Глава 1.2. Свойства информации

1. Оценивание информации

оценивание информации может осуществляться на основе качественных и количест­венных характеристик (мер). Наиболее существенными из них являются статистический, се­мантический и прагматический подходы [4].

Синтаксические меры информации. объем данных в сообщении измеряется количе­ством символов (разрядов) принятого алфавита в этом сообщении. Одно и то же количество разрядов в разных системах счисления может передать разное число состояний отображае­мого объекта:

N=mⁿ,

где N - число всевозможных отображаемых состояний;

т - основание системы счисления (разнообразие символов, применяемых в алфавите); п - число разрядов (символов) в сообщении.

В современных компьютерах наряду с минимальной единицей данных — битом широ­ко используется укрупненная единица измерения байт, равная 8 битам.

определение количества информации на синтаксическом уровне связано с понятием неопределенности состояния системы (энтропии системы).

Пусть до получения информации получатель мог иметь некоторые предварительные (априорные) сведения о системе а, что количественно определяет мера неопределенности состояния системы Н(а).

После получения некоторого сообщения р получатель приобрел дополнительную ин­формацию 1_р(а), уменьшившую его априорную неосведомленность так, что апостериорная (после получения сообщения Р) неопределенность состояния системы стала Н(а/в).

Тогда количество информации 1р(а) о системе а, полученное в сообщении р, будет оп­ределяться как:

1в(а) = Н(а) - Н(а/р).

Таким образом, количество информации измеряется изменением (уменьшением) неоп­ределенности состояния системы. Если конечная неопределенность Н(а/р) обратится в нуль, то первоначальное неполное знание заменится полным знанием и количество информации равно:

1в(а) = Н(а).

Иными словами, энтропия системы Н(а) может рассматриваться как мера недостающей ин­формации. Энтропия системы Н(а), имеющей N возможных состояний, согласно формуле Шеннона равна

N

Н(а) = - Е Pi log P,

i=1

где Pi - вероятность того, что система находится в i-м состоянии.

Для случая, когда все состояния системы равновероятны, то есть P_i = 1 /N, ее энтропия вычисляется как

N

Н(а) = - Е1/N log 1/N = log N.

i=1

Семантическая мера информации. Для измерения смыслового содержания информа­ции, то есть ее количества на семантическом уровне, наибольшее признание получила те- заурусная мера информации, предложенная Ю.И. Шнейдером.

Мера связывает семантические свойства информации со способностью пользователя воспринимать поступившее сообщение.

Семантические свойства информации отражает тезаурус пользователя как совокуп­ность сведений о системе, которыми располагает пользователь.

В зависимости от соотношений между смысловым содержанием информации S* и те­заурусом пользователя S_a изменяется количество семантической информации 1с, восприни­маемой пользователем и включаемой им в дальнейшем в свой тезаурус:

• при S,, ~ 0 пользователь не воспринимает, не понимает поступающую информацию;

• при Sn ^ да ° пользователь все знает и поступающая информация ему не нужна.

И в том и в другом случае имеет место I_c ~ 0 .

При разработке информационного обеспечения систем управления следует стремиться

к согласованию величин S* и S_п так, чтобы циркулирующая в системе информация была по­нятна, доступна для восприятия и обладала наибольшей содержательностью S, то есть

S = Ic / Кд,

где К_д - объем данных.

Прагматическая мера информации. Данная мера информации - это полезность ин­формации, ее ценность для пользователя (управления). Эта мера также является величиной относительной, обусловленной особенностями использования информации в той или иной системе управления. Ценность информации целесообразно измерять в тех же самых едини­цах, в которых измеряется целевая функция управления системой.

Например, в системе управления производством, ценность информации можно опреде­лять как эффективность осуществляемого на ее основе экономического управления, или, иначе, приростом экономического эффекта функционирования системы управления, обу­словленным прагматическими свойствами информации:

1пв(а) = П(а/р) - П(а), где 1_Пр(а) — ценность информационного сообщения для системы управления а;

П(а) — априорный ожидаемый экономический эффект функционирования системы управления а;

П(а/р) — ожидаемый эффект функционирования системы а при условии, что для управления будет использована информация, содержащаяся в сообщении р.

Поскольку экономический эффект функционирования системы управления складыва­ется из экономического эффекта решения отдельных функциональных задач, то для вычис­ления 1п следует определить:

Zp - множество задач, для решения которых используется информация р;

F - частоту решения каждой задачи за период времени, для которого оценивается эко­номический эффект;

Re - степень влияния информационного сообщения р на точность решения задачи,

0. < R < 1.

Тогда

Zp

1_щ(а) = П(а/р) - П(а)= ЕFj Rp. П,

j=1

где Ц - экономический эффект от решения j-й задачи в системе. В такой постановке едини­цей измерения ценности экономической информации является денежная единица.

