Тема 3 Технология баз информации Информационное обеспечение процессов

Тема 3: Технология баз информации. Информационное обеспечение процессов управления в экономике

план 1. АРМ — средство автоматизации работы конечного пользователя 2. Сетевое, локальное и внемашинное обеспечение АРМ 3. Внутримашинное информационное обеспечение. Базы данных и их применение для решения экономических задач 4. Централизованные и распределённые базы данных и их применение для решения экономических задач 5. Базы знаний и их применение для формирования экономических решений 6. Хранилища данных и их применение для формирования экономических решений

1. АРМ — средство автоматизации работы конечного пользователя Автоматизированное рабочее место (АРМ) определяют как совокупность информационно – программно - технических ресурсов, обеспечивающих пользователю обработку данных и автоматизацию управленческих функций в конкретной предметной области.

Состав специализированного прикладного ПО АРМ определяется его предметной направленностью Так, АРМ бухгалтера обязательно оснащён программой автоматизации бухгалтерского учёта; в последние годы в этой области доминирует сетевая версия семейства программ "1 С Предприятие". В области финансового менеджмента, в составе АРМ находит применение программа Project Expert, ориентированная на анализ групп проектов и разработку бизнес-планов.

Во многом состав специализированного прикладного ПО зависит от положения пользователя в иерархии управления. Так, уровень исполнителей предполагает использование АРМ в составе конкретной информационной системы с обеспечением возможностей: ввода в неё первичных данных, их проверки и структурирования (на основе баз данных БД), а также решения типовых регулярно возникающих задач.

АРМ руководителей верхнего уровня (директоров, заместителей, главных специалистов) ориентированы на поддержку решения задач: стратегического планирования, поиска финансовых ресурсов, формирования инвестиционной политики, прогнозирование поведения экономических показателей, проведение многовариантного имитационного моделирования

Отличительными особенностями АРМ на современном этапе являются: использование ПК в качестве универсального устройства децентрализованной обработки и хранения данных; возможность работы в рамках локальных, а при необходимости и глобальных компьютерных сетей; гибкие адаптационные возможности, позволяющие выполнять настройку АРМ под специфические особенности конкретной организации;

использование интегрированных пакетов прикладных программ; совместное использование информационных ресурсов (БД) с учётом политики разграничения прав доступа, совместная работа многих пользователей над общей задачей; усиление поддержки аналитической составляющей в деятельности различных категорий пользователей.

АРМ позволяют резко повысить эффективность деятельности различных категорий пользователей посредством: расширения объёма используемых данных, увеличения скорости их обработки, повышения качества подготавливаемых управленческих решений, оперативности обмена данными и результатами их обработки.

2. Сетевое, локальное и внемашинное обеспечение АРМ Все информационное обеспечение (ИО) АИС следует разделить на локальное и сетевое

Локальное ИО — это исходные и результирующие данные и знания, непосредственно находящиеся в АРМ; Сетевое ИО функционирует на основе корпоративных, коммерческих и других порталов, обеспечивающих единообразный доступ к корпоративным информационным ресурсам, а также ресурсам сторонних организаций и сети Интернет.

: Типовой состав корпоративного портала следующий поисковый механизм с единым механизмом доставки информации; системы управления данными; средства организации совместной работы пользователей с одними и теми же данными; обеспечение безопасности.

Сетевое ИО содержит данные для решения задач в различных узлах сети. Его поддержка в рабочем состоянии осуществляется специально создаваемой централизованной службой, в функции которой входит замена устаревших данных, их корректировка или удаление. Сетевое ИО содержит нормативно-справочные данные, являющиеся едиными для всех подразделений предприятия, а также информацию из сети Интернет и информацию, поступившую от сторонних организаций.

Локальное ИО АРМ делится на внемашинное и внутримашинное. Внемашинное ИО — это множество бумажных и других управленческих документов, воспринимаемых человеком, а также методов их построения.

структура внемашинного ИО

Экономические показатели составляют содержание большинства управленческих документов Под бумажным (ручным) документом понимается информационное сообщение на естественном языке, зафиксированное ручным или печатным способом на бланке. Бумажные документы, созданные на базе стандартов, называются унифицированными. В состав унифицированной документации входят финансовая, банковская, расчётно-платежная и др.

