Специалисты, занятые в сфере разработки и эксплуатации АИС, все чаще начинают задумываться о степени эффективности применяемых АИС. Некоторые специалисты считают, что средства автоматизации экономической деятельности далеки от идеала, так как в перспективе в экономических системах должна решаться практически не решаемая задача — необходимо обрабатывать бесконечное количество информации с бесконечным разнообразием логических процедур за бесконечно малое время. При этом дополнительные трудности в обеспечение эффективности АИС вносит и противоречие между тенденцией к усложнению функций программ, с одной стороны, и стремление к упрощению их освоения и использования — с другой.
При создании АИС следует предусматривать эффективность не столько экономическую, сколько функциональную, так как хороший уровень функциональности обусловливает, как правило, хорошие экономические показатели АИС. В связи с этим особенно актуальным становится вопрос, насколько созданная АИС отвечает задачам информационного обеспечения фирмы, насколько информационная продукция и услуги отвечают необходимым требованиям. Следует определить направление, по которому можно максимально близко подойти к идеалу построения и функционирования АИС.
Госстандарт России совместно с Минэкономразвития России и Минпром науки России по поручению Президента Российской Федерации и Правительства Российской Федерации разработали проект «Концепции национальной политики России в области качества продукции и услуг». В «Концепции» относительно качества информационной продукции, в частности, указывается, что качество информационной продукции должно обеспечивать решение задач, связанных с развитием современных информационных технологий и отечественной индустрии информации. С этой целью необходимо обеспечивать высокое качество средств информатизации, телекоммуникаций и связи, микроэлектронной и компьютерной техники. Именно поэтому предприятия стремятся добровольно сертифицировать свои системы качества на соответствие их требованиям международных, национальных и других стандартов и нормативных документов. Сертификация АИС — это разновидность оценки качества АИС или ее компоненты, состоящей в определении соответствия данной АИС или ее компонента установленным требованиям конкретного стандарта или другого нормативного документа. Сертификация только подтверждает (или не подтверждает), что АИС удовлетворяет (или не удовлетворяет) официально установленным требованиям. При сертификации не определяют уровень качества АИС или технический уровень компонент АИС, а только подтверждают, что качество данного образца — ЭВМ, принтера, концентратора и др. не хуже предусмотренного нормативной документацией. К числу сложных вопросов сертификации следует отнести, прежде всего, отсутствие в настоящее время системы нормативов по качеству АИС и ее отдельных компонент, в частности, информационного и ПО.
Задавайте вопросы нашему консультанту, он ждет вас внизу экрана и всегда онлайн специально для Вас. Не стесняемся, мы работаем совершенно бесплатно!!!
Также оказываем консультации по телефону: 8 (800) 600-76-83, звонок по России бесплатный!
Основа обеспечения качества АИС — ее методология. Методология АИС — это учение о принципах, методах и средствах решения теоретических и практических задач создания и функционирования систем и их компонентов. АИС относятся к классу сложных систем. В силу данного свойства успешность работ по созданию АИС и ее качество в значительной мере зависят от наличия методологии в арсенале разработчиков. Методология позволит обеспечить необходимый уровень качества функционирования, экономию ресурсов при ее создании и эксплуатации и обеспечит тем самым необходимую эффективность системы.
Принципы построения и функционирования АИС. Построение и функционирование АИС основывается на соблюдении определенных принципов. В решении практических задач эти принципы в той или иной мере могут относиться ко всем или отдельным этапам жизненного цикла АИС. Бесспорно то, что в процессе создания и эксплуатации системы игнорирование этих принципов может привести к отрицательным результатам. К основным можно отнести следующие принципы.
Принцип системности. Этот принцип — один из основополагающих. Он определяет подход к созданию и эксплуатации АИС как к целостному функциональному объекту. Требуется выявить многообразие связей между структурными компонентами АИС, обеспечивающими целостность системы, установить цели, задачи, функции и другие системообразующие признаки системы. Принцип системности обусловливает анализ АИС на уровне макро и микро-подхода. При макро-анализе АИС или ее компоненты рассматриваются как часть системы более высокого уровня. Особое внимание уделяется организационным, технологическим и информационным связям с системами, задающими цели и алгоритм функционирования АИС. Микроанализ обусловил изучение структуры АИС, ее компонентов в аспекте их функциональной направленности. Системный подход позволяет применить математическое описание, изучить различные свойства элементов АИС для ее развития.
Принцип развития. На стадиях создания АИС в ней должна быть заложена возможность постоянного добавления и обновления функций и средств их обеспечения. Система должна постоянно наращивать свои вычислительные ресурсы, программные продукты, постоянно расширять и обновлять круг задач и свои БД. Она должна иметь простую и вместе с тем адаптивную структуру это значит, что функционирование системы должно гибко реагировать на изменяющиеся внешние воздействия и приспосабливаться к ним.
Принцип совместимости. При создании АИС следует предусмотреть механизм ее совместимости с другими системами, как по уровням иерархии (соподчинения), так и между системами различных классов. Для обеспечения указанных свойств проектировщики должны обеспечить совместимость системы на информационной, технической, программной и организационной платформах. При создании АИС наблюдается пересечение взаимовыгодных интересов разработчиков системы и специалистов информационного предприятия. При этом служба поддержки и развития системы должна хорошо разбираться в бизнесе информационного производства, а специалисты других подразделений информационной фирмы — хорошо знать методы эффективного использования системы.
Принцип стандартизации и унификации. С точки зрения экономии ресурсов при проектировании и эксплуатации целесообразно применять типовые, унифицированные и стандартизированные компоненты — программные модули контроля достоверности входных документов, классификаторы объектов управления на технологическом уровне, кодификаторы дефектов и др.
Принцип эффективности. Этот принцип заключается в достижении рационального соотношения между затратами на создание АИС и целевым результатом ее функционирования. Причиной для создания и внедрения системы на предприятии (фирме) должна быть экономическая необходимость, а не просто желание получить образец новой технологии. Необходимо соотносить затраты на проектирование АИС и возможный возврат этих затрат за определенный период времени. Объем финансирования системы должен определяться соображениями финансовой выгоды предприятия.
К организационно-технологическим можно отнести несколько разновидностей принципов. Приведем здесь несколько наиболее применяемых принципов.
Принцип формализации состоит в необходимости корректного методического подхода к решению задач создания АИС, применения формальных методов моделирования изучаемых и проектируемых процессов, связанных с созданием системы.
Принцип абстрагирования состоит в выделении наиболее существенных признаков АИС и преднамеренного исключения второстепенных характеристик системы. Это необходимо для упрощения анализа и удобства синтеза, как системы в целом, так и ее отдельных компонентов.
Принцип концептуальной общности заключается в строгом следовании единой методологии на всех этапах создания АИС и ее подсистем.
Принцип непротиворечивости и полноты — состоит в необходимости наличия полного состава элементов АИС и гармонизации их взаимодействия между собой.
Принцип независимости данных — предусматривает, что модели данных АИС должны быть изучены и спроектированы независимо от технологии их обработки. Кроме того, должны быть независимыми также и физическая структура данных, и их распределение на внешних накопителях ЭВМ.
Принцип стабильности решений — состоит в необходимости следовать принятым решениям по исследованию, проектированию и внедрению АИС до логического завершения соответствующей задачи. Только при полной уверенности в необходимости и целесообразности изменения параметров системы по обоюдному согласию разработчика и заказчика в решение может быть внесена корректировка.
Объект, предмет и фазы существования АИС. В методологии принципиальное значение приобретает определение ее объекта и предмета. В общем случае при определении объекта необходимо учитывать конкретный класс реальных объектов. В методологии АИС в категорию объекта привносится своя специфика. Здесь объект — характер системы информационного сопровождения для решения задач управления экономическим предприятием. Объект АИС — это совокупность информационных потоков, реализующая информационное обеспечение задач системы управления. При определении предмета следует исходить из того, что основное отличие предмета от объекта состоит в том, что в предмет включаются только основные, существенные характеристики, взятые с позиции исследования объекта, в нашем случае в аспекте методологии АИС. Предмет АИС — это совокупность свойств, структуры и закономерностей процессов АИС, изучение и применение которых приводит к улучшению качества АИС.
Определение логики организации и построения АИС базируется на выборе и координации системообразующих признаков, которыми обладает эта система в силу своего содержания. К системообразующим признакам АИС, прежде всего, относятся следующие категории: цель, задачи, функции, структура, технология функционирования, эффективность, взаимосвязь и взаимодействие АИС в рамках контура системы управления и с внешними АИС и др. В контексте методологии в структуру АИС могут быть включены компоненты ее обеспечивающей и функциональной частей. В данном случае к структуре относится расширительный перечень категорий, в той или иной мере имеющий отношение к методологии системы. Это могут быть вопросы устойчивости, надежности, целостности структуры, условий взаимодействия с внешней средой и др.
В методологии АИС, в частности в определении целей АИС, следует учитывать фазы ее существования. В принципиальном отношении фазы идентифицируются, как периоды в структуре существования АИС и могут быть определены в форме жизненного цикла. Жизненный цикл АИС — это последовательность временных фаз, отображающих форму существования системы. Структура жизненного цикла АИС представляется в виде иерархии, по уровням которой распределены фазы, стадии и этапы.
Вполне естественно, что самый длительный период — эксплуатация системы. На данном этапе возвращаются затраченные средства на создание АИС. Отсюда основная цель АИС на этапе эксплуатации — информационное обеспечение решения задач пользователей в соответствии с установленными требованиями.
Таким образом, структурные компоненты жизненного цикла предопределяют систему характеристик АИС. При этом взаимосвязь признаков обусловлена характером связи компонентов жизненного цикла системы, например, цель функционирования АИС дифференцируется на подцели — цель внедрения и цель эксплуатации АИС.
Решение задач АИС невозможно без применения соответствующих методов и средств. Принципиальная категория методологии — метод АИС. Метод АИС — это совокупность способов (приемов) решения задач построения, эксплуатации и развития ИС. В решении задач АИС возможно применение самого широкого спектра методов описательного, формального, экспериментального характера.
К общим методам АИС можно отнести следующие:
• экономические, осуществляемые путем создания экономических условий, материально стимулирующих специалистов создавать и эксплуатировать АИС заданного уровня качества;
• административные, осуществляемые посредством обязательных для исполнения законов, указов, директив, приказов и других регламентирующих документов общего характера, направленных на развитие АИС;
• социально-идеологические, включающие морально-этические, психологические и другие характеристики сознания работников, способствующие улучшению АИС и др.
Для реализации методов АИС необходимо применять комплекс соответствующих средств. Средства АИС — это совокупность ресурсов информационного, технического, программно-математического и организационно-правового характера, которые применяются для решения задач АИС. К средствам этой системы относятся различные категории, в частности информационные, технические, программные, математические, организационные, правовые, эргономические и др. Вместе с другими категориальными компонентами эти средства наполняют структуру методологии АИС, в частности создания и функционирования АИС.
К этим средствам, например, можно отнести:
• нормативную и техническую документацию (стандарты, технические условия, руководящие материалы и другие документы), регламентирующую хозяйственную политику в области создания, требования к показателям надежности АИС, а также функции управления и организацию проектирования и эксплуатации АИС;
• программные продукты различного класса и назначения, встраиваемые в структуру АИС;
• модели и алгоритмы для обеспечения параметров АИС и улучшения ее функционирования;
• специальные эргатические механизмы комплексного уровня, в частности системы управления качеством АИС и др.
В настоящее время в практике применяются различные формы, методы и средства АИС на всех фазах ее жизненного цикла — создания, эксплуатации и развития.
Концептуальное моделирование АИС
На этапе дескриптивного моделирования прорабатывается концептуальное представление о принципах, структуре, основных свойствах и порядке построения АИС, методах и средствах создания системы и др. Результат дескриптивного моделирования — дескриптивная модель АИС. Дескриптивная модель АИС — это совокупность существенных характеристик АИС или ее компонентов, отображенная средствами естественного языка. Для создания дескриптивной модели проводятся исследование и разработка методов изучения АИС.
В общем случае перед началом моделирования формулируются априорные требования, предъявляемые к системе. Эти требования должны обозначить функциональные и структурные аспекты построения АИС, способы взаимосвязи и режимы взаимодействия подсистем АИС по основным платформам совместимости — информационной, программной, аппаратной и др. В связи с этим возникает необходимость определения требований к самим методам изучения АИС.
Любая организация разработчик определяет и устанавливает свою сеть процессов и интерфейсов и управляет ею в соответствии с нормативными документами — стандартами, руководящими техническими материалами, техническими условиями и др. Это входит в концептуальную основу стандартов серии 180 9000, а также государственных стандартов.
К основным государственным стандартам, регламентирующим вопросы создания АИС, относятся:
• стандарты на автоматизированные системы «Информационная технология» (ГОСТ серии 34);
• система стандартов АСУ (ГОСТ серии 24);
• единая система программной документации (ГОСТ серии 19);
• единая система конструкторской документации (ГОСТ серии 2). Стандарты — это регламент в следующих ситуациях создания АИС:
• выполнение руководящих положений по обеспечению качества — АИС должна повысить свою собственную эффективность, чтобы выполнить рациональным способом требования к качеству информационной продукции;
• заключение контракта между поставщиком (разработчиком) АИС и потребителем (заказчиком) — грамотный заказчик обычно требует, чтобы определенные характеристики АИС стали частью системы качества продукции заказчика, указывая при этом конкретную модель обеспечения качества;
• утверждение результатов разработки АИС заказчиком — это очень распространенная ситуация. Вместе с тем, разработчик может получить экспертное заключение или сертификат АИС у соответствующего официального органа перед предъявлением и сдачей системы заказчику;
• сертификация или регистрация АИС третьей стороной — в этой особой ситуации АИС оценивает орган по сертификации, и фирма разработчик берет на себя обязательства поддерживать заданный уровень АИС для других потенциальных заказчиков.
Разработчик может выбрать любой из двух способов использования стандартов серии 180 9000: способ, мотивированный заинтересованным лицом, т.е. фирмой заказчиком (поставщик изначально вводит систему качества АИС как ответ на непосредственные требования потребителей) и способ, мотивированный руководством фирмы разработчика (именно руководство фирмы разработчика проводит работы по определению будущих потребностей и тенденций рынка АИС). Поставщик может применять стандарты ИСО 9001, 9002 или 9003 как модель обеспечения качества для подтверждения работоспособности АИС с целью получения сертификата.
Свойства АИС. На этапе дескриптивного моделирования разрабатывается концептуальное представление будущей АИС. В инструментарий дескриптивного моделирования входят следующие достаточно известные методы исследования: теория управления, теория надежности, квалиметрия, определение, сравнение, анализ, синтез, индукция, дедукция, классификация, редукция, системный подход, семиотика, лингвистика и др. [30,43,63]. Каждый из указанных методов выбирается и применяется в соответствии с характером и этапом решаемой задачи. Так, например, при разработке ИПЯ может быть применен метод кластер анализа близости языковых групп предметной области соответствующей экономической задачи. Для составления определения нового понятия могут быть привлечены средства лингвистики и семиотики. При этом выявляется набор универсальных и специфических свойств, присущих рассматриваемому понятию.
Обеспечение полноты изучения АИС вызывает необходимость системного подхода. Выявление свойств можно выполнить методом классификации АИС. Основанием деления выбираются признаки, существенные с позиций характера решаемой задачи в семантическом, синтаксическом и прагматических аспектах. Рассмотрим фрагмент классификации свойств. Каждое из свойств, представленных в таблице, в свою очередь, может быть дифференцировано на ряд под свойств. Например, процессы обработки информации выполняются, в частности, путем реализации арифметических, логических, а также смешанных операций, как на уровне отдельного этапа, так и на уровне АИС в целом. При этом каждый из указанных видов операций состоит из набора подопераций, например, арифметические — из сложения, вычитания и т д., индивидуализируя при этом свойства АИС. Это согласуется с общетеоретическими представлениями о строении систем, и вызывает необходимость учета иерархичности свойств АИС. Вместе с тем указанная индивидуализация обусловливает и связь между свойствами технологии, например, само выполнение арифметических, логических операций, взятых по отдельным этапам, а также по АИС в целом реализуется лишь при наличии многосторонних связей. Таким образом, рассматриваемый технологический процесс характеризуется много связностью, системностью.
Семантические свойства характеризуют, в частности, степень соответствия АИС характеру задач, решаемых системой. С учетом семантических свойств можно идентифицировать любой технологический процесс. С семантических позиций существенным является рассмотрение элементов понятийного аппарата. Так, например, понятие «качество обработки информации АИС» можно определить методом классификации и выделения группы свойств процесса обработки.
Если за признаки понятия «качество обработки информации АИС» принять, например, «свойство», «результат», «цель», «соответствие требованиям», то путем классификации можно последовательно выделить основные существенные свойства рассматриваемой парадигмы.
В частности:
• качество обработки информации АИС есть совокупность свойств, отображающих сущность процесса обработки;
• качество процесса обработки и качество ее результата производной информации имеют как общие, так и специфические свойства и находятся в диалектическом единстве;
• качество процесса обработки и ее результат должны соответствовать целям системы управления;
• качество процесса обработки устанавливает степень соответствия процесса установленным требованиям, которые в общем случае определяются целевым функционированием системы управления.
