эволюции информационных технологий в 60-80-е годы XX века. Основана в 1959 для разработки стандартного языка программирования, этот язык получил название COBOL. В настоящее время конференция расформирована) Иерархические IMS Реляционные Многомерные Объектно-ориентированные
По способу применения и сфере использования	Транзакционная (оперативные) OLTP - системы (On line transaction processing)	СУБД работает с БД, в которой для транзакций отводится минимальное время. Запросы к базе данных должны отображаться в наикратчайшие сроки
	Хранилище данных OLAP системы(On line analytical processing)	СУБД работает с БД, предназначенной для получения необходимой информации при выработке стратегических или тактических решений. Для выполнения анализа информации.
Архитектура	Клиент-сервер	Сервер обеспечивает основные функции СУБД, клиент – поддерживает интерфейс пользователя с сервером

Типы команд SQL

Типы команд языка

DDl - язык определения данных

CREATE TABLE, ALTER TABLE, DROP TABLE, CREATE VIEW, ALTER VIEW, DROP VIEW, CREATE INDEX, DROP INDEX

DML – язык манипулирования данными

INSERT, UPDATE, DELETE

DQL – язык запросов к данным

DCL – язык управления данными, либо команды администрирования данных

CREATE DATABASE, ALTER DATABASE, DROP DATABASE, GRANT (предоставление прав доступа для действий над заданными объектами БД), REVOKE (лишение прав доступа для действий над заданными объектами БД) и др.

Команды администрирования данных- предоставляют возможность аудита и анализа операций внутри БД. Могут использоваться при анализе производительности системы данных в целом.

START AUDIT, STOP AUDIT

Команды управления транзакциями – позволяют выполнить обработку информации, объединенной в транзакцию

COMMIT, ROLLBACK, SAVE POINT, SET TRANSACTION (назначение имени транзакции)

Процедурный язык

DECLARE, OPEN, FETCH, CLOSE, EXECUTE и др.

19. Типы данных SQL. Функции SQL .

Типы данных

Некоторые наиболее употребительные встроенные функции:

ABS*	вычисляет абсолютное значение числа
ACOS	вычисляет арккосинус
ASIN	вычисляет арксинус
ATAN	вычисляет арктангенс
CEILING	выполняет округление вверх
COS	вычисляет косинус угла
COT	возвращает котангенс угла
DEGREES	преобразует значение угла из радиан в градусы
EXP	возвращает экспоненту
FLOOR	выполняет округление вниз
LOG*	вычисляет натуральный логарифм
LOG10	вычисляет десятичный логарифм
PI	возвращает значение «пи»
POWER	возводит число в степень
RADIANS	преобразует значение угла из градуса в радианы
RAND	возвращат случайное число
ROUND*	выполняет округление с заданной точностью
SIGN	определяет знак числа
SIN*	вычисляет синус угла
SQUARE	выполняет возведение числа в квадрат
SQRT*	извлекает квадратный корень
TAN	возвращает тангенс угла

ASCII	возвращает код ASCII левого символа строки
CHAR	по коду ASCII возвращает символ
CHARINDEX	определяет порядковый номер символа, с которого начинается вхождение подстроки в строку
DIFFERENCE	возвращает показатель совпадения строк
LEFT*	возвращает указанное число символов с начала строки
LEN*	возвращает длину строки
LOWER*	переводит все символы строки в нижний регистр
LTRIM*	удаляет пробелы в начале строки
NCHAR	возвращает по коду символ Unicode
PATINDEX	выполняет поиск подстроки в строке по указанному шаблону
REPLACE	заменяет вхождения подстроки на указанное значение
QUOTENAME	конвертирует строку в формат Unicode
REPLICATE	выполняет тиражирование строки определенное число раз
REVERSE	возвращает строку, символы которой записаны в обратном порядке
RIGHT	возвращает указанное число символов с конца строки
RTRIM	удаляет пробелы в конце строки
SPACE	возвращает указанное число пробелов
STR	выполняет конвертирование значения числового типа в символьный формат
STUFF	удаляет указанное число символов, заменяя новой подстрокой
SUBSTRING	возвращает для строки подстроку указанной длины с заданного символа
UNICODE	возвращает Unicode-код левого символа строки
UPPER	переводит все символы строки в верхний регистр

Ограничение

Проекция

Объединение

Пересечение

Пересечением двух совместимых по типу отношений R1 и R2 называется отношение с тем же заголовком, что и у отношений R1 и R2, и телом, состоящим из кортежей, принадлежащих одновременно обоим отношениям R1 и R2.

