1.1. автоматизированные экономические информационные системы и их элементы

1.1. автоматизированные экономические информационные системы и их элементы

1.1.1. Основные понятия и определения

Будучи достаточно сложным процессом, автоматизация любой деятельности человека при решении практических задач должна иметь научное — прежде всего методологическое — обеспечение. Как уже было отмечено во введении, наукой, изучающей наиболее общие закономерности внедрения средств автоматизации (компьютеризации) во все сферы жизни общества и последствия этого, является информатика. В рамках этой научной дисциплины автоматизация профессиональной деятельности определяется как процесс создания, внедрения и использования технических, программных средств и математических методов, освобождающих человека от непосредственного участия в получении, преобразовании и передаче энергии, материалов и (или) информации в профессиональной деятельности. Основные виды автоматизируемой профессиональной деятельности: производственные процессы, проектирование, обучение, научные исследования, управление. Основу автоматизации профессиональной деятельности в современных условиях составляют средства электронно-вычислительной техники (ЭВТ) и связи.

Весьма важными и особенно интересными для широкого круга специалистов в области организационного управления представляются особенности автоматизации управленческой деятельности как процесса создания, внедрения и использования технических, программных средств и математических методов, предназначенных для автоматизированного сбора, хранения, поиска, переработки и передачи информации, используемой при управлении эргатическими системами, в ходе реализации новых информационных технологий управления. Целью автоматизации управленческой деятельности является повышение эффективности управления (качества управленческих решений, оперативности, производительности управленческого труда и т. д.).

Информатика является одной из отраслей общей (теоретической) информатики и изучает цели, способы и средства автоматизации деятельности должностных лиц на базе ЭВТ при управлении персоналом, разработке новых систем оружия, совершенствовании видов, форм и способов боевых действий, обучении личного состава.

Как и всякая другая научная дисциплина, информатика имеет свой объект и предмет.

В качестве объекта информатики выступает автоматизированная информационная система, представляющая собой совокупность технических программных средств и организационных мероприятий, предназначенных для автоматизации информационных процессов в профессиональной деятельности. Основным техническим средством АИС является ЭВМ.

Объектом информатики является АИС, предназначенная для автоматизации военно-профессиональной деятельности должностных лиц и органов управления.

Используя термин "информация", мы, как правило, не задумываемся о том, что такое информация. Надо отметить, что вопрос этот является достаточно сложным (он будет подробнее рассмотрен в подразд. 2.1). До настоящего времени в науке не выработано строгого определения понятия информации. Говоря об информационных процессах в АИС, мы пока будем понимать под информацией некоторую совокупность данных (текстовых, числовых, графических) и связей между ними.

Под переработкой информации понимаются все возможные информационные процессы, сопровождающие профессиональную деятельность: сбор информации, хранение информации, поиск информации, представление информации на определенном носителе в определенном виде (визуальном, графическом, текстовом, звуковом), получение новой информации (например, в результате проведения расчетов), передача информации по каналам связи различным адресатам и др.

Автоматизированная информационная система должна рассматриваться как инструмент в руках должностных лиц, реализующих переработку информации в процессе профессиональной деятельности. Можно сказать, что наличие этого инструмента фактически определяет новую технологию осуществления профессиональной деятельности.

Понятие "технология" означает комплекс знаний о спо-собах, приемах труда, наборах материально-технических факторов, способах их соединения для создания какого-либо продукта или услуги. Применительно к промышленному производству используется понятие "производственная индустриальная технология".

Применение понятия "технология" к информационным процессам привело к возникновению понятия "информационная технология" — совокупность знаний о способах автоматизированной переработки информации с использованием ЭВМ для автоматизации управленческой деятельности.

Создание новых информационных технологий и внедрение их в профессиональную деятельность является одной из основных задач информатики. Именно поэтому в качестве предмета информатики целесообразно рассматривать информационные технологии, определяющие рациональные способы разработки и применения АИС.

Каждая АИС обеспечивает реализацию некоторой информационной технологии переработки информации в процессе профессиональной деятельности. Таким образом, в качестве задач информатики можно рассматривать создание новых информационных технологий и реализующих их АИС или перенесение известных информационных технологий из одной области человеческой деятельности в другую.

1.1.2. Классификация автоматизированных информационных систем

В качестве основного классификационного признака АИС целесообразно рассматривать особенности автоматизируемой профессиональной деятельности — процесса переработки входной информации для получения требуемой выходной информации, в котором АИС выступает в качестве инструмента должностного лица или группы должностных лиц, участвующих в управлении организационной системой.