На основе этих четырех свойств конструируется определение понятия. Качество обработки информации АИС это совокупность свойств процесса обработки информации АИС, которая определяет степень соответствия процесса обработки и его результатной информации целевому функционированию системы управления. Под системой управления в данном определении подразумевается широкий класс систем персонал АИС, руководство фирмы, нормативные документы и др. Разумеется, приведенная здесь конструкция определения иллюстративна.
При рассмотрении синтаксических свойств АИС выступает не только как иерархичная, но и как многосвязная структура. С точки зрения масштаба применения АИС может иметь широкий диапазон от всей иерархии народного хозяйства до отдельного рабочего места. Периодичность обработки и выдачи производной информации абонентам может заключаться в диапазоне от одного часа до пяти лет, но при любой периодичности АИС должна обеспечить своевременную выдачу производной документации, то есть за время, не превышающее периода анализа документации и выработки решения в рамках циклах управления. Существенным признаком АИС является устойчивость структуры, которая может быть детерминированной, вероятностной, хаотической и смешанной. В практическом отношении приходится встречаться с вероятностным и (или) смешанным видом устойчивости структуры. Специфика всей структуры АИС обладает вероятностным характером, так как элементы структуры в процессе функционирования могут отклоняться от установленных требований ошибки исполнителей, отказы ЭВМ и др.
В методологии принципиальным моментом является выделение свойств моделей и их использование в решении задач АИС. К таким свойствам, прежде всего, следует отнести изоморфизм и гомоморфизм моделей. Результаты разработки и исследования моделей распространяются на оригинал, то есть объект моделирования. С логической точки зрения подобное распространение основано на отношениях изоморфизма и гомоморфизма между моделью и объектом. Посредством модели отображается изоморфный либо гомоморфный образ объекта. При изоморфности модель и объект находятся в отношении равенства, те. свойства объекта могут быть перенесены на модель, и наоборот, свойства модели могут быть отнесены к объекту. При гомоморфности свойства модели могут быть перенесены на объект, но не наоборот Объект или прообраз модели всегда богаче по набору свойств, чем его модель Данное явление определяется свойством редукции модели, заключающееся в том, что модель всегда неполно отображает свойства моделируемого объекта. Это обусловлено субъективными и объективными причинами. К субъективным причинам можно отнести, в частности, естественное желание разработчика сократить время на исследование, уменьшить расход ресурсов на его выполнение и др. Объективной причиной в данном случае является невозможность в методологическом плане выявить полный состав свойств изучаемого объекта и перенести его на соответствующую модель. Таким образом, выявление свойств моделей и их объектов позволяет исследователю и разработчику АИС корректно строить модели, избегать принципиальных ошибок, минимизировать ресурсы и тем самым обеспечить необходимую эффективность решаемых задач.
Семантические и синтаксические свойства тесным образом связаны с прагматическими свойствами АИС. В этой связи необходимо учитывать возможность пересечения показателей, например оценки надежности и эффективности с показателями оценки качества.
В решении практических задач структура АИС может быть представлена в функциональном и обеспечивающем аспектах. Функциональный аспект определяется содержанием задач АИС по обработке информации. С целью обеспечения установленных функциональных требований почти каждый этап технологии сопровождается контрольными операциями на соответствие операций обработки предъявляемым нормам, правилам, инструкциям со стороны системы управления.
При рассмотрении структуры АИС в обеспечивающем аспекте можно выделить следующие ее блоки: документационно-информационный, технологический, программный и организационный. Каждый из указанных блоков состоит, в свою очередь, из-под блоков, под блоки из элементов. Отказ какого-либо элемента может быть причиной дефекта обработки. Отсюда возникает действие факторов документационно-информационного, технологического, программного и организационного характера, негативно влияющих на уровень качества обработки. Так, например, низкий уровень унификации обрабатываемой документации может обусловить увеличение ошибок на этапе ввода данных в ЭВМ, затруднить анализ выходной документации на этапе принятия решения.
В общем случае функциональная эффективность технологического процесса может быть отображена такими показателями, как «пропускная способность АИС» и «производительность АИС». Пропускная способность АИС это обобщенный показатель качества АИС, отображающий способность технологии АИС выполнить обработку определенного объема информации в единицу времени. Понятие «обработка» здесь подразумевает широкий спектр процедур — проведение расчетов по бухгалтерским документам, идентификацию, обработку и помещение поисковых образов документов в документальную базу данных, сканирование и размещение документов в базе данных и др. Понятие «производительность АИС» более ориентировано на конкретную целевую функцию АИС — выдачу результатной информации пользователю. Производительность АИС — это обобщенный показатель качества АИС, отображающий способность технологии АИС производить определенный объем информационной продукции в единицу времени. Относительно временного периода производительность в общем случае должна быть такой, чтобы можно было обеспечить абонентов производной документацией в сроки, позволяющие выполнить анализ документов и своевременно принять решение в рамках цикла управления. Производительность, рассматриваемая, как показатель качества технического плана достаточно хорошо характеризует техническое состояние АИС. Вместе с тем, не всегда и не везде соответствие установленным требованиям можно определить по одному техническому показателю, так как увеличение производительности может быть оправдано до определенных границ, очертить которые можно путем привлечения соответствующих экономических показателей. Таким показателем может быть, например, себестоимость обработки информации АИС (обобщенный показатель АИС, отображающий объем финансовых затрат на обработку (производство) приведенной единицы информации. На основе себестоимости можно определить уровень целесообразности развития функциональных характеристик АИС. Другим представлением целесообразности развития функциональных свойств АИС может выступать задача оптимизации качества АИС.
В измерении ценности информации существует два направления — с позиций статистической теории информации и с позиций семантической теории информации. На практике ценность информации обычно определяется как ее прагматическое свойство. С позиций семантической теории информации мера и ценность информации определяется тезаурусом, или уровнем знания конкретного получателя. То есть полезность данной информации для достижения конкретной цели зависит от способности получателя информации к ее восприятию.
С точки зрения статистической теории информации количество и качество информации зависит не от особенностей ее получателя, а от объективных свойств АИС и объекта, по которому представлена информация. Такой подход позволяет решать задачи, в частности разрабатывать методики оценки качества АИС, инвариантные к широкому классу АИС.
Принципы квалиметрии АИС. Квалиметрию можно идентифицировать как методологическую дисциплину с комплексом различных методик, относящихся в общем случае к гносеологии — теории познания. Вместе с тем она считается также и прикладной теорией познания качества всевозможных объектов исследования. Квалиметрия таких объектов, как АИС, базируется на измерении и отображении качества через количество. Квантификация свойств происходит путем придания числовой формы интенсивности проявления свойств по отдельным компонентам АИС и по системе в целом.
Сформулируем принципы квалиметрии АИС:
1. Обоснованность оценки — оценка качества выполняется только для такой АИС, которая способна выполнять полезные функции в соответствии со своим назначением. Если АИС не соответствует основным требованиям, например ее информационная продукция никем не востребована, то оценка АИС в принципе становится проблематичной.
2. Системность оценки — оценка качества производится посредством системы показателей. Система показателей имеет свойство иерархичности. Показатель любого уровня обобщения определяется соответствующими показателями предшествующего иерархического уровня. Самым низким иерархическим уровнем показателей следует понимать единичные показатели. Более высокие иерархические уровни составляют групповые, интегральные, обобщенные и комплексные показатели качества.
3. Унифицированность единиц измерения — при оценке качества двух и более АИС все разно-размерные показатели должны быть преобразованы и выражены в унифицированных единицах измерения для обеспечения сопоставимости показателей.
4. Обязательность определения весомости показателей — при определении обобщенного показателя качества каждый показатель отдельного свойства должен быть скорректирован коэффициентом его весомости (значимости).
5. Одинаковость суммы значений коэффициентов весомости — сумма численных значений коэффициентов весомости всех показателей на любых иерархических ступенях оценки имеет одинаковое значение, в частности, 1 (единица) или 100 %.
6. Учет эмерджентности в оценке — качество АИС в целом обусловлено качеством ее составных частей. При рассмотрении качества АИС в целом соблюдается условие ее эмерджентности, то есть синтез АИС формирует новые свойства, которые не принадлежат ни одному из элементов системы в отдельности.
7. Устранение дублирующих показателей — при количественной оценке качества, особенно по комплексному показателю АИС, недопустимо использование взаимообусловленных и, следовательно, дублирующих показателей одного и того же свойства.
8. Обязательность эталона — квалиметрия АИС и ее информационной продукции не может быть выполнена без наличия эталона для сравнения, то есть без базовых значений показателей, определяющих свойства и качество в целом. Абсолютные значения отдельных показателей качества не являются оценочными. Для количественной оценки качества необходимо знать значения фактических показателей качества относительно других показателей или другого аналогичного образца.
9. Приоритет заказчика в оценке — при оценке АИС и ее продукции приоритет в выборе определяющих показателей остается за потребителем. В силу того что полезный эффект от АИС достигается при ее эксплуатации, при оценивании преимущественно используются показатели потребителя. Эти показатели характеризуют способность АИС удовлетворять определенные потребности в соответствии с ее назначением.
10. Достоверность оценок — квалиметрия АИС обязана давать методы достоверной квалификационной и количественной оценки качества различных классов АИС. В отношении оценки информационной продукции проблема состоит в том, что у потребителей и производителей продукции интересы существенно различаются. Производитель не всегда заинтересован и часто не может создавать продукцию улучшенного качества, а продавать ее он стремится по наиболее высокой цене. Потребитель же заинтересован в дешевой продукции, обладающей в то же время хорошим качеством. Задача квалиметрии АИС — разрабатывать такие методы, приемы и средства оценивания качества продукции, которые учитывают общие интересы, т. е. интересы потребителей и производителей.
11. Универсальность оцениваемых свойств — в оценке АИС приоритетным является определение потребительских свойств АИС не отдельным потребителем, а группой потребителей. Существуют универсальные и специфические свойства АИС. Всеобщность потребительских свойств обусловлена существованием группы людей с одинаковыми требованиями к системе. Вместе с тем, в силу объективности специфических свойств АИС следует учитывать и необходимость учета отдельного заказчика с его индивидуализированными требованиями к системе и ее компонентам, например к программному обеспечению.
12. Ограниченность состава свойств АИС — в методологическом аспекте невозможно выявить полный состав свойств АИС. В практической задаче количественная оценка качества осуществляется не по всем возможным показателям, характеризующим свойства АИС, а по нескольким наиболее значимым, определяющим, репрезентативным показателям. Этот набор показателей определяется условиями решения конкретной задачи.
Вышеперечисленные методологические принципы квалиметрии АИС не исчерпывают всех концептуальных положений этой проблемы. Однако они являются основополагающими при решении общих и частных вопросов, связанных с методами оценки АИС.
Качество информационной продукции можно оценить через количественное измерение результата функционирования АИС. Это означает, что пользователь оценивает АИС, прежде всего через ее основной результат— информационную продукцию и услуги. Отсюда можно принять, что качество информационной продукции — это совокупность свойств информационной продукции, устанавливающих степень ее соответствия информационным потребностям пользователей. Степень удовлетворения потребностей абонента через совокупность свойств информационной продукции является одним из важнейших показателей качества АИС. Этот показатель по существу определяет условия решения задач построения и эксплуатации АИС. Следует отметить, что отношение к качеству АИС со стороны отдельного пользователя и со стороны группы пользователей не всегда совпадает, так как сюда привносятся субъективные и относительно объективные оценки АИС.
В современное содержание понятия о качестве АИС входят не только функциональные потребительские свойства (мощность ЭВМ, их быстродействие, производительность, степень автоматизации технологии обработки данных и т.д.), но и различные технологические свойства, а также такую характеристику, как надежность, включающую в себя безотказность, долговечность, ремонтопригодность АИС и ее компонентов и т. п. Немаловажное значение имеют эргономические особенности системы, уровень стандартизации и унификации ее компонентов, экологичность, безопасность эксплуатации технических средств и другие свойства.
Экономическая оценка АИС. Информационная система как генератор информационной продукции и услуг включает в себя то, что специалистам необходимо получить, или то, за что они захотят заплатить. Следовательно, количественная оценка потребности в АИС осуществляется через потребительную стоимость ее удовлетворения. А лучшей для каждого потребителя АИС будет та, которая дает возможность получить наибольший положительный эффект при меньших затратах. Способность АИС удовлетворять конкретные потребности обусловливает ее полезность. Полезность в свою очередь оценивается потребительной стоимостью, зависящей в основном от уровня потребительских свойств. Таким образом, совокупность основных потребительских свойств составляет определенное качество АИС. Следовательно, потребность в АИС взаимосвязана с ее качеством через назначение, полезность, потребительские свойства и потребительную стоимость АИС как разновидности продукции.
Потребности в АИС и ее компонентах характеризуются стоимостью потребления, в которую входят цена, расходы в процессе эксплуатации, возможные затраты на обеспечение безопасности, необходимость и возможность получения экономического эффекта от эксплуатации АИС и т.д. При этом принципиальное положение занимает экономическая оценка качества АИС. Экономическая оценка качества АИС — это совокупность процедур по определению экономического уровня АИС путем соотношения достигаемого положительного эффекта к суммарным затратам финансовых средств на приобретение (или создание) и эксплуатацию АИС. Это верно с позиций заказчика, так как именно заказчик получает полезный эффект. Основная потребность разработчиков АИС как производителей информационного товара — в реализации АИС и получении прибыли. Вместе с тем надо учитывать и случаи, когда предприятие одновременно является и заказчиком и разработчиком АИС.
Исходя из жизненного цикла АИС, оценка качества может быть выполнена на этапе ее проектирования, на этапе ее построения и на этапе ее эксплуатации. Кроме того, оценка качества АИС может быть выполнена и на этапе выбора лучшего варианта среди других объектов подобного класса. Определить количественную значимость оценки качества по всем фазам жизненного цикла в настоящее время представляется проблематичным, так как еще не созданы методические средства, обеспечивающие адекватную оценку вышеуказанной значимости. Вместе с тем, в практическом отношении чаще всего занимаются оценкой качества АИС на этапе ее эксплуатации, то есть проводится оценка качества реально функционирующей АИС.
С учетом вышеизложенного можно сформулировать основные требования к конкретным методикам оценки АИС:
• определение расчетно-аналитическим путем обоснованного набора показателей качества, измеряемых в количественной форме, с возможностью применения ЭВМ;
• объективность оценки качества и определение соответствия АИС установленным требованиям, предъявляемым к нему со стороны системы управления;
• сопоставимость значений показателей качества АИС, по временному периоду эксплуатации, как отдельной системы, так и нескольких АИС между собой;
• возможность выбора предпочтительного варианта АИС в соответствии с заданными критериями качества;
• установление обоснованного подхода к разработке технико-экономических требований к модернизации эксплуатируемых и, в определенной мере, будущих АИС;
• выявление и анализ факторов, влияющих на уровень качества АИС.
Обеспечение разработки организационно-технических мероприятий, как управляющих воздействий различного характера, по улучшению качества АИС.
В улучшении качества следует учитывать разнообразный комплекс факторов, влияющих на уровень качества АИС — документационно информационных, технологических, программных и др. Продуктивность работ по улучшению качества зависит в значительной мере от эффективности методов по снижению или исключению отрицательного влияния тех или иных факторов на уровень качества АИС.
Измерение качества АИС. Чтобы провести оценку качества АИС необходимо выполнить измерение исходных параметров для расчета показателей качества. Цель измерения качества состоит в получении информации об истинном значении измеряемой величины, отображающей свойство АИС. Измерению подвергаются свойства АИС, вернее интенсивность их проявления. При этом измерение производится в соответствующих единицах. Измерение качества АИС — это совокупность процедур, выполняемых при помощи средств измерений, чтобы найти числовые значения свойств информационной системы в принятых единицах измерения.
Точность измерений и, следовательно, численных оценок сложных свойств АИС оценивается погрешностью измерений. Погрешность измерения АИС — это отклонение результата измерения от истинного значения измеряемой величины системы. Измеряемая величина — это некоторое свойство АИС, которое необходимо выразить вполне определенно. Всякое свойство характеризуется размером.
Эффективность работ по измерению зависит от применяемых методов.
