Глава I. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ

1.1. НАЗНАЧЕНИЕ, ЦЕЛИ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ. ВИДЫ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ

Информационная система – взаимосвязанная совокупность средств, методов и персонала, используемых для хранения, обработки и выдачи информации в интересах достижения поставленной цели.
Современное понимание информационной системы предполагает использование в качестве основного технического средства переработки информации персонального компьютера. Компьютеры, оснащенные специализированными программными средствами, являются технической базой и инструментом для информационных систем.
Построение информационной системы должно начинаться с анализа структуры управления организацией.
Информационные системы могут быть классифицированы по ряду признаков:
• по степени автоматизации (автоматизированные и неавтоматизированные (традиционные);
• по сфере функционирования объекта управления (транспорт, промышленность, обучающие информационные системы и т.п.);
• по уровню в системе управления (отраслевые информационные системы, территориальные информационные системы, информационные системы организации и т.п.);
• по виду процессов управления (информационные системы управления технологическими процессами, информационные системы организационного управления).
Информационные системы можно разделить на две группы:
а) информационные системы в малом и среднем бизнесе.
Эти системы предназначены для автоматизации  отдельных систем – это задачи бухгалтерского учета, складского учета для предприятий с относительно небольшой структурой
б) системы комплексной автоматизации управления крупным предприятием
Решаются задачи автоматизации, планирования, оперативного управления, бухгалтерского учета, контроля и анализа деятельности предприятия в едином информационном пространстве.
Роль информационной системы в управлении целесообразно оценивать по тому, насколько оперативно и четко позволяет она собирать, обрабатывать и хранить достоверную оперативную информацию. Информационная система должна обеспечивать статистическую обработку данных и подготовку отчетов на разных уровнях управления.
Информационная система должна состоять из трех уровней: финансовый менеджмент, оперативный учет, административно-бухгалтерский учет.
Главным критерием в оценке ИС является возможность принятия специалистами разного уровня обоснованных и своевременных решений, а также устойчивость информационной системы, которая выражена в следующем:
а) система должна работать длительное время;
б) накапливать большое количество информации;
в) позволяет работать большому количеству пользователей;
г) отсутствие сложных систем администрирования.
1.2. ЭТАПЫ РАЗРАБОТКИ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ
Имеется четыре этапа создания информационной системы:
Эскиз проекта.
Подробное описание целей  и задач проекта, ожидаемой прибыли, временных ресурсов, любых ограничений, доступных ресурсов и т.д.
Оценка проекта.
Это самая главная часть проекта. В ней принимаются все важные решения – что будут делать системы, как они будут работать, какая аппаратура и прикладные программы будут использоваться, и как они будут обслуживаться. Важнее всего, что здесь анализируются возможные затраты и прибыль от различных действий и производится конечный выбор. В качестве основного правила следует использовать принцип, согласно которому система должна быть настолько простой, насколько возможно. Грандиозные проекты системы могут вылиться в невероятные затраты. Изменения, которые вносятся позже, являются более дорогими.
Сначала готовят список требований к системе – детальный перечень того, что система будет делать для бизнеса и как ею управлять. Изучаются потребности постоянных пользователей, так как только они действительно знают, что им нужно и как это вписать в существующую деятельность.
Список включает в себя данные, которые предназначены для ввода, основные результаты и отчеты, количество пользователей, размеры информации, связи с другими существующими системами и т.д. и должны быть достаточно подробными для того, чтобы можно было послать запрос поставщикам аппаратуры и программного обеспечения.
Следующая стадия состоит в том, чтобы посмотреть  на требования к аппаратуре и программному обеспечению. Проконсультироваться с потенциальными поставщиками, просмотреть другие деловые решения и посоветоваться со знающими консультантами. Некоторые трудные решения должны подвергнуться тщательной оценке.
Анализ затрат и прибыли – это финальный шаг перед окончательным решением. Затраты на прикладные программы и аппаратуру относительно невелики, если используется стандартный пакет. Большими затратами являются время на установку системы и время на поддержку ее работы.
Построение и тестирование.
Одним из самых недооцененных шагов в установке любой системы является ввод всех данных в систему до ее запуска.