Синтаксис

Вычитание

Вычитанием двух совместимых по типу отношений R1 и R2, называется отношение с тем же заголовком, что и у отношений R1 и R2, и телом, состоящим из кортежей, принадлежащих отношению R1 и не принадлежащих R2.

Синтаксис R1 minus R2

Декартово произведение

Мощность произведения равна произведению мощностей. Если атрибуты R1 и R2 имеют атрибуты с одинаковыми наименованиями, то перед выполнением операции декартового произведения такие атрибуты необходимо переименовать. Совместимость по типу не требуется.

Какие экзамены должны быть сданы студентами, закончившими учебный год R1[семестр <=2*курс]R2

Экви соединение это соединение, когда Q есть равенство.

Естественное соединение

Соединение производится по одинаковым атрибутам.

Деление

У операции деления два операнда бинарное и унарное. Результативное отношение состоит из одноатрибутивных кортежей, включающих значения первого атрибута кортежей первого операнда-отношения, таких что множество значений второго атрибута совпадает со множеством значений единственного атрибута второго операнда-отношения.

Синтаксис R1 divideby R2

Понятие и составляющие информационной системы

Информационная система (ИС) в целом - автоматизированная система, предназначенная для организации, хранения, пополнения, поддержки и представления пользователям информации в соответствии с их запросами.

В информационной системе имеется два компонента: программное обеспечение и электронное информационное хранилище.

1.Информационное обеспечение - совокупность единой системы классификации и кодирования информации, унифицированных систем документации, схем информационных потоков, циркулирующих в организации, а также методология построения баз данных.

Назначение подсистемы информационного обеспечения состоит в своевременном формировании и выдаче достоверной информации для принятия управленческих решений.

2.Техническое обеспечение - комплекс технических средств, предназначенных для работы информационной системы, а также соответствующая документация на эти средства и технологические процессы

3.Математическое и программное обеспечение - совокупность математических методов, моделей, алгоритмов и программ для реализации целей и задач информационной системы, а также нормального функционирования комплекса технических средств.

4.Организационное обеспечение - совокупность методов и средств, регламентирующих взаимодействие работников с техническими средствами и между собой в процессе разработки и эксплуатации информационной системы.

5.Правовое обеспечение - совокупность правовых норм, определяющих создание, юридический статус и функционирование информационных систем, регламентирующих порядок получения, преобразования и использования информации.

1. Понятие системы. Информационные системы

Система. Под системой понимают любой объект, который одновременно рассматривается и как единое целое, и как объединенная в интересах достижения поставленных целей совокупность разнородных элементов.

Система может быть определена как совокупность взаимосвязанных элементов, имеющая либо цель функционирования, либо законы своего развития, относительно изолированная от окружающей среды.

Системы значительно отличаются между собой как по составу, так и по главным целям.

Таблица 1. Примеры систем, состоящих из разных элементов и направленных на реализацию разных целей

	Элементы системы	Главная цель системы
	Люди, оборудование, материалы, здания и др.	Производство товаров и услуг
Компьютер	Электронные и электромеханические элементы, линии связи и др.	Обработка данных
Телекоммуникационная система	Компьютеры, модемы, кабели, сетевое программное обеспечение и др.	Передача информации
Информационная система	Компьютеры, компьютерные сети, люди, информационное и программное обеспечение	Производство профессиональной информации

В информатике понятие «система» широко распространено и имеет множество смысловых значений. Чаще всего оно используется применительно к набору технических средств и программ.

Системой может называться аппаратная часть компьютера.

Добавление к понятию «система» слова «информационная» отражает цель ее создания и функционирования.

Информационная система (ИС) – это система, предназначенная для ведения информационной модели, чаще всего – какой-либо области человеческой деятельности. Эта система должна обеспечивать средства для протекания информационных процессов:

Хранение

Передача

Преобразование информации.

Информационной системой называют, также, совокупность взаимосвязанных средств, которые осуществляют хранение и обработку информации, также называют информационно-вычислительными системами. В информационную систему данные поступают от источника информации. Эти данные отправляются на хранение либо претерпевают в системе некоторую обработку и затем передаются потребителю.

Информационные системы обеспечивают сбор, хранение, обработку, поиск, выдачу информации, необходимой в процессе принятия решений задач из любой области. Они помогают анализировать проблемы и создавать новые продукты.

Между потребителем и собственно информационной системой может быть установлена обратная связь. В этом случае информационная система называется замкнутой. Канал обратной связи необходим, когда нужно учесть реакцию потребителя на полученную информацию.

2. Структура и состав информационных систем

В наиболее общем виде, информационную систему можно представить состоящей из следующих элементов:

источника информации;

аппаратной части ИС;

программной части ИС;

потребителя информации.

