При создании информационных систем неизбежно возникают проблемы, связанные с формальным (математическим и алгоритмическим) описанием решаемых задач. От степени формализации во многом зависит 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.
Структурированная (формализуемая) задача – задача, в которой известны все ее элементы и связи между ними.
Неструктурированная (неформализуемая) задача – задача, в которой невозможно выделить элементы или 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 лишь к подготовке исходных данных.
Пример 2.2. В информационной системе необходимо реализовать задачу расчета заработной платы. Это структурированная задача, так как для нее известен алгоритм решения. Рутинный характер этой задачи определяется тем, что расчеты всех начислений и удержаний просты, но объем их очень велик, поскольку 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 информационной системы в данном случае невелики. Решение в таких случаях принимается человеком из эвристических соображений на основе личного опыта и, возможно, косвенной информации из разных источников.
Пример 2.3. Требуется формализовать взаимоотношения студентов в академической группе. Эту задачу решить невозможно, потому что для нее являются существенными психологический и социальный факторы, которые очень сложно описать алгоритмически.
В практике работы любой организации существует сравнительно немного полностью структурированных или полностью неструктурированных задач. О большинстве задач можно сказать, что известна лишь часть их элементов или 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.
Пример 2.4. Требуется принять решение по устранению ситуации, когда потребность в трудовых ресурсах для выполнения работы в указанные сроки превышает их наличие.
Пути решения этой задачи могут быть разными, например:
■ выделение дополнительного финансирования на увеличение численности работающих;
■ отнесение срока окончания работы на более позднюю дату и т. д.
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.
По признаку структурированности задач информационные системы подразделяются на системы для решения структурированных задач и системы для решения частично структурированных и неструктурированных задач (рис. 2.3). Последние, в свою очередь, также подразделяются на два вида:
■ создающие управленческие отчеты и ориентированные главным образом на обработку данных (поиск, сортировку, 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.
Рис. 2.3. Классификация информационных систем по признаку структурированности решаемых задач
Информационные системы, разрабатывающие альтернативы решений, могут быть модельными или экспертными.
Модельные информационные системы предоставляют пользователю математические, статистические, финансовые и другие модели, использование которых облегчает выработку и оценку альтернатив решения. Пользователь может получить недостающую ему для принятия решения информацию путем установления диалога с моделью в процессе ее исследования.
Основными функциями модельной информационной системы являются:
■ возможность работы в среде типовых математических моделей, включая решение основных задач моделирования, 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.
