Этапы развития информационных систем. Информационные системы: определение понятия информационные системы, классификация, использование, примеры

1.4. Классификация информационных систем

Классификация ИС по признаку структурированности задач

При создании или при классификации информационных систем неизбежно возникают проблемы, связанные с формальным – математическим и алгоритмическим описанием решаемых задач. От степени формализа- ции во многом зависят эффективность работы всей системы, а также уровень автоматизации, определяемый степенью участия человека при принятии решения на основе получаемой информации. Чем точнее математическое описание задачи, тем выше возможности компьютерной обработки данных и тем меньше степень участия человека в процессе ее решения. Это и определяет степень автоматизации задачи.

Различают три типа задач, для которых создаются информационные системы: структурированные (формализуемые), неструктурированные (неформализуемые) и частично структурированные .

Структурированная (формализуемая) задача – это задача, где известны все ее элементы и взаимосвязи между ними.

Неструктурированная (неформализуемая) задача – задача, в которой невозможно выделить элементы и установить между ними связи.

В структурированной задаче удается выразить ее содержание в форме математической модели, имеющей точный алгоритм решения. Подобные задачи обычно приходится решать многократно, и они носят рутинный характер. Целью использования информационной системы для решения структурированных задач является полная автоматизация их решения, т.е. сведение роли человека к нулю.

Например, в информационной системе необходимо реализовать задачу расчета заработной платы. Это структурированная задача, где полностью известен алгоритм решения. Рутинный характер этой задачи определяется тем, что расчеты всех начислений и отчислений весьма просты, но объем их очень велик, так как они должны многократно повторяться ежемесячно для всех категорий работающих.

Решение неструктурированных задач из-за невозможности создания математического описания и разработки алгоритма связано с большими трудностями. Возможности использования здесь информационной систе- мы невелики. Решение в таких случаях принимается человеком из эвристических соображений на основе своего опыта и, возможно, косвенной информации из разных источников.

Например, попробуйте формализовать взаимоотношения в вашей студенческой группе. Наверное, вряд ли Вы сможете это сделать. Это связано с тем, что для данной задачи существенен психологический и социальный факторы, которые очень сложно описать алгоритмически.

Заметим, что в практике работы любой организации существует сравнительно немного полностью структурированных или совершенно неструктурированных задач. О большинстве задач можно сказать, что известна лишь часть их элементов и связей между ними. Такие задачи называются частично структурированными . В этих условиях можно создать информационную систему. Получаемая в ней информация анализируется человеком, который будет играть определяющую роль. Такие информационные системы являются автоматизированными, так как в их функционировании принимает участие человек.

Например, требуется принять решение по устранению ситуации, когда потребность в трудовых ресурсах для выполнения в срок одной из работ комплекса превышает их наличие. Пути решения этой задачи могут быть разными, например:

Типы информационных систем, используемые для решения частично структурированных задач

Информационные системы, используемые для решения частично структурированных задач, подразделяются на два вида (рис. 5):

Информационные системы, создающие управленческие отчеты , обеспечивают информационную под- держку пользователя, т.е. предоставляют доступ к информации в базе данных и ее частичную обработку. Процедуры манипулирования данными в информационной системе должны обеспечивать следующие возможно- сти:

Информационные системы, разрабатывающие альтернативы решений, могут быть модельными и экспертными .

Модельные информационные системы предоставляют пользователю математические, статические, финансовые и другие модели, использование которых облегчает выработку и оценку альтернатив решения. Пользова- тель может получить недостающую ему для принятия решения информацию путем установления диалога с моделью в процессе ее исследования.

Основными функциями модельной информационной системы являются:

Экспертные информационные системы обеспечивают выработку и оценку возможных альтернатив пользователем за счет создания экспертных систем, связанных с обработкой знаний. Экспертная поддержка прини- маемых пользователем решений реализуется на двух уровнях.

Работа первого уровня экспертной поддержки исходит из концепции "типовых управленческих решений", в соответствии с которой часто возникающие в процессе управления проблемные ситуации можно свести к некоторым однородным классам управленческих решений, т.е. к некоторому типовому набору альтернатив. Для реализации экспертной поддержки на этом уровне создается информационный фонд хранения и анализа типовых альтернатив.

Если возникшая проблемная ситуация не ассоциируется с имеющимися классами типовых альтернатив, в работу должен вступать второй уровень экспертной поддержки управленческих решений. Этот уровень генерирует альтернативы на базе имеющихся в информационном фонде данных, правил преобразования и процедур оценки синтезированных альтернатив.

Классификация ИС по функциональному признаку и уровням управления

Функциональный признак определяет назначение подсистемы, а также ее основные цели, задачи и функции. Структура информационной системы может быть представлена как совокупность ее функциональных под- систем, а функциональный признак может быть использован при классификации информационных систем.

В хозяйственной практике производственных и коммерческих объектов типовыми видами деятельности, которые определяют функциональный признак классификации информационных систем, являются: учебная, научная, производственная, маркетинговая, финансовая, кадровая.

Производственная деятельность связана с непосредственным выпуском продукции и направлена на создание и внедрение в производство научно-технических новшеств.

Маркетинговая деятельность включает в себя:

Финансовая деятельность связана с организацией контроля и анализа финансовых ресурсов фирмы на основе бухгалтерской, статистической, оперативной информации.

Кадровая деятельность направлена на подбор и расстановку необходимых фирме специалистов, а также ведение служебной документации по различным аспектам.

Указанные направления деятельности определили типовой набор информационных систем:

В крупных фирмах основная информационная система функционального назначения может состоять из нескольких подсистем для выполнения подфункций. Например, производственная информационная система имеет следующие подсистемы: управления запасами, управления производственным процессом, компьютерного инжиниринга и т.д.

Для лучшего понимания функционального назначения информационных систем в табл. 3 приведены по каждому рассмотренному выше виду решаемые в них типовые задачи.

Классификация типов ИС по уровням управления

Тип информационной системы зависит от того, чьи интересы она обслуживает и на каком уровне управления.

