Тема 6. Модели и моделирование при проектировании автоматизированных информационных систем

План:

6.1 Моделирование экономических систем

6.2 Система моделей предприятия

6.3 Взаимосвязь моделей предприятия

6.1. Моделирование экономических систем

На начальных стадиях создания автоматизированной информационной системы очень важной задачей является создание комплекса моделей системы управления организацией, которые воспроизводят основные информационные потоки.

С математической точки зрения система – это множество элементов А, на котором реализуется заданное отношение R. Термин «отношение» имеет здесь самый широкий смысл и включает структуру, различного рода ограничения, зависимость, подчиненность, корреляцию и т. п.

Поэтому в каждом конкретном случае общее математическое определение системы необходимо уточнять с позиций интересов ее исследователя. Уточнение предусматривает:

1) определение целей и ограничений функционирования системы;

2) идентификацию элементов множества А и определение связей (отношений) R между ними, что равносильно определению структуры системы;

3) определение входов X и выходов Y системы;

4) определение закона поведения системы – функции, связывающей входы и выходы системы Y=F(X).

Элементами системы управления являются структурные подразделения объекта и его органа управления, элементы других систем, взаимодействующих с рассматриваемой, центры переработки материальных потоков, источники, приемники и центры обработки информации, информационные объекты (сообщения, реквизиты, показатели, документы, записи, файлы, базы данных), между которыми могут устанавливаться отношения подчиненности, следования, функциональной зависимости, корреляции и т. п. Чем детальнее описываются элементы системы и их отношения, тем точнее определяется структура системы и, следовательно, уменьшается ее энтропия (неопределенность).

Системы управления относятся к классу открытых систем. Их поведение определяется как внешней, так и внутренней информацией. В общем случае оно описывается тремя группами переменных:

– входными параметрами Х={x_i, i= 1, …, I}, которые генерируются внешними системами по отношению к данной;

– выходными параметрами Y={y_j, j=1, …, J}, которые определяются воздействием системы на окружающую среду;

– внутренними параметрами М={m_k, k=1, …, K}, характеризующими состояние системы в каждый определенный момент времени.

Состав и содержание множества параметров внутреннего состояния в каждом конкретном случае оригинален, тем не менее основу его составляют параметры, отражающие затраты живого и овеществленного труда на производство продукции либо оказание услуг. Это множество является как бы результатом проекции внутренних отношений между образующими систему элементами в так называемое фазовое пространство. Каждой координате фазового пространства соответствует определенный параметр внутреннего состояния, который измеряется соответствующим показателем. Состояние системы в фазовом пространстве изображается точкой, а ее поведение во времени – кривой, которую называют траекторией системы.

Модели системы управления можно рассматривать в двух разрезах: по степени абстракции и по объектам отражения.

По степени абстракции выделяют три типа моделей: концептуальные, логические и физические.

Концептуальная модель – это наиболее общее описание предметной области без каких-либо подробностей и деталей. Логическая модель строится для описания ключевых элементов системы. Физическая модель описывает реальную систему в деталях, с привязкой к конкретной среде моделирования.

По объектам отражения модели можно разделить на два класса: модели структуры и модели поведения.

Модели структуры – статические модели, которые отражают составные части системы и их взаимосвязь.

К моделям структуры относятся два вида моделей:

• модель организационной структуры;

• модель структуры данных.

Модели поведения – это динамические модели, которые воспроизводят последовательность действий или процессы.

К моделям процессов организации относятся три типа моделей:

• функциональная модель, описывающая бизнес-процессы предприятия;

• модель потока данных;

• модель документооборота.

Система моделей предприятия

Модель организационной структуры отражает взаимодействие сотрудников предприятия. Один из моментов организационной структуры – наделение властью и полномочиями отдельных сотрудников. Это принципиально отличает модель организационной структуры от функциональной модели, которая представлена ниже.

Организационная структура управления, как правило, представляется в виде дерева, элементами которой выступают службы; производственные, вспомогательные и обслуживающие подразделения; рабочие места, а дуги отражают административную и технологическую подчиненность одних элементов другим.

Организационная структура описывает формальную сторону функционирования предприятия. В организационной структуре отражаются три аспекта организации:

• подразделения предприятия (названия подразделений, их задачи и ответственность);

• последовательность назначения заданий;

• контроль за их выполнением.

