ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ БАЗ В УПРАВЛЕНИИ
1.1 Понятие
Любая система управления по определению есть целенаправленная система, имеющая иерархическое строение и организованная для достижения целей, называемых целями функционирования системы управления.
Значение целей функционирования велико. Во-первых, потому, что в организациях должны приниматься только такие решения, которые реализуют ее цели функционирования.
Во-вторых, во избежание «паразитной» деятельности организации, т.е. деятельности, мешающей достижению цели функционирования организации, глобальная цель должна быть доведена до каждого руководителя и исполнителя. Для этого необходим постоянный контроль реального состояния системы и сравнение его с целями, задачами функционирования системы.
Отсюда следует, что любая организационная деятельность в системе оправдана только в том случае, если она способствует достижению ее конечной цели функционирования. Иначе говоря, любая организация должна быть спроектирована таким образом, чтобы вся организационная деятельность в системе реализовала только те цели функционирования, для которых она создавалась.
Процессу моделирования баз данных в сфере информационных технологий долго не придавали особого значения. Считалось, что если необходимо протестировать или уточнить код приложения, вполне достаточно просто перебросить данные в любую базу данных. Это мнение глубоко ошибочно. Правильно построенные модели данных не только способствуют повышению производительности приложений за счет более быстрого извлечения и записи данных, но и обеспечивают маштабируемость и гибкость дальнейшей разработки. В наши дни даже секунды решают многое, поэтому пользователи, которым приходится терять время в ожидании ответа от медленных приложений, стремятся найти альтернативные решения. Если вы хотите, чтобы ваши приложения были лучшими в своем роде, придется выделить время и ресурсы на создание моделей данных. В этом техническом описании мы расскажем, что такое моделированием данных, почему оно имеет такое значение, и какие концепции и методы лежат в основе моделирования данных.
Базы данных играют очень важную роль в процессе разработки приложений. Большинству приложений необходимо хранить определенные данные для дальнейшего использования. Когда дело доходит до сохранения этих данных, в большинстве случаев выбор самым логичным образом падает на реляционные базы данных. Существуют и другие варианты - плоские файлы, XML, персистентные наборы записей или даже пользовательские форматы файлов, но, ни один из этих вариантов не обладает надежностью и защищенностью базы данных. Базы данных позволяют анализировать собранную информацию при помощи таких инструментов, как отчеты и хранилища данных. Кроме того, большинство реляционных систем управления базами данных (РСУБД) позволяют восстановить базу данных из резервной копии в случае отказа и предлагают способы реализации решений высокой готовности для минимизации времени простоя вследствие отказа. Даже сами по себе эти преимущества могут подтолкнуть к решению об использовании баз данных в качестве решения для хранения и управления информацией при разработке приложений.
На самом деле, моделирование баз данных не отличается сложностью - это процесс отображения реальной информации на логическое представление этих данных. Другими словами, как информация о клиентах хранится в модели данных? Здесь многое зависит от специалиста, создающего модель, но есть ряд ключевых концепций, которые помогут такому специалисту принимать правильные решения в процессе разработки. Итак, при моделировании нужно воспринимать данные с точки зрения логики, не заботясь о том, как именно будут выглядеть в базе данных таблицы и столбцы. Такой подход называется логическим моделированием, и его единственная задача - создать модель, представляющую реальные объекты. После создания логической модели можно перейти к проектированию физической модели данных. Разделение логической и физической модели гарантирует создание надежной базы данных.