Методы измерения можно классифицировать по различным признакам:
1. По способам получения результата:
• прямое измерение качества АИС — результат получается непосредственно из опытных данных измерения качества АИС. Так, например, программа диагностики входных документов на этапе их ввода в ЭВМ обнаружила в 100 документах 20 пропущенных оператором ввода значений показателей (реквизитов оснований);
• косвенное измерение качества АИС — искомая величина непосредственно не измеряется, а ее значение определяется на основании известной зависимости между этой величиной и величинами, полученными в результате прямых измерений качества АИС. Примером косвенных измерений может служить себестоимость обработки документа, полученной в результате анализа регрессионной зависимости себестоимости от независимых переменных, в частности, дефектов обработки данных по достоверности, полноте, своевременности и др.;
• совокупное измерение качества АИС — измерение нескольких однородных величин в различных их сочетаниях, значения которых определяются решением системы соответствующих уравнений, отображающих качество АИС. Можно измерить своевременность информации по отдельным этапам технологии обработки, по отдельным видам обрабатываемой информации (задачам), по отдельным классам АИС и др. Вместе с тем можно измерить своевременность обработки информации по указанным категориям в целом или по их сочетаниям в соответствии с задачей оценки качества АИС;
• совместное измерение качества АИС — одновременное измерение двух или нескольких неоднородных величин качества АИС для установления зависимости между ними. Так, например, на основании двух одновременных измерений — ошибок в информации и производительности АИС можно определить коэффициент весомости достоверности информации, обрабатываемой в АИС. Совместные измерения подразделяются на методы:
непосредственного измерения качества АИС — измеряемая величина определяется путем непосредственного снятия параметра (показателя) качества АИС с измерительного устройства. Примером может служить измерение напряжения и (или) силы тока модуля питания системного блока компьютера; сравнительного измерения качества АИС — измеряемая величина определяется путем сравнения с известной базовой или эталонной величиной качества АИС. Результаты измерений выражаются в натуральных единицах измерений, например, фактическое количество дефектных документов сопоставляется с базовым значением дефектных документов АИС заданного класса, или в безразмерных единицах — процентах, долях и др.
2. По числу выполняемых измерений:
• однократное измерение — измерение, выполненное один раз;
• многократное измерение — измерение, состоящее из ряда однократных измерений.
3. По точности измерений:
• равноточные измерения — измерения с равной точностью определения измеряемой величины, выполненные одинаковыми по точности средствами в одних и тех же условиях;
• неравноточные измерения — набор измерений, выполненных различными по точности методами (средствами) измерений и (или) в разных условиях. Так, например, уровень достоверности определенной ИС может быть измерен группой экспертов или расчетно-аналитическим путем по специальной методике.
4. По характеру времени измерения:
• статическое измерение — измерение, при котором измеряемая величина в соответствии с условиями измерительной задачи принимается за неизменную на протяжении времени измерения;
• динамическое измерение — определение изменяющейся с течением времени величины. Такое изменение величины требует фиксации момента времени. При замере своевременности обработки документов АИС следует фиксировать время запаздывания обработки того или иного документа по каждому из этапов обработки. К финишным этапам технологического процесса величина запаздывания увеличивается, если администратор АИС не принимает соответствующих решений.
5. По содержанию измеряемых величин:
• физико-технические измерения — измерения, которые выполняются с использованием единиц физических величин, например величина экранного «зерна», интенсивность излучения экрана видеотерминала;
• социально-экономические измерения — определения показателей, относящихся к социальным и экономическим аспектам АИС, например измерение числа операторов ввода данных в ЭВМ, обученных работе с программой диагностики качества входных документов за год;
• метрологические измерения — измерения с помощью эталонов и образцовых средств измерений, рабочих единиц физических величин для передачи их размера техническим средствам измерений. Так, например, посредством вольтметра измеряются параметры напряжения электротока в локальной вычислительной сети.
6. По координации величин измерения:
• абсолютное, или фундаментальное, измерение — прямое измерение одного или нескольких физических размеров свойств с использованием основных натуральных единиц измерений и (или) значений физических констант. Примером такого измерения может служить замер количества файлов, занесенных в определенную базу данных АИС;
• относительное измерение — измерение величины, изменяемой по отношению к одноименной величине. Принимаемой за исходную. Так, например, переменное значение объема информации в папке можно измерить через относительное число файлов в этой папке, переменное значение объема файла можно измерить относительно байта.
Средством и формой отображения измерений являются измерительные шкалы.
Наиболее применимыми в измерении параметров АИС являются следующие шкалы:
1. Шкала порядка — измерение основано на систематизированном представлении величины размеров путем ранжирования сопоставляемых размеров. Ранжированием в данном случае представляется метод установления определенной последовательности рассматриваемых размеров, осуществляемый попарным сопоставлением всех имеющихся. С целью упрощения измерений некоторые выбранные размеры фиксируют в качестве опорных, или так называемых реперных, точек. Например, интенсивность ошибок при вводе данных в ЭВМ эксперты могут оценивать по реперным шкалам порядка. В некоторых случаях реперным размерам могут быть присвоены цифровые величины, называемые баллами, например 5, 4, 3 и 2. Оценочные измерения по шкале порядка широко используются при различных контрольных задачах, например при сертификации технических средств — ЭВМ, ее блоков, аппаратуры передачи данных и др. Порядковые переменные позволяют ранжировать (упорядочить) объекты, указав какие из них в большей (или меньшей),степени обладают качеством, выраженным данной переменной. Однако они не позволяют измерить компоненту АИС или ее свойство количественно. Порядковые переменные иногда также называют ординальными. Примером порядковой переменной может служить уровень интенсивности ошибок при вводе данных в ЭВМ: ниже допустимого уровня, допустимый уровень, выше допустимого уровня. Понятно, что точка «выше допустимого уровня» лучше «допустимого уровня», однако определить количественную разницу между этими точками с помощью этой шкалы нельзя.
2. Шкала интервалов — это вид шкалы измерения качества АИС, измерение в которой проводится путем регистрации интервальных отличий сопоставляемых размеров. Эта форма отображения величин является более совершенной, чем шкала порядка, так как в ней есть вполне определенные интервалы — части фиксированных размеров между точками размеров. На шкале интервалов значения самих измеряемых величин остаются неизвестными, так как на ней откладываются только разницы между сопоставляемыми размерами. Положительным свойством данной шкалы является возможность определения не только того, что один размер больше или меньше другого, но и возможность оценить, на сколько один размер отличается от другого. Формой установления масштаба на шкале интервалов служит градация. Интервальные переменные позволяют не только упорядочивать объекты измерения, но и численно выразить и сравнить различия между ними. Например, интервалы временной гистограммы могут отображать количество сбоев программы ЭВМ в каждом определенном интервале времени.
3. Шкала отношений — это вид шкалы измерения качества АИС, измерение в которой проводится путем определения численного значения измеряемой величины как математическое отношение определенного размера к другому размеру Формирование шкалы отношений по возрастанию или убыванию численных значений есть построение шкалы отношений в цифровых пределах от нуля и возможно до бесконечности. Со значениями шкалы отношений выполняются все математические действия. Поэтому шкала отношений является наиболее совершенной и широко применяемой. Однако построение шкалы отношений при измерении определенных свойств АИС с ее помощью не всегда возможно (например, время измеряется только по шкале интервалов). Такая шкала измерений содержит абсолютную нулевую отметку это позволяет не только оценить и сравнить расстояния между наблюдениями, но и интерпретировать каждое значение переменной в абсолютной шкале, измеряющей данное качество. Типичным примером применения шкал отношений являются измерения объема. Например, число введенных записей в базу данных равно 1000. С помощью шкалы отношений можно вычислить, что 1000 записей не только на 800 записей больше, чем 200 записей, но и в 5 раз больше, чем 200 записей.
4. Номинальные шкалы — применяются только для качественной классификации. Номинальные переменные измеряются в аспекте принадлежности к некоторым существенно различным классам. Например, переменная по содержанию обрабатываемых данных АИС может быть «измерена» по шкале со следующими категориями: финансовая, медицинская, юридическая, техническая и т.д.
По характеру измеряемых величин в квалиметрии АИС можно различать следующие виды шкал: натуральные (число документов, файлов, принтеров и т.д.), стоимостные (себестоимость обработки документа, стоимость поиска документа в БД, стоимость хранения файла и т.д.), удельные (коэффициент своевременности документов, коэффициент достоверности данных, коэффициент весомости полноты информации и т.д.) и др.
Вся практика измерения и особенно познавательный процесс измерения качества АИС требуют единства однородных по сути измерений. При измерении и оценке качества АИС центральным аспектом является выявление и регистрация в необходимой форме интенсивности свойств информационной системы. Для обеспечения сопоставимости результаты измерений должны удовлетворять требованиям единства измерений.
Большинство измерений АИС — это способ измерений, при котором значения измеряемых однородных величин отображаются в общепринятых единицах, обеспечивающих сопоставимость результатов измерений.
В результате измерения качества обработки должен быть получен набор числовых величин, характеризующих качество АИС, например, количество искажений (ошибок) в значениях обрабатываемых документов на этапе ввода данных в ЭВМ, стоимость обработки информации по элементарной акции «запрос ответ» и др. Значения характеристик определяются с учетом параметрических и функциональных свойств АИС. Параметры всегда находятся в рамках определенной измерительной шкалы. Тип шкалы выбирается в зависимости от состава и содержания задачи оценки качества. После измерения выполняется оценка качества АИС.
Цель оценки качества АИС. При оценке качества АИС следует учитывать, что она всегда проводится с определенной целью. При купле продаже, например, программного комплекса его качество выступает как предопределяющий фактор рыночного процесса и практической экономики АИС. В состав этой экономики включены проектирование, продажа и эксплуатация АИС.
Оценка качества АИС проводится для решения следующих основных задач:
• развития АИС и улучшения качества ее продукции;
• аттестации АИС и ее компонентов;
• выбора наилучшего варианта АИС;
• контроля качества АИС;
• анализа изменения уровня качества АИС;
• планирования орг. тех мероприятий по развитию АИС и др. Перед оценкой качества АИС устанавливают ее цель. Обычно цель предопределяет метод аналитической оценки АИС. При этом сначала классифицируют оцениваемую АИС. Примером аналитической оценки может служить редуцированная классификация свойств АИС.
Информационная продукция — это целевой результат функционирования АИС, обладающий полезными свойствами и предназначенный для удовлетворения информационных потребностей. В данном определении понятие «информационная продукция» представлено в расширительном объеме, т.е. оно содержит в себе понятие «информационная услуга», например научное консультирование.
Разумеется, данная классификация не отображает полного состава свойств, характеризующих продукцию ИС. Каждое из этих свойств может быть детализировано в отдельную ветвь классификационного дерева. Указанные в таблице классы формируются в основном через выделение свойств, которые присущи информации, составляющей содержательную часть информационной продукции. При этом каждая единица продукции — носитель кортежа свойств (признаков) соответствующих классов. Например, документ может обладать признаками квартального баланса юридической фирмы представленного несвоевременно, содержащего цифровую информацию неполного объема и т.д.
Приведенная классификация информационной продукции может быть применена для определения и уточнения укрупненных категорий дерева целей АИС. Выбор определяющих признаков для классификации информационной продукции с целью выделения свойств и оценки уровня ее качества — задача предприятия.
В решении задач оценки качества информационной продукции принципиальное значение имеет наличие типологий продукции. В настоящее время проводятся работы по получению типологии информационной продукции и услуг, в частности, в сфере научного производства. При классификации информационной продукции могут быть указаны вид, группа и подгруппа, класс и подкласс продукции и услуг в соответствии с методикой построения общегосударственного классификатора продукции, а также других рубрикаторов.
После классификации и проведения аналитической оценки АИС осуществляется выбор и обоснование метода оценки АИС и ее продукции.
Показатели качества АИС. Задачи квалиметрии, т.е. количественной оценки качества АИС, решаются посредством выделения количественной формы проявления свойств, в частности, таких категорий как параметр качества АИС и показатель качества АИС. Параметр качества АИС — это количественная величина, отображающая интенсивность проявления отдельного свойства АИС. Показатель качества АИС — совокупность параметров, отображающих количественную характеристику свойства АИС и обеспечивающая оценку соответствующей стороны качества АИС. В основе квалиметрии АИС лежит система показателей.
Единичный показатель качества АИС — определяется на основе набора соответствующих параметров. Примером может служить значение достоверности информации по определенному виду обрабатываемой документации на отдельном этапе технологии обработки данных АИС.
Групповой показатель качества АИС — определяется на основе набора единичных показателей по одному свойству АИС. Например, определить значение группового показателя можно путем расчета средне взвешенного значения своевременности обработки данных по набору этапов технологического процесса АИС.
Интегральный показатель качества АИС — определяется на основе набора групповых показателей по нескольким свойствам АИС. Так, например, средне взвешенная сумма показателей достоверности, полноты и своевременности информации отображает значение комплексного показателя качества по групповым фактическим, базовым и относительным показателям АИС.
Значения интегральных показателей могут быть определены как средне взвешенные величины. Эти величины принимаются соответственно по единичным, групповым, базовым, относительным показателям качества. Значения показателей могут быть просчитаны как по отдельным этапам, так и в целом по АИС. Эти показатели будут отображать иерархичность и много связность свойств АИС.
Обобщенный показатель качества АИС — определяется функциональной зависимостью от набора значимых свойств АИС, близких по весомости и содержанию. Обобщенный показатель, как правило, отображает несколько свойств АИС и учитывает взаимовлияние параметров весомости всех входящих в него групповых (абсолютных или удельных) показателей. В конкретных моделях определения значений обобщенных показателей весомость отображается через коэффициенты весомости того или иного показателя, включенного в структуру модели обобщенного показателя (коэффициент весомости показателя качества АИС — это количественная характеристика значимости определенного показателя качества АИС среди других показателей ее качества).
В определенных случаях в роли обобщенных показателей могут быть применены:
• средне взвешенный арифметический показатель качества АИС — определяется как средняя величина от значений групповых показателей АИС и коэффициентов их весомости. Для расчета средней величины значения показателей и соответствующие коэффициенты их весомости могут приниматься как попарные произведения;
• средневзвешенный геометрический показатель АИС определяется как среднее пропорциональное между значениями групповых показателей АИС и коэффициентов их весомости. Расчет значений средневзвешенных показателей проводится на основе нескольких групповых показателей, например достоверности, полноты, своевременности обработки информации в разрезе их фактических, базовых и (или) относительных значений. Значения обобщённых показателей по своей природе зависят от соответствующих фактических значений единичных и (или) групповых показателей, т.е. находятся в причинно-следственной связи. Например, о таких обобщенных показателях, как производительность технологического процесса АИС и себестоимость обработки информации можно сказать, что они взаимосвязаны и в значительной мере зависят от дефектов обработки. Определить значения производительности и себестоимости можно путем установления функциональной зависимости между значениями обобщенных показателей, с одной стороны, и значениями показателей, формируемых с учетом дефектов обработки по достоверности, полноте, своевременности, с другой. Априори можно предположить, что указанная зависимость может существовать в форме закономерности. Это может быть подтверждено на этапе эксперимента. В работах по улучшению качества АИС необходимо, в частности, решать задачи управления, прогнозирования значений показателей качества при определенных условиях. Тогда становится необходимым определение значимости или «веса» каждого класса дефектов, которые при измерении могут быть обозначены как переменные величины в указанной выше функциональной зависимости, или закономерности.
Определить значения обобщенных показателей и коэффициентов весомости по каждой переменной можно на основе регрессионного анализа. При этом необходимый учет изменения значений переменных можно принять равным 1 %. В нашем случае коэффициенты весомости могут быть определены как коэффициенты регрессии принятых переменных по достоверности, полноте, своевременности и др. Заметим, что свободные члены регрессионных уравнений будут показывать базовые значения соответствующих обобщенных показателей.
Для выполнения регрессионного анализа и построения регрессионной модели необходимо получить исходные данные по зависимости, которую можно задать в виде матриц фиксированных данных по производительности и себестоимости соответственно. Следует отметить, что сравнительно трудоемкий процесс решения уравнений, получения коэффициентов весомости целесообразно выполнить путем применения ЭВМ и соответствующих программ регрессионного анализа.
Измерение значений обобщенных показателей выполняется в натуральных и стоимостных единицах. Производительность системы можно измерить в документо-днях, а себестоимость обработки одного документа в рублях, хотя возможно и измерение в шкалах другой градации. При измерении относительных значений обобщенных показателей необходимо учитывать прямые и обратные функциональные зависимости, существующие для значений обобщенных показателей качества, в частности производительности АИС и себестоимости обработки единицы информации (файла, документа и др.).
Следует помнить, что проблема адекватной оценки качества АИС заключается не столько в измерении ее отдельных сторон, сколько в определении единой обобщенной числовой характеристики всех свойств АИС. В силу подобных свойств обобщенный показатель в принципе отображает не отдельные совокупности свойств АИС, а нечто большее. Это «нечто большее» можно трактовать как свойство АИС, которое не учитывается ни одним из показателей системы в отдельности. В данном случае это условие можно идентифицировать как показатель эмерджентности АИС. Эмерджентность АИС — это свойство АИС, которым не обладают элементы АИС в отдельности. Примером эмерджентности АИС может служить обобщенный показатель производительности АИС, так как свойством «выдавать результатные документы пользователю» не обладает ни одна из подсистем АИС в отдельности. Вместе с тем, при автономном рассмотрении, например, процессора ЭВМ как части АИС можно говорить о производительности (быстродействии) процессора. В данном случае имеет место условие иерархичности свойств АИС, в частности эмерджентности АИС.
Комплексный показатель качества АИС — определяется как средневзвешенная арифметическая величина набора различных по содержанию, но сопоставимых по измерению показателей качества АИС, может быть определен по набору свойств на уровне отдельных компонентов (подсистем), АИС в целом и (или) совокупности АИС. Так, например, значение этого показателя можно рассчитать по набору базовых интегральных и обобщенных показателей, отображающих набор различных свойств АИС, измеряемых по удельной шкале.