Все управленческие документы делятся на три группы: входные оперативные; нормативно-справочные (условно-постоянные) и результирующие. Во входных оперативных документах фиксируются факты финансово-хозяйственнопроизводственного характера.

Наиболее объёмная нормативная документация — содержит материальные и трудовые нормы на изготовление продукции. Справочная документация содержит расшифровки кодов материалов, табельных и инвентарных номеров и т. д. Плановые документы предназначены для фиксации плановых показателей выпуска и реализации продукции, её поставок и продаж. Результирующие документы предназначены для конечного пользователя. Это ведомости, отчёты, таблицы, диаграммы, графики, используемые для формирования отчётности и принятия решений.

3. Внутримашинное информационное обеспечение. Базы данных и их применение для решения экономических задач Внутримашинное информационное обеспечение АРМ —размещается в памяти компьютера в соответствии с определённой моделью. Оно может быть организовано в форме файлов, баз данных, хранилищ данных, баз знаний

Файлы группируются следующим образом: входные оперативные — содержат переменную информацию, отражающую текущие производственно-хозяйственные факты; условно-постоянные — содержат нормативносправочные данные; результирующие — содержат результаты расчётов; корректирующие — содержат данные для корректировки условно-постоянных данных.

файловая система обладает рядом серьёзных недостатков: во-первых, чрезмерная избыточность данных, являющаяся причиной возрастания затрат на их корректировку; во-вторых, высокая зависимость прикладных программ от изменения структуры файлов. Эти недостатки предопределили появление баз данных.

База данных — это множество данных, структурированных в памяти компьютера таким образом, что достигаются их минимальная избыточность и максимальная независимость от прикладных программ. Данные в базе находятся в памяти в соответствии с некоторой моделью. В процессе управления предприятиями и организациями широко используются таблицы, поэтому наиболее распространённой моделью баз данных в настоящее время является реляционная модель.

Реляционная модель — это множество взаимосвязанных таблиц. Связи между таблицами поддерживаются с помощью либо первичных ключей этих таблиц, либо первичного ключа одной таблицы и неключевых реквизитов другой таблицы. Для решения задач с помощью реляционных баз данных, необходимо множество документов, используемых для решения задачи, разделить на: входные оперативные, отражающие текущие финансово-хозяйственные операции, и условно-постоянные (нормативносправочные).

Затем следует определить модель БД, описать структуру таблиц и указать связи между таблицами с помощью средств СУБД. В результате получают реляционную модель БД. Согласно полученному описанию, базу данных наполняют входной информацией, после чего она готова для решения задач: получения ведомостей, сводок, диаграмм и т. д.

Решение задач с помощью СУБД может осуществляться в двух режимах: режим конечного пользователя с применением конструктора баз данных и запросов; программный режим, предполагающий знание пользователем языка СУБД и позволяющий создавать прикладные программы.

Конечный пользователь, как правило, применяет конструктор, с помощью которого задаются структура БД, формулы для расчётов и структура отчёта. Программный режим предполагает создание программ с помощью программистов - профессионалов.

Актуальное направление в развитии БД — разработка методов и средств интеграции их с информационными ресурсами Интернета и создание на этой основе Интранета. С помощью Интернета можно получить неструктурированную текстовую информацию, представленную в виде HTMLстраниц. Эти страницы хранятся на Web серверах.

Применение этой информации сводится к разработке соответствующих методов построения Web - интерфейсов для взаимодействия информационных ресурсов Интернета и БД. Под таким взаимодействием понимается: 1) публикация информации из БД в сети Интернет, т. е. преобразование формата БД в формат HTML-страниц; 2) получение информации из Интернета, т. е. преобразование формата HTML - страниц в формат, воспринимаемый СУБД.

4. Централизованные и распределённые базы данных и их применение для решения экономических задач Централизованная БД - полностью находится на центральном компьютере (сервере), к которому пользователи (клиенты) обращаются за информацией со своих РС. Управление БД (ее корректировка и прочие процедуры, поддерживающие ее целостность, безопасность и др. ) осуществляется централизованно.

Централизованная база данных

Недостатки централизованной БД необходимость передачи большого потока данных, низкая надежность и производительность, Преимущества минимальные затраты на корректировку.

Для снижения перечисленных недостатков создают распределённые базы данных, т. е. БД, части которых находятся в различных узлах сети. Предприятия сами имеют распределённую структуру, поэтому данные фактически распределены по структурным подразделениям. Поэтому и ИС должны содержать распределённую базу данных, отражающую структуру предприятия.