На рис. 6 показан один из возможных вариантов классификации информационных систем по функциональному признаку с учетом уровней управления и уровней квалификации персонала (см. рис. 3, 4).

Из рис. 6 видно, что чем выше по значимости уровень управления, тем меньше объем работ, выполняемых специалистом и менеджером с помощью информационной системы. Однако при этом возрастают сложность и интеллектуальные возможности информационной системы и ее роль в принятии менеджером решений. Любой уровень управления нуждается в информации из всех функциональных систем, но в разных объемах и с разной степенью обобщения.

3. Функции информационных систем

Система маркетинга	Производственные системы	Финансовые и учетные системы	Система кадров (человеческих ресурсов)	Прочие системы, например ИС руководства
Исследование рынка и прогнозирование продаж	Планирование объемов работ и разработка календарных планов	Управление портфелем заказов	Анализ и прогнозирование потребности в трудовых ресурсах	Контроль за деятельностью фирмы
Управление продажами	Оперативный контроль и управление производством	Управление кредитной политикой	Ведение архивов записей о персонале	Выявление оперативных проблем
Рекомендации по производству новой продукции	Анализ работы оборудования	Разработка финансового плана	Анализ и планирование подготовки кадров	Анализ управленческих и стратегических ситуаций
Анализ и установление цены	Участие в формировании заказов поставщикам	Финансовый анализ и прогнозирование		Обеспечение процесса выработки стратегических решений
Учет заказов	Управление запасами	Контроль бюджета.Бухгалтерский учет и расчет зарплаты

Основание пирамиды составляют информационные системы, с помощью которых сотрудники- исполнители занимаются операционной обработкой данных, а менеджеры низшего звена – оперативным управлением. Наверху пирамиды на уровне стратегического управления информационные системы изменяют свою роль и становятся стратегическими, поддерживающими деятельность менеджеров высшего звена по принятию решений в условиях плохой структурированности поставленных задач.

Информационные системы оперативного (операционного) уровня

Информационная система оперативного уровня поддерживает специалистов-исполнителей, обрабатывая данные о сделках и событиях (счета, накладные, зарплата, кредиты, поток сырья и материалов). Назначение ИС на этом уровне – отвечать на запросы о текущем состоянии и отслеживать поток сделок в фирме, что соответствует оперативному управлению. Чтобы с этим справляться, информационная система должна быть легкодос- тупной, непрерывно действующей и предоставлять точную информацию.

Задачи, цели и источники информации на операционном уровне заранее определены и в высокой степени структурированы. Решение запрограммировано в соответствии с заданным алгоритмом.

Информационная система оперативного уровня является связующим звеном между фирмой и внешней средой. Если система работает плохо, то организация либо не получает информации извне, либо не выдает информацию. Кроме того, система – это основной поставщик информации для остальных типов информационных систем в организации, так как содержит и оперативную, и архивную информацию.

Отключение этой ИС привело бы к необратимым негативным последствиям.

В качестве примера приведем информационные системы оперативного уровня:

Информационные системы специалистов

Информационные системы этого уровня помогают специалистам, работающим с данными, повышают продуктивность и производительность работы инженеров и проектировщиков. Задача подобных информационных систем – интеграция новых сведений в организацию и помощь в обработке бумажных документов.

По мере того как индустриальное общество трансформируется в информационное, производительность экономики все больше будет зависеть от уровня развития этих систем. Такие системы, особенно в виде рабочих станций и офисных систем, наиболее быстро развиваются сегодня в бизнесе.

В этом классе информационных систем можно выделить две группы: информационные системы офисной автоматизации; информационные системы обработки знаний.

Информационные системы офисной автоматизации вследствие своей простоты и многопрофильности активно используются работниками любого организационного уровня. Наиболее часто их применяют работники средней квалификации: бухгалтеры, секретари, клерки. Основная цель – обработка данных, повышение эф- фективности их работы и упрощение канцелярского труда.

ИС офисной автоматизации связывают воедино работников информационной сферы в разных регионах и помогают поддерживать связь с покупателями, заказчиками и другими организациями. Их деятельность в основном охватывает управление документацией, коммуникации, составление расписаний и т.д. Эти системы выполняют следующие функции:

Информационные системы обработки знаний , в том числе и экспертные системы, вбирают в себя знания, необходимые инженерам, юристам, ученым при разработке или создании нового продукта. Их работа заключается в создании новой информации и нового знания. Так, например, существующие специализированные рабо- чие станции по инженерному и научному проектированию позволяют обеспечить высокий уровень технических разработок.

Информационные системы для менеджеров среднего звена

Информационные системы уровня менеджмента используются работниками среднего управленческого звена для мониторинга (постоянного слежения), контроля, принятия решений и администрирования. Основные функции этих информационных систем:

Некоторые ИС обеспечивают принятие нетривиальных решений. В случае, когда требования к информа- ционному обеспечению определены не строго, они способны отвечать на вопрос: "что будет, если...?"

На этом уровне можно выделить два типа информационных систем: управленческие (для менеджмента) и системы поддержки принятия решений.

Управленческие ИС имеют крайне небольшие аналитические возможности. Они обслуживают управленцев, которые нуждаются в ежедневной, еженедельной информации о состоянии дел. Основное их назначение состоит в отслеживании ежедневных операций в фирме и периодическом формировании строго структурированных сводных типовых отчетов. Информация поступает из информационной системы операционного уровня.

Характеристики управленческих информационных систем:

Системы поддержки принятия решений обслуживают частично структурированные задачи, результаты которых трудно спрогнозировать заранее. Они имеют более мощный аналитический аппарат с несколькими моделями. Информацию получают из управленческих и операционных информационных систем. Используют эти системы все, кому необходимо принимать решение: менеджеры, специалисты, аналитики и пр. Например, их рекомендации могут пригодиться при принятии решения покупать или взять оборудование в аренду и пр.

Характеристики систем поддержки принятия решений;

Стратегические информационные системы

Развитие и успех любой организации (фирмы) во многом определяются принятой в ней стратегией. Под стратегией понимается набор методов и средств решения перспективных долгосрочных задач.