Этот показатель должен иметь следующие свойства:
• репрезентативность — отображение в комплексном показателе всех основных характеристик АИС, по которым оценивается ее качество;
• монотонность — изменение комплексного показателя качества АИС при изменении любого из единичных показателей качества при фиксированных значениях остальных показателей;
• чувствительность к варьируемым параметрам АИС — согласованная реакция на изменение каждого из единичных показателей.
Комплексный показатель — это функция оценок всех единичных показателей, его чувствительность определяется первой производной этой функции. Значение комплексного показателя должно быть особенно чувствительно в тех случаях, когда какой-либо единичный показатель выходит за допустимые пределы — комплексный показатель качества должен значительно уменьшить свое численное значение;
• нормированность — численное значение комплексного показателя заключенного между наибольшим и наименьшим значениями относительных показателей качества. Это требование нормировочного характера предопределяет шаг шкалы измерений комплексного показателя;
• сравнимость результатов (обеспечивается одинаковостью методов их расчетов, в которых единичные показатели должны быть выражены в удельных величинах).
Определяющий показатель качества АИС — это количественная характеристика качества, по которой принимается окончательное решение об оценке качества АИС. Назначение статуса определяющего показателя может получить любой показатель из имеющихся в системе показателей качества АИС. Чаще всего этот статус приобретают комплексные, обобщенные и интегральные показатели. В процессе управления качеством АИС в роли критерия может быть выбран, например, или обобщенный показатель производительности ИС, или интегральный показатель относительного уровня качества АИС и др. Выбор определяющего показателя обусловлен в большей степени прагматикой решения задач оценки и зависит от пространственно-временных характеристик конкретной задачи оценки. При оценке качества ИС в роли определяющего показателя, со стороны ее экономической составляющей может быть применен показатель экономической эффективности.
Таким образом, центральная задача оценки АИС — определение и выбор комплекса показателей качества АИС. Комплекс универсальных показателей представим в виде классификационного поля. В данной классификации основания деления выбраны с учетом их важности и частоты применяемости.
Разумеется, данная классификация не отображает полного состава свойств, характеризующих продукцию и услуги ИС. Каждый из этих свойств может быть детализирован в отдельную ветвь классификационного дерева. Следует отметить наличие связи между деревом классификации информационной продукции и услуг и деревом целей АИС. Указанные в таблице классы формируются в основном через выделение свойств, которые присуши информации, составляющей содержательную часть информационной продукции. При этом каждая единица это носитель комплекса свойств (признаков) соответствующих классов. Например, документ может обладать признаками квартального баланса юридической фирмы представленного несвоевременно, содержащего цифровую информацию неполного объема и т.д.
При расчете количественного значения показателя привлекаются как минимум два параметра качества АИС. Например, расчет достоверности информации, прежде всего, базируется на относительности количества ошибок и объема обрабатываемой информации, содержащего эти ошибки. Фактическое значение показателя определяется путем расчета по определенным формулам.
Адекватность оценки в значительной мере зависит от возможности сравнения соответствующих показателей между собой. Сравнительность может быть показана как уровень качества, определяемый отношением фактических и базовых значений показателей соответствующего вида. Отсюда один из ключевых этапов оценки качества определение значений базовых показателей для оценки качества АИС. Базовое значение показателя качества АИС это значение показателя качества АИС, принятое за основу при сравнительной оценке ее качества. В квалиметрии АИС в роли значений базовых показателей целесообразно применять значения, достигнутые в условиях передового отечественного и зарубежного опыта разработки и эксплуатации так называемых эталонных АИС. Эти значения и (или) требования к параметрам качества АИС должны указываться в нормативно-технической документации, в частности, международных стандартах, ГОСТах и других руководящих технических материалах. К сожалению, указанные категории нормативной документации по причине недостаточной разработанности проблемы редко содержат, а иногда и не содержат вовсе значения базовых показателей качества эталонных ИС.
Кроме того, за исходные значения могут быть приняты значения показателей, планируемые в перспективе эксплуатации АИС или найденные экспериментальным или теоретическим путем. В будущем можно будет получить значения базовых показателей расчетным способом на основе репрезентативных выборок статистических данных о значениях показателей качества ИС.
В общем случае в улучшении качества обработки необходимо стремиться к достижению наивысшего, те. идеального значения показателя, которое возможно в заданных условиях функционирования каждой конкретной технологии АИС. В квалиметрии количественные значения показателей измеряются в баллах, процентах, долях единицы. Размеры равны размерам единиц, принятых как эталонные, а погрешности результатов измерений известны и с заданной вероятностью не выходят за установленные пределы. Измерение качества проводится посредством шкал измерения.
Для обеспечения сопоставимости значений определенных групп показателей наиболее целесообразно использование унифицированной шкалы, когда значение показателя Р будет находиться в пределах от О до 1, то есть 0<,Р< 1. Допустим, что при Р = 1 ИС будет находиться в идеальном состоянии, т.е. в нужной области фазового пространства. В противном случае (Р = 0) АИС как технологическая система теряет соответствующее свойство, выходит из требуемой области фазового пространства, переходит в другое качественное состояние и перестает быть АИС как таковой. Возможность наивысшего (базового) значения какого-либо показателя можно предположить на завершающем этапе создания АИС, когда под воздействием контроля значения показателей улучшаются от этапа к этапу.
По своему назначению к значению базового показателя качества АИС близко расположен другой показатель — регламентированное значение показателя качества АИС (значение показателя, которое устанавливается управляющим органом и фиксируется в нормативной документации).
В решении задач оценки качества особую группу составляют следующие показатели:
• номинальное значение показателя качества АИС — регламентированное значение показателя качества, от которого отсчитывается допускаемое отклонение в решении задач управления качеством АИС. По существу номинальное значение выступает в определенных случаях в роли базового значения показателя качества АИС;
• допускаемое отклонение показателя качества АИС — отклонение фактического значения показателя качества АИС от номинального значения, находящееся в пределах, установленных нормативной документацией. В практических задачах понятие «допускаемое отклонение показателя качества АИС» ничто иное, как степень свободы или своеобразный люфт;
• предельное значение показателя качества АИС — наибольшее или наименьшее регламентированное значение показателя качества АИС. Пределы устанавливаются с учетом фактуры показателя и условий решения задачи качества. В задачах квалиметрии АИС они обозначают предельные значения показателя. Так, например, в контрольной карте качества предельные значения параметра качества в графическом виде обозначаются линиями верхнего и нижнего пределов области допустимых значений или «фазового пространства АИС».
В оценке качества значительный интерес представляет оптимальное значение показателя качества АИС — значение показателя качества АИС, при котором достигается наибольший эффект от эксплуатации АИС при заданных затратах на ее создание и эксплуатацию. Некоторые проекты создания и развития комплексных информационных систем оцениваются в 1 млн. долл. и более. Вполне естественно желание фирм получить максимальную отдачу от произведенных инвестиций. При оценке качества АИС можно предположить, что лучшие параметры качества обеспечиваются более высокой себестоимостью обработки данных, а эксплуатационные затраты в целом могут понизиться. То есть путем сопоставления категорий затрат можно определить минимальные суммарные затраты на создание и эксплуатацию ИС, которые обусловят оптимальные параметры качества АИС.
Если на рисунке отложить линию экономического эффекта от эксплуатации АИС, то картина оптимизации параметров качества будет более полной. В определенных случаях оптимальный параметр качества может и не совпадать с минимальным значением суммарных затрат на весь жизненный цикл АИС. Вместе с тем, улучшение качества может происходить и без увеличения затрат на создание и их уменьшения при эксплуатации АИС. При некотором условии улучшение качества АИС выше необходимого оптимального значения нецелесообразно, т.е. улучшение качества может происходить лишь до границ оптимального состояния.
Следует учитывать, что оценка качества АИС — категория многокритериальная. Она не может измеряться только экономическими показателями. Фронтальное и настойчивое улучшение качества АИС способствует повышению престижа фирмы, улучшает морально-нравственный климат, а это трудно измерить только стоимостными категориями.
Уровень качества АИС. Для общей оценки качества АИС по системе показателей может быть применено понятие «уровень качества». Оценка уровня качества АИС — это совокупность процедур по выбору номенклатуры показателей качества АИС, расчету фактических значений показателей и сопоставлению их с базовыми. Понятие «уровень качества» может относиться и к таким категориям, как «программное обеспечение» (программный уровень АИС), «информационное обеспечение» (информационный уровень АИС), «организационное обеспечение» (организационный уровень АИС) и др.
Соответственно, оценка информационного уровня АИС — это совокупность процедур по выбору номенклатуры показателей, характеризующих информационную составляющую АИС, определению фактических значений этих показателей и сопоставлению их с базовыми; оценка технического уровня АИС — это совокупность процедур по выбору номенклатуры показателей, характеризующих техническое состояние АИС, определению фактических значений этих показателей и сопоставлению их с базовыми; оценка программного уровня АИС — это совокупность процедур по выбору номенклатуры показателей, характеризующих состояние программного комплекса оцениваемой АИС, определению фактических значений этих показателей и сопоставлению их с базовыми; оценка организационно-правового обеспечения АИС — это совокупность процедур по выбору номенклатуры показателей, характеризующих организационно-правовое состояние АИС, определению фактических значений этих показателей и сопоставлению их с базовыми.
В практике управления качеством АИС часто важно выполнить оценку качества технического обеспечения АИС — средств вычислительной техники, аппаратуры передачи данных и других технических устройств, входящих в структуру системы. Качество технической составляющей АИС оценивается показателями ее ТУ — уровня качества на всех этапах жизненного цикла техники (при проектировании и конструировании, при изготовлении и в процессе эксплуатации). Технический уровень качества АИС — это относительная количественная характеристика качества, технической составляющей АИС, получаемая путем сопоставления фактических и базовых значений технических показателей качества системы.
При определении численного значения технического уровня учитывается совокупность технических, технологических, эксплуатационных и других показателей качества. Эти показатели призваны отображать степень совершенства технического компонента АИС и его соответствия установленным требованиям.
При оценке качества функционирования АИС значимыми оценочными показателями становятся показатели работоспособности устройств АИС. В данном случае понятие «устройство» включает: ЭВМ, ее отдельные компоненты, периферийные устройства, изделия, комплексы устройств, сетевые коммуникации, составляющие структуру подсистемы «Техническое обеспечение» АИС и др. Эти показатели могут отображать ТУ, а также могут быть задействованы в качестве исходных для определения комплексных показателей качества АИС в целом.
Оценка ТУ устройства состоит в установлении соответствия продукции мировому, региональному (например, европейскому), национальному уровню качества или уровню качества отрасли. Соответствие оцениваемой продукции мировому или другому уровню устанавливается на основе сопоставления качества устройств АИС и базовых образцов.
Следующий этап — этап определения численных значений показателей качества, характеризующих свойства оцениваемых и базовых образцов техники АИС. Этот этап выполняется путем сбора информации, измерений, испытаний, расчетов и т.д. Затем в соответствии с принятым методом оценки ТУ производятся расчеты показателей качества, уровней качества, те. технического уровня оцениваемого и базового образца аналогичной техники. Результаты определений всех показателей качества и технического уровня устройств отражается в специальной карте — «Карте технического уровня и качества изделий» или в сопоставительной «Таблице качества». Данные «Карты» анализируются по специальным методикам, учитывающим специфику устройства. Образцы аппаратных средств АИС для оценки их технического уровня могут иметь несколько градаций порядковой шкалы.
Выбор методов и системы показателей для оценки качества относительно узкого класса технических устройств определяется в основном прагматической стороной оценки. Особенно это проявляется в решении маркетинговых задач. При этом можно выявить следующую зависимость: чем проще класс устройств, тем менее обширным и более конкретным представляется состав применяемых показателей для оценки качества.
Так, например, были протестированы семь лазерных принтеров, появившихся на рынке в 2001 году. Победу в номинации «Самый качественный принтер» одержал по параметрам: высокая производительность, качество отпечатков и лучшие оценки за базовую конфигурацию. А в номинации «Оптимальный принтер» победил. Заметим, что признак «Оптимальный принтер» отнюдь не противоречит пониманию «Самый качественный принтер». При оценке современных модификаций репрографических комплексов по соотношению «производительность/цена» призовые места занимают модификации, не являющиеся лучшими по производительности.
Можно строить и другие структуры критериев и параметров качества отдельных компонентов АИС. При рассмотрении оценки качества ПО следует отметить, что в настоящее время не существует общепринятых критериев оценки качества ПО. Вместе с тем проводятся работы по определению некоторых характеристик качества ПО. При этом указывается, что такие характеристики могут быть приняты как рекомендация. Покажем возможные характеристики качества ПО.
При решении практических задач некоторые фирмы и отдельные специалисты разрабатывают собственные методики оценки качества программных продуктов. Например, сначала производится формирование требований к программному продукту по общесистемным, функциональным и прочим признакам. К общесистемным признакам относятся, например, адаптивность, система управления доступом к данным и др. К функциональным принадлежат признаки, которые обусловлены спецификой программных пакетов функциональных подсистем АИС — планирования, учета, анализа и др. К прочим признакам могут быть отнесены: наличие подробной документации, простота эксплуатации ПО и др. Затем на основе разработанных требований производится непосредственная оценка и выбор программ. Рассматриваемое ПО оценивается по двум направлениям — функциональному и стоимостному В некоторых случаях комплексной оценки качества программных продуктов их отдельные свойства могут оказаться принципиальными. Так, например, механизмы современной файловой системы расцениваются как достаточные для большинства прикладных задач. Однако специалисты сочли, что существует ряд приложений, где эти механизмы неэффективны, поскольку в них отсутствует понятие качества обслуживания. Для устранения этого недостатка были выделены такие важные прикладные классы свойств, как хранение и поиск в непрерывной мультисреде (аудио, видео, анимация). В результате предложена методология для анализа файловых систем с позиции качества обслуживания.
Анализ качества. После выполнения работ по оценке качества проводится анализ качества. Он проводится на основе значений показателей качества АИС, представленных в форме «Карты оценки и анализа качества АИС». На этом этапе обязательно рассмотрение факторов и условий функционирования АИС. Анализ свойств АИС должен показать не только факторы причины, непосредственно воздействующие на значение показателей качества, но и те конкретные участки технологии, которые обусловили возникновение того или иного дефекта. Так, на верхнем уровне можно выделить документационно-информационные, технологические, программные, организационные и другие причины. Они, в свою очередь, могут быть классифицированы на более конкретные причины. Причинами появления дефектов могут быть как ошибки человеческого фактора, например нажатие оператором ошибочной клавиши клавиатуры, так и технического, например сбой в работе ЭВМ. Указанные факторы причины, в свою очередь, обусловлены внешней средой и зависят, например, от объемов обрабатываемой документации, характера электропитания, условий оплаты труда, изменения экономической ситуации и др.
На основе анализа определяется необходимость проведения корректировки состава показателей. Изменение условий функционирования может потребовать, например, включения или исключения какого-либо показателя. По результатам анализа и актуализации системы показателей качества АИС проводится выбор или корректировка критерия управления качеством АИС. Критерий качества АИС — это ранжируемый показатель, посредством которого определяется уровень достижения цели АИС. Установление критерия выполняется в соответствии с целевым функционированием системы, характером решаемых задач, составом показателей качества, требованиями со стороны пользователей, условиями функционирования, внешними воздействиями и др. Относительно периода управления и (или) характера управляемой АИС критерии могут менять свой ранг. Так, например, при повышении значимости экономической составляющей качества АИС ранее применявшийся критерий «производительность АИС» может уступить место критерию «себестоимость обработки информации АИС».
Важный этап — разработка организационно-технических мероприятий по улучшению качества обработки данных. Этот блок реализуется на основе соответствующего плана орг. тех. мероприятий, например, тактического или стратегического характера. План составляется на основе анализа функционирования АИС, факторов и условий технологии выполняемых работ, взаимосвязи АИС с внешней средой и др. Обычно в плане имеются следующие данные: наименование мероприятия, исполнитель, срок исполнения, форма результата и др. Действенность плана во многом зависит от того, насколько полно выявлены факторы, влияющие на тот или иной параметр качества технологии, а также «вес» этих факторов. После согласования и утверждения плана выполняется этап реализации орг. тех. мероприятий по улучшению качества, в частности управление обработкой информации. Разработка и реализация плана орг. тех. мероприятий будут более эффективны при наличии функции контроля в контуре управления качеством АИС.
В оценке качества используются дескриптивный, экспертный и аналитический подходы, базирующиеся на социологическом, расчетном и измерительном способах получения показателей качества.
Дескриптивный подход строится в основном на базе профессионального опыта и интуиции исследователя и не свободен от субъективности.
Древнейшим способом оценки качества является экспертный метод. В обычном понимании «эксперт» это специалист, компетентный в решении определенной задачи. Эксперт должен быть объективным при оценке АИС. Экспертный метод решения задач основан на использовании коллективного опыта и интуиции экспертов. Обычно он используется в тех случаях, когда невозможно или очень трудно получить объективные значения показателей качества АИС расчетно-аналитическим методом. Представляется целесообразным экспертным путем получать основные параметры АИС на этапе пилотажного изучения ее качества. Так, например, эксперты могут быстро обозначить примерные состав и значения показателей оценки качества сложных АИС, отношение пользователей к системе и др. Например, проведенные экспертные исследования по оценке БД на СОКОМ со стороны пользователей показали, что подавляющее большинство (94 %) опрошенных студентов полагается при использовании БД на помощь библиотечных работников (80 %), преподавателей (9 %) и друзей (5 %). Студенты сообщили, что использование БД повышает качество научных исследований (74 %) и обучения (70 %), а также вызывает чувство мотивации и завершенности (72 %). Все студенты указали, что они снова будут использовать БД, но только 39 % чувствуют, что способны использовать свои навыки при работе и с другими подобными БД. Результаты показывают, что использование БД вносит вклад в процесс индивидуального обучения пользователей и в целом оценивается положительно.