В соответствии с предложенным классификационным признаком можно выделить следующие АИС (рис. 1.1.1):

автоматизированные системы управления (АСУ);

системы поддержки принятия решения (СППР);

автоматизированные информационно-вычислительные системы (АИВС);

автоматизированные системы обучения (АСО);

автоматизированные информационно-справочные системы (АИСС).

Рассмотрим особенности каждого класса АИС и характеристики возможных видов АИС в составе каждого класса.

Автоматизированная система управления представляет собой автоматизированную систему, предназначенную для автоматизации всех или большинства задач управления, решаемых коллективным органом управления (министерством, дирекцией, правлением, службой, группой управления и т. д.). В зависимости от объекта управления различают АСУ персоналом (АСУП) и АСУ техническими средствами (АСУТС). АСУ является организационной и технической основой реализации рациональной технологии коллективного решения управления в различных условиях обстановки. В этой связи разработка рациональной технологии организационного управления является определяющим этапом создания любой АСУ.

АИС

гАСУ

I— СППР

АИВС

АИСС

АСО

— АСУП

СППР Р

ИРС

АСД

АСПО

АСУТС — СППР О

- САПР - АА АСОДИ

— СППРД

мц

АСВЭКМ >ТиТК

СППР Оп ПОИС

АС(К)

Рис. 1.1.1. Классификация АИС

Автоматическая система управления персоналом обеспечивает автоматизированную переработку информации, необходимой для управления организацией в повседневной деятельности, а также при подготовке и реализации программ развития.

Автоматические системы управления техническими средствами предназначены для реализации соответствующих технологических процессов. Они являются по сути передаточным звеном между должностными лицами, осуществляющими управление техническими системами, и самими техническими системами. В настоящее время АСУТС нашли широкое распространение во всех развитых государствах. Объясняется это тем, что управление существующими новейшими технологическими процессами без применения АСУТС становится практически невозможным. Что касается АСУП, то в настоящее время такие системы широко используются в странах Запада, и непрерывно ведутся работы по созданию новых систем, в том числе на базе достижений в области искусственного интеллекта.

Системы поддержки принятия решений являются достаточно новым классом АИС, теория создания которых в настоящее время интенсивно развивается. СППР называется АИС, предназначенная для автоматизации деятельности конкретных должностных лиц при выполнении ими своих должностных (функциональных) обязанностей в процессе управления персоналом и (или) техническими средствами.

Выделяются четыре категории должностных лиц, деятельность которых отличается различной спецификой переработки информации: руководитель, должностное лицо органа управления, оперативный дежурный, оператор. В соответствии с четырьмя категориями должностных лиц различают и четыре вида СППР: СППР руководителя (СППР Р), СППР должностного лица органа управления (СППР О), СППР оперативного дежурного (СППР Д) и СППР оператора (СППР Оп).

Рассмотрим специфику деятельности должностных лиц, относящихся к каждой выделенной категории.

К категории "руководитель" относятся должностные лица, на которых возложено управление подчиненными должностными лицами (подразделениями) и принятие решений в процессе руководства. Основная форма деятельности командира — деловое общение.

Деятельность должностных лиц, относящихся к категории "руководитель", характеризуется следующими особенностями:

при централизации принятия решений резко возрастают объемы информации, уменьшается время на обдумывание и анализ, растут сложности комплексного учета всех факторов;

велика доля текущих задач, не позволяющих сосредоточиться на стратегических целях;

в процессе деятельности преобладают приемы, обусловленные привычками, опытом, традициями и другими неформализируемыми обстоятельствами;

при принятии решения руководитель не всегда в состоянии описать и даже представить достаточно полную умозрительную модель ситуации, а вынужден использовать лишь некоторое представление о ней;

деятельность руководителя в значительной мере зависит от темперамента и стиля деятельности, от степени знаний причин и следствий, ясности представления взаимосвязей, объема имеющейся информации.

Перечисленные особенности деятельности должностных лиц категории "руководитель" обуславливают крайнюю сложность автоматизации их деятельности, которая содержит большое количество неформальных элементов, прежде всего таких, как оперативное и стратегическое управление, а также принятие решений. Исходя из особенностей деятельности руководителя, можно сформулировать следующие основные требования, предъявляемые к СППР Р:

наличие широкой информационной базы с возможностью оперативного поиска требуемой информации;

наглядность представления информации в форме, адаптированной к запросам конкретного должностного лица (текста, таблиц, графиков, диаграмм и т. д.);

обеспечение оперативной связи с другими источниками информации в системе управления и особенно с непосредственными помощниками;

наличие диалоговых программных средств обеспечения принятия решений на основе формальных (математических) методов;

простота работы при повышенной надежности технических и программных средств;

обеспечение возможности накопления в памяти ЭВМ опыта и знаний (в рамках интеллектуальных СППР).

