Объекты автоматизации и их характеристики

Объект автоматизации является основной составной частью автоматической системы, определяющей характер системы, поэтому его изучению уделяется исключительное внимание. Сложность объекта определяется главным образом степенью его изученности и многообразием выполняемых им функций. Результаты исследований объекта должны быть представлены в виде четких рекомендаций о возможности полной или частичной автоматизации объекта или отсутствии необходимых условий для автоматизации.

Характеристики объектов автоматизации

Проектированию автоматической системы управления должно предшествовать изучение объекта с целью установления связей объекта. В общем случае эти связи можно представить в виде четырех групп переменных.

Показатель технологического процесса, которым необходимо управлять, называют управляемой величиной (координатой), а ту физическую величины, посредством которой управляется показатель технологического процесса, называют управляющим воздействием (входной величиной, координатой).

К управляющим воздействиям относятся включение и отключение электродвигателей, электрических нагревателей, исполнительных механизмов, положение регулирующих заслонок, положение задатчиков регуляторов и т. п.

Рис. 1. Входы и выходы объекта автоматизации

Изучение рассмотренных связей объекта, подлежащего автоматизации, может привести к получению двух диаметрально противоположных выводов: между выходными и входными переменными объекта имеется строгая математическая зависимость или между этими переменными отсутствует зависимость, которая может быть выражена достоверной математической формулой.

В теории и практике автоматического управления технологическими процессами накоплен достаточный опыт описания состояния объекта в таких ситуациях. При этом объект рассматривается как одно из звеньев системы автоматического управления. В случаях, когда известна математическая зависимость между выходной переменной у и управляющим входным воздействием х объекта, выделяют две основные формы записи математических описаний — это статические и динамические характеристики объекта.

Статическая характеристика в математической или графической форме выражает зависимость выходных параметров от входных. Бинарные связи обычно имеют четкое математическое описание, например, статическая характеристика весовых дозаторов литейных материалов имеет вид h = km (здесь h — степень деформации упругих элементов; т — масса материала; k — коэффициент пропорциональности, зависящий от свойств материала упругого элемента).

При наличии нескольких переменных параметров в качестве статических характеристик можно использовать номограммы.

Статическая характеристика объекта определяет последующее формирование целей автоматизации. С точки зрения практической реализации в литейном производстве эти цели могут быть сведены к трем видам:

стабилизации выходных параметров объекта;

изменению выходных параметров по заданной программе;

изменению качества некоторых выходных параметров при изменении условий протекания процесса.

Ряд технологических объектов однако не может быть описан математически из-за множества взаимосвязанных факторов, влияющих на ход процесса, наличия неконтролируемых факторов и малоизученности процесса. Такие объекты с точки зрения автоматизации являются сложными. Степень сложности определяется числом входов и выходов объекта. Такие объективные трудности возникают при изучении процессов, снизанных с массо- и теплопередачей. Поэтому при их автоматизации необходимы допущения или условия, которые должны способствовать главной цели автоматизации — повышению эффективности управления путем максимального приближения технологических режимов к оптимальным.

Для изучения сложных объектов используют прием, который заключается в условном представлении объекта в виде «черного ящика». При этом исследуют только внешние связи, ни утреннюю структуру системы не учитывают, т. е. изучают, что делает объект, а не как он функционирует.

Поведение объекта определяют по реакции выходных величин на изменение входных. Основным инструментом для изучения такого объекта являются статистико-математические методы. Методически изучение объекта осуществляется следующим образом: определяют главные параметры, устанавливают дискретный ряд изменения главных параметров, искусственно изменяют входные параметры объекта в пределах установленного дискретного ряда, фиксируют все изменения выходов и статистически обрабатывают полученные результаты.

Динамические характеристики объекта автоматизации определяются рядом его свойств, одни из которых способствуют качественному процессу управления, другие препятствуют ему.

Из всех свойств объектов автоматизации, независимо от их многообразия, можно выделить главные, наиболее характерные: емкость, способность к самовыравниванию и запаздывание.

Емкостью называют способность объекта аккумулировать рабочую среду и запасать ее внутри объекта. Накопление вещества или энергии возможно благодаря тому, что в каждом объекте имеется сопротивление выходу.