В этом контексте можно воспринимать и понятия "стратегический метод", "стратегическое средство", "стратегическая система" и т.п. В настоящее время в связи с переходом к рыночным отношениям вопросу стратегии развития и поведения фирмы стали уделять большое внимание, что способствовало коренному изменению во взглядах на информационные системы. Они стали расцениваться как стратегически важные системы, которые влияют на изменение выбора целей фирмы, ее задач, методов, продуктов, услуг, позволяя опередить конкурентов, а также наладить более тесное взаимодействие с потребителями и поставщиками. Появился новый тип информационных систем – стратегический.

Стратегическая информационная система – это компьютерная информационная система, обеспечивающая поддержку принятия решений по реализации стратегических перспективных целей развития организации.

Известны ситуации, когда новое качество информационных систем заставляло изменять не только структуру, но и профиль фирм, содействуя их процветанию. Однако при этом возможно возникновение нежелатель- ной психологической обстановки, связанное с автоматизацией некоторых функций и видов работ, так как это может поставить некоторую часть сотрудников и рабочих под угрозу сокращения.

Рассмотрим качество информационной системы как стратегического средства деятельности любой организации на примере фирмы, выпускающей продукцию, аналогичную уже имеющейся на потребительском рынке. В этих условиях необходимо выдержать конкуренцию с другими фирмами. Что может принести использование информационной системы в этой ситуации?

Чтобы ответить на этот вопрос, нужно понять взаимосвязь фирмы с ее внешним окружением. На рис. 7 показано воздействие на фирму внешних факторов:

Фирма может обеспечить себе конкурентное преимущество, если будет учитывать эти факторы и придерживаться следующих стратегий:

Информационные системы стратегического уровня помогают высшему звену управленцев решать неструктурированные задачи, подобные описанным выше, осуществлять долгосрочное планирование. Основная задача – сравнение происходящих во внешнем окружении изменений с существующим потенциалом фирмы. Они призваны создать общую среду компьютерной телекоммуникационной поддержки решений в неожиданно возникающих ситуациях. Используя самые совершенные программы, эти системы способны в любой момент предоставить информацию из многих источников. Для некоторых стратегических систем характерны ограниченные аналитические возможности.

На данном организационном уровне ИС играют вспомогательную роль и используются как средство опративного предоставления менеджеру необходимой информации для принятия решений.

В настоящее время еще не выработана общая концепция построения стратегических информационных систем вследствие многоплановости их использования не только по целям, но и по функциям. Существуют две точки зрения: одна базируется на мнении, что сначала необходимо сформулировать свои цели и стратегии их достижения, а только затем приспосабливать информационную систему к имеющейся стратегии; вторая – на том, что ор- ганизация использует стратегическую ИС при формулировании целей и стратегическом планировании. Повидимому, рациональным подходом к разработке стратегических информационных систем будет методология синтеза этих двух точек зрения.

Классификация по степени автоматизации

В зависимости от степени автоматизации информационных процессов в системе управления фирмой информационные системы определяются как ручные, автоматические, автоматизированные (рис. 8).

Ручные ИС характеризуются отсутствием современных технических средств переработки информации и выполнением всех операций человеком. Например, о деятельности менеджера в фирме, где отсутствуют компьютеры, можно говорить, что он работает с ручной ИС.

Автоматические ИС выполняют все операции по переработке информации без участия человека.

Автоматизированные ИС предполагают участие в процессе обработки информации и человека, и технических средств, причем главная роль отводится компьютеру. В современном толковании в термин "информаци- онная система" вкладывается обязательно понятие автоматизируемой системы.

Автоматизированные ИС, учитывая их широкое использование в организации процессов управления, имеют различные модификации и могут быть классифицированы, например, по характеру использования информации и по сфере применения.

Например, роль бухгалтера в информационной системе по расчету заработной платы заключается в задании исходных данных. Информационная система обрабатывает их по заранее известному алгоритму с выдачей результатной информации в виде ведомости, напечатанной на принтере.

Классификация ИС по характеру использования информации

Информационно-поисковые системы (см. рис. 8) производят ввод, систематизацию, хранение, выдачу информации по запросу пользователя без сложных преобразований данных. Например, информационно- поисковая система в библиотеке, в железнодорожных и авиакассах продажи билетов.

Информационно-решающие системы осуществляют все операции переработки информации по определенному алгоритму. Среди них можно провести классификацию по степени воздействия выработанной результат- ной информации на процесс принятия решений и выделить два класса: управляющие и советующие.

Управляющие ИС вырабатывают информацию, на основании которой человек принимает решение. Для этих систем характерны тип задач расчетного характера и обработка больших объемов данных. Примером могут служить система оперативного планирования выпуска продукции, система бухгалтерского учета.

Советующие ИС вырабатывают информацию, которая принимается человеком к сведению и не превращается немедленно в серию конкретных действий. Эти системы обладают более высокой степенью интеллекта, так как для них характерна обработка знаний, а не данных.

Например, существуют медицинские информационные системы для постановки диагноза больного и определения предполагаемой процедуры лечения. Врач при работе с подобной системой может принять к сведе- нию полученную информацию, но предложить иное по сравнению с рекомендуемым решение.

Классификация по сфере применения

Информационные системы организационного управления (см. рис. 8) предназначены для автоматизации функций управленческого персонала. Учитывая наиболее широкое применение и разнообразие этого класса систем, часто любые информационные системы понимают именно в данном толковании. К этому классу относятся информационные системы управления как промышленными фирмами, так и непромышленными объектами: гостиницами, банками, торговыми фирмами и др.

Основными функциями подобных систем являются: оперативный контроль и регулирование, оперативный учет и анализ, перспективное и оперативное планирование, бухгалтерский учет, управление сбытом и снабжением и другие экономические и организационные задачи.

ИС управления технологическими процессами (ТП) служат для автоматизации функций производственного персонала. Они широко используются при организации для поддержания технологического процесса в ме- таллургической и машиностроительной промышленности.