Необходимо отметить, что требования 2, 3 и 5 являются универсальными и относятся ко всем видам СППР.

В настоящее время требования 1, 2, 3 и 5 могут быть полностью удовлетворены с использованием известных информационных технологий. Что касается требований 4 и 6 (наличия программных средств обеспечения решений и накопления в памяти ЭВМ опыта и знаний), то их удовлетворение составляет основную теоретическую проблему, возникающую при создании СППР Р.

К категории "должностное лицо органа управления" относятся специалисты, занимающиеся аналитической работой по подготовке решений руководителя и их документальным оформлением. Основу деятельности должностных лиц органа управления составляет оценка различных вариантов решения (проведение оценочных расчетов) и разработка проектов различных документов.

Эффективность функционирования органа управления во многом определяется продуктивностью деятельности специалистов, особенно в вопросах создания новой информации. Доля творческого труда в их работе достаточно высока. Именно эти специалисты обеспечивают практически всю информационную подготовку для принятия решения руководителем. Они являются основными исполнителями документов, определяя их качество. СППР О должна прежде всего создать должностным лицам условия для плодотворного ведения аналитической работы и сведения к минимуму доли рутинных работ (поиск информации, оформление документов, проведение оперативных расчетов и т. д.).

Особенности деятельности должностных лиц органа управления определяют следующие основные требования к СППР О:

обеспечение оперативного поиска и отображения всей информации, необходимой для подготовки решений и формирования проектов документов в пределах его компетентности;

обеспечение возможности ведения оперативных расчетов и моделирования для оценки ситуации и подготовки вариантов решений;

обеспечение возможности автоматизированной подготовки проектов документов (текстов, графиков, диаграмм и т. п.).

К основным элементам СППР О следует отнести средства ведения оперативных расчетов и моделирования, поскольку именно эти средства в наибольшей степени обеспечивают повышение эффективности и качества управления.

К категории "оперативный дежурный" относятся должностные лица, выполняющие обязанности по оперативному руководству организационной системой во время дежурства на соответствующих пунктах управления в течение определенного времени.

Основными особенностями деятельности оперативных дежурных являются:

относительно узкий круг решаемых задач;

жесткая регламентация деятельности в большинстве вариантов складывающейся обстановки;

жесткий лимит времени на принятие решений и выполнение различных операций.

Перечисленные особенности деятельности оперативных дежурных определяют в качестве основных требований к СППР Д обеспечение оперативного предоставления информации, необходимой оперативному дежурному в заранее определенных ситуациях, а также обеспечение оперативного анализа складывающейся ситуации. Последнее требование может быть обеспечено с использованием технологии экспертных систем.

К категории "оператор" могут быть отнесены должностные лица, выполняющие техническую работу по заранее определенному алгоритму. Основная особенность деятельности оператора — отсутствие необходимости принимать сложные решения в процессе своей деятельности. СППР Оп должна обеспечивать возможность работы должностного лица со справочной информацией и возможность автоматизированной подготовки текстов документов.

Автоматизированные информационно-вычислительные системы предназначены для решения сложных в математическом отношении задач, требующих больших объемов самой разнообразной информации. Таким образом, видом деятельности, автоматизируемом АИВС, является проведение различных (сложных и "объемных") расчетов. Эти системы используются для обеспечения научных исследований и разработок, а также как подсистемы АСУ и СППР в тех случаях, когда выработка управленческих решений должна опираться на сложные вычисления.

В зависимости от специфики области деятельности, в которой используются АИВС, различают следующие виды этих систем.

Информационно-расчетная система (ИРС) — это автоматизированная система, предназначенная для обеспечения оперативных расчетов и автоматизации обмена информацией между рабочими местами в пределах некоторой организации или системы организаций. ИРС обычно сопрягается с АСУ и в рамках последней может рассматриваться как ее подсистема.

Технической базой ИРС являются, как правило, сети больших, малых и микроЭВМ. ИРС имеют сетевую структуру и могут охватывать несколько десятков и даже сотен рабочих мест различных уровней иерархии. Основной сложностью при создании ИРС является обеспечение высокой оперативности расчетов и обмена информации в системе при строгом разграничении доступа должностных лиц к служебной информации.

Система автоматизации проектирования (САПР) — это автоматизированная информационная система, предназначенная для автоматизации деятельности подразделений проектной организации или коллектива специалистов в процессе разработки проектов изделий на основе применения единой информационной базы, математических и графических моделей, автоматизированных проектных и конструкторских процедур. САПР является одной из систем интегральной автоматизации производства, обеспечивающих реализацию автоматизированного цикла создания нового изделия от предпроект-ных научных исследований до выпуска серийного образца.