Мерой емкости объекта служит коэффициент емкости С, характеризующий количество вещества или энергии, которое нужно подвести к объекту, чтобы изменить управляемую величину на единицу в принятой размерности измерения:

где dQ — разность между притоком и расходом вещества или энергии; ру — управляемый параметр; t — время.

Размерность коэффициента емкости может быть различной в зависимости от размерностей управляемых параметров.

Скорость изменения управляемого параметра тем меньше, чем больше коэффициент емкости объекта. Из этого следует, что легче управляются те объекты, коэффициенты емкости которых больше.

Самовыравнивание — это способность объекта приходить после возмущения в новое установившееся состояние без вмешательства управляющего устройства (регулятора). Объекты, обладающие самовыравниванием, называют статическими, а не обладающие этим свойством — нейтральными или астатическими. Самовыравнивание способствует стабилизации управляющего параметра объекта и облегчает работу управляющего устройства.

Самовыравнивание объектов характеризуется коэффициентом (степенью) самовыравнивания, который имеет вид:

В зависимости от коэффициента самовыравнивания статические характеристики объекта принимают различный вид (рис. 2).

Зависимость управляемого параметра от нагрузки (относительного возмущения) при различных коэффициентах самовыравнивания: 1 — идеальное самовыравнивание; 2 — нормальное самовыравнивание; 3 — отсутствие самовыравнивания

Зависимость 1 характеризует объект, у которого управляемая величина не изменяется при любых возмущениях, такой объект не нуждается в управляющих устройствах. Зависимость 2 отражает нормальное самовыравнивание объекта, зависимость 3 характеризует объект, не имеющий самовыравнивания. Коэффициент р является переменной величиной, он повышается с увеличением нагрузки и в большинстве случаев имеет положительное значение.

Запаздывание — это время, проходящее между моментом нарушения равновесия и началом изменения управляемой величины объекта. Оно обусловливается наличием сопротивлений и инерционностью системы.

Различают два вида запаздывания: чистое (или транспортное) и переходное (или емкостное), которые в сумме составляют общее запаздывание в объекте.

Чистое запаздывание получило свое название потому, что в объектах, где оно имеется, наблюдается смещение во времени реакции на выходе объекта по сравнению с моментом появления входного воздействия без изменения величины и формы воздействия. Минимальным чистым запаздыванием обладает объект, работающий при максимальной нагрузке или в котором сигнал распространяется с большой скоростью.

Переходное запаздывание возникает при преодолении потоком вещества или энергии сопротивлений между емкостями объекта. Оно определяется числом емкостей и величиной переходных сопротивлений.

Чистое и переходное запаздывания ухудшают качество управления, поэтому необходимо стремиться к уменьшению их величин. К мерам, способствующим этому, можно отнести размещение измерительных и управляющих устройств в непосредственной близости от объекта, применение малоинерционных чувствительных элементов, конструктивная рационализация самого объекта и др.

Результаты анализа наиболее важных характеристик и свойств объектов автоматизации, а также методов их изучения позволяют сформулировать ряд требований и условий, выполнение которых обеспечивает возможность успешной автоматизации. Главные из них следующие:

математическое описание связей объекта, представленное в виде статических характеристик; для сложных объектов, которые не могут быть описаны математически, — использование математико-статистических, табличных, пространственных и других методов изучения связей объекта, основанных на введении некоторых допущений;

построение динамических характеристик объекта в виде дифференциальных уравнений или графиков для изучения переходных процессов в объекте, при этом учитывают все основные свойства объекта (емкость, запаздывание, самовыравнивание);

использование в объекте таких технических средств, которые бы обеспечивали выдачу информации об изменении всех интересующих параметров объекта в виде унифицированных сигналов, измеряемых датчиками;

применение для управления объектом исполнительных механизмов, имеющих управляемые приводы;

установление достоверно известных пределов изменения внешних возмущений объекта.

К подчиненным требованиям можно отнести:

определение граничных условий автоматизации в соответствии с задачами управления;

установление ограничений входных величин и управляющих воздействий;

расчет критериев оптимальности (эффективности).

Процесс приготовления формовочных смесей состоит из дозирования исходных компонентов, подачи их в смеситель, смешивания готовой смеси и выдачи ее к формовочным линиям, обработки и регенерации отработанной смеси.