2. Показатели качества информации

Качество информации можно определить как совокупность свойств, обусловливающих возможность ее использования для удовлетворения определенных в соответствии с ее назна­чением потребностей. На практике используют характеристики информации с точки зрения оценки ее потребителем (пользователем) на основе ряда показателей качества информации [20]

Качество информации - обобщенная положительная характеристика информации, отражающая степень ее полезности для пользователя.

Показатель качества - одно из важных положительных свойств информации (с пози­ции потребителя). Для того, чтобы определить набор важнейших показателей качества, не­обходимо оценить информацию с точки зрения ее потребителя. Пусть, например, имеют ме­сто следующие ситуации по оцениванию информации:

• часть информации соответствует его запросу, его требованиям и такую информацию называют релевантной; а часть - нет, и ее называют нерелевантной;

• вся информация релевантна, но ее недостаточно для нужд потребителя; если полу­ченной информации достаточно, то такую информацию естественно назвать полной;

• полученная информация несвоевременная (например, устарела); часть информации из признанной потребителем релевантной может оказаться недостоверной, т.е. содержащей скрытые ошибки; информация недоступна;

• информация подвержена «нежелательному» использованию и изменению со сторо­ны других потребителей; информация имеет неудобные для потребителя форму или объем.

обзор приведенных ситуаций позволяет сформулировать следующие определения свойств информации.

Релевантность - способность информации соответствовать нуждам (запросам) по­требителя.

Полнота - свойство информации исчерпывающе (для данного потребителя) харак­теризовать отображаемый объект и / или процесс.

Своевременность - способность информации соответствовать нуждам потребителя в нужный момент времени.

Достоверность - свойство информации не иметь скрытых ошибок .

Доступность - свойство информации, характеризующее возможность ее получения данным потребителем.

Защищенность - свойство, характеризующее невозможность несанкционированного использования или изменения.

Эргономичность - свойство, характеризующее удобство формы или объема инфор­мации с точки зрения данного потребителя.

Адекватность - свойство информации однозначно соответствовать отображаемому объекту или явлению.

Адекватность оказывается для потребителя внутренним свойством информации, прояв­ляющем себя через релевантность и достоверность.

Среди внутренних свойств информации важнейшими являются объем (количество) информации и ее внутренняя организация, структура.

По способу ее внутренней организации информацию делят на две группы:

• данные или простой, логически неупорядоченный набор сведений;

• логически упорядоченные, организованные наборы данных.

Упорядоченность данных достигается наложением на данные некоторой структуры (структура данных).

Кроме того, необходимо выделить свойства информации, связанные с процессом ее хранения. Здесь важнейшим является живучесть и уникальность.

Живучесть - способность информации сохранять свое качество с течением времени.

Уникальной называют информацию, хранящуюся в единственном экземпляре.

Таким образом, выше описаны достаточно общие подходы к оцениванию информа­ции и определена база для классификации ее по видам.

3. Оценивание и свойства экономической информации

Принципиальное значение при выборе информационных технологий для создания систем обработки экономической информации и имеют следующие ее свойства [32]:

• преобладание алфавитно-цифровых знаков;

• необходимость оформления результатов обработки данных в форме, удобной для восприятия человеком;

• широкое распространение документов как носителей исходных данных и результа­тов их обработки;

• значительный объем переменных и постоянных (условно-постоянных) данных;

• дискретность, объясняющаяся тем, что экономическая информация характеризует состояние объекта или процесса либо на определенный момент времени, либо за определен­ный интервал времени;

• организованность, вытекающая из того, что экономическая информация отражает результат интеллектуальной деятельности человека;

• неоднородность — в силу основного назначения информации: различать элементы и свойства отражаемых процессов;

• рассредоточенность источников и принципиальная невозможность концентрации и централизации процессов сбора данных;

• сохраняемость (неиссякаемость) при ее использовании (потреблении);

• возможность многократного использования одних и тех же данных, в том числе и одновременно разными потребителями;

• возможность сохранения переработанной информации у отправителя;

• возможность длительного хранения с воспроизведением и обновлением;

• способность к преобразованию, агрегированию по определенным признакам, дета­лизации (разукрупнению) и сжатию (укрупнению);

• определенная самостоятельность данных по отношению к твоему носителю.

Для обеспечения функций управления теми или иными объектами экономическая ин­формация должна отвечать определенным требованиям, в том числе:

• быть достоверной, правдивой;

• быть своевременной, так как запоздалое поступление нужной информации часто оказывается бесполезным;

• быть документальной, юридически подтвержденной в документах соответствующи­ми подписями (визами) соответствующих должностных лиц;

• быть актуальной, нужной для подразделения и лиц, принимающих решения.

Важной характеристикой экономической информации является ее структура.