В процессе разработки приложения в самой ранней фазе проекта проектировщики и разработчики обычно тратят много времени на сбор требований к создаваемому приложению. Эту информацию обычно собирают при помощи интервьюирования пользователей и руководителей, а также путем наблюдения за существующей системой (даже если это совершенно неавтоматизированная система). Конечный результат представляет собой довольно детализированный набор требований, включающий прецеденты, диаграммы системы и макеты интерфейса приложения. После того, как требования всех основных заинтересованных в проекте сторон будут удовлетворены, начинается разработка приложения. Одно из первых действий, которое приходится выполнять большинству разработчиков приложений - это создание репозитория для данных, с которыми будет работать новое приложение, другими словами - базы данных приложения. Во многих случаях разрабатывается база данных, которая будет удовлетворять физическим требованиям интерфейса приложения. То есть, при наличии проекта, описывающего способ получения и отображения данных приложением, разработчики приложения могут создать в РСУБД пустую базу данных. Если имеется таблица или набор таблиц, которые полностью определяют все данные, получаемые от интерфейса, то разработчик приложения может начать разработку механизма хранения данных и создание кода, при помощи которого приложение будет взаимодействовать с только что созданной базой данных.
Хотя этот подход далек от совершенства, он может работать, особенно для краткосрочных проектов. Если все будет сделано с достаточной тщательностью, то готовая база данных даже может функционировать, при условии небольшого объема хранящихся в ней данных и отсутствия необходимости в изменениях. Однако разработанные этим способом базы данных неизбежно будут испытывать серьезные проблемы с масштабируемостью, и по прошествии некоторого времени их будет чрезвычайно трудно изменить. Известно, что приложения, в конце концов, приходится изменять и даже полностью переписывать, чтобы добавить в них новые (или убрать устаревшие) функции; но при этом обычно нужно сохранить устаревшие данные. Значит, мы приходим к необходимости частичного перепроектирования "устаревшей" базы данных для добавления новых функций без риска потери каких-либо данных. Это ведет к снижению производительности, поскольку зачастую мы добавляем новые структуры базы данных (таблицы и представления), а также сложную логику SQL для представления устаревших и новых данных в рамках все того же интерфейса. Создание эффективной логической модели данных до выполнения любых реальных действий по разработке базы данных поможет предотвратить описанные проблемы и выяснить любые неучтенные требования на уровне данных до того, как будет написана хотя бы строка программного кода.
Модели данных создаются на ранних стадиях фазы проектирования, обычно ближе к завершению фазы сбора требований данного проекта. После завершения всех интервью и наблюдений создается модель данных, предназначенная для документирования данных, которыми будет управлять приложение. Эта модель будет логически представлять все порции информации, необходимые приложению, и описывать, как различные порции данных связаны с другими порциями данных. Модель также предусматривает представление данных для пользователей, не обладающих достаточными техническими знаниями, и может быть очень полезна для получения одобрения проекта приложения в целом конечными пользователями.
Строго говоря, реляционная база данных представляет собой упорядоченный набор таблиц, в которых хранятся данные. На практике база данных представляет собой набор таблиц, представлений и хранимых процедур (в зависимости от конкретной СУБД), которые хранят данные и выполняют с ними различные действия. Эти структуры определены при помощи встроенного языка программирования данной РСУБД, который обычно представляет собой один из диалектов языка SQL. Любая РСУБД хранит данные в файлах операционной системы и оснащена функциями по управлению файлами, управлению безопасностью и отладке производительности запросов, которые используются для манипуляций с данными. С точки зрения приложения, база данных - это место, откуда поступают данные.
В отличие от базы данных, модель данных не является представлением физического хранилища данных. Если база данных определяет способ хранения данных, способ использования реальных отношений между ними для манипулирования данными и обеспечивает программный доступ к данным, то модель данных просто перечисляет, какие данные существуют и как различные биты информации связаны между собой. Хорошо спроектированная модель данных, в конце концов, превращается в логическую схему разрабатываемой базы данных. По этой причине модели данных обязательно должны быть платформенно-независимыми; и любая модель данных может использоваться для создания физической базы данных в Oracle 10g, SQL Server 2005 или MySQL. И все же не следует думать, что при моделировании не нужно учитывать, с какой РСУБД будет работать приложение. В ряде ситуаций предварительная осведомленность о РСУБД, которая будет использоваться для управления базой данных, может повлиять на процесс моделирования данных.