Исходные материалы наиболее распространенных в литейном производстве песчано-глинистых смесей: отработанная смесь, свежий песок (наполнитель), глина или бентонит (связующая добавка), молотый уголь или углеродсодержащие материалы (противопригарная добавка), огнеупорные и специальные добавки (крахмалит, мелясса), а также вода.

Входными параметрами процесса смесеприготовления являются расходы указанных формовочных материалов: отработанная смесь, свежий песок, глина или бентонит, молотый уголь, крахмалит или другие добавки, вода.

Выходными параметрами являются требуемые механические и технологические свойства формовочной смеси: прочность в сухом и во влажном состоянии, газопроницаемость, уплотняемость, формуемость, текучесть, объемная масса и др., которые контролируются с помощью лабораторного анализа.

Кроме того, к выходным параметрам относится также компонентный состав смеси: содержание активного и эффективного связующих, содержание активного угля, влажность или степень увлажнения связующего, содержание мелочи — влагопоглощающих мелких частиц и гранулометрический состав смеси или модуль мелкости.

Таким образом, объектом управления процесса является компонентный состав смеси. Обеспечением оптимального состава компонентов готовой смеси, определенного экспериментально, можно добиться стабилизации на заданном уровне механических и технологических свойств смеси.

Возмущения, которым подвержена смесеприготовительная система, значительно усложняют задачу стабилизации качества смеси. Причиной возмущений является наличие потока рециркуляции — использование отработанной смеси. Основное возмущение на систему смесеприготовления оказывают процессы заливки. Под воздействием жидкого металла у части смеси, прилегающей к отливке и прогреваемой до высоких температур, происходят глубокие изменения состава активного связующего, угля и крахмалита и переход их в неактивный компонент.

Приготовление смеси состоит их двух последовательных процессов: дозирования, или шихтовки смеси, обеспечивающей получение требуемого компонентного состава, и смешивания, обеспечивающего получение однородной смеси и придание ей необходимых технологических свойств.

В современном технологическом процессе приготовления формовочных смесей применяют непрерывные методы дозирования сырьевых (формовочных) материалов, задача которых — выдача неразрывным потоком постоянного количества материала или отдельных его компонентов с отклонениями расхода от заданного не больше допустимых.

Автоматизация процесса смесеприготовления как объекта управления может быть осуществлена при следующем:

рациональном построении смесеприготовительных систем, позволяющих исключить или уменьшить влияние возмущений на состав смеси;

использовании весовых методов дозирования;

создании связанных систем управления многокомпонентным дозированием с учетом динамики процесса (инерционности смесителя и запаздывания), причем ведущим компонентом должна быть отработанная смесь, имеющая значительные колебания расхода и состава;

автоматическом контроле и регулировании качества смеси в процессе ее приготовления;

создании автоматических приборов для комплексного контроля состава и свойств смеси с обработкой результатов контроля на ЭВМ;

своевременном изменении рецептуры смеси при изменении соотношения смесь/металл в форме и времени охлаждения отливки до выбивки.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Источник

Дать представление о двух альтернативных подходах к разработке ИС. Показать преимущества и недостатки функциональных и визуальных моделей системы. Дать представление о современных IDEF- и RUP-технологиях разработки ИС и унифицированном языке моделирования. Определить основные принципы построения моделей ИС с помощью CASE-средств.

Оглавление

1. Функциональное и визуальное моделирование деятельности

1.1. Структурный и объектно-ориентированный подходы к разработке ИС

В процессе создания ИС разработчиками используются два альтернативных подхода – структурный и объектно-ориентированный.

Структурный подход к разработке является классическим и предполагает последовательную реализацию следующих этапов разработки:

Сущность структурного подхода к разработке ИС заключается в ее декомпозиции (разбиении) на автоматизируемые функции: система разбивается на функциональные подсистемы, которые, в свою очередь, делятся на подфункции, подразделяемые на задачи и т. д. Процесс разбиения продолжается вплоть до конкретных процедур. При этом автоматизируемая система сохраняет целостное представление, в котором все составляющие компоненты взаимоувязаны.