В области экономики САПР могут использоваться при проектировании экономических информационных систем и их элементов. Кроме того, технология САПР может обеспечить создание автоматизированной системы отображения обстановки на экране в процессе ведения экономических операций или в ходе деловых игр различных типов.

Проблемно-ориентированные имитационные системы (ПОИС) предназначены для автоматизации разработки имитационных моделей в некоторой предметной области [39]. Например, если в качестве предметной области взять развитие автомобилестроения, то любая модель, создаваемая в этой предметной области, может включать стандартные блоки, моделирующие деятельность предприятий, поставляющих комплектующие; собственно сборочные производства; сбыт, обслуживание и ремонт автомобилей; рекламу и др. Эти стандартные блоки могут строиться с различной детализацией моделируемых процессов и различной оперативностью расчетов. Пользователь, работая с ПОИС, сообщает ей, какая модель ему нужна (т. е. что необходимо учесть при моделировании и с какой степенью точности), а ПОИС автоматически формирует имитационную модель, необходимую пользователю.

В состав программного обеспечения ПОИС входят банки типовых моделей (БТМ) предметных областей, планировщик моделей, базы данных предметных областей, а также средства диалогового общения пользователя с ПОИС.

Проблемно-ориентированная система является достаточно сложной АИС, реализуемой, как правило, с использованием технологии искусственного интеллекта на высокопроизводительных ЭВМ.

Моделирующие центры (МЦ) — автоматизированные информационные системы, представляющие собой комплекс готовых к использованию моделей, объединенных единой предметной областью, информационной базой и языком общения с пользователями [39]. МЦ, так же как ПОИС, предназначены для обеспечения проведения исследований на различных моделях. Но, в отличие от ПОИС, они не обеспечивают автоматизацию создания имитационных моделей, а предоставляют пользователю возможность комфортной работы с готовыми моделями. МЦ могут являться системами как коллективного, так и индивидуального использования и в принципе не требуют для своей реализации мощных ЭВМ.

Автоматизированные системы обучения (АСО). Традиционные методы обучения специалистов в различных областях профессиональной деятельности складывались многими десятилетиями, в течение которых накоплен большой опыт.

Однако, как свидетельствуют многочисленные исследования, традиционные методы обучения обладают рядом недостатков. К таким недостаткам следует отнести пассивный характер устного изложения, трудность организации активной работы студентов, невозможность учета в полной мере индивидуальных особенностей отдельных обучаемых и т. д.

Одним из возможных путей преодоления этих трудностей является создание АСО — автоматизированных информационных систем, предназначенных для автоматизации подготовки специалистов с участием или без участия преподавателя и обеспечивающих обучение, подготовку учебных курсов, управление процессом обучения и оценку его результатов. Основными видами АСО являются автоматизированные системы программного обучения (АСПО), системы обеспечения деловых игр (АСОДИ), тренажеры и тренажерные комплексы (ТиТК).

Автоматизированные системы программного обучения ориентированы на обучение в основном по теоретическим разделам курсов и дисциплин. В рамках АСПО реализуются заранее подготовленные квалифицированными преподавателями "компьютерные курсы". При этом учебный материал разделяется на порции (дозы) и для каждой порции материала указывается возможная реакция обучаемого. В зависимости от действий обучаемого и его ответов на поставленные вопросы АСПО формирует очередную дозу представляемой информации.

Наибольшую сложность при создании АСПО составляет разработка "компьютерного курса" для конкретной дисциплины. Именно поэтому в настоящее время наибольшее распространение получили "компьютерные курсы" по традиционным, отработанным в методическом плане дисциплинам (физике, элементарной математике, программированию и т. д.).

Автоматизированная система обеспечения деловых игр предназначена для подготовки и проведения деловых игр, сущность которых заключается в имитации принятия должностными лицами индивидуальных и групповых решений в различных проблемных ситуациях путем игры по заданным правилам.

В ходе деловой игры на АСОДИ возлагаются следующие задачи:

хранение и предоставление обучаемым и руководителям игры текущей информации о проблемной среде в процессе деловой игры в соответствии с их компетенцией;

формирование по заданным правилам реакции проблемной среды на действия обучаемых;

обмен информацией между участниками игры (обучаемыми и руководителями игры);

контроль и обобщение действий обучаемых в процессе деловой игры;

предоставление руководителям игры возможности вмешательства в ход игры, например, для смены обстановки.

Технической базой АСОДИ являются высокопроизводительные ЭВМ или локальные вычислительные сети. Методологической базой АСОДИ, как правило, является имитационное моделирование на ЭВМ.