Эффективное моделирование данных обеспечивает высокую производительность работы РСУБД, Во-первых, выполнение стандартных правил моделирования данных поможет вам устранить алогичности данных, например, их дублирование, что в конечном итоге поможет избежать необходимости встраивания в приложение дополнительной логики для обработки этих алогичностей. Кроме того, при хранении данных в структурированном формате ядро запросов может найти и извлечь данные быстрее, чем в том случае, если они хранятся в плоском файле или являются плохо структурированными. Это обусловливает более высокую производительность вашего приложения и/или отчетов.
1.2. Основные направления использования информационных систем в управлении предприятиями.
Долгосрочные интересы интенсивного развития России состоят в создании современной экономики инновационного типа, интегрированной в мировое экономическое пространство [4]. Особая роль в этом процессе принадлежит динамично развивающимся народно-хозяйственным комплексам, формирующим системы инновационных обществ ХХХ века, направленных на обеспечение высокого качества жизни и повышение эффективности деятельности предприятий. В этой связи на передний край инновационного развития общества выдвигается использование информационных систем. Актуальность решения проблем информатизации общества состоит в создании и совершенствовании теоретической и технической базы средств вычислительной техники и систем управления, обладающих высокими качественными и эксплуатационными показателями, обеспечивающих ускорение научно-технического прогресса и имеющих важное народно-хозяйственное значение.
В современных экономических условиях задача бизнеса сводится к обеспечению гарантий качества, балансировке коммерческих, производственных и финансовых целей на основе использования информационных технологий и систем в управлении предприятием. Основная цель информатизации процессов управления достигается за счет создания и эксплуатации сети информационных систем для потребителей и производителей. Эффективное функционирование информационных систем и средств вычислительной техники в различных режимах и сферах деятельности возможно на основе реализации задач с применением персональных компьютерных программ автоматизации процессов управления предприятием, регулирования и минимизации затрат, что оказывает существенное влияние на состояние и динамику развития предприятий промышленного, транспортного, бытового или иного вида экономической деятельности.
Средства информационных систем и средств вычислительной техники являются неотъемлемыми составными элементами систем более высокого уровня - систем управления и одновременно могут рассматриваться как самостоятельные процессы, обеспечивающие совокупность целей деятельности предприятий. Перечислим основные цели: [1]:
• коммерческие;
•производственные;
•финансовые.
Коммерческие цели Определение и максимальное удовлетворение спроса потребителей, выпуск конкурентоспособной продукции, завоевание рынков сбыта
Производственные цели Должны обеспечивать эффективность управления предприятием, бесперебойное наличие ресурсов, минимизацию затрат, рост объемов продукции высокого качества, увеличение объемов продаж
Направлены на систематизацию данных о финансово-хозяйственной деятельности предприятия, автоматизацию бухгалтерского учета и отчетности, максимальное получение прибыли, увеличение доходов предприятия, отчисление налогов и сборов.
Систематизация, структурный и параметрический синтез информационных систем и средств вычислительной техники, их оптимизация, а также разработка алгоритмов оперативного управления базируются на основе методик, входящих в концепцию информатизации системы управления, планирования и эффективного использования ресурсов предприятия.
Информационная методология методики информационных систем в управлении предприятием (ИСУП) направлена на планирование и эффективное управление предприятием, автоматизацию бухгалтерского учета, регулирование наличия и состояния запасов, обеспечивающих бесперебойную работу предприятия и увеличение прибыли. Важнейшая функция ИСУП состоит в обеспечении всей необходимой информацией тех пользователей, кто принимает решения в системе управления предприятием, обеспечении эффективного использования ресурсов, финансово-хозяйственной деятельности, надлежащего уровня качества продукции. Совместное планирование финансовых потоков и производственных мощностей в информационной системе управления предприятием позволяет точно определить ритмичность поставки необходимых ресурсов, объем выполнения плана и продаж продукции, обеспечить контроль качества, повысить финансовые результаты.
При использовании указанной методологии обязательным условием обеспечения эффективности информационных систем в управлении предприятием является анализ состояния производства, выполнения плановых заданий выпуска и сбыта продукции, системный контроль качества, оценка финансовых результатов, определение неиспользованных резервов.