Однако эта технология не лишена некоторых недостатков. В соответствии с классическим подходом основное внимание должно уделяться информации, с которой работает система. Разработчик спрашивает пользователей, какая информация им нужна, проектирует БД для хранения этой информации, создает экранные формы для ее вывода, встраивает возможность распечатывать отчеты. Иначе говоря, разработчик «фокусируется» на самой информации, а тому, что с ней делать, т. е. поведению системы уделяется меньше внимания. Такой подход называется « ориентированным на данные ( data centric)», он применялся при разработке тысяч различных систем много лет. Он неоценим при проектировании БД и систем обработки информации, но при разработке бизнес-приложений возникают проблемы, главная из которых состоит в том, что требования к системе могут меняться со временем. Система, ориентированная на данные легко приспосабливается к изменениям БД, однако изменить деловые правила или поведение такой системы значительно труднее.

Это обусловлено тем, что на основе информации о структуре БД генерируется клиентское приложение. Поскольку БД должна быть обязательно нормализована, данные хранятся в таблицах БД не всегда в той же форме, в которой они должны появляться на экранных формах. Другими словами, если код приложения генерируется не на основе описания предметной области, невозможно построить эффективное приложение со сложной бизнес-логикой.

Вторым недостатком структурного подхода является большая вероятность обнаружения ошибок на последнем этапе разработки, например этапе тестирования. В случае обнаружения ошибки необходимо вернуться на тот этап, где она допущена, и заново пройти все последующие этапы.

Для решения этой проблемы и были созданы объектно-ориентированные методы разработки ИС, при применении которых внимание уделяется как информации, так и поведению, что позволяет создавать гибкие системы, допускающие изменение их поведения и/или содержащейся в них информации. Эти методы основаны на использовании объектно-ориентированного программирования (ООП).

Объектно-ориентированные методы разработки основаны на объектно-ориентированной концепции или, как часто говорят, парадигме. Парадигма – теория (или модель, тип постановки проблемы), принятая в качестве образца решения исследовательских задач. Объектно-ориентированная парадигма – способ описания приложений, при котором приложение предварительно делится на множество маленьких кусочков или объектов относительно независимых друг от друга. Готовое приложение можно затем создать, сложив эти объекты вместе. Преимуществом такого решения является возможность разработки компонентов только один раз с последующим многократным их использованием для создания абсолютно различных по назначению систем.

Снижение риска в объектно-ориентированной технологии достигается за счет реализации технологии итерационной разработки, когда используется спиральная модель жизненного цикла разработки. Разработка состоит из ряда этапов ( итераций), которые в дальнейшем приводят к созданию информационной системы. Каждая итерация может приводить к созданию фрагмента или новой версии и включает все необходимые этапы: этапы выработки требований, анализа, проектирования, реализации и тестирования. Поскольку тестирование проводится на каждой итерации, риск снижается уже на начальных этапах жизненного цикла.

Указанные преимущества могут быть реализованы только при правильном проектировании систем в соответствии с принципами инкапсуляции, наследования и полиформизма.

Инкапсуляция – это, во-первых, процесс объединения в один объект данных и действий (операций), осуществляемых над ними, или, иначе говоря, поведения системы в процессе обработки этих данных. Во-вторых, инкапсуляция предполагает введение ограничений на последствия изменений, вносимых в систему. Эти ограничения вводятся за счет скрытия внутренней информации, когда доступ к объекту возможен только опосредованно – через его операции (характеризующие взаимодействие объекта с внешней средой) и свойства (атрибуты). Операции и свойства объекта представляют собой интерфейс объекта.

Полиформизм – это возможность порождаемых объектов, создаваемых на основе родительских объектов, изменять свою реакцию на одни и те же воздействия при различных внешних условиях. Иными словами, полиформизм – это способность объектов выбирать операцию на основе данных, принимаемых в сообщении из внешнего мира или от другого объекта.

Полиформизм можно также определить как свойство некоторых объектов принимать различные внешние формы в зависимости от обстоятельств, т. е. действия, выполняемые одноименными методами, могут отличаться в зависимости от того, к какому классу относится тот или иной метод. Например, операция «Выключить» имеет разный смысл и результат, будучи применена к разным классам – «Автомобилю», «Свету в комнате» или «Компьютеру».

Рассмотренные особенности альтернативных подходов к созданию информационных систем представлены в табл. 1.

Фундаментальным понятием ООП является Объект, представляющий собой некую сущность реального мира или концептуальную сущность с четко определенными границами и значением для системы. Объект может быть чем-то конкретным, например студент Иванов или кассовый аппарат № 4, или концептуальным, например банковская операция, торговый заказ, зачетная сессия или ставка прибыли.