ИС автоматизированного проектирования (САПР) предназначены для автоматизации функций инженеров-проектировщиков, конструкторов, архитекторов, дизайнеров при создании новой техники или технологии. Основными функциями подобных систем являются: инженерные расчеты, создание графической документации (чертежей, схем, планов), создание проектной документации, моделирование проектируемых объектов.

Интегрированные (корпоративные) ИС используются для автоматизации всех функций фирмы и охватывают весь цикл работ от проектирования до сбыта продукции. Создание таких систем весьма затруднительно, поскольку требует системного подхода с позиций главной цели, например получения прибыли, завоевания рынка сбыта и т.д. Такой подход может привести к существенным изменениям в самой структуре фирмы, на что может решиться не каждый управляющий.

Контрольные вопросы к разделу 1.4

Информационная система – это система программного, аппаратного и организационного обеспечения, решающая задачи информационного сопровождения различных сфер деятельности человека. Таким образом, информационная система включает в себя не только работающие программные приложения, но и компьютеры, коммуникационное оборудования, базы данных, а также персонал, обслуживающий систему и взаимодействующий с ним по определенному регламенту.

Существует достаточно много способов классификаций информационных систем, но каждый из них характеризует лишь отдельные ее аспекты. К примеру, информационные системы разделяют на автоматизированные системы , функционирующие под контролем и с участием человека; и автоматические системы , работающие без вмешательства со стороны людей. Крупные информационные системы могут включать в себя как автоматизированные подсистемы, так и подсистемы, работающие в автоматическом, а то и в полностью автономном режиме. Также, информационные системы классифицируют по их архитектуре, сфере применения, регламентам использования и т.д. В этом разделе я хочу остановиться на классификации информационных систем по назначению и требованиям к режиму их функционирования.

Классификация информационных систем

Информационно поисковые системы. Собственно, из названия все понятно: регулярный пользователь такой системы имеет возможность осуществлять поиск и просмотр нужной ему информации. Пример – это , такие как Google или Яндекс.

Системы обработки данных. Такие системы, помимо информационно поисковых функций позволяют изменять данные, находящиеся под их управлением. Здесь уже можно выделить следующие виды информационных систем:

Автоматизированные системы управления (АСУ)
Довольно широкий класс информационных систем, создаваемых для управления крупным предприятием. Системы управления могут быть разного масштаба: от автоматизированной систему управления всем предприятием (АСУП), до управления отдельными его технологическими процессами (АСУ ТП), финансового управления или автоматизации бухгалтерского учета. В состав систем управления уровня предприятия входят компоненты программных комплексов класса ERP (Enterprise Resource Planning), применяемые для планирования и информационного сопровождения процессов управления на производстве. Примеры ERP: отечественный продукт “1С Предприятие” и зарубежный SAP ERP, компании SAP AG (Германия).

Диспетчерские системы
Диспетчерские системы входят в состав систем управления и используются для удаленного контроля над использованием производственных активов (оборудования) предприятия и оперативного управления этим активами. Особенности таких систем в том, что они должны обеспечивать режим централизованного мониторинга за всеми наблюдаемыми объектами, путем оперативного обмена с этими объектами информацией и сведением этой информации на центральных диспетчерских устройствах ввода/вывода. На основе таких данных диспетчер принимает решения, касающиеся оперативного управления технологическими процессами, в которые вовлечены объекты диспетчеризации.

Системы поддержки принятия решения или экспертные системы
Экспертные системы относятся к классу систем искусственного интеллекта. Они работают с базами знаний и умеют на основе этих знаний делать определенные выводы. Системы поддержки принятия решений способны на основе заложенных в них математических моделей имитировать реальные ситуации и прогнозировать их развитие. Такие системы также могут быть частью , поскольку являются незаменимым инструментом для решения задач планирования.

Системы, позволяющие организовать сбор, хранение и визуализацию пространственных данных. Пространственные данные – это объекты, описываемые не только набором атрибутов, но и геометрией. В ГИС выделяют точечную геометрию, когда имеет значение только местоположение объекта (столб, дерево), линейную геометрию, когда также важна протяженность и линейная конфигурация объекта (различные путепроводы) и площадную геометрию, позволяющую представить объект в контексте ГИС в полной мере (леса, озера, строения). Визуализация пространственных данных в ГИС чаще всего выполнена в виде двухмерных графических карт. Карты обычно создается и настраивается для различных масштабом и, как следствие, с различной степенью детализации, поэтому одни и те же объекты на одном масштабе могут быть представлены точками, а на другом – площадными объектами. Некоторые ГИС для хранения данных используют файлы собственных форматов, а некоторые для этих целей используют . Геоинформационные системы позволяют не только редактировать и просматривать пространственные данные, но и выполнять пространственные запросы к ним, например, выбрать все объекты на определенной территории или отобрать все пересекающиеся объекты конкретного класса. Эти возможности относят к средствам анализа пространственных данных ГИС. Наиболее известными, по крайней мере, в России, являются ГИС, предлагаемые компаниями ESRI (ArcGIS), Intergraph (Geomedia) и MapInfo Corporation (MapInfo).

Системы автоматизированного проектирования (САПР)
Системы, предназначенные для автоматизации процессов инженерного проектирования. В английском языке для обозначения этих систем используется аббревиатура CAD (computer-aided design). С помощью САПР создают электронные версии различного рода инженерной документации, представленной чаще всего чертежами объектов проектирования в двух или трехмерном представлении. Наиболее известным представителем САПР в России является программный продукт AutoCAD компании Autodesk.

Системы управления базами данных (СУБД)
Системы данного класса чаще всего выступают в роли подсистем базы данных других информационных системы. Из их названия все понятно: они используются для управления большими массивами структурированных данных, и в их задачи входит добавление, удаление, редактировании данных в информационном хранилище и обработка . бывают настольными (Microsoft Access), и распределенными, способными управлять объемами данных крупного предприятия (Microsoft SQL Server, Oracle).