Персонал должен убедиться, что с системой  легко работать. Ничто не убивает энтузиазм по отношению к новой системе быстрее, чем серия технических проблем.
Управление проектом и оценка риска.
Если только проект не совсем тривиален, то необходимо существование менеджера проекта, у которого есть  достаточно времени, чтобы работать с проектом и иметь дело с массой проблем, которые могут возникнуть. Проект не завершен до тех пор, пока менеджер проекта не сможет продемонстрировать, что система работает надежно и приносит прибыль.
Жизненный цикл – период создания и использования информационных систем, охватывающий ее различные состояния, начиная с момента возникновения необходимости в данной информационной системе и заканчивая моментом ее полного выхода из эксплуатации.
В жизненном цикле выделяются следующие стадии:
Предпроектное обследование.
1. Сбор материалов для проектирования:
• формирование требований;
• изучение объекта автоматизации;
• выбор и разработка варианта концепции системы.
2. Анализ материалов и разработка документации:
• создание и утверждение технико-экономического обоснования;
• разработка и утверждение технического задания на проектирование информационной системы.
Проектирование
1. Предварительное проектирование:
• выбор проектных решений по всем аспектам разработки информационной системы;
• описание всех компонентов информационной системы;
• оформление и утверждение технического проекта.
2. Детальное проектирование:
• выбор и разработка математических методов и алгоритмов программ;
• корректировка структур баз данных;
• создание документации на поставку и установку программных продуктов;
• выбор комплекса технических средств информационной системы;
• создание документации на поставку и установку технических средств;
• разработка технорабочего проекта информационной системы.
Разработка информационной системы.
• получение и установка технических средств;
• разработка, тестирование и доводка программ;
• получение и установка программных средств;
• разработка инструкций по эксплуатации программного обеспечения, технических средств, должностных инструкций для персонала.
Ввод информационной системы в эксплуатацию.
• ввод в опытную эксплуатацию технических средств;
• ввод в опытную эксплуатацию программных средств;
• обучение и сертифицирование персонала;
• проведение опытной эксплуатации всех компонентов и системы в целом;
• сдача в эксплуатацию и подписание актов приемки-передачи работ.
Эксплуатация информационной системы.
• повседневная эксплуатация;
• сопровождение программных, технических средств и всего проекта.
1.3. РЕСУРСЫ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ

Информационная система имеет обеспечивающую часть. Обеспечивающая часть состоит из информационных, технических, математических, программных, организационных и правовых ресурсов.
1.3.1. ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ
Технические ресурсы – комплекс технических средств, предназначенных для работы информационной системы, а также соответствующая документация на эти средства и технологические процессы.
  Технические возможности ИС определяются рядом обеспечивающих подсистем, к которым относятся подсистемы технического обеспечения, организационного обеспечения и др.
Технические ресурсы служат основой построения экономической информационной системы. Мощность этих ресурсов в значительной мере определяет состав решаемых задач управления.
Технические ресурсы включают:
• технические средства сбора, регистрации, накопления, обработки, передачи, отображения, вывода и размножения информации;
• компьютеры любых моделей (персональные компьютеры и высокопроизводительные компьютеры); компьютеры могут объединяться в вычислительные сети;
• оргтехнику и т.д.;
• устройства автоматического съема информации;
• эксплуатационные материалы и др.
Предварительный выбор технических средств, организация их эксплуатации, технологический процесс обработки данных и технологическое оснащение оформляются документацией. Документацию можно условно разделить на три группы:
• общесистемная документация - включает государственные и отраслевые стандарты по техническому обеспечению;
• специализированная документация - содержит комплекс методик по всем этапам разработки технического обеспечения;
• нормативно-справочная документация -  используется при выполнении расчетов по техническому обеспечению.
1.3.2. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ
Математические ресурсы – совокупность математических методов, алгоритмов обработки информации, используемых при решении задач в информационной системе (функциональных и автоматизации проектирования информационных систем).
К средствам математического обеспечения относятся:
• средства моделирования процессов управления;
• типовые задачи управления;
• методы математического программирования, математической статистики, теории массового обслуживания и др.