Каждый объект имеет три характеристики: состояние, поведение и индивидуальность.

Состояние – одно из условий, в котором объект может находиться, меняется во времени и определяется атрибутами и отношениями между объектами. Например, имеем систему регистрации успеваемости. Объект Студенты группы № 1 в системе регистрации успеваемости может находиться в одном из двух состояний: сдавали экзамен по информатике или не сдавали экзамен по информатике. Если сдавали информатику, могут сдавать другой экзамен или могут быть переведены на следующий семестр, а если не сдавали, необходимо организовать экзамен по информатике.

Структурный подход

Объектно-ориентированный подход

Источник

Тема 4. Проектирование автоматизированных информационных систем

Дать представление о жизненном цикле информационной системы и охарактеризовать его этапы. Рассмотреть информационные процессы в организационно-экономической сфере. Рассмотреть методологию структурного системного анализа и синтеза информационных систем.

Оглавление

1. Проектирование автоматизированных информационных систем

1.1. Жизненный цикл информационной систем

Работа любой компании должна удовлетворять циклу PDCA ( P lan, D o, C heck, A ct) (рис. 4.1). В начале цикла необходимо провести анализ требований потребителя и планирование деятельности компании в соответствии с этими требованиями и собственной политикой компании. В конце цикла предполагается модернизация деятельности, проводимая на основе мониторинга бизнес-процессов, реализуемых в компании.

Жизненный цикл ИС – это совокупность стадий и этапов, которые проходит ИС в своем развитии от момента принятия решения усовершенствования до того момента, когда ИС приостанавливает свое существование. Жизненный цикл ИС образуется совокупностью этапов разработки, внедрения и эксплуатации.

Его укрупненная схема показана на рис.4.2

Три стадии жизненного цикла (предпроектная стадия, рабочее проектирование и функционирование), а также четыре указанных на рисунке этапа (системный анализ, системный синтез, внедрение и эксплуатация) образуют основу разработки ИС.

Три стадии жизненного цикла (предпроектная стадия, рабочее проектирование и функционирование), а также четыре указанных на рисунке этапа (системный анализ, системный синтез, внедрение и эксплуатация) образуют основу разработки информационной системы.

1.1.1. Предпроектная стадия (I этап)

При разработке ИС нужно очень внимательно относиться к начальным этапам анализа и проектирования системы, т. к. это основополагающие стадии в процессе разработки.

Системный анализ представляет собой предпроектную стадию жизненного цикла. Здесь разработчику необходимо четко представлять, что должна делать система, определить предметную область, описать ее бизнес-логику и правильно спроектировать архитектуру будущей системы. Эта задача решается путем функционального моделирования системы с использованием современных CASE-технологий. На этом же этапе разрабатывается логическая модель данных, обрабатываемых системой, и принимаются решения о необходимости автоматизации для совершенствования принятых методов решения задач.

Результатами системного анализа служат:

Составляя бизнес-план и техническое задание, разработчик рискует. М. Фаулер предлагает четыре категории рисков:

Правильная, основанная на стандартах разработка системы позволяет минимизировать указанные риски уже на предпроектной стадии.

1.1.2. Рабочее проектирование ( II и III этапы)

Этапы системного синтеза и внедрения образуют стадию рабочего проектирования информационной системы. На этапе системного синтеза разрабатывается физическая модель данных, обрабатываемых системой, генерируются программные коды БД и приложений. На этапе внедрения разработки проводится опытная эксплуатация системы, ее тестирование и сдача заказчику.

Результатами разработки на этой стадии служат:

1.1.3. Стадия функционирования системы ( IV этап)

Наконец, этап эксплуатации начинает стадию изучения функционирования системы, сопровождения и модернизации. Заключается «Договор о сопровождении проекта». В процессе выполнения этого договора проводятся испытания ИС, при которых разработчик собирает статистический материал о функционировании системы, принимает решения о модернизации системы и выполняет модернизацию.

Результатами разработки на этой стадии служат:

1.1.4. Этапы жизненного цикла

Этап 1. Системный анализ

В процессе системного анализа производится исследование предметной области, при котором необходимо определить:

Потоки задач – это последовательность задач, ожидающих выполнения, а потоки данных – это последовательность элементов данных, часто упакованная в виде последовательности слов, имеющих размеры, отличные от размеров элементов данных. Потоки данных определяют информацию, передаваемую от источника к приемнику.