Системы управления содержимым ( , Content management system)
Назначение этих информационных систем – предоставлять администратору возможность ввода различной информации через предопределенные пользовательские формы, размещать (публиковать) эту информацию в соответствии с заданными шаблонами и организовывать к ней доступ пользователей в свободном режиме или с предварительной регистрацией. Достаточно много создается именно с помощью CMS. Наиболее известные из них WordPress, Joomla и Drupal. Зачастую, пользователям таких систем даже не нужно – за них нужную интернет страницу самостоятельно создаст CMS, а им необходимо будет только выбрать тип страницы (новости, обзор, статья и т.д.), ввести текст и нажать что-то типа “Опубликовать”. Безусловно, этим функциональность более или менее серьезных информационных систем этого класса не ограничивается. Наиболее известной коммерческой CMS отечественного производства является 1С-Битрикс.

Операционные системы (Operating System)
Представитель системного программного обеспечения (system software). Системное и прикладное (application software) программное обеспечение (ПО) отличаются друг от друга способом использования аппаратных ресурсов вычислительной техники: системное ПО использует ресурсы через встроенное в эти самые ресурсы вспомогательное ПО (firmware), а прикладное ПО уже через программные интерфейсы системного ПО. Операционные системы призваны управлять всеми и планировать использование его ресурсов прикладными программами. Наиболее известными представителями операционных систем являются Microsoft Windows и системы класса UNIX и им подобные, такие как Linux, Mac OS, Android и другие.

Системы реального времени
Системы реального времени, это такие системы, качество работы которых определяется не только тем, что их функции работают корректно с точки зрения заложенной в них логики, но завершают свою работу в установленные временные рамки. Система реального времени не может себе позволить задержки реагирования на предусмотренные внешние воздействия. Другими словами, такая система может прервать текущие вычисления, если они не позволяют адекватно обрабатывать сигналы, поступающие к ней в режиме реального времени. На самом деле этот аспект информационных систем относится уже к режимам функционирования, а не их назначению, поскольку системой реального времени могут быть , и различного рода , в том числе . Диспетчерские системы, работающие в режиме реального времени относят к классу SCADA систем (Supervisory Control And Data Acquisition), которые обязаны обмениваться данными с объектами диспетчеризации строго в соответствии с установленными временными ограничениями.

Если данная статья помогла вам понять, что такое информационная система, и вас интересует, где можно заказать разработку и внедрение автоматизированных информационных систем под ваши требования, то приведенный ниже сайт должен помочь вам этом.

itconcord.ru - создание информационных систем для вашего бизнеса.

В РФ существует порядка 100 государственных информационных систем, они подразделяются на федеральные и региональные. Организация, работающая с какой-либо из этих систем, обязана выполнять требования к защите данных, которые в ней обрабатываются. В зависимости от классификации, к разным информационным системам предъявляются разные требования, за несоблюдение которых применяются санкции — от штрафа до более серьезных мер.

Работа всех информационных систем в РФ определяется Федеральным законом от 27.07.2006 № 149-ФЗ (ред. от 21.07.2014) «Об информации, информационных технологиях и о защите информации» (27 июля 2006 г.). В статье 14 этого закона дается подробное описание ГИСов. К операторам государственных ИС, в которых ведется обработка информации ограниченного доступа (не содержащей сведений, составляющих государственную тайну), предъявляются требования, изложенные в Приказе ФСТЭК России от 11 февраля 2013 г. № 17 «Об утверждении требований о защите информации, не составляющей государственную тайну, содержащейся в государственных информационных системах».

Напомним, что оператор — гражданин или юридическое лицо, осуществляющие деятельность по эксплуатации информационной системы, в том числе по обработке информации, содержащейся в ее базах данных.

Если организация подключена к государственной информационной системе, то приказ ФСТЭК № 17 обязывает аттестовать систему, а для защиты информации должны применяться только сертифицированные средства защиты информации (имеющие действующие сертификаты ФСТЭК или ФСБ).

Нередки случаи, когда оператор информационной системы ошибочно относит ее к ГИСам, в то время как она таковой не является. В итоге к системе применяются избыточные меры по защите. Например, если по ошибке оператор информационной системы персональных данных классифицировал ее как государственную, ему придется выполнить более жесткие требования к безопасности обрабатываемой информации, чем того требует закон. Тем временем требования к защите информационных систем персональных данных, которые регулирует приказ ФСТЭК № 21, менее жесткие и не обязывают аттестовать систему.

На практике не всегда понятно, является ли система, к которой необходимо подключиться, государственной, и, следовательно, какие меры по построению защиты информации необходимо предпринять. Тем не менее план проверок контролирующих органов растет, планомерно увеличиваются штрафы.

Как отличить ГИС от неГИС

Государственная информационная система создается, когда необходимо обеспечить:

реализацию полномочий госорганов;
информационный обмен между госорганами;
достижение иных установленных федеральными законами целей.

Понять, что информационная система относится к государственной, можно, используя следующий алгоритм:

Узнать, есть ли законодательный акт, предписывающий создание информационной системы.
Проверить наличие системы в Реестре федеральных государственных информационных систем . Подобные реестры существуют на уровне субъектов Федерации.
Обратить внимание на назначение системы. Косвенным признаком отнесения системы к ГИС будет описание полномочий, которые она реализует. Например, каждая администрация Республики Башкортостан имеет свой устав, который в том числе описывает полномочия органов местного самоуправления. ИС «Учет граждан, нуждающихся в жилых помещениях на территории Республики Башкортостан» создана для реализации таких полномочий администраций, как «принятие и организация выполнения планов и программ комплексного социально-экономического развития муниципального района», и является ГИС.

Если система подразумевает обмен информацией между госорганами, она также с высокой долей вероятности будет государственной (например, система межведомственного электронного документооборота).

Это ГИС. Что делать?

Приказ ФСТЭК 17 предписывает проведение следующих мероприятий по защите информации к операторам ГИС:

формирование требований к защите информации, содержащейся в информационной системе;
разработка системы защиты информации информационной системы;
внедрение системы защиты информации информационной системы;
аттестация информационной системы по требованиям защиты информации (далее — аттестация ИСПДн) и ввод ее в действие;
обеспечение защиты информации в ходе эксплуатации аттестованной информационной системы;
обеспечение защиты информации при выводе из эксплуатации аттестованной информационной системы или после принятия решения об окончании обработки информации.