Тренажеры и тренажерные комплексы предназначены для обучения практическим навыкам работы на конкретных рабочих местах (боевых постах). Они являются средствами индивидуального (тренажеры) и группового (тренажерные комплексы) обучения. ТиТК являются достаточно дорогостоящими средствами обучения, а их создание требует больших затрат времени. Однако их чрезвычайно высокая эффективность при обучении таких специалистов, как летчики, водители, операторы систем управления и т. д. позволяет считать их достаточно перспективными видами АСО.

Автоматизированные информационно-справочные системы (АИСС) — это автоматизированные информационные системы, предназначенные для сбора, хранения, поиска и выдачи в требуемом виде потребителям информации справочного характера.

В зависимости от характера работы с информацией различают следующие виды АИСС:

автоматизированные архивы (АА);

автоматизированные системы делопроизводства (АСД);

автоматизированные справочники (АС) и картотеки (АК);

автоматизированные системы ведения электронных карт местности (АСВЭКМ) и др.

В настоящее время разработано большое количество разновидностей АИСС и их количество продолжает увеличиваться. АИСС создаются с использованием технологии баз данных, достаточно хорошо разработанной и получившей широкое распространение. Для создания АИСС, как правило, не требуется высокопроизводительная вычислительная техника.

Простота создания АИСС и высокий положительный эффект от их использования определили их активное применение во всех сферах профессиональной (в том числе и управленческой) деятельности.

1.1.3. Место информационных и расчетных задач в составе программного обеспечения ЭВМ

Согласно определению, данному в п. 1.1.1, АИС представляет собой совокупность трех взаимосвязанных компонент: технических средств, программных средств и организационных мероприятий. Под техническими средствами понимаются ЭВМ, устройства ввода и вывода информации (дисплеи, печатающие устройства, графопостроители, сканеры, плоттеры, мониторы и т. д.), устройства долговременного хранения информации (накопители на магнитной ленте или магнитном диске), сетевое оборудование и каналы связи. Технические средства АИС сами по себе не в состоянии решить какой-либо задачи. Для того чтобы АИС начала функционировать, в ЭВМ необходимо ввести программу, описывающую алгоритм работы технических средств по переработке информации в интересах решения конкретной практической задачи.

Совокупность математических методов, алгоритмических языков и алгоритмов, характеризующих логические и математические возможности ЭВМ, называется математическим обеспечением ЭВМ. Алгоритмы, входящие в математическое обеспечение, реализуются в ЭВМ или аппаратно, или программно. Аппаратная реализация алгоритмов предполагает наличие в составе ЭВМ технических устройств, преобразующих входные сигналы в выходные по жесткому, неизменяемому алгоритму.

Комплекс программ, описаний и инструкций, обеспечивающих создание и отладку программ и решение задач на ЭВМ, называется программным обеспечением ЭВМ. По существу, программное обеспечение — это записанное на входном языке ЭВМ математическое обеспечение ЭВМ. Одно и то же математическое обеспечение может быть реализовано для различных типов ЭВМ различным программным обеспечением.

Поскольку математические методы и алгоритмы неразрывно связаны с программами, их реализующими, на практике вместо терминов "математическое обеспечение" и "программное обеспечение" часто используется термин "математическое и программное обеспечение" (МПО).

При анализе состава МПО ЭВМ будем вести речь о программном обеспечении (ПО), имея в виду, что аналогичный состав имеет и соответствующее математическое обеспечение.

Вариант типовой структуры программного обеспечения ЭВМ представлен на рис. 1.1.2 [53, 54].

Программное обеспечение ЭВМ состоит из двух частей: общего программного обеспечения (ОПО) и специального программного обеспечения (СПО).

Программное обеспечение (ПО) ЭВМ

Г

X

Общее программное обеспечение (ОПО)

Специальное программное обеспечение (СПО)

Г

1

Общее системное программное обеспечение (ОППО)

Общее прикладное программное обеспечение (ОППО)

Специальное системное ПО

Специальное прикладное ПО

Рис. 1.1.2. Структура программного обеспечения ЭВМ (АИС)

Общее программное обеспечение представляет собой комплекс программ, предназначенных для обеспечения работы ЭВМ в различных режимах и снижения трудоемкости создания и отладки программ пользователей.

Основные функции ОПО сводятся к следующим:

автоматическое управление вычислительным процессом в различных режимах работы ЭВМ при минимальном вмешательстве оператора, программиста, конечного пользователя в этот процесс;

обеспечение возможности подготовки программ к решению на ЭВМ с помощью средств автоматизации программирования;

рациональное распределение ресурсов ЭВМ при одновременном решении нескольких задач, что значительно повышает эффективность использования ЭВМ;

разграничение доступа различных пользователей к данным, хранимым и обрабатываемым в ЭВМ и обеспечение защиты данных;

контроль, диагностика и локализация неисправностей ЭВМ и т. д.