Полностью распределенная БД создается, когда частота решений всех задач и объемы передаваемых данных для решения примерно одинаковы. Критерий распределения данных в сети состоит в следующем: данные должны находиться там, где существует наибольшая частота обращения к ним.

Для решения экономических задач в среде централизованной или распределённой базы данных можно воспользоваться одним из следующих методов доступа на основе архитектуры сети видов: "файл — сервер" "клиент — сервер".

Доступ на основе архитектуры сети вида "файл — сервер". Сервер обеспечивает управление внешней памятью, но не обладает «интеллектом» . Файл-серверная обработка – это обработка данных преимущественно на рабочих местах клиентов.

ИЛЛЮСТРАЦИЯ ТЕХНОЛОГИИ «ФАЙЛ – СЕРВЕР»

ДОСТОИНСТВА ФАЙЛ-СЕРВЕРНЫХ АРХИТЕКТУР простота организации, пользователи ИС находятся в привычных условиях, имеются удобные и развитые средства разработки графического пользовательского интерфейса.

НЕДОСТАТКИ ФАЙЛ – СЕРВЕРНЫХ АРХИТЕКТУР Во-первых, эффективность работы ИС зависит от качества проектирования БД. Во-вторых, сложность поддержания целостности БД и надежности хранения информации.

Доступ на основе архитектуры сети вида «клиент— сервер» Технология клиент-сервер предусматривает : - отбор данных для ответа на запрос выполняется сервером, клиенту передается только результат. Достоинства. Позволяет значительно снизить: загрузку каналов, время ожидания ответов на запросы и затраты на эксплуатацию.

ВАРИАНТЫ ДОСТУПА К ДАННЫМ В АРХИТЕКТУРЕ СЕТИ КЛИЕНТ-СЕРВЕР: доступ к удаленным данным (ДУД); доступ с помощью сервера баз данных (СБД); доступ (СП). с помощью сервера приложений

МОДЕЛЬ ДУД На компьютере клиента располагаются: программа ввода исходных данных, Программа решения задачи на основе дополнительно поступивших с сервера данных, и программа печати результатов. На сервере находится база данных.

ДОСТУП К УДАЛЕННЫМ ДАННЫМ (ДУД)

МОДЕЛЬ СБД На компьютере клиента находятся: программы ввода исходных данных и печати. Программа решения задачи находится на сервере, где происходит ее запуск.

ДОСТУП К ДАННЫМ ПО МОДЕЛИ СБД (ДВУХЗВЕННАЯ СТРУКТУРА)

МОДЕЛЬ СП На компьютере клиента находятся: программы ввода исходных данных и печати. Прикладная программа и исходные данные находятся на одном сервере (сервере приложений), а БД – на другом.

МОДЕЛЬ СП (ТРЕХЗВЕННАЯ СТРУКТУРА)

Базы знаний и их применение для формирования экономических решений Знания являются информационным ресурсом и хранятся в компьютере в соответствии с разработанной моделью. База знаний – это знания человека (эксперта, специалиста), помещенные в память компьютера в соответствии с некоторой моделью.

Модель – это правила или соглашения, выполнение которых позволяет представить нечто в памяти компьютера в том виде, который позволяет использовать формальные (программные) средства для их обработки (получение новых знаний).

Деревья (вывода, целей) Дерево целей и задач – развернутая, распределенная по уровням совокупность целей и задач экономической программы, построенная по логической схеме: Цели задачи, которые надо решить для достижения целей, Мероприятия, обеспечивающие решение задач, Ресурсы, необходимые для проведения мероприятий

Представление знаний в виде дерева целей возможно, если известны цель управления и формулы, по которым можно рассчитать уровень достижения каждой подцели. Допустим, целью является увеличение прибыли, которая может быть достигнута за счёт увеличения выручки и снижения затрат,

Пример.

С помощью знаков «+» и «-» показаны желаемые направления изменения подцелей: В – выручка: увеличение; З – затраты: снижение; П – прибыль: увеличение. Если В=20, З=15, то П=В-З, получим П=5. Используется дерево целей следующим образом: необходимо поднять прибыль до 7 ед. Для этого нужно установить приоритеты в достижении данной цели, чему служат коэффициенты а и в. Сумма их всегда. равна 1.