Структура информации играет ту же роль, что и синтаксис любого языка. При этом различают два взаимосвязанных между собой аспекта:

• состав элементов, образующих структуру информации;

• взаимосвязь между элементами этой структуры.

К числу основных структурных элементов экономической информации относятся

реквизиты, экономические показатели, экономические документы, в т.ч. электронные доку­менты, информационные массивы [16, 32].

Простой, элементарной составляющей единицей экономической информации является

реквизит.

Каждый реквизит характеризуется именем (наименованием), типом и значением. В за­висимости от характера отображаемого ими свойства реквизиты делятся на реквизиты- признаки и реквизиты-основания.

Реквизиты-признаки отражают качественные свойства экономического объекта, про­цесса или явления.

Реквизиты-признаки служат для логической обработки составных единиц, т.е. для по­иска, сортировки, группировки, выборки и т.д.

Реквизиты-основания характеризуют количественную сторону процесса или объекта.

Они чаще всего выражаются в цифровой форме. Над ними могут выполняться логиче­ские и арифметические операции.

Реквизиты при необходимости можно расчленить на более мелкие составляющие — на символы и биты, но при этом теряется смысловое содержание реквизитов.

Совокупность реквизитов-признаков и реквизитов-оснований представляет собой со­общение об объекте. Каждое сообщение имеет определенную форму. Отдельно взятый рек­визит не может полностью характеризовать экономический процесс или объект, он входит в состав различных экономических показателей.

Основной структурной единицей является экономический показатель.

Показатель состоит из определенной совокупности реквизитов, характеризующих ка­кой-либо конкретный объект, факт, процесс с количественной и качественной стороны.

Под показателем понимается качественно определенная переменная величина, которой может быть поставлено в соответствие множество возможных количественных значений, а также алгоритмы их вычисления по различным исходным данным.

Приведенное здесь первое определение показателя используется в практике учета, ста­тистики, планирования и т.п.

Показатель определяется как высказывание, содержащее количественную характери­стику какого-либо свойства отображаемого объекта. Такое высказывание содержит единст­венное количественное значение и определенный набор качественных признаков, необходи­мых для его однозначной идентификации.

Указанная вторая трактовка показателя принята в теории и практике автоматизирован­ной обработки данных.

Таким образом, экономический показатель как составная единица экономической ин­формации включает один реквизит-основание и группу взаимосвязанных с ним и между со­бой по смыслу реквизитов-признаков.

Показатель имеет название (наименование), раскрывающее его основной экономиче­ский. Обычно в состав наименования показателя входят термины, обозначающие измеряе­мый объект, т.е. что происходит с объектом (определяются наличие, мощность, выпуск, за­траты, себестоимость, потери, прибыль и т.п.), формальная характеристика, т.е. как он счита­ется (сумма, объем, прирост, процент, разность, средняя и т. п.).

Кроме того, показатель содержит дополнительные признаки, которые не выражают его основной экономический смысл, но уточняют конкретное количественное значение показа­теля.

Дополнительными признаками в составе показателей могут быть, например, время, к которому относится данный показатель (момент или период), единица измерения (кг, т, шт., руб. и т.п.), вид данных по функциям управления (плановый, фактический, нормативный и т. п.), а также термины, указывающие на то, кто производит действие над измеряемым объ­ектом, где он находится, перемещается. Дополнительные признаки позволяют конкретизиро­вать экономико-математическую модель расчета показателя, характеризуя его особенность для каждого конкретного случая.

Как минимальная смысловая единица экономической информации, характеризующая какой-либо объект, экономические показатели делятся на первичные и вторичные (произ­водные, расчетные).

Первичные показатели отражают результаты производственно-хозяйственной деятель­ности объекта управления, определяемые путем измерения, подсчета, взвешивания и т. п., например, количество готовой продукции, количество отработанного времени, количество бракованных изделий и т. п.

Первичные показатели служат исходными данными для формирования различного рода вторичных показателей, например, стоимость готовой продукции, заработная плата, потери от брака и т. п.

В целях организации обработки информации и реализации функций управления пока­затели могут образовывать более сложные составные структурные единицы информации: документы, массивы, информационные потоки, информационную базу.

Экономический документ представляет собой определенным образом организованную совокупность взаимосвязанных по смыслу экономических показателей. Экономический до­кумент является основной и наиболее удобной формой представления информации с точки зрения управления, так как наряду с наглядностью представления информации, необходимой для решения задачи или являющейся результатом решения задачи, он содержит атрибуты, придающие ему юридический статус.

Наиболее распространенной формой представления экономических документов являет­ся табличная форма, которая в самом общем виде обычно включает общую, предметную и оформительскую части. Следует отметить, что в последнее время особое внимание уделяется электронным способам отображения содержимого документов, что позволяет значительно повысить эффективность систем управления благодаря использованию качественно новых подходов к реализации информационных процессов.