Организации, которые подключены к государственным информационным системам, должны выполнить следующие действия:

1. Провести классификацию ИС и определить угрозы безопасности.

Классификация ИС проводится в соответствии с пунктом 14.2 17 приказа ФСТЭК.

Угрозы безопасности информации определяются по результатам

оценки возможностей нарушителей;
анализа возможных уязвимостей информационной системы;
анализа (или моделирования) возможных способов реализации угроз безопасности информации;
оценки последствий от нарушения свойств безопасности информации (конфиденциальности, целостности, доступности).

2. Сформировать требования к системе обработки информации.

Требования к системе должны содержать:

цель и задачи обеспечения защиты информации в информационной системе;
класс защищенности информационной системы;
перечень нормативных правовых актов, методических документов и национальных стандартов, которым должна соответствовать информационная система;
перечень объектов защиты информационной системы;
требования к мерам и средствам защиты информации, применяемым в информационной системе.

3. Разработать систему защиты информации информационной системы.

Для этого необходимо провести:

проектирование системы защиты информации информационной системы;
разработку эксплуатационной документации на систему защиты информации информационной системы;
макетирование и тестирование системы защиты информации информационной системы.

4. Провести внедрение системы защиты информации информационной системы, а именно:

установку и настройку средств защиты информации в информационной системе;
разработку документов, определяющих правила и процедуры, реализуемые оператором для обеспечения защиты информации в информационной системе в ходе ее эксплуатации (далее — организационно-распорядительные документы по защите информации);
внедрение организационных мер защиты информации;
предварительные испытания системы защиты информации информационной системы;
опытную эксплуатацию системы защиты информации информационной системы;
проверку построенной системы защиты информации на уязвимость;
приемочные испытания системы защиты информации информационной системы.

5. Аттестовать ИСПДн:

провести аттестационные испытания;
получить на руки аттестат соответствия.

Существует распространенное мнение, что для прохождения проверки контролирующих органов достаточно наличия организационно-распорядительных документов, поэтому операторы ГИС зачастую пренебрегают внедрением средств защиты. Действительно, Роскомнадзор уделяет пристальное внимание именно документам и реализации организационно-распорядительных мер по защите ПДн в организации. Однако в случае возникновения вопросов к проверке могут быть привлечены специалисты из ФСТЭК и ФСБ. При этом ФСТЭК очень внимательно смотрит на состав технической защиты информации и проверяет правильность составления модели угроз, а ФСБ проверяет реализацию требований, касающихся использования средств криптографической защиты информации.

Олег Нечеухин , эксперт по защите информационных систем, «Контур-Безопасность»

В статье Николая Михайловского, помещенной в этом номере журнала, справедливо отмечается путаница в ИТ-терминологии. Эта путаница охватывает не только понятия «информационная система» (ИС) и «архитектура ИС», она вовсе не безобидна и часто мешает на практике четко определить, что же является предметом разработки в конкретном проекте: ИС, только ее КСА (см. далее) или система (АС) целиком?

Чтобы попробовать прояснить дело, ниже приводятся ключевые определения из нормативных документов и, для сравнения, из источников более общего назначения. Определения выбраны из рабочих материалов автора данной заметки, которые были дополнением к основным материалам курсов для специалистов и руководителей. (Это объясняет наличие комментариев и свободное расположение материала в данной заметке - все же это не глоссарий!) Вот почему об этом говорится: практика неоднократно показывала, что и глоссария недостаточно. Создание общего «понятийного пространства» - хотя бы у десяти слушателей курса - требует еще от получаса до часа обсуждений для получения одинакового понимания таких вещей, как «система», «ИС» и «КСА». Наконец, с сожалением приходится отметить, что за пределами заметки остался материал, который мог бы прояснить, что такое «System engineering», архитектура ПО и другие важнейшие процессы и предметы конструирования, проектирования и использования систем.

Система:

Комплекс, состоящий из процессов, технических и программных средств, устройств и персонала, обладающий возможностью удовлетворять установленным потребностям или целям ().

Примечание: достаточно близко к определению понятия автоматизированная система (АС) в ГОСТ 34.

Автоматизированная система (АС):

В процессе функционирования автоматизированная система представляет собой совокупность комплекса средств автоматизации, организационно-методических и технологических документов и специалистов, использующих их в процессе своей профессиональной деятельности. (Из методических указаний РД 50-680-88 серии стандартов ГОСТ 34 на автоматизированные системы (АС).)

Комментарий.
Последние годы отмечены качественным расширением значения термина «система», отраженым в документах международных комитетов и профессиональных сообществ, ориентированных на ИТ. Наблюдается переход к толкованию, которое даже шире, чем указано в , за счет явного включения компонентов других типов (материалов, методов и др.). В этой связи растет актуальность более широкого применения термина «информационно-управляющая система» (см., например, в ) и более узкого применения термина «информационная система» (см. далее).

Информационная система (ИС):

1) система, предназначенная для сбора, передачи, обработки, хранения и выдачи информации потребителям и состоящая из следующих основных компонентов:

программное обеспечение,
информационное обеспечение,
технические средства,
обслуживающий персонал ().

2) Information system - The collection of people, procedures, and equipment designed, built, operated, and maintained to collect, record, process, store, retrieve, and display information ().

Комментарий.
ИС изначально рассматривается как индифферентная конкретным целям пользователей система, аналогичная АТС, библиотеке общего назначения или справочной службе вокзала, которая предоставляет свои информационные услуги в качестве подсистемы или смежной системы более общей системе: предприятию, городу, отрасли, стране и т.д. (см. ). Еще раз отметим, что слишком часто под ИС понимают самые разные вещи - от КСА до АС.

В стандартах присутствует четкое определение технического понятия «ИТ-система», которое часто и требуется использовать вместо ИС. Так в ГОСТ Р ИСО/МЭК ТО 10000-1-99 определяется

Информационно-технологическая система (IT system):

Набор информационно-технологических ресурсов, обеспечивающий услуги по одному или нескольким интерфейсам. (Это близко к понятию «комплекс средств автоматизации» в методических указаниях РД 50-680-88 из ГОСТ 34, где даны основные положения этого комплекса НД.)

