3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ПРЕДПРИЯТИЯ ООО «Джойта» 
3.1. Теоретические основы информационных систем 
3.1.1. Понятие информационных систем  
Информационная система (ИС) — взаимосвязанная совокупность средств, методов и персонала, используемых для сбора, хранения, обработки данных и для повышения эффективности управления с помощью информационных технологий подготовки принятия управленческих решений. [9,47] Цель информационных систем — производство нужной для организации информации, создание информационной и технической сред для осуществления управления организацией.
Информационная система существует в любой организации, поскольку никакая организация не может обойтись без информации, а, следовательно, без процедур ее формирования, обработки и использования. При этом не обязательно, чтобы информационная система была автоматизированной, она может основываться и на бумажных носителях. Формирование информационной системы организации предполагает формулирование целей функционирования этой системы, которые предопределяют ее свойства и характер построения. В общем случае информационная система имеет следующие компоненты:
• персонал, осуществляющий сбор, формирование, распространение и использование информации. Кроме того, на него возлагаются задачи по обеспечению функционирования и развития информационной системы;
• пользователей информационной системы — потребителей информации;
• процедуры и технологии функционирования информационной системы;
• техническую составляющую информационной системы в виде оборудования (средства и системы информатизации — средства вычислительной техники, информационно-вычислительные комплексы, сети, системы связи и передачи данных, выполняющие прием, обработку, хранение и передачу информации);
• программное обеспечение (программные средства — операционные системы, системы управления базами данных, другое общесистемное и прикладное программное обеспечение, автоматизированные системы управления и т.п.);
• весь имеющийся объем информации в информационной системе — информационные ресурсы организации (организационно оформленная и систематизированная совокупность целенаправленных сведений, обеспечивающих взаимодействие между элементами организации, а также между организацией и внешней средой для создания условий функционирования этой организации).
Основные принципы построения и функционирования ИС:
• соответствие, то есть ИС должны обеспечивать функционирование объекта с заданной эффективностью. Критерий эффективности должен быть количественным;
• экономичность, то есть затраты на обработку информации в ИС должны быть меньше экономического выигрыша на объекте при использовании этой информации;
• регламентированность, то есть большая часть информации ИС поступает и обрабатывается по расписанию со строгой периодичностью;
• самоконтроль, что означает непрерывную работу ИС по обнаружению и исправлению ошибок как в данных, так и в процессах их обработки;
• интегральность, то есть однократный ввод информации в ИС и многократное, многоцелевое ее использование;
• адаптивность, то есть способность ИС изменять свою структуру и закон поведения для достижения оптимального результата при изменении внешних условий. [10]
3.1.2. Классификация и структура информационных систем 
Существует множество аспектов классификации ИС. Рассмотрим классификацию по функциональному признаку, по режимам работы и по способу распределения вычислительных ресурсов. [10]
1. По функциональному признаку:
• системы обработки данных;
• автоматизированные системы управления;
• информационно-поисковые системы.
Многие реально функционирующие информационные системы обладают чертами нескольких из названных классов. Если информационную систему, основными функциями которой является сбор, передача и хранение информации, дополнить прикладными программами различного назначения, то получают систему обработки данных (СОД). Для прикладных программ характерно наличие математических соотношений, которые позволяют вычислять значения выходной информации без применения методов оптимизации процессов управления экономическим объектом (например, расчет заработной платы, формирование статистической отчетности и т.п.). Если СОД способна выполнять выбор управленческих решений автономно или с участием специалистов, то она является автоматизированной системой управления (АСУ).
Принятие управленческих решений системой может осуществляться на основе экономико-математических методов или путем моделирования действий специалиста по принятию управленческих решений. Прикладные программы АСУ формирования решений, как правило, используют экономико-математические методы для выбора оптимального решения. Исходные данные для оптимизации задачи, например, для выбора оптимальной производственной программы предприятия, рассчитываются в режиме СОД. Моделирование принятия решения специалистом реализуется в экспертных системах, которые построены на принципах искусственного интеллекта и баз знаний. Типичными задачами АСУ являются задачи оптимального управления запасами, материалами и полуфабрикатами на складах предприятия. АСУ прогнозирует поступление материалов и их расход на нужды основного производства. В случае несоблюдения норм запасов сырья и материалов формируется заявка поставщику.
Информационно-поисковые системы (ИПС) предназначены для отыскания в некотором множестве документов тех, которые соответствуют указанной в информационном запросе теме или содержат необходимые сведения. При вводе в ИПС любой документ подвергается индексированию. Под индексированием понимают процесс, состоящий из определения тем, которые отражаются в этом документе, и выражение этих тем на языке, принятом в ИПС, а также записи этих документов виде поисковых образцов. Чтобы с помощью ИПС можно было найти документы, соответствующие информационному запросу, нужно, чтобы сам запрос также был заиндексирован. Процесс поиска осуществляется путем сопоставления поисковых образов документов с поисковым образом запроса. При совпадении, полном или частичном, документ считается соответствующим запросу и выдается пользователю.