Формируя потоки данных и потоки задач, необходимо определить и зафиксировать изменения, происходящие с данными и задачами во времени и в пространстве. В процессе определения и формирования потоков данных и потоков задач следует:

Перечень задач обычно составляется специалистами в данной области управления (менеджерами) или производства (инженерами), которые могут определить решаемые ими задачи, но при этом в понятие задачи вкладывают смысл, значительно отличающийся от математического;

Задачи в перечне нужно систематизировать, например определить задачи, обрабатывающие ценовую информацию, информацию о клиентах, информацию о сырье, информацию о поставщиках и т. п. Также задачи необходимо разбить на классы по их содержательному значению; без этого многие задачи могут остаться за пределами перечня;

Особо в описаниях задач должны быть выделены операции, производимые специалистами на основании личного опыта или по интуиции;

При этом совокупность задач следует рассматривать как систему взаимосвязанных задач. Связь между ними может выражаться (рис. 4.3):

Связь по исходным данным (объединение задач по входам)

Связь по информации

Связь по назначению (объединение задач по выходам)

Этап 2. Системный синтез

На этапе системного синтеза производится конструирование ИС на основе выбранного варианта платформы программирования. Конструирование – это процесс разработки и тестирования программного обеспечения. На этом же этапе производится определение параметров вычислительной техники и способов реализации ИС. Замкнутый характер ИС приводит к тому, что выполняемые при обработке данных действия повторяются. Однако пути обработки могут быть уже другими.

Жизненный цикл ИС – сложный процесс создания и использования аппаратных и программных средств, обучение персонала и получение новых результатов. Именно новые результаты должны оправдать вложения, сделанные в разработку и внедрение ИС.

Все это говорит о сложности задачи описания ИС. Поэтому всякая система сопровождается технической документацией.

В процессе внедрения заказчикам и разработчикам ИС приходится решать ряд задач по подготовке объекта к переходу в другую систему, подготовке и перестройке работы подразделений по обработке информации, а также обеспечивать качество апробации всех материалов.

Используются различные способы внедрения ИС в нескольких подразделениях объекта: последовательный, параллельный, последовательно-параллельный.

Процесс внедрения разделяется на несколько этапов:

На этапе внедрения заказчик обязан провести все организационно-технические мероприятия по подготовке объекта для ввода системы в действие, закончить исследовательскую эксплуатацию, провести анализ результатов исследовательской эксплуатации и провести приемные испытания по сдаче в постоянную эксплуатацию. Разработчик обязан сдать ИС заказчику в исследовательскую эксплуатацию, корректировать документацию на ИС по результатам исследований, принимать участие в разработке приемных испытаний.

Этап 4. Эксплуатация

В процессе эксплуатации производятся следующие работы:

1.1.5. Роль и место специалиста экономического профиля на стадиях жизненного цикла ИС

Следует отметить место специалиста экономического профиля на рассмотренных стадиях жизненного цикла ИС. Экономист играет здесь две роли. С одной стороны, он заказчик системы, поэтому ему важно поставить задачу грамотно и правильно, т. е. так, чтобы она была всем понятна и могла быть решена. С другой стороны, современный экономист, хорошо подготовленный в области информатики, сам может стать разработчиком небольшой ИС, ориентированной на его конкретные задачи. Поэтому экономисту необходимы знания стандартов разработки ИС, а также средств автоматизации их проектирования.

1.2. Информационные процессы в организационно-экономической сфере

Основной задачей ИС является обеспечение принятия решений, а именно предоставление нужной информации в нужное время и в нужном месте. В процессе решения основной задачи в ИС реализуются информационные процессы. Под информационным процессом понимают процессы сбора, хранения, информационного поиска, передачи, обновления и обработки информации.

Например, под экономическим объектом можно понимать офис, предприятие, корпорацию и т. д. Следует отметить, что понятие экономического объекта очень популярно. В Интернете имеется более 30 тысяч страниц, в которых используется это понятие. Обычно к экономическим объектам относятся любые структуры, в которых осуществляются процессы производства, хранения и продажи изделий или услуг.