Комплекс средств автоматизации автоматизированной системы; КСА AC:

Совокупность всех компонентов АС, за исключением людей ().

Источники (которые не названы непосредственно в тексте)

Webster?s New World Dictionary of Computer Terms, Fourth edition, 1993.

ГОСТ 34.003-90. Информационная технология. Комплекс стандартов и руководящих документов на автоматизированные системы. Термины и определения.

Д.Мейстер, Дж.Рабидо, Инженерно-психологическая оценка при разработке систем управления. «Советское радио», М. 1970.

Большой англо-русский политехнический словарь, М., «Русский язык», 1991.

Информационные системы в экономике: Учебник / Под ред. Проф. В.В. Дика. - М.: Финансы и статистика, 1996.

ГОСТ Р ИСО/МЭК 12207-99. Информационная технология. Процессы жизненного цикла программных средств. ГОССТАНДАРТ РОССИИ. Москва, 1999.

Зиндер Евгений Захарович ,
главный редактор журнала «ДИС», директор аналитического и конструкторского бюро «Группа 24».
Ему можно написать по адресам:

Классификация ИС. Понятие проекта и проектирования. Введение в методологию построения информационных систем. Объекты и субъекты проектирования ИС.

Классификация методов и средств проектирования ИС. Основные задачи курса

1.1. Понятие информационной системы
Для определения состава и структуры систем и, в частности, информационных, приведем основные понятия (слайд 2) .

Система – совокупность взаимосвязанных элементов, образующая определенную целостность.

Целостность системы – проявление свойства эмерджентности , отражающего принципиальную несводимость свойств системы к сумме свойств отдельных ее элементов, и в то же время зависимость свойств каждого элемента от его места и функции внутри системы.

Элемент системы – часть системы, имеющая определенное функциональное назначение. При этом отдельный элемент какой-либо системы (как и сама система) может также быть элементом другой системы. Сложные элементы систем, в свою очередь состоящие из взаимосвязанных более простых элементов, называют подсистемами .

Структура системы – состав, порядок и принципы взаимодействия элементов системы, определяющие основные свойства системы. Структура – это та часть свойств, которая остается в системе неизменной при изменении ее состояния.

Архитектура системы – совокупность свойств системы, существенных для организации взаимодействия ее составляющих.

Системы значительно отличаются между собой как по составу, так и по целям. Примеры систем, состоящих из разных элементов и направленных на реализацию разных целей, представлены на слайде 3 .

Информационная система (ИС) – это комплекс, состоящий из информационного фонда, а также средств, методов, используемых для хранения, обработки и выдачи информации в интересах достижения поставленной цели (слайд 4) .

Очевидно, многие элементы системы (см. слайд 4 ) являются необязательными. Например, модель объекта может отсутствовать либо отождествляться с базой данных (БД), которая часто интерпретируется как информационная модель предметной области - структурная (для случая табличных, фактографических БД) или содержательная (для случая документальных БД ). Модель объекта и БД могут отсутствовать (а соответственно и процессы хранения и поиска данных), если система осуществляет динамическое преобразование информации и формирование выходных документов, без сохранения исходной, промежуточной, результирующей информации. Но отметим, что если и преобразование данных также отсутствует , то подобный объект не является ИС (он не выполняет информационной деятельности ), и следовательно он должен быть отнесен к другим классам систем (например, канал передачи информации и т. п.). Процессы ввода и сбора данных также являются необязательными, поскольку вся необходимая и достаточная для функционирования АИС информация может уже находиться в БД и составе модели, и т. д.

Приведенное определение информационной системы связано с привычной, но, тем не менее, особой формой целенаправленной деятельности человека - обработкой информации, обеспечивающей повышение эффективности решения задач его основной деятельности. Понятие «системности» здесь присутствует неявно и отражает существо функциональности : состав и структура ИС определяется, исходя из требований к уровню эффективности обслуживания информационных потребностей , прежде всего в части нахождения и обработки тех записей информационного фонда, которые содержат сведения, нужные для эффективного выполнения и управления процессами в сфере основной деятельности. Таким образом, информационная система имеет следующие свойства (слайд 4) :

любая информационная система может быть подвергнута анализу, построена и управляема на основе общих принципов построения систем;
информационная система является динамичной и развивающейся;
при построении информационной системы необходимо использовать системный подход;
информационную систему, так или иначе, следует воспринимать как человеко-машинную систему.

Информация как основной объект обработки ИС

Поскольку основным объектом и продуктом функционирования ИС является информация, необходимо дать определение понятий «данные» и «информация»;

Конструктивность такого определения состоит не столько в том, чтобы декларировать, что контекст есть и его надо использовать (обрабатывать), сколько в том, что система берет данные (сигналы, величины и т.д.) из бесконечно большого множества данных окружающей среды. Следовательно, необходимо выбрать только те, которые соответствуют контексту, т.е. необходимы и достаточны для решения конкретной задачи . Очевидно, что данные в этом случае должны обладать, а точнее (вследствие элементарности (атомарности) того, что называется «данное») должны быть связаны с контекстом, который обычно задается в виде набора отличительных признаков, которые, в свою очередь, также представляют собой некоторый набор данных. Далее для некоторой целевой обработки эти данные обрабатываются прикладной программой (данные связываются с методом обработки, являющимся одной из форм задания контекста) и, в итоге, полученный результат (тоже данные) должен быть связан со способом его использования, что и обеспечит действенность информации для «конечного пользователя» в реальности.

Отсюда следует важный вывод, который предопределяет не только отличия ИС от СУБД, но и подходы к проектированию систем автоматизированной обработки информации: ИС, помимо средств преобразования данных, так или иначе, имеет средства хранения и обработки контекста (при этом контекст – это, естественно, тоже данные, но выполняющие роль метаданных – данных о характере обрабатываемых данных), в том числе, как самостоятельного объекта.
Если бы назначением информационных систем было только хранение и поиск данных в массивах записей, то структура системы и базы данных была бы простой. Причина сложности в том, что практически любой объект характеризуется не только параметрами-величинами, но и взаимосвязями частей или состояний. Кроме того, как отмечалось выше, сам по себе отдельный элемент данных (величина) приобретает смысл (значение) только тогда, когда связан с природой значения (соответственно, другими элементами данных), что и позволит его интерпретировать.

