Автоматизированные системы управления

Широкое применение современных средств вычислительной тех­ники, внедрение в экономическую деятельность методов оптимиза­ции и формализации ситуаций значительно изменили технологию информационного обеспечения управления.

В современных условиях информационное обеспечение управле­ния осуществляется с помощью автоматизированных систем управ­ления (АСУ).

Автоматизированием система управления (АСУ)— информационная система, предназначенная для автоматизированного осуществления уп­равленческих процессов.

Ввод в действие АСУ должен быть оправдан, т. е. должен приво­дить к полезным технико-экономическим, социальным или другим результатам. В частности, использование автоматизированной систе­мы управления позволяет добиться снижения численности управленческого персонала, повышения качества функционирования объекта управления и самого управления и т. д.

К АСУ предъявляется ряд общих требований.

В первую очередь, должна быть обеспечена совместимость эле­ментов друг с другом, а также с автоматизированными системами, вза­имосвязанными с данной АСУ.

Автоматизированная система должна быть приспособлена к мо­дернизации, развитию и расширению с учетом будущих перспектив.

АСУ должна иметь достаточную степень надежности для достижения установленных целей функционирования системы при зара­нее заданных условиях ее применения.

Автоматизированная система управления должна обладать доста­точной адаптивностью к изменениям условий ее использования. При этом степень изменения условий применения системы, как правило, специально оговаривается заранее.

В АСУ должны быть предусмотрены контроль правильности выполнения автоматизируемых функций и диагностирование с указа­нием места, вида и причины возникновения нарушений правильнос­ти функционирования системы.

В автоматизированной системе управления должны быть предус­мотрены меры защиты от неправильных действий персонала, приво­дящих к аварийному состоянию объекта или системы управления, от случайных изменений и разрушения информации и программ, а так­же от несанкционированного вмешательства и утечки информации.

АСУ, как и любую современную информационную систему можно разделить на две составляющие — функциональную часть и обеспечивающую.

Рис. 2.3.1. Обеспечивающая и функциональная части автоматизированной I информационной системы

Функциональная часть решает те задачи, ради выполнения кото­рых создается каждая отдельно взятая система. Эти задачи преобразу­ются в соответствующие функции АСУ.

Любая АСУ в процессе своей работы должна выполнять следую­щие функции:

— сбор, обработка и анализ информации (сигналов, сообщений, документов и т. п.) о состоянии объекта управления;

— выработка управляющих воздействий (программ, планов и т.д.);

— передача управляющих воздействий (сигналов, указаний, до­кументов) на исполнение и контроль их передачи;

— реализация и контроль выполнения управляющих воздействий;

— обмен информацией (документами, сообщениями и т. п.) с другими связанными с ней автоматизированными системами.

Состав автоматизированных функций АСУ и степень их автоматизации определяются в соответствии с технико-экономическими показателями, а также с учетом необходимости освобождения персонала от выполнения повторяющихся действий и создания условий для использования его творческих способностей в процессе работы.

Обеспечивающую часть АСУ можно разделить на следующие составные части:

— программно-математическое обеспечение;

— информационное обеспечение;

— техническое обеспечение;

— методико-организационное обеспечение;

—лингвистическое обеспечение;

— кадровое обеспечение.

Информационное обеспечение включает в себя всю совокупность информации, на основе которой будет функционировать АСУ, в том числе данные по содержанию, системе кодирования, методам адресо­вания, форматам данных и форме представления информации, полу­чаемой и выдаваемой АСУ.

Совокупность информационных массивов АСУ организуется в виде баз данных на машинных носителях. Содержащаяся в базах дан­ных информация должна постоянно обновляться в соответствии с периодичностью ее использования при функционировании системы. Предусматриваются необходимые меры по восстановлению инфор­мационных массивов при отказах каких-либо технических средств АСУ, а также меры по контролю идентичности одноименной инфор­мации в базах данных.

Техническое обеспечение составляет комплекс всех технических средств, использующихся при работе информационной системы.

Можно выделить следующие группы технических средств, обеспе­чивающих функционирование современных информационных систем:

— средства вычислительной техники (ЭВМ различной произво­дительности и назначения);

— средства коммуникации;

— средства организационной техники.

Средства вычислительной техники используются на всех стадиях обработки и хранения информации и являются основой для интегра­ции всех технических средств в единую автоматизированную систему.

Средства коммуникации предназначены, в первую очередь, для передачи информации и, в ряде случаев, функционируют совместно со средствами вычислительной техники.

Оргтехника позволяет осуществлять с информацией различные действия (например, представление в различных формах, копирова­ние и т. п.), а также вспомогательные операции в рамках различных задач информационного обеспечения управленческой деятельности.

Технические средства АСУ при взаимодействии с другими систе­мами должны быть совместимы по интерфейсам с соответствующими техническими средствами этих систем и используемых систем связи.