Семантические сети представления знаний Это ориентированный граф, в узлах которого находятся имена объектов, а стрелки указывают на отношения между ними. Семантическая сеть обрабатывается на основе принципа сопоставления объекта и отношения, которые указаны в запросе, с объектами и отношениями, имеющимися в семантической сети.

Часто используется следующие отношения: целое-часть (класс – подкласс, элемент – множество и т. д. ); функциональная связь, определяемая глаголом (производит, находится, поставляет … и т. д. ); атрибутивные (иметь значение, иметь свойство)

Например, если запрос имеет вид: «Что производит ОАО «Горизонт» ? » , будет выделен тот фрагмент сети, где фигурирует указанный объект ( «Горизонт» ) и отношение «производит» . Ответом будет: «ОАО «Горизонт» приоизводит кинескопы» .

С помощью приведенной на рис. семантической сети можно получить ответы на следующие вопросы: Какие предприятия производят кинескопы? В каком регионе находится город Тула? Кто является поставщиком кинескопов? Какие кинескопы производит ОАО «Горизонт» ?

Хранилища данных ХД - предметно –ориентированный, неизменяемый и поддерживающий хронологию набор данных. Базы данных предназначены для обслуживания повседневной деятельности предприятия. ХД ориентированы на многолетний , оперативный, многомерный анализ данных. Результаты которого могут быть использованы для принятия решений.

Предметная ориентированность ХД означает, что данные должны представлять предметы(объекты) , а не процессы (выписка счета, продажа товара). Неизменяемость указывает на то, что данные не обновляются, а пополняются за счет баз данных. Хронологическая поддержка указывает на обязательную привязку данных ко времени, так как они накапливаются в течение длительного периода (10 – 15 лет).

Моделью данных в ХД служат гиперкубы, т. е. многомерные базы данных, в ячейках которых находятся анализируемые данные. По осям многомерного куба указываются измерители объекта с различных точек зрения.

Измерение — это последовательность значений одного из анализируемых параметров. Например, для параметра "время" последовательность месяцев, это для параметра "регион" — список городов.

Каждое измерение может быть представлено в виде иерархической структуры. Например, измерение "исполнитель" может иметь следующие иерархические уровни: предприятие — подразделение — служащий.

На пересечении осей измерения находятся данные, количественно характеризующие события, факты, процессы (объёмы продаж, остатки на складах, прибыль, затраты и т. д. )

Оси измерения позволяют создавать многомерную модель данных (гиперкуб), над которым можно выполнять следующие операции: срез; вращение; консолидация или детализация.

Операция среза позволяет выделить из многомерного куба те данные, которые соответствуют фиксированному значению одного или нескольких элементов измерений. Из одного куба можно создать множество срезов.

Срезы позволяют представить информацию таким образом, что появляется возможность определить причины неудач в деятельности предприятия, выявить тенденции в тех или иных процессах, построить соответствующие диаграммы, что, в конечном счёте, обеспечивает формирование решения.

В отличие от реляционной базы данных (показанной для сравнения на рис. а) срез позволяет подготовить информацию для принятия решения о том, какие товарные группы следует сворачивать, а какие развивать в различных регионах.

Рассмотрим детальное представление ХД в виде срезов. Базовый показатель, на основе которого принимается такое решение, — объём продаж. Он зависит от времени, группы товаров и региона. Для построения информационного куба, прежде всего, необходимо определить иерархию в измерении реквизитов-признаков показателя "объём продаж".

Объём продаж характеризуется следующими признаками: 1. время (год— квартал— месяц— неделя— день); 2. товар (товарная группа (ТГ) — подгруппа — наименование товаров); 3. регион: o 1 -й уровень (Центральный, Уральский, Поволжье); o 2 -й уровень (Москва, Тула, Орел); o 3 -й уровень (Магазин-1, Магазин-2).

Детальное представление ХД в виде срезов

Операция вращения — это изменение расположения измерений в пространстве, что, возможно, облегчит принятие решений. Например, измерение "время", ранее представленное горизонтально, можно повернуть и расположить вертикально, а товар показать горизонтально.

Операция вращения гиперкуба

Операции консолидации и детализации предназначены либо для агрегирования данных (обобщения), либо для их детализации. Осуществить эти операции можно благодаря иерархии, установленной среди измерителей.

Операции консолидации (а) и детализации (б)