Не отрицая положительных сторон экспертного метода в оценке качества, отметим следующее. Необходимость привлечения группы высококвалифицированных специалистов, с одной стороны, рост количества АИС как объектов оценки качества — с другой, существенно ограничивают перспективность экспертного метода по сравнению с расчетно-аналитическим способом. Кроме того, в силу сложного, вероятностного характера такого объекта как АИС трудно, а иногда и невозможно достаточно надежно оценить его качество экспертным путем, в котором фактор субъективности сравнительно более высокий, чем в расчетных методах.
При аналитическом методе состав и значения показателей формируются путем непосредственного, прямого наблюдения, регистрации и измерения состояния реально функционирующего объекта оценки качества — АИС. Рассмотрим порядок применения аналитического метода оценки качества АИС.
В квалиметрии АИС уровень качества в значительной мере определяется статистикой сбоев, отказов, дефектов АИС и ее компонентов (см. Приложение 3). Анализ структуры дефектов может обеспечить выделение основных показателей качества, их весомость, факторы, влияющие на качество АИС и др. На аксиоматическом уровне можно предположить, что статистическая структура дефектов будет неоднородной. Это затруднит последующее уточнение природы дефектов, их типизацию и определение состава и значений показателей качества. В методологическом отношении неоднородность совокупности каких-либо объектов можно устранить путем классификации.
В решении задач классификации применяются, например, такие способы анализа, как монотетический, политетический, кластер анализ. Первые два способа относятся к группировке соответственно по одному и нескольким признакам классифицируемых объектов. Чаще всего группировка выполняется по содержательным признакам, и она не всегда свободна от субъективности исследователя. Монотетическая классификация выполняется сравнительно небольшими трудозатратами. Политетическая классификация проводится по нескольким признакам и в логическом отношении более адекватна. Однако политетическая классификация по большому объему признаков в определенных случаях становится невозможной, как в содержательном, так и в ресурсном отношениях. Способы кластерного анализа основаны на количественной оценке признаков классифицируемых объектов и в этом плане более предпочтительны относительно первых двух способов. Способы кластер анализа разделяются на два класса — агломеративные и дивизивные. Агломеративная классификация результируется произвольным количеством кластеров. В дивизивной классификации разбиение может происходить на заданное исследователем количество кластеров. Кластеризация может быть выполнена по сравнительно большому объему классифицируемых объектов и оснований деления.
В нашем случае наиболее целесообразным представляется классификация дефектов по двум критериям — времени и стоимости обнаружения и исправления дефектов. Поскольку объем выборки дефектов может быть довольно значительным, то классификация посредством кластерного анализа в данной задаче представляется более адекватной. Из-за обширной выборки дефектов выполнение кластерного анализа традиционным способом становится проблематичным в силу его большой трудоемкости. Встает необходимость реализации кластерного анализа с применением ЭВМ и соответствующих программ. Структура дефектов в нашем случае представляется как своеобразные окончания ветвей дерева, поэтому автоматическую классификацию дефектов целесообразно выполнить по агломеративной иерархической схеме. По результатам кластеризации полученные классы дефектов могут обеспечить определение соответствующих видов показателей. Затем классы дефектов могут быть подвергнуты статистической обработке на ЭВМ для получения значений единичных и групповых фактических показателей путем применения соответствующего ППП. Такими значениями могут быть, например, вероятность дефекта достоверности, среднее выборочное дефекта достоверности по времени и стоимости обнаружения и исправления, взятые как по отдельным этапам, так и по АИС в целом.
Алгоритм оценки качества АИС. В методологии моделирования важное место занимает требование обеспечения четкости в структуре процессов оценки качества АИС. С целью обеспечения указанного требования конкретизируем структуру и последовательность решения задачи оценки качества АИС в форме содержательного алгоритма.
При практическом применении данного метода следует учитывать возможность отсутствия реквизитов типа «всего», «итого» как по строкам, так и по столбцам или возможность того, что указанные реквизиты связаны с неполным набором реквизитов оснований строки и (или) столбца. В первом случае на этапе подготовки документа целесообразно подсчитать контрольные суммы, а во втором случае можно применить данный метод по суб. матрице документа в пределах соответствующих контрольных сумм (реквизиты типа «всего»), если реализация дополнительных трудозатрат в конкретной АИС проблематична. Следует иметь в виду, что в любом случае подсчет контрольных сумм целесообразен.
Физическое моделирование АИС
Этап физического моделирования должен обеспечить на экспериментальном уровне проверку реальной работоспособности созданных моделей АИС и их адекватность. Для реализации этого этапа разрабатывается физическая (натурная) модель АИС. Физическая модель АИС — это совокупность структуры, методов и средств редуцированного натурного воплощения АИС, предназначенная для проверки в реальных условиях работоспособности будущей системы и адекватности ее моделей. В определенном отношении физическая модель АИС обладает свойствами реальной системы. Для ее построения привлекаются ЭВМ, периферийные устройства, документы, файлы, БД, программы обработки данных и другие компоненты, необходимые для создания АИС. Физическая модель АИС редуцированная, т.е. это ее уменьшенное отображение. Уменьшение здесь не механическое, не произвольное, а гармонизированное. В ней представлены только те свойства, которые разработчики отнесли к разряду основных, существенных. Так, например, для эксперимента в ЭВМ вводится не вся БД, а только 50—100 документов, представляющих, тем не менее, полный спектр семантических, синтаксических и прагматических свойств будущей БД в ее полном физическом объеме. Метод редукции позволяет обеспечить проверку максимально возможного состава функций и параметров будущей системы при минимальных затратах на изготовление ее физического воплощения. Если на этапе исследования модели будут выявлены принципиальные ошибки, это позволит избежать напрасных ресурсных затрат, необходимых при создании реальной АИС. Экспериментальное исследование проводится в соответствии с общими положениями теории планирования эксперимента.
Планирование эксперимента для проверки адекватности моделей. Разработка и экспериментальное исследование методики оценки качества АИС выполняется обычно в рамках работ по созданию конкретных АИС. При разработке методики учитываются общие требования к качеству АИС и методики оценки качества, изложенные ранее, а также специфические свойства технологического процесса автоматизированной обработки информации.
При создании методики выполняются следующие работы:
• определение порядка сбора и регистрации данных, характеризующих качество АИС;
• сбор, измерение параметров функционирования АИС, обработка данных на ЭВМ и получение статистических оценок по качеству АИС;
• расчет показателей качества обработки АИС и заполнение «Карты оценки и анализа качества АИС»;
• анализ «Карты оценки и анализа качества АИС» и определение уровня качества АИС, ее компонентов, процесса обработки информации, информационной продукции и др.;
• выявление и анализ факторов, влияющих на качество АИС;
• определение порядка актуализации показателей качества АИС и выбор критериев качества управления АИС.
С целью обеспечения сбора необходимых экспериментальных данных разрабатывается «Методика выявления дефектов автоматизированной обработки информации». При этом данные регистрируются в специальную форму — «Ведомость выявленных дефектов при контроле обрабатываемой информации». Сбор статистических данных проводится обычно выборочно по этапам технологии комбинированным методом.
С целью получения данных для экспериментальной оценки на первом этапе (учет и прием первичных документов, заполненных УБ, поступающих от подчиненных предприятий в ИВЦ корпорации) взята выборка объемом 101 пачка УБ. Дефектной обозначалась та пачка, которая поступала с опозданием, т.е. после срока, установленного корпорацией. Каждая из пачек регистрировалась как случайная величина в «Ведомости дефектов» отдельной строкой. На данном этапе также обнаружены дефекты полноты — отсутствие значений показателей в УБ. Объем выборки в данном случае составил 250 УБ. Дефекты достоверности на данном этапе не проявились.
На втором этапе (прием УБ после их индексирования) в ИВЦ путем анализа УБ и «Журнала регистрации приема УБ от предприятий» методом случайных чисел была взята выборка в объеме 164 пачки УБ за определенный период. Поскольку техническими условиями по плану графику время кодирования установлено 200 УБ за рабочую смену, то дефектными идентифицировались те пачки УБ, время кодирования которых превысило установленное. Дефектов полноты на данном этапе обнаружено не было, дефекты достоверности не выявлялись.
На третьем этапе (ввод УБ в ЭВМ и обработка информации) была взята выборка объемом 200 УБ. Дефекты своевременности и полноты на данном этапе не обнаружены. Дефекты достоверности регистрировались отдельной строкой в «Ведомости.
На четвертом этапе (обработка результатных документов, выдача выходных данных абонентам АИС) взята выборка объемом 4806 УБ. В этой выборке были выявлены только дефекты достоверности в количестве 10 ошибочных символов.
Данные «Ведомости дефектов» вводились в ЭВМ по соответствующим инструкциям, разработанным с учетом методики эксперимента и фактуры ведомости. Значения по графам «время», «стоимость» обнаружения и исправления дефектов указывалось соответственно в минутах и копейках.
Проведение эксперимента для проверки адекватности моделей. Для кластеризации дефектов и получения статистических оценок по классам дефектов относительно времени и стоимости в методике оценки могут быть использованы ППП статистического анализа данных.
В соответствии с концептуальной и математической моделями проводится кластерный анализ неоднородной статистической структуры дефектов. Классификацию дефектов выполняет программа кластер анализа данных. В результате получается распечатка пяти столбцовой таблицы, описывающая пошаговый процесс объединения кластеров, и дендрограмма классификации дефектов.
В каждой строке таблицы элементы означают соответственно: 1й — порядковый номер шага объединения; 2й — значения отклонения между объединяемыми на данном шаге кластерами (евклидово расстояние); 3й — разность между средним значением каждой переменной по времени и среднезвешенным значением образованного на данном шаге кластера; 4й — соответственно разность между средним значением каждой переменной стоимости и средневзвешенным значением образованного на данном шаге кластера; 5й — суммарный вес реализаций в кластере, полученном на данном шаге.
Анализ классификации позволяет установить, что внутри классов дефектов распределение модификаций дефектов равномерно. Можно предположить, что на уровне отдельного класса дефектов отсутствует какая-либо закономерность в распределении модификаций дефектов. Вместе с тем, очередность и характер объединения классов свидетельствуют о том, что наименование случайных величин имеют дефекты достоверности, затем по полноте и, наконец, дефекты своевременности, что подтверждает выдвинутые ранее предположения. Более конкретное представление о значимости каждого класса дефектов можно получить путем дальнейшей обработки статистической структуры по каждому классу дефектов.
Оценка параметров АИС выполняется посредством реализации соответствующей программы статистического анализа данных. На внутри машинном уровне исходные данные могут быть представлены следующими массивами: массив А — данные по дефектам по достоверности, массив В — по полноте, массив ОЕ — по своевременности. В результате ЭВМ должна выдавать распечатки, содержащие статистические оценки, в частности среднее выборочное, среднее квадратическое отклонение, мода, медиана, коэффициенты вариации, асимметрии, эксцесса, гистограммы классов дефектов по параметрам времени и стоимости, согласия эмпирических распределений дефектов с теоретическими и др.
С целью подсчета частоты факторов причин, обусловивших появление дефектов, по указанной программе должны быть получены данные частотности причин. Поскольку массивы А и В имеют модификации по видам дефектов, то в соответствии с кодами дефектов могут быть получены также частотности дефектов.
Для определения функциональной зависимости между временем и стоимостью обнаруженных и исправленных дефектов используется программа канонического анализа. В результате обработки, в частности, установлено, что между указанными переменными существует сравнительно тесная зависимость. Так, коэффициент канонической корреляции равен 0,99999, коэффициент множественной корреляции равен 0,99998. Вариации значений указанных коэффициентов относительно массивов находятся в границах пятого знака после запятой. Данное условие, в частности, свидетельствует о том, что при последующих измерениях и оценке качества обработки УБ стоимость дефектов можно не регистрировать, так как полученное по соответствующей программе соотношение «время (мин)» «стоимость (коп.)» равно 1:13. Однако это положение правомерно до изменения условий эксплуатации АИС, например обновления комплекса технических средств, изменения оплаты труда и др.
В соответствии с моделями регрессии обобщенных показателей на основе полученных оценок могут быть составлены две матрицы фиксированных данных — по производительности и себестоимости обработки УБ. Обработка матриц выполняется посредством программы регрессионного анализа.
Действенность плана орг. тех. мероприятий по улучшению качества зависит во многом от того, насколько полно выявлены факторы, влияющие на тот или иной параметр качества технологии. План должен учитывать документационно-информационные, технологические, организационные и другие факторы. За критерий значимости того или иного фактора целесообразно принимать степень влияния фактора на уровень качества технологии.
Экспериментальная проверка алгоритма автоматического обнаружения ошибок. Одно из эффективных направлений для устранения вышеуказанных недостатков в технологии обработки данных — создание методов и средств программного обнаружения и устранения дефектов в обработке данных. Рассмотрим вопросы реализации алгоритма автоматического обнаружения ошибок и восстановления достоверности значений показателей документов табличного вида. Для реализации алгоритма разрабатывается соответствующая программа.
В целях экспериментального исследования проверки работоспособности и оценки эффективности алгоритма анализу подвергается программа, реализующая указанный алгоритм. В качестве экспериментального материала привлекаются 20 документов. Далее планируется эксперимент и разрабатывается программа его проведения. В соответствии с программой в документы вносятся ситуационные ошибки. Обычно объем и модификации ошибок определяются с учетом максимального набора вероятных типов ошибок и проверки полного объема функциональных свойств программы.
В процессе экспериментального исследования особое внимание уделяется необходимости улучшения информативности документов по диагностике и коррекции ошибок. Удобная для восприятия и однозначная в понимании диагностика уже сама по себе повышает эффективность технологических процедур по исправлению ошибок.
С целью наиболее эффективной адаптации программы разрабатываются рабочие технологические инструкции, в частности:
• рабочая инструкция № 1 по сбору, контролю и представлению документов в ИВЦ фирмы;
• рабочая инструкция № 2 по первичной (пред машинной) обработке, вводу и контролю достоверности и полноты сведений первичных документов, контролю достоверности и полноты выходных (производных) документов;
• рабочая инструкция № 3 оператору подготовки данных по вводу документов в ЭВМ (перенос документов на электронные носители, прием данных по каналам связи, ввод документов через сканирующие устройства и др.);
• рабочая инструкция оператору ЭВМ по работе с программой «Автоматическое обнаружение ошибок и восстановление достоверности значений показателей»;
• описание программы «Автоматическое обнаружение ошибок и восстановление достоверности значений показателей».
В соответствии с инструкциями выполняются работы по подготовке, вводу, контролю и анализу документов, ошибок в документах и их исправлению. В документах контрольные суммы подсчитываются только по тем строкам, в которых они отсутствуют в соответствии с регламентом их представления в ИВЦ. Описание структуры программы, блок схемы алгоритма, порядка ввода, обработки документов в ЭВМ и анализа эффективности алгоритма и программы приводится ниже.
Уровень эффективности работ по улучшению качества будет выше, если одновременно учитываются все факторы, выявленные на основе оценки качества и последующего анализа факторов. В этой связи возникает задача разработки и применения такого механизма, который бы обеспечил комплексный подход к решению задач улучшения качества. Подобным механизмом можно считать КС УКИС.