1.3.3. ПРОГРАММНЫЕ РЕСУРСЫ
Программные ресурсы – совокупность программ для реализации целей и задач информационной системы, а также нормального функционирования комплекса технических средств.
 В  состав программных ресурсов входят общесистемные и специальные программные продукты, а также техническая документация, в том числе: операционная система, системы программирования, инструментальные средства программиста, тестовые и диагностические программы, программные средства телекоммуникации, защиты информации, функциональное программное обеспечение (автоматизированные рабочие места, системы управления базами данных).
К общесистемному программному обеспечению относятся комплексы программ, ориентированных на пользователей и предназначенных для решения типовых задач обработки информации. Они служат для расширения функциональных возможностей компьютеров, контроля и управления процессом обработки данных.
Специальное программное обеспечение представляет собой совокупность программ, разработанных при создании конкретной информационной системы.  В его состав входят пакеты прикладных программ, реализующие разработанные модели разной степени адекватности, отражающие функционирование реального объекта.
Техническая документация на разработку программных средств должна содержать описание задач, задание на алгоритмизацию, экономико-математическую модель задачи, контрольные примеры.
1.3.4. ИНФОРМАЦИОННЫЕ РЕСУРСЫ
Информационные ресурсы – совокупность проектных решений по объемам, размещению, формам организации информации (единой системы классификации и кодирования информации, унифицированных систем документации, схем информационных потоков), циркулирующей в организации, а также методология построения баз данных.
Включает в себя показатели, справочные данные, классификаторы информации, унифицированные системы документации, информацию на носителях и т.д.
В рамках информационных ресурсов существуют вне-машинные и внутри-машинные данные. Вне-машинная информационная база воспринимается человеком без технических средств – наряды, акты, накладные и т.п.
Внутри-машинная информационная база содержится на носителях и состоит из файлов. Она может быть создана как совокупность отдельных файлов, каждый из которых отражает некоторое множество однородных управленческих документов (нарядов, накладных и т.п.), или как база данных. В  последнем случае, файлы будут зависимыми, и структура одних файлов будет зависеть от структуры других, а структуры файлов базы данных не будут соответствовать управленческих документов. В информационных ресурсах различают входные и выходные документы.
Определим основные типы и группы информационных ресурсов, прикладных информационных систем, различающихся по требованиям к организации данных, степени их доступности и защищенности, надежности хранения, оперативности доступа:
1) фактографические структурированные данные по различным аспектам деятельности вуза;
2) полнотекстовые и факсимильные базы данных;
3) библиографические базы данных;
4) архивы программ и программных комплексов;
5) мультимедиа-ресурсы;
6) система поддержки документооборота, в том числе электронных документов;
7) система распространения новостей и информационного обмена, включая телеконференции, списки рассылок, доски объявлений.
История и опыт создания информационных ресурсов в вузах связаны с несколькими этапами автоматизации и компьютеризации в нашей стране:
• централизованная обработка на main-frame'ах с пакетным счетом и получением результатов в виде распечаток;
• терминальная работа;
• массовый перенос систем на персональные компьютеры с практически полной децентрализацией ресурсов;
• использование файловых серверов и систем на их основе в локальных сетях.
Каждый из этапов имел как свои положительные особенности, так и существенные недостатки:
• крайне низкая оперативность обработки и недоступность широкому кругу пользователей информации при централизованном способе хранения;
• ощущение комфорта и полного распоряжения информацией и, в то же время, невозможность получить сводную картину при работе с ней на персоналках в разрозненных локальных подсистемах;
• огромная нагрузка и высокие требования к производительности персональных рабочих мест и локальной сети при обработке таких информационных массивов как финансовые, кадровые, потоки документов;
• разнородность среды при создании различных информационных систем и трудности с организацией предоставления и обмена информации, практически полное отсутствие возможности доступа к информации извне.