Рассмотрим определение информационного процесса применительно к экономическим объектам.

Процесс сбора информации

Процесс сбора информации предполагает формирование информационного фонда (ИФ), в процессе которого производится первоначальный ввод информации в ИС. Информационный фонд – основная компонента ИС, которая представляет собой запас определенным образом организованной информации, хранящейся в ИС, т. е. представляет собой данные.

Информационный фонд состоит из постоянной, оперативной и условно-постоянной информации. Постоянная информация представляет собой сведения о машинных программах, структурных и знаковых моделях информационных объектов и хранится в памяти ПК. Оперативная информация представляет собой сведения об условиях решения автоматизированных задач, не хранится в памяти ПК, а вводится перед запуском задачи. Условно-постоянная информация хранится в памяти ПК достаточно длительный период времени и состоит из управленческой, экономической, финансовой, правовой, служебной, организационно-технологической и другой информации.

Процесс сбора информации включает:

Измерение параметров объектов осуществляются по-разному и определяется способом ввода информации.

Ввод информации также может производиться разными способами, в том числе с помощью специально разработанных программных средств, предназначенных для последующего обновления ИФ (рис. 4.4).

Первый и самый простой способ измерения параметров связан с оценкой параметра в виде числа, текста или изображения. Такой параметр может быть введен в компьютер с клавиатуры или сканером. Специальные сервисные программы приводят введенный параметр к стандартному виду, осуществляют кодирование, готовя его к обработке. На рис. 4.4. это иллюстрируется тем, что входные данные передаются в СА через пользователя.

Другой способ измерения связан с регистрацией параметра в виде измерительного сигнала. Тип регистрирующего устройства зависит от вида измеряемого параметра. Носителями сигналов могут выступать звук, свет, электрический ток и т. д. Обычно все виды сигналов приводятся к стандартным электрическим сигналам, которые с помощью аналого-цифровых преобразователей (АЦП) вводятся в компьютер в виде машинных кодов. На рис. 4.4 это иллюстрируется тем, что входные данные передаются в СА непосредственно с входного узла, минуя пользователя.

Хранение информационных совокупностей осуществляется в электронных таблицах и базах данных. Они строятся по определенным правилам, позволяющим избегать ненужной избыточности информации, возможных коллизий при редактировании данных и т. д.

Передача информации внутри корпорации может осуществляться вручную, транспортом, почтой, по каналам связи.

Для передачи информации по каналам связи используется специальное оборудование, позволяющее компьютеру автоматически принимать и передавать данные. Осуществляется обмен данными между удаленными объектами. Происходит превращение сетей передачи данных в информационно-вычислительные сети. Примером глобальной сети служит Интернет.

Обновление информации предполагает внесение изменений в ИФ. Результат обновления ИФ является для информационной системы внутренним, необходимым для выполнения других процедур, предназначенных для принятия решений.

Информационный поиск и завершающая обработка информации

Информационный поиск и завершающая обработка информации не изменяют ИФ. Они необходимы для получения искомого результата принятия решения (требуемых выходных сведений). Этот результат является внешним или системным. Выполнение той или иной процедуры определяется запросом, который включает в себя и вопрос, интересующий пользователя, и сообщение, выдаваемое системой в ответ на этот вопрос.

Завершающая обработка информации – самый ответственный процесс ИС. В нем из исходных данных получаются результирующие данные, ради которых и строятся ИС. Процесс обработки информации можно рассматривать с двух точек зрения:

С пользовательской точки зрения обработка информации связана с рассмотрением вопросов алгоритмизации и программирования, использования компилирующих и интерпретирующих сред, локальных и глобальных вычислительных систем и мн. др.

Организация обработки информации с системной точки зрения предполагает использование последовательно-параллельного принципа решения задач. При этом единицей обработки служит задание. Задание представляет собой замкнутый программный блок с определенными входными и выходными данными.

Система диспетчирования осуществляет управление процессом принятия решений и состоит из двух программ-диспетчеров Диспетчер 1 и Диспетчер 2, которые формируют в Накопителях (память) очередь заданий, выбираемых из Источника заданий.

Очередь формируется Диспетчером 1, выбирающим задания в соответствии с графом. Диспетчер 2 реализует последовательность запросов к заданиям в зависимости от их приоритетов. Каждое задание обрабатывается в Процессорной части системы, откуда к Источнику заданий поступают запросы на обработку.

