2.6. Классификация информационных систем по признаку структурированности задач
При создании или при классификации информационных систем неизбежно возникают проблемы, связанные с формальным – математическим и алгоритмическим описанием решаемых задач. От степени формализации во многом зависят эффективность работы всей системы, а также уровень автоматизации, определяемый степенью участия человека при принятии решения на основе получаемой информации.
Чем точнее математическое описание задачи, тем выше возможности компьютерной обработки данных и тем меньше степень участия человека в процессе ее решения. Это и определяет степень автоматизации задачи.
Различают три типа задач, для которых создаются информационные системы: структурированные (формализуемые), неструктурированные (неформализуемые) и частично структурированные [5].
Структурированная (формализуемая) задача – задача, где известны все ее элементы и взаимосвязи между ними.
Неструктурированная (неформализуемая) задача – задача, в которой невозможно выделить элементы и установить между ними связи.
В структурированной задаче удается выразить ее содержание в форме математической модели, имеющей точный алгоритм решения. Подобные задачи обычно приходится решать многократно, и они носят рутинный характер. Целью использования информационной системы для решения структурированных задач является полная автоматизация их решения, т. е. сведение роли человека к нулю.
Например, в информационной системе необходимо реализовать задачу расчета заработной платы. Это структурированная задача, где полностью известен алгоритм решения. Рутинный характер этой задачи определяется тем, что расчеты всех начислений и отчислений весьма просты, но объем их очень велик, так как они должны многократно повторяться ежемесячно для всех категорий работающих.
Решение неструктурированных задач из-за невозможности создания математического описания и разработки алгоритма связано с большими трудностями. Возможности использования здесь информационной системы невелики. Решение в таких случаях принимается человеком из эвристических соображений на основе своего опыта и, возможно, косвенной информации из разных источников. Попробуйте, например, формализовать взаимоотношения в вашей студенческой группе. Наверное, вряд ли вы сможете это сделать. Это связано с тем, что для данной задачи существен психологический и социальный факторы, которые очень сложно описать алгоритмически.
Заметим, что в практике работы любой организации существует сравнительно немного полностью структурированных или совершенно неструктурированных задач. О большинстве задач можно сказать, что известна лишь часть их элементов и связей между ними. Такие задачи называются частично структурированными. В этих условиях можно создать информационную систему. Получаемая в ней информация анализируется человеком, который будет играть определяющую роль. Такие информационные системы являются автоматизированными, так как в их функционировании принимает участие человек.
Пусть, например, требуется принять решение по устранению ситуации, когда потребность в трудовых ресурсах для выполнения в срок одной из работ комплекса превышает их наличие.
Пути решения этой задачи могут быть разными, например:
выделение дополнительного финансирования на увеличение численности работников;
отнесение срока окончания работы на более позднюю дату и т. д.
Как видно, в данной ситуации информационная система может помочь человеку принять то или иное решение, если снабдит его информацией о ходе выполнения работ по всем необходимым параметрам.
Информационные системы, используемые для решения частично структурированных задач, подразделяются на два вида (см. рис. 2.10):
создающие управленческие отчеты и ориентированные главным образом на обработку данных (поиск, сортировку, агрегирование, фильтрацию). Используя сведения, содержащиеся в этих отчетах, управляющий принимает решение;
разрабатывающие возможные альтернативы решения. Принятие решения при этом сводится к выбору одной из предложенных альтернатив.
Информационные системы, создающие управленческие отчеты, обеспечивают информационную поддержку пользователя, т. е. предоставляют доступ к информации в базе данных, и ее частичную обработку. Процедуры манипулирования данными в информационной системе должны обеспечивать следующие возможности:
составление комбинаций данных, получаемых из различных источников;
быстрое добавление или исключение того или иного источника данных и автоматическое переключение источников при поиске данных;
управление данными с использованием возможностей систем управления базами данных;
логическую независимость данных этого типа от других баз данных, входящих в подсистему информационного обеспечения;
автоматическое отслеживание потока информации для наполнения баз данных.
Как нетрудно заметить из рис. 2.10, информационные системы могут оказывать лицу, принимающему решение, три вида поддержки: информационную, модельную и экспертную.
Рис.
2.10. Классификация информационных систем
по признаку структурированности решаемых
задач
Информационная поддержка обеспечивает доступ пользователя к информации и ее частичную обработку. Функции информационной поддержки сводятся к обеспечению пользователя первичными данными и данными различной степени сжатия.
Процедуры манипулирования первичными данными должны обеспечивать следующие возможности:
составление комбинаций данных, получаемых из различных источников;
быстрое добавление или исключение того или иного источника данных и автоматическое переключение источников при поиске данных;
управление данными при помощи функций, предоставляемых системами управления базами данных;
обеспечение логической независимости данных этого типа от других баз данных, входящих в информационный фонд системы поддержки;
автоматическое отслеживание качества потока информации для наполнения баз данных.
Информация «сжатого» типа представляет собой вторичные, или обработанные, данные, получаемые в результате решения задач сортировки, фильтрации и агрегирования.
На основе модельной поддержки, реализуемой через построение модели проблемной ситуации, пользователь может получить недостающую ему для принятия решения информацию путем установления диалога с моделью в процессе ее исследования. Модельная поддержка связана с предоставлением пользователю математических, статистических, финансовых и других моделей, использование которых облегчает выработку и оценку альтернатив решения. Основными функциями модельной поддержки пользователя являются:
возможность работы в среде типовых экономико-математических моделей, включая решение основных задач моделирования типа «как сделать, чтобы…?», «что будет, если…?», анализ чувствительности и др.;
достаточно быстрая и адекватная интерпретация результатов моделирования;
оперативная подготовка и корректировка входных параметров и ограничений модели;
возможность графического отображения динамики модели;
возможность объяснения пользователю необходимых шагов формирования и работы модели.
Экспертные информационные системы обеспечивают выработку и оценку возможных альтернатив пользователем за счет создания экспертных систем, связанных с обработкой знаний. Экспертная поддержка принимаемых пользователем решений реализуется на двух уровнях.
Работа первого уровня экспертной поддержки исходит из концепции «типовых управленческих решений», в соответствии с которой часто возникающие в процессе управления проблемные ситуации можно свести к некоторым однородным классам управленческих решений, т. е. к некоторому типовому набору альтернатив. Для реализации экспертной поддержки на этом уровне создается информационный фонд хранения и анализа типовых альтернатив.
Если возникшая проблемная ситуация не ассоциируется с имеющимися классами типовых альтернатив, в работу должен вступать второй уровень экспертной поддержки управленческих решений. Этот уровень генерирует альтернативы на базе имеющихся в информационном фонде данных, правил преобразования и процедур оценки синтезированных альтернатив.