Поэтому физическому размещению данных (и, соответственно, определению структуры физической записи) должно предшествовать описание логической структуры предметной области – построение модели соответствующего фрагмента реального мира, выделяющей только те объекты, которые будут интересны будущим пользователям, и представленные только теми параметрами, которые будут значимы при решении прикладных задач. Такая модель будет иметь очень мало физического сходства с реальностью, но будет полезна как представление пользователя о реальном мире . Причем это представление будет задаваться для неадекватной человеку жесткой вычислительной среды с числовым представлением информации, но описываться удобными для пользователя средствами.

Такой подход является компромиссом: за счет предварительно определяемого множества абстракций , общих для большинства задач обработки данных, обеспечивается возможность построения надежных программ обработки. Пользователь, используя ограниченное множество формальных, но достаточно знакомых понятий , выделяя сущности и связи, описывает объекты и связи предметной области; программист, используя такие типовые абстрактные понятия (как, например, числа, множества, агрегаты данных), определяет соответствующие информационные структуры. Система управления данными, используя двоичные формы представления типизированных данных, обеспечивает эффективные процедуры хранения и обработки данных.

При любом методе отображения предметной области в машинных базах данных (БД) в основе отображения лежит фиксация (кодирование) понятий и отношений между понятиями. Абстрактное понятие структуры ближе всего находится к так называемой концептуальной модели предметной среды и часто лежит в основе последней.

Понятие структуры используется на всех уровнях представления предметной области и реализуется как:

структура информации – схематичная форма (обеспечивающая переход к атрибутивная форме) представления сложных композиционных объектов и связей реальной предметной области (ПрО), выделяемых как актуально необходимые для решения прикладных задач, в общем случае без учета того, будут ли для ее решения использованы средства программирования и вычислительные машины. Эффективность здесь определяется уровнем абстрагирования, а также полнотой и точностью представления свойств посредством выбранной системы характеристик;
структура данных - атрибутивная форма представления свойств и связей ПрО, ориентированная на выражение описания данных средствами формальных языков (т. е. учитывающая возможности и ограничения конкретных средств с целью сведения описаний к стандартным типам и регулярным связям). Эффективность в этом случае связывается с процессом построения программы («решателя» прикладной задачи) и, в каком-то смысле – с эффективностью работы программиста;
структура записей – целесообразная (учитывающая особенности физической среды) реализация способов хранения данных и организации доступа к ним как на уровне отдельных записей, так и их элементов. Эффективность в этом случае связывается с процессами обмена между устройствами оперативной и внешней памяти и обеспечивается избыточностью данных, искусственно вводимой для обеспечения функциональной эффективности отдельных операций (например, поиска по ключам).

Основные компоненты ИС (слайд 6)

Основной и определяющей составляющей любой информационной системы являются функционально взаимосвязанные комплексы данных и процедур их обработки. Отметим, что эти комплексы ни по отдельности, ни вместе еще не создают той целостности , которая свойственна системам. Системные свойства проявляются, когда ИС рассматривается в динамике взаимосвязи со средой, т. е. когда существенными становятся факторы управляемости и адаптивности к изменяющимся внешним условиям, устойчивости во времени. Именно поэтому любая система, помимо функциональных компонент - основных с точки зрения назначения системы, необходимо включает организационные и обеспечивающие компоненты, назначением которых является создание необходимых условий для функционирования, и в том числе формирование субъектов управления. В свою очередь, ИС – это составная часть некоторой большей системы, обеспечивающая достижение какой-либо конкретной цели в деятельности человека.

Функциональные подсистемы реализуют и поддерживают модели, методы и алгоритмы обработки информации и формирования управляющих воздействий в рамках задач предметной области, т. е. состав и назначение функциональных подсистем зависит от предметной области особенностей использования ИС. На (слайде 6) перечислены некоторые области, функциональность которых кажется достаточно очевидной. Отметим только, что подсистема информационной поддержки так или иначе есть в составе любой деятельности, так как именно она определяет качество выполнения научно-исследовательских (в том числе маркетинговых) работ, конструкторскую и технологическую подготовку производства.

Состав обеспечивающих подсистем достаточно стабилен и обычно мало зависит от предметной области использования ИС. Отметим следующие компоненты:

информационное обеспечение (информационный фонд) , совокупность данных, определяющих не только практически значимую (целевую) информацию, но и способы ее организации (метаинформацию ), а также форму представления;
техническое обеспечение - физические компоненты системы, такие как внешняя память, технические и вычислительные средства, обеспечивающие непосредственно обработку и взаимодействие пользователя с ИС;
программное обеспечение – совокупность программных компонент регулярного применения, необходимых для решения функциональных задач и программ, позволяющих наиболее эффективно использовать вычислительную технику, обеспечивая пользователям наибольшие удобства в работе;
математическое обеспечение – совокупность методов, моделей и алгоритмов функциональной (целевой) обработки информации, используемых в системе;
лингвистическое обеспечение (ЛО) – это совокупность языковых средств, обеспечивающих гибкость и многоуровневость представления и обработки информации в АИС. Обычно ЛО включает языки запросов и отчетов, специальные языки определения и управления данными, обеспечивающие адекватность внутреннего представления и согласование внутреннего и внешнего представлений. ЛО в наибольшей степени зависит от особенностей предметной области.

Организационные подсистемы также относятся к обеспечивающим, но направлены в первую очередь на обеспечение эффективной работы персонала и системы в целом, поэтому могут быть выделены отдельно. Отметим, что разработка ИС должна начинаться именно с организационного обеспечения: обоснования целесообразности системы, экономических показателей, определяющих ее деятельность, состава функциональных подсистем, организационной структуры управления, технологических схем преобразования информации, порядка проведения работ и т. д.