2. По режимам работы:
• пакетный режим;
• диалоговый режим.
При пакетном режиме данные в системе накапливаются до тех пор, пока не наступит заданный момент временили объем данных не превысит некоторый предел. Затем имеющаяся информация обрабатывается несколько последовательно запускаемыми программами. Например, сбор и группировка статистической отчетности предприятия. Минусом данного режима является то, что потребитель обособлен от процесса обработки информации и снижается оперативность принятия решений на управляемом объекте.
В диалоговом режиме происходит обмен сообщениями между пользователем и системой. Роль активного элемента пользователь и система выполняют попеременно. Информационная система активна от момента завершения ввода информации и команд пользователя до завершения обработки команды. Пользователь анализирует результаты обработки запроса и вводит данные для следующего запроса. Последовательность команд пользователя не является фиксированной заранее, а зависит от результатов ранее выполненных команд.
3. По способу распределения вычислительных ресурсов:
• локальные ИС;
• распределенные ИС.
Локальные информационные системы используют один компьютер. Распределенные ИС представляют собой объединение информационных систем, выполняющих собственные, независимые друг от друга функции. Главная цель при этом – коллективное использование информационных фондов и вычислительных ресурсов этих систем. Отдельные ИС, как правило, удалены друг от друга, любой из процессов может обрабатывать локальные данные и принимать соответствующие решения. Отдельные процессы обмениваются информацией через сеть связи. Главная цель при этом – обработка или использование данных, расположенных на других узлах. Наиболее распространенная схема связи – система с центральной ЭВМ и системы с кольцевой структурой связи ЭВМ.
Также информационные системы могут быть классифицированы по ряду других признаков:[11]
• 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).
Структура информационной системы
Структуру информационной системы составляет совокупность отдельных ее частей, называемых подсистемами. Подсистема - это часть системы, выделенная по какому-либо признаку.
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 (рисунок 3.1).
 
Рисунок 3.1 Структура информационной системы как совокупность обеспечивающих подсистем

Среди обеспечивающих подсистем обычно выделяют информационное, техническое, математическое, программное, организационное и правовое обеспечение.
Информационное 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, республиканском, 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.
Однако, несмотря на существование унифицированной системы документации, при обследовании большинства организаций постоянно выявляется целый комплекс типичных недостатков:
• чрезвычайно большой объем документов для ручной обработки;
• одни и те же показатели часто дублируются в разных документах;
• работа с большим количеством документов отвлекает специалистов от решения непосредственных задач;
• имеются показатели, которые создаются, но не используются, и др.
Поэтому устранение указанных недостатков является одной из задач, стоящих при создании информационного обеспечения.
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.
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 подразделений 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.
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.
Техническое обеспечение
Техническое обеспечение – комплекс технических средств, предназначенных для работы информационной системы, а также соответствующая документация на эти средства и технологические процессы
Комплекс технических средств составляют:
• компьютеры любых моделей;
• устройства сбора, накопления, обработки, передачи и вывода информации;
• устройства передачи данных и линий связи;
• оргтехника и устройства автоматического съема информации;
• эксплуатационные материалы и др.
Документацией оформляются предварительный выбор технических средств, организация их эксплуатации, технологический процесс обработки данных, технологическое оснащение. Документацию можно условно разделить на три группы:
• общесистемную, включающую государственные и отраслевые стандарты по техническому обеспечению;
• специализированную, содержащую комплекс методик по всем этапам разработки технического обеспечения;
• нормативно-справочную, используемую при выполнении расчетов по техническому обеспечению.
К настоящему времени сложились две основные формы организации технического обеспечения (формы использования технических средств): централизованная и частично или полностью децентрализованная.
Централизованное техническое обеспечение базируется на использовании в информационной системе больших ЭВМ и вычислительных центров.
Децентрализация технических средств предполагает реализацию функциональных подсистем на персональных компьютерах непосредственно на рабочих местах.
Перспективным подходом следует считать, по-видимому, частично децентрализованный подход - организацию технического обеспечения на базе распределенных сетей, состоящих из персональных компьютеров и большой ЭВМ для хранения баз данных, общих для любых функциональных подсистем.
Математическое и программное обеспечение
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.
К средствам математического обеспечения относятся:
• средства моделирования процессов управления;
• типовые задачи управления;
• методы математического программирования, математической статистики, теории массового обслуживания и др.
В состав программного обеспечения входят общесистемные и специальные программные продукты, а также техническая документация.
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 (ППП), 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.
Организационное обеспечение
Организационное обеспечение – совокупность методов и средств, регламентирующих взаимодействие работников с техническими средствами и между собой в процессе разработки и эксплуатации информационной системы.
Организационное обеспечение реализует следующие функции:
• анализ существующей системы управления организацией, где будет использоваться ИС, и выявление задач, подлежащих автоматизации;
• подготовку задач к решению на компьютере, включая техническое задание на проектирование ИС и технико-экономическое обоснование ее эффективности;
• разработку управленческих решений по составу и структуре организации, методологии решения задач, направленных на повышение эффективности системы управления.