Любое техническое средство АСУ должно допускать замену его ана­логичным техническим средством без регулировки или каких-либо кон­структивных изменений в остальных технических средствах АСУ.

Программно-математическое обеспечение является одной из наиболее важных составляющих современной информационной систе­мы. Программное обеспечение составляют все программные средства, использующиеся как непосредственно для выполнения поставленных перед системой задач, так и для обеспечения нормального функцио­нирования всего комплекса используемых технических средств. Математическое обеспечение представляет собой совокупность матема­тических алгоритмов, методов и моделей, которые используются в работе информационной системы.

К средствам математического обеспечения относятся:

• средства моделирования процессов управления;

• типовые задачи управления;

• методы математического программирования, математической статистики, теории массового обслуживания и др.

Программное обеспечение — совокупность программ для реали­зации целей и задач информационной системы, а также нормаль­ного функционирования комплекса технических средств.

В состав программного обеспечения входят системные и специ­альные программные продукты, прикладное программное обеспече­ние, а также техническая документация.

Системные программные средства предназначены для обеспе­чения деятельности компьютерных систем.

Рис 2.3.2 Системные программные средства

Специальное программное обеспечение представляет собой совокупность программ, разработанных при создании конкретной информационной системы. В его состав входят пакеты прикладных программ, реализующие разработанные модели и отражающие функционирование реального объекта, а также программы, ориентированные на пользователей и предназначенные для решения типовых задач обработки информации. Они позволяют расширить функциональные возможности компьютеров, контроля и управления процессом обработки данных.

Прикладные программные средства обеспечения управленческой деятельности классифицируются следующим образом:

1. системы подготовки текстовых документов;

2. системы обработки финансово-экономической информации;

3. системы управления базами данных;

4. личные информационные системы;

5. системы подготовки презентаций;

6. системы управления проектами;

7. экспертные системы и системы поддержки принятия решений;

8. системы интеллектуального проектирования и совершенство­вания систем управления;

9. прочие системы.

Техническая документация на разработку программных средств должна содержать описание задач, задание на алгоритмизацию, эко­номико-математическую модель задачи, контрольные примеры.

Программное обеспечение АСУ должно быть достаточным для выполнения всех ее функций, реализуемых с применением средств вычислительной техники. Кроме того, должны быть в наличии средства организации всех требуемых процессов обработки данных, позволяющие своевременно выполнять все автоматизированные функ­ции во всех режимах функционирования АСУ.

Программное обеспечение АСУ должно обладать следующими свойствами:

— функциональная достаточность (полнота);

— надежность (в том числе восстанавливаемость и наличие средств выявления ошибок);

— адаптивность к изменяющимся условиям;

— возможность модификации системы при необходимости;

— модульность построения;

— удобство эксплуатации.

Программное обеспечение АСУ строится на базе уже существующих пакетов прикладных программ. Такое программное обеспечение допускает загрузку и проверку по частям и позволяет производить замену одних программ без коррекции других.

К программному обеспечению АСУ предъявляется ряд требова­ний, которые позволяют добиться надежности работы системы в це­лом. В частности, программное обеспечение подбирается и настраи­вается таким образом, чтобы отсутствие отдельных данных не сказы­валось на выполнении функций АСУ. В обязательном порядке осуществляются меры по защите от ошибок при вводе и обработке информации.

Используемое программное обеспечение должно иметь средства диагностики технических средств АСУ и контроля достоверности вход­ной информации.

Общее программное обеспечение АСУ должно позволять осуще­ствлять настройку отдельных компонентов специального программ­ного обеспечения и дальнейшее развитие программного обеспечения системы без прерывания процесса ее функционирования. Все про­граммы специального программного обеспечения конкретной АСУ должны быть совместимы как между собой, так и с ее общим про­граммным обеспечением. Кроме того, необходимо обеспечение защи­ты уже сгенерированной и загруженной части программного обеспе­чения от случайных изменений.

Методическое и организационное обеспечение — совокупность методов, средств и документов, регламентирующих взаимодей­ствие персонала информационной системы с техническими сред­ствами и между собой в процессе разработки и эксплуатации информационной системы.

Это различные методические и руководящие материалы по стадиям разработки, внедрения и эксплуатации информационной системы (предпроектного обследования, технического задания технико-экономического обоснования, разработки проектных решений, выбора автоматизируемых задач, типовых проектных решений пакетов прикладных программ, внедрения и эксплуатации информационной системы).

Организационное обеспечение реализует следующие функции:

• анализ существующей системы управления организацией, где будет использоваться информационная система, и выявление задач, подлежащих автоматизации;

• подготовку задач к решению на компьютере, включая техническое задание на проектирование информационной системы технико-экономическое обоснование ее эффективности;

• разработку управленческих решений по составу и структуре организации, а также методологии решения задач, направленных на повышение эффективности системы управления.