По организационной структуре можно понять распределение полномочий сотрудников предприятия. Она отображает совокупность правил для выполнения той или иной процедуры.

Новые возможности использования информационных технологий позволяют изменить принципы управления путем перехода от функциональной структуры управления предприятием к правлению процессами.

Модель структуры данных. Основная предпосылка модели структуры данных состоит в том, что структура данных предприятия может быть смоделирована с помощью трех элементов: сущностей, атрибутов сущностей и связи.

Сущность – это такой тип объектов, который существует независимо и содержит данные, относящиеся к предприятию. Например, все сотрудники предприятия могут быть представлены сущностью СОТРУДНИК. Сущность может быть представлена документом, например СЧЕТ-ФАКТУРА.

Атрибуты – это характеристики сущности, с помощью которых может быть описан любой из объектов сущности. Например, сущность СОТРУДНИК характеризуется в отделе кадров такими данными, как дата рождения, дата приема на работу и т.д.

Связь. Все сущности предприятия взаимосвязаны между собой и образуют систему. Например, сущность СОТРУДНИК связана с сущностью ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ. Существует несколько типов связей: «один к одному», «один ко многим» и «много ко многим».

Модели структуры данных достаточно широко представлены в литературе о базах данных.

Функциональное моделирование используется для моделирования бизнес-процессов предприятия. Чтобы отслеживать ситуации в отдельных подразделениях предприятия, необходимо формально разбить всю деятельность предприятия на блоки, с тем, чтобы в последующем было легко контролировать каждый блок.

Функциональная структура системы управления определяется перечнем и последовательностью выполняемых функций (операций) и может описываться либо технологической сетью, либо технологической матрицей.

Технологическую сеть образуют вершины двух типов: вершины-операции и вершины-события. Первые отражают функции, выполняемые системой управления, а вторые – фиксируют результаты выполнения этих функций и играют роль связующих звеньев между операциями. Технологическая сеть описывает топологию (последовательность) операций некоторого процесса в рамках исследуемой экономической системы.

Технологическая матрица отражает раскладку операций, выполняемых в рамках системы управления, по элементам ее оргструктуры. По строкам технологической матрицы перечислены выполняемые системой функции, по столбцам – элементы ее организационной структуры, а элементы матрицы отражают факт и степень участия того или иного элемента оргструктуры в выполнении той или иной функции.

Модель документооборота. Основная идея этого типа моделей в том, что большинство документов обрабатываются одним и тем же способом. Это такие операции, как заполнение, тиражирование, сопоставление, сортировка и т.д. При моделировании каждая из них отражается определенным значком, при помощи которого описывается жизненный цикл документа, а также движение из отдела в отдел.

Построение модели даёт возможность выявить некоторые недостатки существующей системы документооборота, такие, как, например, создание невостребованных документов, отсутствие контроля за движением отдельных документов, дублирование работ без необходимости. Поэтому модели этого типа могут быть использованы не только как инструмент системного анализа при проектировании компьютерной информационной системы, но и как средство наведения порядка в сфере управления документами или проведения аудита в этой части деятельности организации.

Одним из способов совершенствования движения документов и информации по организации является внедрение системы электронного документооборота.

Модель потоков данных. Модель документооборота сосредоточивается на движении документов, т.е. описывает их физическое перемещение из отдела в отдел, тиражирование и т. д. В случае использования автоматизированной информационной системы часть этих документов, а соответственно и операции с ними могут быть заменены электронным аналогом. Тогда такие действия, как размножение, редактирование, принимают совершенно другой характер. В модели потока данных важны процессы над данными, их хранение, а физические характеристики средств хранения данных становятся неактуальными. Эта модель описывает операции над данными, а не над материальными характеристиками, ей безразличен способ совершения операций с данными: обработка данных производится либо вручную, либо на компьютере.

Основная задача модели потока – построение логичной схемы движения данных. Но на одном уровне сложно воспринять больше восьми-девяти процессов, поэтому применяется последовательная иерархия с детализацией.

Таким образом, модель потока данных представляет собой взгляд на хранение, перемещение и обработку данных с логической точки зрения и не описывает физическую сторону. Структура хранения информации, отображаемая в этой модели, может послужить прообразом модели структуры данных («сущность – связь»). Процессы обработки информации могут стать модулями программы. Движение информации соотносится с входами и выходами программы или структурой базы данных.

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 89