Структура информационной системы

Структуру информационной системы составляет совокупность отдельных ее частей, называемых подсистемами.

Подсистема - это часть системы, выделенная по какому-либо признаку.

Структурный признак классификации. Общую структуру информационной системы можно рассматривать как совокупность подсистем независимо от сферы применения. В этом случае говорят о структурном признаке классификации, а подсистемы называют обеспечивающими. Таким образом, структура любой информационной системы может быть представлена совокупностью обеспечивающих подсистем (рис.). Среди обеспечивающих подсистем обычно выделяют информационное, техническое, математическое, программное, организационное и правовое обеспечение.

Назначение подсистемы информационного обеспечения состоит в своевременном формировании и выдаче достоверной информации для принятия управленческих решений.

Информационное обеспечение – совокупность единой системы классификации и кодирования информации, унифицированных систем документации, схем информационных потоков, циркулирующих в организации, а также методология построения баз данных.

Унифицированные системы документации создаются на государственном, отраслевом и региональном уровнях. Главная цель – это обеспечение сопоставимости показателей различных сфер общественного производства. Разработаны стандарты, где устанавливаются требования:

К унифицированным системам документации;

К унифицированным формам документов различных уровней управления;

К составу и структуре реквизитов и показателей;

К порядку внедрения, ведения и регистрации унифицированных форм документов.

Схемы информационных потоков отражают маршруты движения информации и ее объемы, места возникновения первичной информации и использования результатной информации. За счет анализа структуры подобных схем можно выработать меры по совершенствованию всей системы управления.

В качестве примера простейшей схемы потоков данных можно привести схему, где отражены все этапы прохождения служебной записки или записи в базе данных о приеме на работу сотрудника от момента ее создания до выхода приказа о его зачислении на работу.

Построение схем информационных потоков, позволяющих выявить объемы информации и провести ее детальный анализ, обеспечивает:

Исключение дублирующей и неиспользуемой информации;

Классификацию и рациональное представление информации.

При этом подробно должны рассматриваться вопросы взаимосвязи движения информации по уровням управления.

Следует выявить, какие показатели необходимы для принятия управленческих решений, а какие нет. К каждому исполнителю должна поступать только та информация, которая используется.

Методология построения баз данных базируется на теоретических основах их проектирования. Для понимания концепции методологии приведем основные ее идеи в виде двух последовательно реализуемых на практике этапов:

1-й этап – обследование всех функциональных подразделении фирмы с целью:

Понять специфику и структуру ее деятельности;

Построить схему информационных потоков;

Проанализировать существующую систему документооборота;

Определить информационные объекты и соответствующий состав реквизитов (параметров, характеристик), описывающих их свойства и назначение.

2-й этап – построение концептуальной информационно-логической модели данных для обследованной на 1-м этапе сферы деятельности. В этой модели должны быть установлены и оптимизированы все связи между объектами и их реквизитами. Информационно-логическая модель является фундаментом, на котором будет создана база данных.

Логические представления о свойствах и отношениях объектов предметной области определяют построением внешней, информационно-логической модели, которая не зависит от способов физического размещения данных. В такой модели объекты представлены типами записей, свойства - полями записей, а отношения - связями между типами и полями записей. Наглядное изображение логической модели возможно двумя способами: графическим, когда схема строится в виде ориентированного графа с вершинами типов записей и дугами связей, и табличными, когда каждому типу записи (объекту) соответствует таблица с множеством полей записи (свойств).

Разновидности информационно-логической модели

Известны три разновидности информационно-логической модели:

1) иерархическая модель данных (ИМД) основана на графическом способе и предусматривает поиск данных по одной из ветвей "дерева", в котором каждая вершина имеет только одну связь с вершиной более высокого уровня. Для осуществления поиска необходимо указать полный путь к данным, начиная с корневого элемента;

2) сетевая модель данных (СМД) также основана на графическом способе, но допускает усложнение "дерева" без ограничения количества связей, входящих в вершину. Это позволяет строить сложные поисковые структуры;

3) в реляционной модели баз данных (РМД) реализуется табличный способ. В РМД таблица называется отношением, строка – кортежем, а столбцы – атрибутами.

Для создания информационного обеспечения необходимо:

Ясное понимание целей, задач, функций всей системы управления организацией;

Выявление движения информации от момента возникновения и до ее использования на различных уровнях управления, представленной для анализа в виде схем информационных потоков;

Совершенствование системы документооборота;

Наличие и использование системы классификации и кодирования;

Владение методологией создания концептуальных информационно-логических моделей, отражающих взаимосвязь информации;

Создание массивов информации на машинных носителях, что требует наличия современного технического обеспечения.