По назначению и функциональным особенностям ОПО делится на две взаимосвязанные части: общее системное программное обеспечение (ОСПО) и общее прикладное программное обеспечение (ОППО).

В состав ОСПО входят операционная система (ОС), системы программирования (СП) и программы контроля и диагностики состояния ЭВМ,

Операционной системой называется комплекс программ, осуществляющих управление вычислительным процессом, обеспечивающих связь пользователя с ЭВМ на этапах запуска задач и реализующих наиболее общие алгоритмы обработки информации на данной ЭВМ. Главная функция ОС — обеспечение эффективной работы ЭВМ и всех внешних устройств (дисплеев, устройств ввода, вывода и т. д.) в различных режимах работы.

Под режимом работы понимается способ организации выполнения в ЭВМ задания или нескольких заданий одновременно. Основными режимами работы являются: монопольный, многопрограммный (мультипрограммный) и режим разделения времени.

В монопольном режиме все устройства ЭВМ заняты выполнением только одного задания, являющегося основной единицей работы ЭВМ. Задание может включать несколько пунктов, выполняемых ОС последовательно. Например, задание может включать:

трансляцию программы;

компоновку оттранслированной программы;

запуск программы на счет.

При монопольном режиме все ресурсы ЭВМ используются по мере надобности для отработки очередного пункта задания. С точки зрения загрузки ЭВМ этот режим наименее эффективен, так как в процессе обработки одного задания различные устройства ЭВМ работают с неодинаковой нагрузкой или вообще простаивают значительную часть времени. Однако этот режим наиболее удобен для пользователя, так как время решения задачи при этом минимально. В настоящее время монопольный режим наиболее широко используется в микроЭВМ (прежде всего персональных ЭВМ).

Для увеличения производительности и эффективности использования ЭВМ за счет организации параллельной работы основных устройств ЭВМ применяется мультипрограммный режим работы.

В этом режиме ОС принимает к исполнению сразу несколько заданий. При достаточно большом количестве одновременно находящихся в памяти ЭВМ заданий этот режим обеспечивает практически полную загрузку всех устройств ЭВМ.

Мультипрограммный режим является основным в работе ЭВМ серий ЕС и СМ (такие ЭВМ по-прежнему используются весьма широко). Кроме того, он находит частичное применение и в персональных ЭВМ высокой производительности, что позволяет пользователю одновременно ввести в ЭВМ несколько заданий. Применение мультипрограммного режима на "больших" ЭВМ позволило обеспечить пакетную обработку задач, при которой пользователи передавали задание оператору, оператор формировал пакеты этих заданий, пропускал их через ЭВМ и затем возвращал пользователям результаты решения сразу по всем заданиям, составляющим очередной пакет.

Пакетная обработка заданий позволяет существенно повысить эффективность работы ЭВМ, но крайне неудобна для пользователя, поскольку он связан с ЭВМ не непосредственно, а через оператора. Наличие этого промежуточного звена приводит к существенному увеличению суммарного времени решения задачи на ЭВМ.

Для приближения пользователя к ЭВМ и устранения оператора как промежуточного звена между пользователем и ЭВМ были созданы ОС, реализующие особый вид мультипрограммного режима — режима разделения времени. Основным средством связи пользователей с ЭВМ стали дисплеи. Реализация режима разделения времени приводит к тому, что пользователи получают связь с ЭВМ поочередно на небольшой промежуток времени. Если этот промежуток времени невелик и невелико количество одновременно работающих пользователей, то каждый работающий пользователь не будет ощущать прерывистой связи с ЭВМ. Таким образом, создается впечатление, что пользователь работает один на некоторой воображаемой ЭВМ.

Недостатком режима разделения времени является уменьшение скорости вычислений пропорционально числу одновременно работающих пользователей. Однако, несмотря на этот недостаток, режим разделения времени является основным режимом работы всех современных ЭВМ, обслуживающих несколько пользователей.

Основными элементами ОС являются процессор языка управления, супервизор и файловая система.

Процессор языка управления представляет собой программу, предназначенную для распознавания и преобразования команд пользователя и оператора ЭВМ в машинное представление с целью их последующей обработки.

Основными функциями супервизора являются следующие: контроль загруженности различных устройств ЭВМ заданиями, распределение оперативной памяти между заданиями, защита одновременно решаемых заданий (задач) друг относительно друга, запуск операций ввода-вывода и т. д. По своему месту в программном обеспечении ЭВМ супервизор занимает положение посредника между аппаратным обеспечением ЭВМ и всем другим программным обеспечением машины.