В то же время, в мире складывается совокупность технологий, обеспечивающих построение единой распределенной информационной среды и механизма предоставления информационных услуг на их основе, гибкость и развиваемость систем, возможность использовать удаленные ресурсы и предоставлять собственные. Данный процесс не завершен, но основная канва и базовые решения достаточно четко определены (они зафиксированы в международных стандартах, создаваемых в рамках ISO, МККТТ, в ряде национальных стандартов, в сложившихся промышленных стандартах де-факто).
Данные технологии опираются на следующие основания:
• идеологию построения и взаимодействия открытых систем;
• идеологию организации обслуживания в режиме 'клиент-сервер';
• архитектуру Internet для организации объединения разнородных сетей и предоставления на этой основе разнообразного сетевого сервиса;
• стандарты на язык SQL, определяющие единый интерфейс взаимодействия с распределенными структурированными базами данных.
К этому необходимо добавить, что сложившиеся промышленные стандарты, типовые решения и продукты ведущих производителей hardware и software, ввиду их технологичности, комплексности предлагаемых решений и ориентации на поддержку стандартов, а также позиций и влияния на рынке, практически не имеют альтернативы при создании информационных систем в России, где проектировщик зачастую не связан своим предыдущим выбором, а лишь может комплектовать набор технических и программных средств из победивших в конкурентной борьбе на Западе. К таким продуктам, технологическим решениям и фирмам можно отнести стандарт Ethernet (802.3 ISO) при организации локальных сетей со скоростями до 10 Мбит/c; продукцию фирмы Novell для организации файловых серверов в локальных сетях; операционную среду фирмы Microsoft при организации рабочих мест на ПК с процессором Intel.
Наметим в свете вышесказанного вариант общей схемы организации информационных ресурсов вуза, ориентируясь при этом на следующие критерии:
• необходимость увязать и максимально полно использовать имеющиеся в вузе разнородные информационные системы и компьютерные ресурсы;
• предоставление информационных ресурсов вуза с максимальной полнотой как для внутренних пользователей так и для внешних, полноценное сочетание сетевого off-line и on-line доступа;
• долговременность любой разработки информационной системы и быстрые темпы роста мощностей вычислительной техники определяют требование к переносимости разрабатываемых информационных систем;
• использование унифицированных, дружественных графических интерфейсов.
1.3.5. ОРГАНИЗАЦИОННЫЕ РЕСУРСЫ
Организационные ресурсы – совокупность методов, средств и документов, регламентирующих взаимодействие персонала  информационной системы с техническими средствами и между собой в процессе разработки и эксплуатации информационной системы.
Это различные методические и руководящие материалы по стадиям разработки, внедрения и эксплуатации информационной системы (предпроектное  обследование технического задания, технико-экономического обоснования, разработка проектных решений, выбор автоматизируемых задач, типовых проектных решений пакетов прикладных программ, внедрения и эксплуатации информационной системы).
Организационные ресурсы реализуют следующие функции:
• анализ существующей системы управления организацией, где будет использоваться информационная система, и выявление задач, подлежащих автоматизации;
• подготовку задач к решению на компьютере, включая техническое задание на проектирование информационной системы и технико-экономическое обоснование её эффективности;
• разработку управленческих решений по составу и структуре организации, методологии решения задач, направленных на повышение эффективности системы управления.
1.3.6.   ПРАВОВЫЕ РЕСУРСЫ
Правовое обеспечение – совокупность правовых норм, регламентирующих создание, юридический статус и эксплуатацию информационных систем. Регламентируется порядок получения, преобразования и использования информации. Главной целью правового обеспечения  является укрепление законности.
В состав правовых ресурсов входят: законы, указы, постановления государственных органов власти, приказы, инструкции и другие нормативные документы министерств, ведомств, организаций, местных органов власти.
В правовых ресурсах можно выделить общую часть, регулирующую функционирование любой информационной системы, и локальную часть, регулирующую функционирование конкретной системы.
Правовое обеспечение этапов разработки информационной системы включает нормативные акты, связанные с договорными отношениями разработчика и заказчика и правовым регулированием отклонений от договора.
Правовые ресурсы на этапе функционирования информационной системы определяют:
• статус информационной системы;
• права, обязанности и ответственность персонала;
• правовые положения отдельных видов процесса управления;
• порядок создания и использования информации и др.