На основе выполненных работ по моделированию АИС целесообразно сделать выводы следующего характера:
• разработка методического аппарата по определению основных требований к качеству АИС и методам ее улучшения проводится с учетом принципов создания КС УКИС. Определение основных требований целесообразно выполнять на основе системного подхода к анализу качества АИС путем выделения комплекса семантических, синтаксических и прагматических свойств АИС. Выделение свойств осуществляется путем классификации АИС по существенным признакам, выбираемым с учетом содержания решаемых задач по улучшению качества. Анализ свойств позволяет, в частности, идентифицировать АИС как сложную человеко-машинную систему с иерархической структурой свойств;
• выделение комплекса свойств АИС обеспечивает определение основных требований к составу и содержанию методов улучшения качества АИС. В составе этих методов находятся методы исследования, проектирования, построения и эксплуатации КС УКИС как основного звена в системе улучшения качества АИС;
• в соответствии с основными требованиями к качеству АИС разрабатывается обобщенная математическая модель управления качеством АИС с применением средств теории управления. Улучшение качества АИС в общем случае идентифицируется как процесс взаимодействия АИС и системы управления ее качеством — КС УКИС. Под воздействием КС УКИС качество обработки улучшается по направлению к заключительным этапам АИС;
• в соответствии с обобщенной моделью управления качеством АИС разрабатывается математическая модель агломеративного кластерного анализа статистической структуры дефектов, ухудшающих качество АИС. На основе указанной модели может быть определен, в отличие от дескриптивного и экспертного методов, более адекватный состав показателей для оценки качества АИС;
• на основе модели оценки качества определяется причинно-следственная связь между дефектами обработки по достоверности, полноте и своевременности, с одной стороны, и значений обобщенных показателей оценки качества АИС (производительности АИС и себестоимости обработки информации) — с другой. С учетом вышеуказанной связи разрабатывается модель множественной линейной регрессии показателей качества — производительности АИС и себестоимости обработки данных. Переменными в данном случае могут выступать время и стоимость обнаружения и исправления дефектов достоверности, полноты и своевременности. Реализация указанной модели позволяет определить фактические и базовые значения обобщенных показателей оценки качества АИС, а также коэффициенты весомости показателей достоверности, полноты и своевременности. Проведенные эксперименты в количественной форме подтверждают предполагаемую закономерность — зависимость между значениями обобщенных показателей качества, в частности производительности АИС, и себестоимости освобождения документов от дефектов обработки данных;
• на основе вышеуказанных моделей и выявленных закономерностей разрабатывается прикладная методика аналитической оценки качества АИС с применением ЭВМ. Методика ориентирована на полное соответствие требованиям квалиметрии. Кроме того, применение ЭВМ в оценке качества АИС обеспечивает эффективное решение задач управления, планирования и прогнозирования качества системы;
• эффективное направление в улучшении качества — применение методов контроля достоверности и полноты информации. Наиболее перспективным представляется метод автоматического исправления ошибок в документах табличного вида;
• методом моделирования можно определить основные функциональные и параметрические свойства КС УКИС как основу для выполнения дальнейших работ по ее проектированию, созданию и эксплуатации.
Проектирование АИС
На основе разработанных принципов, положений, моделей, методов и средств построения АИС, полученных на стадии исследования, проводится проектирование системы. Эта стадия имеет свои общие и специфические признаки.
Стадия проектирования состоит из следующих этапов:
1) ПРО существующей (традиционной) ИС;
2) разработка технического задания на создание системы;
3) разработка технического проекта на создание системы;
4) разработка рабочего проекта на создание системы.
При условии, что существующая ИС является автоматизированной возможно два пути проектирования: модернизация имеющейся АИС или ее полная замена вновь создаваемой АИС. При сравнительно небольших объемах проектных работ этапы 2 и 3 могут быть объединены. При создании АИС необходимо тщательно спланировать проект, оценить возможные риски и обеспечить тем самым успешную работу всего коллектива разработчиков.
Этап ПРО проводится с целью изучения и анализа особенностей объекта — существующей традиционной ИС. Осуществляется сбор материалов для проектирования — определение требований, изучение объекта проектирования. Проводится изучение условий функционирования будущей АИС, например, объемно-временные характеристики информационно-документационных материалов, возможная нагрузка на технические устройства, особенности состава ПО и др. Здесь же устанавливаются определенные ограничения на условия разработки сроки выполнения этапов проектирования, имеющиеся и недостающие ресурсы, процедуры и мероприятия, обеспечивающие защиту информации и др. С учетом предварительно выполненных исследований проводится разработка и выбор варианта концепции АИС. Один из принципиальных вопросов ПРО — учет общих требований, предъявляемых к системе. Особенно тщательному анализу должны быть подвергнуты вопросы построения и функционирования имеющейся традиционной системы управления качеством ИС предприятия.
Этап разработки ТЗ — логическое продолжение этапа ПРО. Материалы, полученные на этапе ПРО используются для разработки ТЗ. Здесь проводится анализ и разработка принципиальных требований, предъявляемых к АИС со стороны конкретного заказчика или потенциальной группы потребителей. Формулируются требования к аппаратным, программным, информационным и организационно-правовым компонентам АИС и др. Особое внимание в ТЗ уделяется разработке требований к порядку совместимости и взаимодействия технологических процессов будущей АИС с другими АИС предприятия и АИС внешней среды. Состав и содержание требований должны отображать в некотором роде идеализированное представление об основных свойствах АИС в параметрической форме. Здесь необходимо тщательно изучить нормативные документы, содержащие требования к АИС. В состав этих документов, как правило, включаются стандарты различного уровня — международные, национальные, отраслевые, стандарты предприятий.
Следует отметить, что значительную содержательную нагрузку в построении АИС вообще и в разработке ТЗ в частности несет альбом форм входных и выходных документов — плановых, учетных, контрольных, распорядительных и др. На этапе ТЗ должны быть определены содержательная и формальная стороны комплекта документов. Содержательная часть определяется в основном сущностью решаемых задач предприятия, которые необходимо автоматизировать. Формальная часть диктуется требованиями технологичности, эргономичности и др., которые способствуют улучшению функциональных и экономических показателей АИС.
Проектирование документов проходит три стадии:
1) определение необходимого состава показателей. Необходимо избегать излишнего и дублирующего объема информации. При установлении окончательного содержания какого-либо документа особое внимание уделяется идентификации условно-постоянной и переменной информации, подлежащей вводу и обработке по различным режимам;
2) размещение реквизитов на бланке документа. Для эффективного использования средств вычислительной техники необходимо соблюдать определенный порядок расположения частей документа: постоянные справочные реквизиты признаки, постоянные группированные реквизиты признаки, переменные группировочные реквизиты признаки, абсолютные и относительные реквизиты основания. Эти группы элементов располагаются в определенных частях документа и имеют несколько видов размещения на плоскости — анкетный, линейный и табличный. При линейном способе размещение реквизитов происходит в двух строках: в верхней строке располагаются наименования, а в нижней — их значения. Этот способ чаще всего используется для размещения постоянных группировочных реквизитов признаков, например кодовых обозначений классификационных группировок. Анкетный способ применяется для размещения реквизитов по вертикальной схеме. Обычно формируется две графы: в левой графе указаны наименования, а в правой — их значения. Примером может служить анкета или опросный лист. При табличном способе размещение реквизитов выполняется в виде матрицы с графами по вертикали и строками по горизонтали. На пересечении строк граф (элементов матрицы) проставляются реквизиты основания или количественные значения показателей. Табличный способ наиболее распространен при отображении данных по экономическим задачам;
3) разработка схемы размещения реквизитов документа на плоскости бланка. Бланки документов должны строго соответствовать площади (формату), определяемой ГОСТом.
На этапе технического проектирования проводится поиск наиболее приемлемых решений по всем задачам проектирования АИС. Цель этого этапа проектирования — конкретизация общих, иногда нечетких знаний о требованиях к будущей системе.
На данном этапе определяются:
• цель, задачи, функции АИС, рассматриваются также внешние условия функционирования системы, распределение функций между ее компонентами;
• системные параметры АИС — интерфейсы и распределение функций между оператором и системой;
• конфигурация всех подсистем АИС, образующих ее структуру документационно-информационная, техническая, программно-математическая и организационно-правовая составляющие структуры системы;
• структура и система управления БД, лингвистические средства, состав ИПЯ, классификаторов и кодификаторов, методик индексирования документов и запросов;
• ведомость конфигурации комплекса технических средств АИС и их спецификация;
• состав и характеристика математических моделей, алгоритмов и программ АИС;
• схема функционирования АИС, технологического процесса обработки данных и др.;
• должностные и рабочие инструкции для персонала АИС;
• уточненное технико-экономическое обоснование проекта. Основную долю трудоемкости рабочего проектирования составляют работы по разработке алгоритмов и соответствующих программ. Алгоритмическая часть технического проекта в силу своей специфики требует гораздо большего внимания и усилий, чем выполнение любой другой работы, так как это отправная точка для определения состава и содержания программных продуктов, процесса их разработки и выбора используемых для этого средств.
При вводе строки 01 производится сравнение накопленных сумм по графам и соответствующим значениям, записанным в строке 01 (графы с 1й по 15ю). При несовпадении заносится признак ошибки в графу вес. При несовпадении накопленной суммы по графе КС заносится признак ошибки 8КС.
Если вычисленная сумма по строке 01 не равна заданной, то вводится признак 801. Если сумма не равна вычисленной сумме по графе КС, то вводится признак 801 КС. При отсутствии признаков ошибок программа переходит к контролю следующего документа.
Если обнаружена одна ошибка, выдается сообщение: «В документе ХХХХХ УУ обнаружена ошибка». При этом с помощью кода завершения выбирается соответствующая подпрограмма обслуживания. Если обнаружено более одной ошибки, выдается сообщение: «В документе ХХХХХ УУ обнаружено более одной ошибки».
Подпрограмма печати адресов получает управление каждый раз, когда в документе обнаружено более одной ошибки. При этом каждая строка с ошибкой сопровождается сообщением: «Строка ХХХХХХ содержит ошибку» и соответственно каждая графа с ошибкой сопровождается сообщением «графа XX содержит ошибку».
Подпрограмма СС06 получает управление, когда вычисленная контрольная сумма по строке 01 равна вычисленной контрольной сумме по графе КС и не равна заданной контрольной сумме, т.е. оператор допустил ошибку в подсчете контрольной суммы. Подпрограмма заменяет ошибочное число на вычисленное достоверное и выдает сообщение «строка 01, графа КС значение ХХХХ скорректировано на УУУУ».
Подпрограмма ССП получает управление при ошибках в контрольной сумме в графе XX. Ошибочная контрольная сумма заменяется на правильно вычисленную, и выдается сообщение «строка 01, графа XX, значение ХХХХ скорректировано на УУУУ».
Подпрограмма СС21 получает управление, если есть ошибка в контрольной сумме одной из строк. Производится замена ошибочного реквизита основания на вычисленное достоверное с последующей выдачей сообщения «строка ХХХХХХ, графа КС, значение ХХХХ скорректировано на УУУУ».
Подпрограмма СС24 получает управление при наличии ошибки в одной из строк и в одной из граф. Ошибочное число, расположенное на пересечении ошибочной строки с ошибочной графой заменяется на вычисленное достоверное. При этом выдается сообщение «строка ХХХХХХ, графа УУ, значение ХХХХ скорректировано на УУУУ.
Блок переходов осуществляет передачу управления на соответствующую подпрограмму обслуживания, используя код завершения в байте РЬАС. В случае если для какого-либо кода завершения нет подпрограммы обслуживания, управление передается на печать кода завершения. Подпрограмма печати кода завершения получает управление, если для кода завершения, выработанного блоком БКД, нет соответствующей подпрограммы обработки.
При этом полученный код распечатывается в двоичном виде «Некорректируемая ошибка с кодом ХХХХХ», где:
1ХХХХЕСЬ — признак ошибки в строке,
Х1ХХХЕСС — признак ошибки в графе,
ХХ1ХХ8КС — ошибочная контрольная сумма по графе КС,
ХХХ1Х801 — ошибочная контрольная сумма по строке 01,
ХХХХ1801КС — сумма по графе КС не равна сумме по строке 01.
Для вызова и загрузки программы необходимо выполнить трансляцию, редактирование и включение программы посредством стандартной процедуры А8МРСЕ. Входная точка в программу совпадает с обозначением программы ЮН ЗНК. Объем программы составляет 586 операторов на языке АССЕМБЛЕР и занимает 4 килобайта оперативной памяти. Программа не накладывает ограничений на способы ввода документов в ЭВМ. Документы в ЭВМ могут быть введены через клавиатуру, магнитные носители — диски, каналы передачи данных, сканирующие устройства в зависимости от конкретных условий обработки и характера решаемых задач.
На этапе технического проектирования особенно тщательно рассматривается вопрос о методах и средствах взаимодействия КС УКИС и управляемой ИС по максимальному набору параметров. Кроме того, приводятся более точные по сравнению с ТЗ расчеты по технико-экономическому обоснованию системы.
По результатам контрольных испытаний этапа технического проектирования выполняется корректировка неправильных решений, дополняется недостающий материал в проектной документации и др. В проектной документации стиль описания результатов аналитических и экспериментальных работ зависит от многих факторов. Выбор стиля в основном зависит от содержания задачи, ее масштаба, значимости в общем комплексе задач проектирования и др.
Следует отметить, что заметная доля трудозатрат рабочего проекта приходится на доработку организационно-правовых документов — должностных и рабочих инструкций персоналу АИС. Основные документы, регламентирующие технологический процесс обработки информации в АИС,— технологические и инструкционные карты. Технологическая карта представляет собой набор последовательно выполняемых процедур технологического процесса по каждой задаче АИС. Инструкционная карта разрабатывается на каждую процедуру технологического процесса, в ней указываются сведения об исходной информации, о конечных результатах и о порядке выполнения конкретной работы по обработке данных.
Один из основных документов — положение о выводе системы из нештатных ситуаций. В частности, приводится состав негативных ситуаций, которые могут возникнуть при эксплуатации АИС. По каждой ситуации указываются конкретные процедуры и средства устранения ее последствий.
На этапе рабочего проектирования проводится окончательная доводка тех вопросов, которые на этапе технического проектирования по определенным причинам не могли быть полностью решены. На данном этапе разрабатывается комплекс программ на основе алгоритмов, составленных на этапе технического проектирования. Уточняется структура БД, проводится корректировка унифицированных форматов документов, обрабатываемых в технологии АИС.
На этом этапе проводится тестирование программ, серия контрольных испытаний с обработкой реальных документов, анализируются результаты тестирования и экспериментальной обработки, необходимые корректировки программ. Приведем описание испытаний программы «Автоматическое обнаружение ошибок и восстановление достоверности значений показателей документов табличного вида».
С целью получения данных для проведения сравнительного анализа и оценки эффективности рассматриваемой программы экспериментальная обработка осуществляется по двум вариантам. По первому варианту входной контроль отчетов выполняется средствами СПД с подключением программы автоматического восстановления значений показателей. Затем указанные отчеты контролируются по второму варианту — только средствами СПД, т.е. с отключением рассматриваемой программы. Как по первому, так и по второму вариантам должны быть получены соответствующие протоколы ввода и диагностики ошибок во входных документах (распечатка с принтера).
Последующий анализ протоколов ввода показывает, что одиночные ошибки автоматически обнаруживаются, вычисляются достоверные значения, затем последние заменяют ошибочные значения и оператору для контроля правильности работы программы выдаются сообщения типа: «В документе ХХХХХ УУ обнаружена ошибка, строка ХХХХХХ графа XX, значение XX скорректировано на значение УУУУ. По двум и более ошибкам программа обнаруживала ошибки, однозначно идентифицируя их адреса.
Оценку эффективности программных и алгоритмических средств можно выполнить в качественном и количественном аспектах. В аспекте качества данный алгоритм существенно расширяет функциональные возможности методических средств программного контроля входных документов сравнительно широкого класса — документы табличной структуры с цифровым наполнением. Кроме того, алгоритм обладает функцией вычисления и восстановления достоверности значений показателей путем замены соответствующего ошибочного значения.
По сравнению с существующими средствами контроля рассматриваемая программа обнаруживает такие ошибки, которые в принципе не могли быть обнаружены средствами традиционных программ входной диагностики документов, например перестановки значений показателей по строкам. Кроме того, возможность автоматического исправления ошибок обеспечивает восстановление пропущенных значений в строке или графе. Все это в конечном итоге повышает уровень качества технологического процесса, снижает трудоемкость на таких трудных участках технологии, как ввод и корректировка первичных документов. Снижение трудоемкости обеспечивает реализацию требований, предъявляемых к информационной технологии — перевод ручных операций в машинные, улучшение устойчивости технологии, показателей качества АИС и др.
При рассмотрении количественных параметров оценки программы необходимо отметить следующее. Эксперименты показали, что общее время работы программы, как с включением программы в СПД, так и без включения, одинаково и составило 2 мин на обработку 20 отчетов. Однако время работы процессора ЭВМ по реализации операций входного контроля отчетов не равнозначно относительно указанных вариантов контроля. Так, например, время работы процессора с включением программы в СПД по данным протокола ввода и контроля документов составило 38,02 с. Процессорное время контроля без применения рассматриваемой программы (только средствами СПД) составило 44,98 с. Таким образом, применение программы сократило время работы процессора на 6,96 с, т.е. на 15,5 %. Вместе с тем, взаимодействуя с СПД, программа освобождает от необходимости объемной распечатки диагностики ошибок. В любом случае посредством рассматриваемой программы на принтер выдаются более краткие и вместе с тем более информативные сообщения об адресе, исправлении и модификации ошибок. Так, например, распечатка диагностики ошибок по протоколу ввода и контроля 20 отчетов при условии включения рассматриваемой программы в СПД заняла 8 листов бумаги формата 207Н210 мм. Распечатка диагностики указанных отчетов без включения программы, т.е. только средствами СПД, заняла 14 листов бумаги указанного формата. Таким образом, применение программы уменьшает расход бумаги при выполнении этапа ввода и контроля документации ориентировочно до 40 %.