Файловая система образуется программами, которые поддерживают ведение всей совокупности файлов (наборов данных) в ЭВМ. Основными функциями этой системы являются: поиск требуемых файлов, модификация информации в файлах, перемещение файлов, копирование файлов, удаление файлов.

Системы программирования предназначены для обеспечения создания и отладки программ пользователей, написанных на каком-либо языке программирования (ПАСКАЛЬ, С, С++, ФОРТРАН и т. д.). В настоящее время для этих целей широко используются так называемые среды программирования (разработки программ) — например, продукты фирмы Borland DELPHI или Builder С++, позволяющие быстро создавать качественные приложения.

Программы контроля и диагностики состояния ЭВМ предназначены для осуществления непрерывного контроля работы основных устройств ЭВМ, а также поиска неисправных блоков и узлов ЭВМ в случае обнаружения отказов или устойчивых сбоев.

Общее прикладное программное обеспечение включает: пакеты прикладных программ, системы управления базами данных, интеграторы и другие (подобные) прикладные программные системы. Особенностью объектов ОППО является то, что эти средства не требуют от пользователей при решении ими конкретных практических задач на ЭВМ проведения операций, связанных с программированием.

Под пакетами прикладных программ (ППП) понимается совокупность готовых к решению программ, объединяемых в пакет по единому содержательному признаку с помощью дополнительной управляющей программы. Данная программа автоматизирует и упрощает стандартную схему использования готовых программ на ЭВМ. Основными функциями управляющей программы являются следующие: поддержание диалоговой (дружественной) формы получения информации от пользователя (обычно это режим меню), вызов соответствующих программ из пакета с целью решения ими содержательных задач, поставленных пользователем, выдача пользователю выходных данных по решенным задачам в удобной форме.

В настоящее время ППП наряду с системами управления базами данных являются самой распространенной формой прикладного программного продукта для массового пользователя. Среди ППП выделяются пакеты трех типов: проблемно-ориентированные, интегрированные и инструментальные.

ППП первого типа структурно являются наиболее простыми. Они состоят из программ, которые нацелены на решение фиксированного числа задач из относительно узкой предметной области. При этом каждой частной задаче соответствует вполне определенная программа ее решения. В функции управляющей программы входит распознавание в запросе пользователя имени и атрибутов той задачи, которую он выбирает для решения, и запуск соответствующей программы на исполнение.

Интегрированные пакеты программ являются расширением ППП первого типа путем их наращивания такими программами, которые автоматизируют все (или большинство) сопутствующие операции, выполняемые лицом, пользующимся пакетом. К числу указанных программ чаще всего относятся текстовый редактор, система управления базами данных, графический редактор, реже — электронная таблица и другие. В отличие от самостоятельных версий этих программ данные версии названных программ носят упрощенный характер, достаточный лишь для решения задач из соответствующей предметной области.

Инструментальные пакеты программ отличаются от рассмотренных выше двух типов ППП отсутствием в них программ, строго ориентированных на решение конкретных практических задач. Данные пакеты состоят из программ, каждая из которых может рассматриваться как необходимый элемент решения задач из некоторой предметной области. Таким образом, при использовании данных ППП пользователь в своем запросе указывает структуру элементов, которая реализует прикладную задачу. Управляющая программа пакета на основе заданной структуры элементов создает соответствующую рабочую программу решения требуемой прикладной задачи и затем передает ей управление. В последнее время появились так называемые интеллектуальные ППП, которые будут рассмотрены в четвертой главе настоящего учебника.

Объекты ОПО, как правило, поставляются промышленностью совместно с ЭВМ. Оно носит универсальный характер в том смысле, что позволяет создать любую программу, совместимую с аппаратными и вычислительными возможностями конкретной ЭВМ, и провести на ней расчеты. ОПО по существу является инструментом создания СПО — комплекса программ, предназначенных для решения конкретных управленческих, исследовательских или производственных задач. Конкретное содержание СПО полностью определяет вид конкретной АИС ВН и, конечно, зависит от ее типа.

Специальное программное обеспечение, так же как и ОПО, как правило, состоит из двух частей: специального системного программного обеспечения (ССПО) и специального прикладного программного обеспечения (СППО). ССПО выполняет в АИС ВН функции, аналогичные функциям ОС в ОПО.

Необходимость ССПО в вычислительных комплексах военного назначения обусловливается двумя причинами: обеспечением требования поддержки особых (специальных) режимов проведения вычислительных работ в этих комплексах; необходимостью управления функционированием специальных устройств.