Таким образом, комплекс систем управления предприятием включает совокупность следующих функций:
• управление предприятием;
• изучение рынков сбыта и потребительского спроса;
• планирование производства и продаж продукции;
• прогноз движения денежных потоков;
• планирование производственной мощности предприятия;
• разработка ассортимента продукции;
• моделирование (проектирование) процессов производства продукции;
• планирование потребностей в ресурсах;
• планирование финансово-хозяйственной деятельности предприятия;
• автоматизация бухгалтерского учета;
• регулирование запасов;
• материально-техническое снабжение;
• контроль качества ресурсов;
• управление производством продукции;
• контроль технологических параметров процесса производства продукции;
• контроль качества готовой продукции;
• отгрузка готовой продукции;
• организация диспетчерской системы предприятия;
• анализ и оценка результатов деятельности предприятия, поиск резервов.
Алгоритм информационных систем управления предприятием можно представить в виде следующих блоков:
•блок ПР -- планирование необходимых ресурсов на основе потребностей и видов деятельности предприятия (ПР);
•блок ПП -- планирование производства продукции, синхронизированного с запросами потребителей и безубыточным объемом продаж, на основе принципа ритмичности «точно в срок» (1111);
•блок ПФР -- планирование финансовых результатов на основе автоматизации бухгалтерского учета и прогноза движения денежных средств (ПФР).
Характеристики элементов блоков информационных систем управления предприятием представлены в табл. 1.
Таблица 1 Характеристики элементов блоков информационных систем управления предприятием
Блок ИСУП Характеристики элементов ИСУП
Блок ПР Планирование ресурсов; управление спросом; управление запасами; технологическая информация
Блок ПП Планирование производства; формирование детализированного плана загрузки производственной мощности; формирование детализированного бюджета закупок; диспетчеризация производства
Блок ПФР Планирование производства; формирование детализированного плана загрузки производственной мощности; формирование детализированного бюджета закупок; диспетчеризация производства
Эффективность элементов информационной системы управления предприятием ТВС состоит в сокращении сроков заключения соглашений, систематизации процессов производства и контроля качества продукта, а также качества обслуживания потребителя. Критерием оценки эффективности системы является ответ на вопрос, станет ли потребитель в последующем постоянным клиентом предприятия, будет ли внесен в информационные базы данных клиентов. Одним из простейших вариантов применения этой системы является процесс систематизации информации и данных бухгалтерского учета о выпуске продукции и отгрузке ее на склад, что позволяет сократить до минимума часть складских операций и затраты на хранение продукции [3].
Блок ПФР включает элементы: оценка финансовых результатов деятельности предприятия на основе анализа объема выпуска и продаж продукции, синхронизированного с запросами потребителей и безубыточным объемом продаж (ОФР), что позволяет осуществить эффективную балансировку производственных, коммерческих и финансовых целей предприятия за счет многоуровневого планирования и автоматизации бухгалтерского учета.
Таким образом, использование информационных систем в управлении предприятием предоставляет возможность планировать ресурсы в зависимости от потребности клиента, что в целом способствует предприятию оптимизировать достижение сбалансированных целей, вводя критерии оценки эффективности деятельности, осуществляя тем самым адаптацию бизнес-процессов к внешней среде. Применение ИСУП, охватывающей операционные процессы предприятия, позволяет формализовать данные процессы, т.е. создать и поддерживать в актуальном состоянии информационную модель предприятия, в которой записи по производству формируются на системной основе, образуя тем самым блоки ИСУП. С помощью ИСУП на конкретном предприятии достигается обратная связь между выдвигаемыми требованиями к организации планирования, производства и качества процессов и конечными результатами оценки их эффективности. Одновременно ИСУП и системы качества предприятия взаимно дополняют друг друга, обеспечивая тем самым цели непрерывного улучшения и эффективности бизнес-процессов, к чему в конечном итоге стремятся и потребители, и системные интеграторы.