Электронные документы могут быть представлены либо как электронные копии, яв­ляющиеся сканированными отображением информации реальных бумажных документов, либо как электронные формы, являющиеся компьютерной основой для решения задач управ­ления, а в случае необходимости — основой для получения соответствующих бумажных аналогов — «твердых копий».

В последнее время понятие электронного документа связывается с требованиями элек­тронного документооборота.

Электронный документ — сведения, представленные в форме, воспринимаемой

электронными средствами обработки, хранения и передачи информации, которые име­ют необходимые атрибуты для их однозначной идентификации и которые могут быть

преобразованы в форму, пригодную для восприятия человеком.

одним из наиболее важных и неотъемлемых атрибутов электронного документа явля­ется электронная, удостоверяющая подлинности сведений, отображенных на материальных носителях информации или передаваемых средствами связи, и устанавливающая ее принад­лежности к конкретному лицу.

Электронная подпись — (электронная цифровая подпись) представляет собой опре­деленную последовательность символов, имеющую неизменяемое соотношение с каж­дым символом определенного объема сведений электронного документа и предназна­ченную для подтверждения целостности и неизменности этого объема сведений, а так­же тождественности его содержания волеизъявлению заверившего его лица.

В целях упрощения организации процессов обработки, передачи и хранения информа­ции, содержащейся в документах, экономическая информация может представляться в виде информационных массивов (файлов на машинных носителях).

Информационный массив с позиции логической структуры представляет собой набор данных или документов одной формы (одного названия) со всеми их значениями либо соче­тание таких наборов данных, относящихся к одной задаче.

Во втором случае массив называется укрупненным. В системах обработки информации массив является основной структурной единицей, предназначенной для хранения, передачи и обработки информации.

Массивы могут объединяться в более крупные структурные единицы. Самой крупной является информационная база, а самой простой формой объединения — информационный поток.

Информационный поток - это совокупность информационных массивов, в том чис­ле документов, относительно конкретной управленческой деятельности, имеющая ди­намический характер.

Информационная база - вся совокупность информации реального экономического объекта.

При организации автоматизированной обработки экономической информации понятие структуры данных связывается с представлением их на различных носителях, и таким обра­зом соответствующие структурные единицы выделяются в зависимости от особенностей то­го или иного носителя и способов фиксации данных на нем.

При размещении информации на бланках документов можно выделить следующие структурные единицы: позицию, запись (документо-строка), строку, графу, зону документа, документ, пачку документов. Для электронной формы представления документа выделяются те же структурные единицы, только вместо понятия «пачки документов» используется поня­тие: «лист» или «страница».

Для магнитных лент выделяются: бит, байт, запись, дорожка, зона, том.

Для магнитных дисков выделяются: бит, байт, блок, сектор, дорожка, цилиндр, том, пакет.

Массив представляет, с одной стороны, физическую единицу обработки информации, с другой — отражает содержательный аспект информации, используемой в управлении.

Информационные массивы могут быть классифицированы следующим образом:

• постоянные (условно-постоянные) и переменные;

• основные и вспомогательные;

• входные, промежуточные (внутренние), выходные (результатные);

• текущие (рабочие) и служебные.

Постоянные массивы, как правило, содержат нормативно-справочную информацию (НСИ) длительного хранения и многократного использования.

Переменные массивы содержат исходную и промежуточную информацию, отражаю­щую текущее состояние объекта управления.

Основные массивы предназначаются для хранения информации в процессе обработки данных и решения задач управления.

Вспомогательные массивы являются производными от основных массивов путем логи­ческой обработки последних в целях обеспечения более рационального процесса решения задачи.

Промежуточные массивы носят служебный характер и отличаются от других тем, что содержат результаты предыдущих расчетов, полученных при решении задач и используемых в качестве исходных данных при решении последующих задач.

Входные и выходные массивы определяют характер их отношения к рассматриваемым информационным процессам обработки данных, что имеет принципиально важное значение при оценке объемно-временных характеристик различных вариантов информационных тех­нологий.

Текущие (рабочие) массивы содержат информацию о состоянии управляемого объекта или процесса на данный момент времени. они могут формироваться на основе нескольких входных массивов.

Служебные массивы (различного рода справочники, каталоги, нормативные документы и т.д.) хранят информацию, непосредственно не связанную с объектом управления, но необ­ходимую для реализации процессов решения задач управления.

Данные, включаемые в информационные массивы, представляются как неоднородные и однородные.

Однородные массивы содержат одноименные записи одинаковой структуры, неодно­родные — разнотипные записи с различной структурой.

Совокупности массивов составляют структурные единицы более высоких рангов: сис­темные наборы, библиотеки массивов.