Эргономические условия — документация, содержащая различ­ные эргономические требования к рабочим местам, информаци­онным моделям, условиям деятельности персонала, набор спосо­бов их реализации. Цель — обеспечение высокой эффективности

работы персонала.

Обучение и сертификация персонала — учебно-методическая документация и набор требований к уровню подготовки персона­ла, формирование системы отбора и подготовки персонала.

Правовое обеспечение — совокупность правовых норм, регла­ментирующих создание, юридический статус и эксплуатацию информационных систем. Регламентируется порядок получения, преобразования и использования информации.

Главной целью правового обеспечения является укрепление

законности.

В состав правового обеспечения входят законы, указы, поста­новления государственных органов власти, приказы, инструкции и другие нормативные документы министерств, ведомств, орга­низаций, местных органов власти.

На стадии разработки информационной системы — это норма­тивные акты, связанные с договорными отношениями разработ­чика и заказчика информационной системы, правовое регулиро­вание различных отклонений процесса разработки информаци­онной системы, обеспечения процесса разработки различными

видами ресурсов.

Правовое обеспечение на этапе функционирования информа­ционной системы определяет:

• статус информационной системы;

• права, обязанности и ответственность персонала;

• правовые положения отдельных видов процесса управления;

• порядок создания и использования информации и др.

В правовом обеспечении можно выделить общую часть, регу­лирующую функционирование любой информационной системы, и локальную, относящуюся к конкретной системе.

Правовое обеспечение этапов разработки информационной системы включает в себя нормативные акты, связанные с дого­ворными отношениями разработчика и заказчика и правовым ре­гулированием отклонений от договора.

Лингвистическое обеспечение — совокупность языков общения (языковых средств) персонала информационной системы и пользователей с программным, техническим и информационным обес­печением, а также совокупность терминов, используемых В ин­формационной системе.

Лингвистическое обеспечение включает в себя:

1. информационные языки для описания структурных единиц информационной базы;

2. языки управления и манипулирования данными;

3. языковые средства информационно-поисковых систем, систем автоматизации проектирования;

4. систему терминов и определений, используемых в процессе разработки и функционирования информационной системы и т.п.

С помощью лингвистического обеспечения достигаются удобство, однозначность и устойчивость общения пользователей со средствами автоматизации. Обязательным условием является наличие средств исправления ошибок, возникающих при общении пользователей с техническими средствами АСУ.

Процесс автоматизации управления может осуществляться раз­личными путями. В одном случае организация может установить и использовать компьютерные средства обработки информации лишь для упрощения некоторых рутинных операций процесса работы с до­кументами. При этом общие принципы и методы работы с информа­цией остаются неизменными. Такой путь не является эффективным, так как не в полной мере использует возможности современных ин­формационных технологий.

Принципиально другой подход заключается в создании комплек­сных систем автоматизации управленческой деятельности. Такие си­стемы включают в себя не только средства обработки документов, но и системы управления базами данных, экспертные системы, совре­менные средства телекоммуникаций и многое другое. Создание таких систем позволяет значительно повысить эффективность управления организацией.

В современных условиях функционирования организаций значи­тельно повышаются требования к оперативности доставки информа­ции потребителю и к скорости обработки информации. Поэтому со­здаются многоуровневые, распределенные АСУ. Примерами таких систем являются банковские, налоговые, статистические, снабжен­ческие и прочие службы, информационное обеспечение которых осуществляется путем создания электронных, баз и банков данных, пост­роенных с учетом организационной, функциональной и информаци­онной структур объекта. Для их реализации используются средства и системы распределенной обработки информации, построенные на основе локальных автоматизированных рабочих мест, соединенных высокопроизводительными каналами связи.

Подобные многоуровневые распределенные АСУ позволяют эф­фективно решать проблемы оперативной обработки .информации и работы с документами, помогают в анализе рыночных ситуаций и вы­работке управленческих решений.

Применение автоматизированной системы управления способ­ствует повышению производительности конкретной организации и обеспечивает определенный уровень качества управления. Наиболь­шая эффективность АСУ достигается путем оптимизации планов работ предприятий и отраслей в целом.

Большое значение имеют быстрая выработка оперативных решений, четкое маневрирование материальными, финансовыми и про­чими ресурсами, другие факторы. Поэтому процесс, управления с ис­пользованием автоматизированных систем основывается, на эконо­мико-организационных моделях, в большей или меньшей степени отражающих структурные и динамические свойства объекта (предпри­ятия, организации, фирмы). Адекватность модели является непремен­ным условием ее применения. Под адекватностью, понимается преж­де всего ее соответствие объекту с точки зрения поведения в условиях, имитирующих реальную ситуацию. Кроме того, модель должна отражать поведение моделируемого объекта в части его характерис­тик и свойств, существенных для решения поставленной задачи. Оче­видно, что полного повторения объекта в модели добиться невозможно. Однако можно пренебречь некоторыми деталями, несуществен­ными для анализа ситуации и принятия соответствующего управленческого решения.