1.3. Методология структурного системного анализа и синтеза информационных систем

В процессе системного анализа и синтеза ИС решаются задачи, направленные на повышение эффективности деятельности организации и снижения вероятности рисков. В табл.1 приведены как решаемые задачи, так и цели, которые стоят перед разработчиком в процессе их решения, а также пути достижения этих целей.

Задачи

Что сделать, чтобы решить задачу

Способ решения задачи

Реализация способа решения

Повысить качество выпускаемой продукции

Регламентировать технологические процессы создания продукции, заранее предусмотрев все возможные проблемы и нестыковки

Построение моделей бизнес-процессов, для ответа на набор системных вопросов 5W1H

Снижение вероятности рисков неадекватного восприятия деятельности организации и обеспечение коммуникации между группами разработчиков

Организовать взаимодействие между экспертами предметной области и IT-менеджерами

При разработке ИС использовать стандарты проектирования, оформления документации и пользовательского интерфейса

Построение стандартизованных визуальных моделей, адекватных предметной области с использованием стандартного языка моделирования

Кроме того, в табл. 1 приведены совокупность используемых методов, способов их реализации, организационных приемов и технических средств, ориентированных на создание или модернизацию проекта в ИС.

Для понижения себестоимости продукции решается задача оптимизации преобразования входной информации в выходную информацию или производственного сырья в конечные изделия. Так как это преобразование происходит посредством огромного набора взаимно пересекающихся действий и бизнес-процессов, то для оптимизации этих действий необходимо выделить, организовать и выполнить их быстрее и с меньшими затратами, чем это могут сделать конкуренты. Чтобы решить эту задачу, необходимо строить модели, называемые сценариями.

В международном стандарте качества ISO 9000:2000 определен набор системных вопросов, на которые необходимо ответить при моделировании бизнес-процессов – 5 W 1 H : What – что делается в исследуемом процессе? Why – зачем это делается? Where – где делается? When – когда делается? Who – кто делает? How – как делается?

Модель – это абстракция, описывающая суть сложной проблемы или структуры без акцента на несущественных деталях, тем самым, делая ее более понятной. Модель системы – представление о системе, отражающее наиболее существенные закономерности ее структуры и процесса функционирования и зафиксированное на некотором языке или в другой форме. Разрабатываемые модели должны удовлетворять следующим требованиям:

1.3.1. Общие требования к методологии и технологии проектирования информационных систем

Методы создания ИС разделяются на методы, базирующиеся на двух разных подходах: структурном и объектно-ориентированном.

Структурный подход ориентирован на различие между данными и процессами их обработки. В первую очередь определяются процессы обработки данных, а затем устанавливаются необходимые для этих процессов данные, после чего организуются информационные потоки между связанными процессами.

Объектно-ориентированный подход объединяет данные и процессы в логические сущности (экономические объекты), которые учитывают поведение объектов и обладают способностью наследовать характеристики.

Структурный системный анализ – это метод исследования системы, который начинается с наиболее общего ее описания с последующей детализацией представления отдельных аспектов ее поведения и функционирования.

1.3.2. Стандарты проектирования информационных систем

Как указывалось выше, процесс разработки ИС должен быть стандартизован. Процесс графического представления модели с помощью некоторого стандартного набора графических элементов используется при визуальном моделировании (visual modeling). Наличие стандарта жизненно необходимо для реализации одного из преимуществ визуального моделирования – коммуникации разработчиков. Стандарты используются в специально разработанных технологиях документирования деятельности организации, для того чтобы облегчить взаимопонимание между участниками процесса моделирования Общение между пользователями, разработчиками, аналитиками, тестировщиками, менеджерами и всеми остальными участниками проекта является основной целью визуального моделирования.

Стандарт как нормативно-технический документ устанавливает комплекс норм, правил, требований к объекту стандартизации и утверждается компетентным органом.

К стандартам, используемым при разработке ИС, относятся стандарты, представленные на рис. 4.6.

Используемые стандарты можно классифицировать по следующим признакам:

Стандарты должны соблюдаться на международном уровне, государственном уровне или на уровне отрасли. Стандарты могут быть разработаны в методических материалах фирм разного профиля и назначения.

Источник