По результатам работы ИВЦ среднее время корректировки одной ошибки на технологическом уровне средствами СПД составляет около 5 мин. С учетом машинного времени и времени на передачу протоколов ввода из машинного зала в группу корректировки и других видов подготовительно-заключительного времени среднее время на корректировку одной ошибки составляет около 6 мин. Для обеспечения работы программы необходимо выполнить подсчет контрольных сумм по строкам отчета. Опытным путем установлено, что среднее время подсчета контрольной суммы по строке составляет 0,5 мин. Количество строк в отчете в среднем равно 10. Отсюда трудоемкость подсчета контрольных сумм составляет по отдельному документу около 5,0 мин. Таким образом, на основании вышеизложенного и во временном отношении применение рассматриваемой программы в структуре СПД представляется целесообразным. При невозможности подсчета контрольных сумм, например, если в форме документа не предусмотрено специальных полей, можно в роли контрольных сумм на этапе эксперимента использовать показатели типа «всего» и (или) «итого», что вообще устраняет необходимость подсчета контрольных сумм по строкам. Но в этом случае авто магическое исправление может быть реализовано только по суб. полю матрицы отчета.
Очевидно, что наиболее обоснованным представляется подсчет контрольных сумм поручить составителям документов на предприятиях. Это позволит, с одной стороны, повысить ответственность работников предприятий за достоверность документов, а с другой — в определенной мере освободить систему централизованной обработки ИВЦ от выполнения технических функций по подсчету контрольных сумм, перераспределить и увеличить тем самым объем ресурсов, используемых на интеллектуальные виды работ
Следует отметить, что включение программы в СПД увеличило объем занимаемой СПД памяти на 3 килобайта. Если общий объем СПД составляет 114 килобайт, то включение в него рассматриваемой программы обусловило увеличение его физического объема всего на 2,6 %, что представляется вполне приемлемым.
Методы и средства проектирования АИС.
Проектирование АИС может выполняться:
• сторонней фирмой разработчиком. Эта фирма имеет штат высококвалифицированных профессионалов. Работа проводится на основании договора между фирмой разработчиком и фирмой заказчиком;
• силами штатных специалистов фирмы заказчика.
В первом случае хорошо соблюдаются стандарты проектирования и оформления документации. Разработка ведется с использованием инновационных решений в данной области. На этапе внедрения фирма разработчик, как правило, осуществляет авторское сопровождение проекта АИС. Но вместе с тем сроки проектирования, как правило, затягиваются, создание системы плохо вписывается в ритм жизни фирмы заказчика, а разработка в определенных случаях может оказаться малопригодной для конкретных условий фирмы заказчика. Кроме того, фирма заказчик вынуждена производить прямые финансовые затраты по договору с фирмой разработчиком.
Во втором случае умение штатных специалистов фирмы заказчика позволяет им без задержек создавать проекты АИС на основе хорошего знания специфики своей фирмы и эксплуатируемых ИС. Система сравнительно быстро осваивается и начинается ее эксплуатация. Вместе с тем подготовка и оформление проектной документации, как правило, отстает, что затрудняет разработку и функционирование системы. Кроме того, отсутствие у фирмы заказчика опыта в создании систем класса АИС не обеспечивает использование в разработке инноваций, более того увеличивает вероятность принципиальных ошибок в создании системы. Попытки компенсировать это соблюдением проектной дисциплины не всегда приносит желаемый эффект.
Возможно и компромиссное решение: фирма заказчик может пригласить консультанта по разработке АИС на контрактной основе. Консультант выполняет сопровождение проекта путем консультирования и выдачи рекомендаций по принципиальным аспектам создания системы. Подобная форма взаимодействия может в определенной мере нивелировать минусы первого и второго подходов к созданию АИС.
Конкретный выбор определяется многими факторами, в частности финансовым состоянием фирмы заказчика, наличием у нее штатных специалистов соответствующего профиля и уровня, сроками создания АИС, наличием в данном или близлежащем регионе соответствующей фирмы разработчика, специалистов консультантов, режимом секретности фирмы и др.
В процессе проектирования и взаимодействия разработчику и заказчику приходится решать ряд проблем. Наблюдаются ситуации, когда проектировщику сложно получить полную и достоверную информацию о требованиях к АИС, которые формулирует заказчик. Вместе с тем заказчик не всегда имеет достаточных знаний о разрабатываемой системе, чтобы объективно судить о возможности полной реализации инноваций. Специфичность систем такого класса, как АИС (в частности, сравнительно большой объем новых понятий, параметров), часто непонятна заказчику, а его попытки искусственного ее упрощения не могут удовлетворить разработчика системы. Посредством определенных аналитических методов можно решить некоторые из приведенных вопросов.
Для решения задач проектирования применяются соответствующие методы и средства. Среди них следует находить такие методы, которые радикально решали бы задачи разработки АИС. Один из таких методов — структурный анализ. Это метод изучения системы, который рассматривает систему как иерархическую структуру от ее общего уровня до необходимого низшего. Число уровней при этом определяется спецификой рассматриваемой системы и ее внешней среды. На каждом уровне обычно указывается от трех до шести компонентов. Выбираются только существенные компоненты АИС, взятые в контексте тех операций, которые над ними можно проводить. Применяются формальные правила записи элементов информации, составления спецификации системы, последовательное приближение к результату решения задачи.
Структурный анализ использует несколько принципов, в частности принцип декомпозиции и принцип иерархического упорядочивания. Первый принцип заключается в решении вопросов структуризации функциональных задач АИС путем их разбиения на множество меньших независимых задач, которые легче понимать и решать. Второй принцип заключается в том, что внутреннее строение компонентов системы очень существенно для изучения при детальном и формализованном их описании. Возможность понимания существенно возрастает, если компоненты системы представляются в виде иерархической структуры.
На этапе пред проектного обследования используются методы изучения фактического состояния существующей (традиционной) ИС, ТПОД.
Эти методы направлены на сбор полной и точной информации об объекте изучения с наименьшими затратами ресурсов:
Методы формирования задаваемого состояния связаны с теоретическим обоснованием всех составных частей АИС с учетом целей, требований и условий заказчика.
Сюда относятся:
• моделирование процессов обработки данных;
• структурное проектирование;
• декомпозиция;
• анализ информационной технологии.
Для наглядного представления объектов и процессов АИС методы графического отображения фактического и задаваемого состояний используют — блок схемы, графики, рисунки, чертежи, эскизы, диаграммы и др. Графические средства — неотъемлемая часть любого проекта. Их состав и количество определяется особенностями каждого этапа проектирования.
Автоматизация проектирования АИС
Проектировочные работы требуют значительного объема ресурсов различного характера — временных, финансовых, материальных и др. Необходимо стремиться к минимизации этих ресурсов за счет привлечения прогрессивных средств проектирования АИС. Одно из перспективных средств рационализации проектирования — автоматизация системы проектирования.
Автоматизированные системы проектирования — эффективное средство улучшения показателей проектирования АИС. За последнее десятилетие в области проектирования сформировалось новое направление — так называемая программная инженерия или СА8Е технологии система компьютерной разработки программного обеспечения. СА8Етехнологии это совокупность методов анализа, проектирования, разработки и сопровождения АИС, поддержанных комплексом взаимосвязанных средств автоматизации. СА8Етехнологии — это средство для системных аналитиков, разработчиков и программистов, обеспечивающее автоматизацию процессов проектирования АИС различного класса и назначения.
Основная цель СА8Етехнологии — максимально автоматизировать процесс разработки и отделить процесс проектирования от кодирования программных средств АИС. В большей части современных СА8Етехнологий применяется методология структурного анализа, основанная на описании модели проектируемой системы в виде графов, диаграмм, таблиц и схем.
К числу несомненных достоинств СА8Етехнологии следует отнести следующие:
• улучшение качества создаваемых АИС за счет средств автоматизированного контроля программных средств и других проектных решений;
• создание прототипа будущей АИС за короткое время, возможность на ранних этапах провести оценку ожидаемого результата;
• ускорение процесса проектирования и разработки АИС;
• освобождение разработчика от рутинной работы в пользу творческой работы по проектированию;
• поддержка развития и сопровождение разработки АИС;
• поддержка технологии повторного использования компонентов проекта.
Автоматизация проектирования основана на соответствующих методах. В зависимости от содержания и класса АИС выбирается наиболее адекватный метод проектирования. Эти методы основаны на формализованном отображении бизнес процессов и систем управления предприятием (фирмой). В настоящее время имеются десятки методов построения формализованных моделей функционирования предприятия и концепций построения систем управления. Методы построения моделей предприятий можно разделить на структурные и объектно-ориентированные. Каждая из этих групп методов включает в себя несколько вариантов конкретных методик.
Структурные методы построения моделей предприятий. Структурным принято называть такой метод исследования системы или процесса, который начинается с общего обзора объекта исследования, а затем предполагает его последовательную детализацию.
Структурные методы имеют три основные особенности:
• расчленение сложной системы на части, представляемые как «черные ящики», каждый «черный ящик» реализует определенную функцию системы управления;
• иерархическое упорядочение выделенных элементов системы с определением взаимосвязей между ними;
• использование графического представления взаимосвязей элементов системы.
Модель, построенная с применением структурных методов, представляет собой иерархический набор диаграмм, графически изображающих выполняемые системой функции и взаимосвязи между ними. Попросту говоря, это рисунки, на которых показан набор прямоугольников, определенным образом связанных между собой. В диаграммы также включается текстовая информация для обеспечения точного определения функций и взаимосвязей. Примером может служить блок схема технологий и алгоритмов обработки данных. Использование графического представления процессов существенно повышает наглядность модели и облегчает процесс ее восприятия. От обычных рисунков, с помощью которых можно представить процесс управления, структурные диаграммы отличаются тем, что выполняются по вполне определенным правилам, а процесс их составления и анализа может быть поддержан соответствующим ПО.
В составе методологий структурного анализа к наиболее распространенным можно отнести следующие:
• 8АВТ — технология структурного анализа и проектирования, и ее подмножество — стандарт ШЕРО.
• ВРО — диаграммы потоков данных.
• ЕКВ — диаграммы «сущность — связь».
• 8ТВ — диаграммы переходов состояний.
В методологии ЮЕЮ используются четыре основных понятия:
1) функциональный блок — функция определенной системы, в графическом виде обозначаемая прямоугольником. Каждая из четырех сторон этого прямоугольника имеет свое значение: левая сторона — вход, верхняя сторона — управление, нижняя сторона — механизм, правая сторона — выход;
2) интерфейсная дуга — элемент системы, который обрабатывается функциональным блоком или отображает определенное влияние на выполнение блоком своей функции, изображается в виде направленной стрелки. По отношению к стороне блока интерфейсные дуги носят названия входящей, исходящей, управляющей дуги или дуги механизма. Началом и концом каждой дуги могут быть только функциональные блоки, при этом началом может быть только выходная сторона блока, а концом — любые другие. При построении моделей функционирования предприятия входящими и исходящими дугами могут обозначаться потоки информации (документы, устные распоряжения и др.), ресурсы (персонал, оборудование и др.). Управляющими дугами обозначаются только объекты, относящиеся к потокам информации, а дугами механизмов — только ресурсы;
3) декомпозиция — разделение сложного объекта на составные части. Уровень детализации определяется непосредственно разработчиком модели. Таким образом, общая модель процесса представляется в виде иерархической структуры отдельных диаграмм, что делает ее более понятной;
4) глоссарий — это совокупность определений, ключевых слов, терминов, характеризующих объекты на диаграмме. Глоссарий обеспечивает включение в диаграммы ШЕРО необходимой дополнительной информации. Например, для управляющей интерфейсной дуги «распоряжение об оплате» глоссарий может содержать перечень реквизитов соответствующего дуге документа, необходимый набор виз и т.д.
Модель ШЕРО всегда начинается с представления процесса как единого функционального блока с интерфейсными дугами, выходящими за пределы рассматриваемой области. Иногда такие диаграммы снабжаются так называемой контекстной справкой.
Цель выделяет те направления деятельности предприятия, которые следует рассматривать, прежде всего. Так, например, модель, построенная с целью рационализации маркетинга, может существенно отличаться от модели, разработанной с целью повышения эффективности управления АИС предприятия.
Цель устанавливает направление и уровень декомпозиции разрабатываемой модели. Однозначность цели позволяет упростить модель, исключив детализацию элементов, в данном случае не главных. Например, функциональные модели одного и того же предприятия с точки зрения главного инженера и руководителя службы маркетинга будут явно отличаться по направленности и детализации.
В методологии ПРО исследуемый процесс разбивается на под процессы и представляется в виде сети, связанной потоками данных. Внешне ОРО похожа на 8АВТ, но отличается по набору используемых элементов. В их число входят процессы, потоки данных и хранилища. Хранилища позволяют в необходимых случаях определить данные, которые будут сохраняться в памяти между процессами. Подобного элемента в 8АВТ нет, поэтому ряд авторов считает, что ОРО лучше приспособлена для построения моделей создаваемых систем автоматизации управления, в то время как 8АВТ ориентирована на общие аспекты построения модели системы управления.
Методология ЕКВ применяется для построения моделей БД, она обеспечивает стандартизованный способ описания данных и определение связей между ними. Основные элементы методологии — понятия «сущность», «отношение» и «связь». Сущность задают базовые типы информации, а отношения указывают, как эти типы данных взаимодействуют между собой. Связи объединяют сущности и отношения. ЕКВ используется, в частности, для построения моделей данных в хранилищах ВРО.
Методология ЗТВ наиболее удобна для моделирования определенных сторон функционирования системы, обусловленных временем и откликом на события, например для реализации запроса пользователя к АИПС в рамках реального масштаба времени. Опорными элементами 8ТВ служат понятия «состояние», «начальное состояние», «переход», «условие» и «действие». Посредством понятий проводится описание функционирования системы во времени и в зависимости от событий. Модель 8ТВ представляет собой графическое изображение — диаграмму переходов системы из одного состояния в другое. Состояния системы на этой диаграмме отображаются прямоугольниками, а условия и действия — стрелками, объединяющими состояния. 8ТВ используется, в частности, для описания, зависящего от времени поведения системы в моделях ВРВ.
Объектно-ориентированные методы построения моделей системы управления. Эти методы отличаются от структурных более высоким уровнем абстракции. Они основаны на представлении системы в виде совокупности объектов, взаимодействующих между собой путем обмена данными. В качестве объектов ПрО могут служить конкретные предметы или абстрагированные сущности — заказ, клиент и т.п. Наиболее значим метод Г. Буча.
Это техника объектного проектирования с элементами объектного анализа. Г. Буч в объектном проектировании обозначил четыре этапа:
1) разработка диаграммы аппаратных средств, отображающей процессы, устройства, сети и их соединения;
2) определение структуры класса, описывающей связь между классами и объектами;
3) разработка диаграмм объектов, которые показывают взаимосвязь объекта с другими объектами;
4) разработка архитектуры ПО, описывающей физический проект создаваемой системы.
Подавляющая часть существующих методов объектно-ориентированного анализа и проектирования включает в себя как язык моделирования, так и средства описания процессов моделирования. Язык моделирования — это нотация, которая представляется совокупностью правил построения графических объектов, применяемых в моделях.
В настоящее время наблюдается широкое использование УМЬ в решении различных задач. Значительная часть разработчиков СА8Есредств обеспечивают поддержку в своих программных продуктах.
Объектно-ориентированный подход не противопоставляется структурному, а может служить его дополнением. Например, для формализации модели бизнеса может использоваться методология ШЕРО, а при построении модели системы управления — методология УМЕ.
Построение и внедрение АИС
После полного завершения работ по проектированию начинается этап построения АИС. Построение АИС — это совокупность организационно-технических мероприятий по реализации проекта АИС.
Среди таких мероприятий меры финансового, информационного, технического, программного, правого, организационного характера, например:
• определение источников финансирования и выделение средств на закупку необходимого оборудования, предусмотренного проектом, — «Ведомость спецификации оборудования АИС»;
• выбор поставщиков и заключение контрактов на поставку оборудования;
• выделение помещения для дислокации АИС и его подготовка к монтажу оборудования;
• размещение, сборка, монтаж, настройка оборудования АИС в соответствии с проектом;
• подбор, организация и обучение категорий штатного персонала АИС выполнению соответствующих работ по обеспечению функционирования АИС;
• выполнение работ по проверке качества оборудования (контроль, тестирование). При обнаружении дефектов — оформление и предъявление рекламаций к поставщикам;
• инсталляция ПО и выполнение работ по тестированию программного комплекса АИС. При условии обнаружения дефектов — принятие мер по их устранению;
• наполнение БД, решение контрольных примеров по всему комплексу задач АИС в соответствии с проектом. При обнаружении недостатков — принятие мер к их устранению. Если недостатков не обнаружено — подготовка документов для сдачи АИС в опытную эксплуатацию.
Состав мер, и их последовательность отражают основные контрольные точки в построении АИС. Построение каждой конкретной системы будет иметь свою специфику, как по характеру задач, так и по их последовательности. Определенные работы, относящиеся к комплексу построения АИС, могут быть выполнены уже на стадии проектирования системы, например заключение договоров на закупку оборудования, подготовка помещения для размещения оборудования и др. Особенности построения определяются характером АИС, организационным уровнем применения АИС, режимом функционирования, объемом финансирования и др.
Одно из важных условий эффективности АИС — проведение комплекса работ по ее внедрению. Внедрение АИС начинается с того, что руководитель фирмы заказчика выпускает приказ о внедрении системы с указанием основных этапов, сроков их выполнения, ответственных исполнителей, ресурсного обеспечения, формы представления результатов внедрения, ответственного за контроль исполнения приказа и др.