Организационное обеспечение создается по результатам предпроектного обследования на 1-м этапе построения баз данных, о целях которого было рассказано при рассмотрении информационного обеспечения.
Правовое обеспечение
Правовое обеспечение – совокупность правовых норм, определяющих создание, юридический статус и функционирование информационных систем, регламентирующих порядок получения, преобразования и использования информации. Главной целью правового обеспечения является укрепление законности.
В состав правового обеспечения входят законы, указы, постановления государственных органов власти, приказы, инструкции и другие нормативные документы министерств, ведомств, организаций, местных органов власти. В правовом обеспечении 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.
Правовое обеспечение этапов функционирования информационной системы включает:
• статус информационной системы;
• права, обязанности и ответственность персонала;
• правовые положения отдельных видов процесса управления;
• порядок создания и использования информации и др. [9, 65]
3.1.3. Жизненный цикл информационной системы 
Как и любой изготовленный продукт, информационная система имеет свой цикл жизни от времени начала создания до момента прекращения эксплуатации. Информационная система является особым продуктом. Организация не в состоянии без нее существовать. Жизненный цикл заканчивается, как правило, не в результате физического износа информационной системы, а из-за ее морального устаревания.[9, 88]
Жизненный цикл ИС — 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.
Выделим 4 этапа в жизненном цикле ИС:
1. Анализ системы и объекта управления, который включает в себя:
• обследование и изучение системы управления;
• анализ существующей организационной структуры предприятия;
• анализ применяемой технологии производства и системы документооборота;
• изучение связей с внешними элементами;
• создание модели системы и объекта управления.
На основе созданной модели анализируются недостатки существующей системы управления, формируются требования к создаваемой ИС, методам и технологиям работ, инструментальным средствам создания ИС. На этом этапе разрабатывается план создания информационной системы.
2. Проектирование и разработка ИС, данный этап включает в себя:
• создание организационной и функциональной структуры управления;
• проектирование и разработка технического, математического, информационного, программного и организационно-правового обеспечения.
3. Внедрение ИС – это достаточно длительный этап, который разбивается на опытную и промышленную стадии эксплуатации ИС.
4. Сопровождение и развитие ИС, на этом этапе осуществляется:
• регистрация ошибок, возникающих в процессе эксплуатации ИС;
• экспертиза проектных решений;
• формирование требований к модификации ИС. Целями модификации могут быть:
 исправление проектных ошибок;
 улучшение эксплуатационных характеристик ИС;
 адаптация к изменениям предметной области;
 разработка нового приложения;
 обеспечение совместимости с другими ИС;
 перенос ИС на новую аппаратно-программную среду.
Жизненный цикл носит итеративный характер: реализованные этапы жизненного цикла, начиная с самых ранних, циклически повторяются в соответствии с новыми требованиями и изменениями внешних условий. На каждом этапе жизненного цикла формируется набор документов и технических решений, которые являются исходными для последующих решений. [12, 114].
Наибольшее распространение получили две модели жизненного цикла информационной системы. [13]
Каскадная модель — характеризуется последовательным выполнением всех этапов проектирования и реализации ИС, а также полной определенностью требований к компонентам ИС. Любое изменение на ранних этапах приводит к повторному выполнению всех предшествующих этапов. Достоинствами этой модели являются:
 возможность обнаружения ошибок на ранних этапах проектирования;
 на каждом этапе проектирования поддерживается целостность проекта и промежуточного продукта;
 возможность выполнения работ на разных этапах разными людьми;
 хорошее планирование и управление процессом проектирования;
 прогнозирование сроков и затрат на реализацию.
Недостатком является то, что идеальная схема труднодостижима в реальных условиях и плохо согласована с продолжением разработки и расширением проекта.
Спиральная модель — делается упор на начальные этапы жизненного цикла: анализ требований, проектирование спецификаций, предварительное и детальное проектирование. На этих этапах проверяется и обосновывается реализуемость технических решений путем создания прототипов. Каждый виток спирали соответствует поэтапной модели создания фрагмента информационной системы и информационной технологии. На нем уточняются цели и характеристики проекта, определяется его качество, планируются работы следующего витка спирали. Происходит последовательное углубление и конкретизация деталей проекта информационной системы, формируется его обоснованный вариант, который доводится до реализации.
При использовании спиральной модели:
• более четко осуществляется накопление и повторное использование проектных решений, средств проектирования, моделей и прототипов информационной системы и информационной технологии;
• особо акцентируются развитие и модификация системы и технологии в процессе их проектирования;
• проводится анализ риска и издержек в процессе проектирования систем и технологий.
На практике часто применяют комбинированную модель процесса разработки проекта. В этой комбинации за основу принимается спиральная модель, в которой этапам процесса проектирования сопоставляются соответствующие этапы каскадной модели, если такое соответствие существует.