Специальное прикладное программное обеспечение представляет собой комплекс программ, каждая из которых реализует тот или иной алгоритм переработки информации. Данные программы принято называть задачами и, хотя это название нельзя признать удачным, оно в настоящее время является общепринятым. Задачи являются основными элементами АИС, в том числе и экономического назначения, поскольку они определяют ее возможности как средства автоматизации деятельности должностных лиц при управлении персоналом.

В дальнейшем в учебнике будут более подробно рассмотрены вопросы создания и использования СППО как основного элемента АИС.

1.1.4. Классификация информационных и расчетных задач

Все задачи, входящие в СППО, можно классифицировать по нескольким признакам:

характеру переработки информации;

назначению;

уровню применения.

Необходимость приведенной ниже классификации определяется различием требований, предъявляемых к задачам каждого класса.

Основным классификационным признаком, по которому все задачи, входящие в СППО, подразделяются на два различных класса, является характер переработки информации. В зависимости от характера переработки информации задачи бывают информационные и расчетные.

Информационной задачей называется элемент специального прикладного программного обеспечения ЭВМ (программа на ЭВМ), алгоритм переработки информации которого не приводит к созданию новой информации, отличной от исходной/Примером информационных задач могут служить задачи: поиска информации, хранящейся в памяти ЭВМ, оформления (печати) бухгалтерских и управленческих документов, нанесения обстановки на карту и т. д. Таким образом, информационные задачи осуществляют процессы сбора, хранения, поиска информации и преобразования ее из одного вида в другой без изменения существа этой информации и без создания новой информации.

Информационные задачи являются в настоящее время одними из самых простых, имеющими хорошо развитые средства создания, и достаточно эффективными элементами СППО при автоматизации деятельности должностных лиц. Они позволяют полностью исключить или значительно упростить прежде всего рутинные процедуры в деятельности должностных лиц (хранение, поиск, сортировка информации, составление документов и их тиражирование и т. д.) и тем самым сократить необходимое количество персонала, занятого в основном технической деятельностью (машинистки, делопроизводители, работники библиотек, архивов и т. д.).

Расчетной задачей называется элемент специального прикладного программного обеспечения ЭВМ (программа на ЭВМ), алгоритм переработки информации которого приводит к созданию новой информации, непосредственно не содержащейся в исходной. К расчетным задачам относятся задачи: анализ итогов хозяйственной деятельности, расчета показателей эффективности экономической операции, расчета заработной платы сотрудников и т. д.

В свою очередь, расчетные задачи подразделяются на вычислительные задачи и математические модели.

Вычислительной задачей называется расчетная задача, алгоритм переработки информации которой построен без использования методов математического моделирования. Обычно алгоритмы вычислительных задач известны до начала их разработки и, как правило, нормативно закреплены в приказах, наставлениях, справочниках, государственных стандартах т. п. Примерами вычислительных задач являются задачи: расчета подоходного налога, расчета показателей финансовой отчетности, расчета нормативного расхода средств, подведения итогов работы фирмы и т. д.

Математической моделью (ММ) называется расчетная задача, алгоритм переработки информации которой основан на использовании тех или иных методов математического моделирования. Классификацию элементов СППО по назначению и уровню применения приведем для тех задач, которые используются в целях автоматизации управленческой деятельности (остальные будут рассматриваться ниже).

По назначению информационные и расчетные задачи подразделяются на штатные и исследовательские.

Штатной называют информационную или расчетную задачу, официально включенную в типовой цикл управления организацией и используемую должностными лицами органов управления в процессе служебной деятельности.

Штатные информационные и расчетные задачи (ИРЗ) бывают одноуровневые (используемые в звеньях управления одного уровня, например — задачи предприятия) и многоуровневые (используемые в звеньях управления нескольких уровней, например — на предприятии, объединении и в министерстве).

Основными особенностями штатных ИРЗ, непосредственно следующими из их назначения, являются высокая достоверность результатов расчетов и оперативность их получения. Кроме того, штатные задачи должны обеспечивать простоту и удобство общения с пользователем в процессе его работы на ЭВМ.

Исследовательской называется информационная или расчетная задача, используемая должностными лицами при проведении научно-исследовательских работ, обосновании перспективных программ развития, прогнозирования экономических ситуаций и т. п. Как правило, исследования проводятся с использованием математических моделей.

Исследовательские модели не имеют жестких требований по оперативности работы, поэтому они позволяют обеспечить широкий учет различных факторов при моделировании. Кроме того, исследовательские задачи должны обеспечивать легкость изменения (при необходимости) алгоритма своей работы в ходе исследований. При этом трудно обеспечить простоту и удобство работы с задачей. Исследовательские задачи в ряде случаев могут рассматриваться в качестве прототипов штатных задач, хотя это возможно далеко не всегда (подробнее об этом будет сказано ниже — в подразд. 1.3).