Приказ может содержать план внедрения с указанием работ по следующим этапам:
1) документальное оформление результатов пусконаладочных работ оборудования, а также контрольных испытаний комплекса задач системы;
2) обучение персонала технологии АИС и изучение соответствующих разделов проектной документации;
3) проведение опытной эксплуатации системы, анализ и корректировка проектных ошибок и оформление документации по результатам опытной эксплуатации;
4) сдача АИС в производственную эксплуатацию с оформлением соответствующей документации.
Поясним вкратце некоторые этапы внедрения системы. На первом этапе проводится разработка программы контрольных испытаний АИС в целом. Здесь обычно указываются наименование задач системы, сроки их испытания, ответственные исполнители, состав и объем информации, привлекаемой к обработке, порядок проведения контрольной обработки данных, формы представления ее результата и др. Проводится оформление документов по результатам проведения программы испытаний — приказы, отчеты, справки, протоколы, акты и др. При наличии ошибок фирма заказчик предлагает фирме разработчику устранить замеченные недостатки в согласованные сроки.
На втором этапе разработчик и заказчик организуют обучение персонала, привлекаемого к эксплуатации АИС. Изучаются должностные и технологические инструкции, форматы входных и выходных документов, структура программного обеспечения, порядок применения программ, технология и условия функционирования системы и др.
На третьем этапе проводится опытная эксплуатация системы. В зависимости от содержания и объема задач АИС опытная эксплуатация длится от трех до шести месяцев. По окончании опытной эксплуатации проводится регистрация в актах и протоколах замеченных проектных ошибок. В актах указываются сроки ликвидации этих ошибок разработчиком. Разработчик АИС проводит работы по устранению замеченных ошибок. При условии устранения всех замечаний по результатам опытной эксплуатации АИС в соответствии с приказом по предприятию сдается в производственную эксплуатацию.
Внедрение АИС — достаточно сложная задача, как в организационном, так и техническом аспектах. Заказчик должен провести подготовку внедрения системы. Данное условие требует определенных организационных, профессиональных и психологических усилий со стороны персонала фирмы заказчика, в той или иной мере участвующего в эксплуатации АИС. Администрация фирмы должна обеспечить такие условия, при которых коллектив фирмы будет положительно относиться к реализации системы и всемерно помогать ее внедрению, освоению и развитию. Тогда можно будет предположить, что цель внедрения и функционирования АИС на предприятии будет достигнута.
Методика расчета технико-экономической эффективности автоматизированной обработки информации
Существенная задача в методологии АИС — обоснование целесообразности проведения работ по автоматизации процессов обработки данных. Один из принципиальных разделов проекта АИС — технико-экономическое обоснование АИС вообще и процессов автоматизированной обработки экономической информации в частности. Для этого требуется проведение соответствующих расчетов технико-экономической эффективности. Техническая (функциональная) часть эффективности АИС была рассмотрена в разделах.
Расчет экономической составляющей эффективности АИС позволяет:
• определить необходимость и целесообразность затрат на создание и внедрение автоматизированной системы обработки информации;
• наметить очередность проведения работ по автоматизации обработки информации на каждом уровне системы управления;
• определить экономически эффективные варианты технологических процессов обработки информации.
Экономическая эффективность автоматизированной обработки данных обеспечивается за счет следующих основных факторов:
• высокой скорости выполнения операций по сбору, передаче, обработке и выдаче информации, быстродействия технических средств;
• максимального сокращения времени на выполнение отдельных операций;
• улучшения качества обработки данных и получаемой информации.
Общая эффективность автоматизированного решения задач находится в прямой зависимости от снижения затрат на обработку данных и составляет прямую экономическую эффективность. Достижение эффекта от общесистемных решений по улучшению качества информационного обслуживания пользователей обеспечивает косвенную экономическую эффективность.
Показатели прямой экономической эффективности определяются путем сравнения затрат на обработку данных при нескольких вариантах проектных решений. По существу это сравнение двух вариантов — базового и спроектированного. За базовый вариант принимается существующая система автоматизированной или традиционной (ручной) обработки данных, а за спроектированный вариант — результат модернизации существующей системы или вновь разработанная АИС.
Параметризация АИС
Основная цель АИС — обеспечить информационное обслуживание аппарата управления предприятием. Это означает, что все имеющиеся ресурсы системы, как в оперативном, так и стратегическом планах должны быть направлены на устранение рассогласований между фактическим состоянием АИС и ее состоянием, требуемым по качеству функционирования. При этом ресурсы системы должны быть организованы так, чтобы указанные рассогласования можно было устранить в кратчайшие сроки.
Исходные условия для формирования параметров функционирования АИС — объемы входных и выходных потоков информации, а также имеющиеся для обработки данных вычислительные ресурсы. К составу входных потоков относятся входные документы, нерегламентированные запросы, входная информация по корректировке файлов, БД и др. К выходным потокам относятся выдаваемые системой выходные документы, связанные с решением задач системы, промежуточные документы и др. Относительно вычислительных ресурсов для установления параметров исходные данные — это производительность вычислительных систем, объемы запоминающих устройств, пропускная способность каналов связи и др.
Диспетчеризация и планирование вычислительных задач
В решении задач эксплуатации любой АИС важное место занимают вопросы организации, планирования и развития. Эти вопросы должны быть подчинены целям и задачам АИС. В организации системы следует рассматривать два уровня задач — уровень диспетчеризации информационно-вычислительных задач и уровень управления качеством АИС. Как правило, критерии эффективности диспетчеризации АИС выбираются из минимума запаздывания, потерь и стоимости обработки информации. Решение информационно-вычислительных задач АИС следует рассматривать как систему, состоящую из трех основных компонентов: потребляемых ресурсов, производимой информации и технологического процесса по производству информации.
В состав ресурсов в общем случае входят штатный персонал, энергия, техника и материалы. К категории энергетических ресурсов относятся электроснабжение, теплоснабжение, газоснабжение и др. Технические ресурсы — это ЭВМ, периферийные устройства, средства телекоммуникации и др. К материалам относятся запасные части ЭВМ, предметы обеспечения технологии АИС, ЭВМ и других технических устройств.
Организация процесса функционирования АИС базируется на имеющихся вычислительных ресурсах. Мощность вычислительных и других ресурсов в общем случае определяется объемом и сложностью решаемых системой задач. В основе производственного процесса лежит технология обработки данных, а точнее, взаимодействие технологических процессов обработки данных по различным задачам АИС.
В практике функционирования АИС важно определить тип поведения системы, т.е. необходимо ответить на несколько вопросов.
1. Стабильно ли поведение АИС?
2. Если стабильно, то в какой мере?
3. Останется ли оно стабильным и на какое время?
4. Если состояние нестабильно, то нельзя ли его стабилизировать?
5. Если можно, то, какими средствами?
В организации функционирования АИС очень важна периодичность оценки состояния и эффективности работы всех звеньев системы. Следует признать целесообразным с периодичностью не менее одного раза в квартал перед подведением итогов работы проводить анализ качества труда штатного персонала. В рамках технологического контроля сбор сведений на этапах технологии можно проводить по мере необходимости — один—два раза в месяц.
Важный участок работы АИС — планирование. Здесь можно выделить два уровня — стратегическое и тактическое планирование. Кроме того, следует учитывать и возможности прогнозирования. Полноценный прогноз обеспечивает более широкий взгляд на перспективы системы, позволяет более четко увидеть возможные варианты ее поведения в будущем. Форма планирования и развития — «План организационно-технических мероприятий АИС».
Основные направления развития АИС
В процессе эксплуатации АИС должна постоянно развиваться.
Развитие АИС осуществляется по следующим основным направлениям:
• документационно-информационное;
• технологическое;
• программно-математическое;
• организационно-правовое.
Документационно-информационное направление развития АИС.
В рамках документационно-информационной составляющей АИС значительный эффект дают работы по совершенствованию форм документов, обрабатываемых в контуре АИС. Очень важно регулярно проводить формальную и содержательную унификацию документации с учетом требований эргономики и документной лингвистики. Должны постоянно подвергаться контролю методы организации и размещения документов в БД.
С ускорением научно-технического прогресса, ростом культурного и образовательного уровня конечного пользователя АИС, его информированности в отношении качества информационной продукции, задачи АИС постоянно усложняются и актуализируются. Немаловажная роль принадлежит изучению потребности людей в информации и рационализации ее форм и содержания.
Потребность в социальной информации определяется следующими основными категориями:
• функция — для чего людям нужна информация;
• форма — какая информация необходима людям;
• кластеры — тематический раздел нужной информации;
• агенты — кто инициатор информационной деятельности;
• пользователи — как различаются потребности между различными группами;
• средства, — какие инструменты могут быть применены для удовлетворения информационных потребностей людей в будущем.
Вышеприведенные категории обеспечивают основу для создания модели, которую можно использовать при анализе потребностей в социальной информации и обеспечении путей их удовлетворения. Особую значимость в улучшении качества информационного обслуживания на социальном уровне приобретают интернет технологии. В данном пространстве формируются требования обширных социальных групп. Все это следует учитывать при разработке методов удовлетворения информационных потребностей и обеспечении качества информационного обслуживания в системах управления качеством АИС.
Кардинальное направление здесь — поиск новых путей развития БД и электронных хранилищ информации. Ведутся поиски нового подхода к их организации. Перспективным представляется способ представления данных так называемого миварного пространства это новый подход к созданию модели представления данных и знаний в системах искусственного интеллекта. Модель базируется на использовании динамического многомерного объектно-системного дискретного пространства представления данных и правил. Основа миварного подхода — такое описание ПрО, при котором сущности (вещи, объекты), свойства и отношения могут переходить вдруг друга в зависимости от предмета изучения. Таким образом, сущность может быть свойством другой сущности или сущность может быть отношением других сущностей, и наоборот. Наименьший элемент пространства данных здесь — мивар. Каждый мивар представлен в БД в системе трехмерного декартова пространства. Проведенные эксперименты программной реализации миварной БД показали перспективность этого подхода.
Технологическое направление развития АИС. В технологическом плане большой перспективой с точки зрения повышения качества обладает разработка и реализация методов контроля достоверности и полноты данных. На предприятиях, уделяющих пристальное внимание разработке комплекса средств контроля, показатели качества, как правило, улучшаются. В технологии АИС следует развивать прогрессивные методы индексирования документов и запросов. На этом этапе появляется большое количество дефектов обработки данных. Значительный выигрыш обеспечивает в этом плане принцип прямо точности технологических процессов обработки данных в контуре так называемых громоздких корпоративных АИС, рационализация ввода данных в ЭВМ и др., т.е. следует избегать «петле-образности» в технологии АИС, которая может быть причиной многих непроизводительных затрат при эксплуатации АИС. Для устранения подобных причин следует более тщательно подходить к решению системных вопросов АИС. Определенный эффект достигается и за счет лучших решений при разработке и внедрении технологических карт АИС.
Фирма ТВК выпустила комбинированное устройство МЬ СОК\У для записи на СОК, СОК\У и на емкостью до 2 Гбайт Исследования новых свойств технологии записи данных приводят к созданию многослойных оптических дисков. Технология многослойной флуоресцентной записи позволяет создавать многослойные флуоресцентные диски (РОМ). В основе работы дисков лежит явление фотохромизма, т.е. появления флуоресцентного свечения. Принципиальное отличие новой технологии в использовании для считывания информации собственного свечения рабочего слоя, а не отраженного луча. Это позволит создать многослойные диски с практически неограниченной емкостью. Преимущество новой технологии — возможность параллельного считывания разных слоев. Уже реализованы два прототипа однократно записываемых дисков, в которых использованы два способа их создания: первый — применение материала, изначально обладающего флуоресцентными свойствами, второй — химический.
В рационализации решения технологических задач масштабных АИС принципиальное место занимает копирование и тиражирование выходной документации. От того, насколько эффективно система справляется с размножением и рассылкой документации абонентам, зависит качество функционирования АИС в целом. За последние годы технология репрографии достигла существенных результатов.
Программно-математическое направление развития АИС. Значительный вклад в развитие АИС вносит программно-математический комплекс. Следует отметить, что основные решения по структуре и содержанию комплекса проводятся на этапах изучения и проектирования системы. Вместе с тем, в период эксплуатации постоянно возникают проблемы, которые необходимо решать в рамках, как устранения ошибок, так и создания более адекватных математических моделей и программ. В данном направлении, как правило, повышенное внимание уделяется совершенствованию и разработке новых программных средств по обработке данных. В результате научных исследований создаются вычислительные модели, которые позволяют более просто осуществлять программирование и организацию распределенных вычислительных систем, обладающих адаптивными свойствами. На основе подобной модели разрабатываются алгоритмы, которые осуществляют автоматическую корректировку процесса обработки информации без остановки вычислений. С целью наращивания вычислительной мощности или размера памяти в вычислительную среду автоматически подключается новый агент в случае отказа оборудования или при превышении необходимой вычислительной мощности по сравнению с требуемой, происходит удаление агента из вычислительной среды. Создаются методы программирования, обеспечивающие свойства динамичности в привлечении новых вычислительных мощностей для увеличения производительности и размера памяти системы.
В развитии программно-математического комплекса АИС не последнее место занимает и аналитическая часть ПО. Чтобы интенсифицировать работы по моделированию процессов управления, необходимо постоянно обновлять набор специальных прикладных программ, в частности программ прикладного статистического анализа для решения экономических задач, обработки данных репрезентативных выборок и нахождения оценок состояния и тенденции развития предприятия, проверки адекватности и коррекции моделей управления и технологии АИС и др. Структура модельной части системы может принимать самые разнообразные формы. В частности, могут быть привлечены модели, позволяющие описать различные этапы жизненного цикла информационных технологий, применить математический аппарат в исследовании эффективности информационных технологий, предоставляемой информационной продукции и услуг и др.
Организационно-правовое направление развития АИС. Организационный уровень АИС зависит от многих составляющих. Большое значение в обеспечении должного уровня АИС имеет качество работы персонала. Следует постоянно контролировать профессиональный уровень штатных сотрудников, периодически проводить обучение. Одним из эффективных методов улучшения качества АИС следует признать внедрение прогрессивных форм материального и морального стимулирования труда на основе достигнутых показателей качества. Примером стимулирования могут служить система бездефектного труда, система коэффициентов трудового участия и др. Усиление организационной составляющей проводится за счет применения лучших методов учета, планирования, нормирования труда работников и др.
Вышеизложенное позволяет констатировать, что управление качеством АИС — многоэтапный процесс. Каждый этап сопровождается решением сложных задач. Эффективность работ по развитию КС УКИС, будет более весомой, если решение задач будет выполняться соответствующими специалистами, знающими методологию управления качеством АИС. В этой связи особое значение приобретает деятельность информатика, владеющего необходимыми знаниями в этой области. Перед разработкой КС УКИС на этапе предварительного (пилотажного) исследования информатик должен выяснить актуальность и технико-экономическую обоснованность создания КС УКИС в конкретной организации, фирме, т.е. подготовить для руководства организации проект решения о создании системы управления качеством АИС. Затем необходимо провести пред проектное обследование и на этом этапе собрать все необходимые данные о способах и средствах управления качеством АИС. Здесь же следует тщательно собрать данные о параметрах информационных потоков ИС и объемно-временные характеристики этих потоков и массивов информации. На этапе исследования следует разработать необходимые модели, спланировать и провести необходимые эксперименты. Особую корректность следует проявить при проверке адекватности моделей и анализе результатов экспериментов. В последующем это может оказаться принципиальным исходным условием при проектировании КС УКИС.
На этапе технического задания надо сформулировать основные принципиальные требования к создаваемой КС УКИС, определить ее основные системообразующие признаки, составить техническое задание на разработку ПО КС УКИС и в дальнейшем курировать это направление.
На этапе рабочего проектирования следует определить структуру и технологию КС УКИС, определить режимы функционирования, разработать организационно-технологическую документацию и др. Необходимо провести приемку, тестирование, апробацию программных средств на основе решения контрольных примеров. При обнаружении ошибок в программах документально оформить замеченные дефекты.
На этапе внедрения КС УКИС необходимо организовать и провести авторский надзор за опытной эксплуатацией КС УКИС. После успешной опытной эксплуатации выполнить работы по сдаче КС УКИС в производственную эксплуатацию. Информатик как исполнитель и куратор работ по созданию КС УКИС должен обеспечить оформление соответствующей документации по завершению этапов разработки, в частности акты, протоколы, приказ руководителя организации о внедрении и др.
Этап развития КС УКИС, начинается сразу же после сдачи системы в эксплуатацию. Чтобы выполнить требование адекватности КС УКИС, необходимо постоянно совершенствовать систему. Развитие системы требует от информатика своевременного выявления недостатков в работе системы и их устранения. Кроме этого необходимо разрабатывать и внедрять передовые методы и средства управления качеством АИС. Для этого нужно тщательно следить за последними достижениями науки и техники в данном направлении, постоянно анализировать научно-техническую и экономическую информацию отечественных и зарубежных публикаций. Информатик экономист должен быть на передовых рубежах теории и практики непрерывного совершенствования качества ИС.
Статью подготовил категорийный менеджер по работе с ключевыми клиентами Умберг Эмиль Дмитриевич. 
