Transcript Темы 3

Тема 3
АРХИТЕКТУРЫ ИС
Разработал Дубаков А.А.




Цикл обработки информации
Атрибуты информации
Типы ИС
Архитектуры ИС
Цикл обработки информации
Необходимо обеспечить непрерывный
цикл обработки информации
Атрибуты информации






Точность
Проверяемость
Своевременность
Актуальность («что, почему, где,
когда, кто, и как?»)
Понятность
Полнота
Если информация не удовлетворяет даже какомулибо одному атрибуту, то информационная система
является бесполезной
Типы ИС




Системы обработки операций,
Информационные системы
управления,
Системы поддержки принятия
решений,
Экспертные системы.
Системы обработки операций
(Transaction processing systems–TPS)
Системы обработки операций являются
автоматизированными версиями ручных процессов,
выполняемых в организациях.
Запись происходит о каждой выполненной операции.
Все эти записи первоначально фиксировались на
бумаге. На ранних стадиях компьютеризации записи
вводились в компьютер с помощью перфокарт или
магнитной ленты для последующего ввода и
обработки данных. В настоящее время в крупных
организациях большинство операций готовятся в
форме, удобной для ввода в компьютер с терминала
пункта продажи – и не только в магазинах (ИНТАНТ)
•Реагирует на business transactions (такие как
заказы, хронометраж или оплаты)
•Инициирует транзакции (такие как счетафактуры, оплату или денежные поступления)
•Может отвечать на внешние события (таких
как обработка заказов от клиентов) или
внутренние (таких как размещение заказов в
цехах).
Системы обработки транзакций для сопровождения
данных обеспечивает рутинные операции по
корректировке данных (добавлять и удалять
CUSTOMERs и PRODUCTs, так же как изменять такие
атрибуты как CUSTOMER ADDRESS и PRODUCT PRICE)
Информационные системы управления
(Management Information Systems - MIS)

Предназначены для обработки данных,
доступных через TPS, и преобразования
их в форму для менеджеров обычно в
формате отчета.
Управленческая информация обычно производится на основе разделяемой базы данных, в которой хранятся данные
из многих источников, включая transaction processing systems.
MIS могут представлять детальную, агрегированную информацию, а также об исключительных ситуациях.
Итоговые отчеты представляют всю деятельность по данному периоду времени, по географическому региону или
другой классификации в агрегированном виде. Используются для представления ряда или для выявления
возможных проблем.
Отчеты об исключительных ситуациях представляют информацию в случае, если она находится за пределами
нормальных значений. (Показ продуктов ниже уровня необходимого запаса) .
Отчеты по требованию предоставляются только, когда менеджер хочет или должен проверить состояние
деятельности.
Точное содержание отчетов по требованию может изменяться от потребности менеджера (например могут быть
включены только указанные периоды времени, изделия или географические регионы).
Системы поддержки принятия
решений (Decision support systems - DSS)


Предназначены для помощи
организации в подготовке принятия
решения.
DSS обычно имеют три основных
составляющих:



базу данных,
базу моделей и
модуль взаимодействия.
Системы поддержки принятия решений
Применяя данные и варианты
решений с использованием
моделей, ЛПР может
оперативно сравнивать
возможные решения
проблемы.
DSS позволяет менеджеру
проверять или предлагать
различные решения, а также
изучать результаты принятия
решений с использованием
различных моделей.
Системы поддержки принятия решений

DSS обеспечивает один или несколько
следующих типов поддержки принятия
решения:




Идентификацию проблем и возможностей их
разрешения (аналогично отчету искл.
ситуациям).
Доступ к информации, необходимой для
решения проблемы или принятия решения.
Анализ возможных решений, или
переменных, которые будут воздействовать
на решение. Иногда это называется «Что
если» анализом.
Моделирование возможных решений и их
вероятных результатов.
Групповые системы поддержи принятия
решений(GDSS)
Для каждого члена группы в
специально оборудованном
компьютерами помещении
создается рабочее место.
Компьютеры объединены сетью
так, чтобы члены группы могли
разделять информацию. Члены
группы могут также
рассматривать совокупный
результат своей работы,
например, результаты
голосования группы на больших
экранах.
В настоящее время существуют
реализации таких систем в сети
Internet
Информационные системы
руководителя

(Executive Support Systems - ESS)
Предназначены специально для
руководителей высокого уровня, для
тех кто:


не имеет навыков работы с
компьютером;
имеет очень мало времени для анализа
каждой ситуации.
ESS относительно легки в использовании и, обычно,
обеспечивает графическое представление нескольких различных
предопределенных вариантов решения.
Executive Support Systems - ESS
Некоторые ESS позволяют
руководителю рассматривать
данные более глубоко на более
детальном уровне. Например,
руководитель, наблюдая
падение продаж в течение
месяца на Североамериканском
рынке, может выяснить,
деятельность каких
подразделений является
лучшей.
Экспертные системы (Expert Systems-ES)

Пытаются представлять и
манипулировать знаниями нежели
информацией. Это наиболее
распространенный класс ИС,
ориентированный на тиражирование
опыта высококлассных специалистов,
в областях где качество принятия
решения традиционно зависит от
уровня экспертизы, например,
медицина, юриспруденция, геология,
военное дело
Понятия ЭС
Под знанием понимается приобретенное через опыт, глубокое и
всестороннее обучение. Экспертные системы основаны на принципах
исследования искусственного интеллекта.

Искусственный интеллект - раздел информатики, посвященный
созданию интеллектуальных систем. Как правило, пользователи
общаются с ES посредством диалога, в течение которого ES задает
вопросы, а пользователь дает ответы, которые используются для
выбора применяемого правила. Данная процедура заканчивается
рекомендацией, основанной на использовании правил-продукций.

Один из наиболее трудных моментов– приобретение знаний эксперта в
определенной проблемной области. Специально обученные люди
называемые инженерами знаний исполняются для приобретения
знания. Такие инженеры аналогичны системным аналитикам, но на
более высоком уровне сложности.(Когнитология)

ЭС эффективны в специфических экспертных областях, где важен
эмпирический опыт специалистов.

Варианты решений
1. Структурированные решения - повторяющиеся,
рутинные и понятые достаточно хорошо, для того, чтобы
поручить их принятие рядовым служащим или автоматизировать
в компьютере. Это решения, для принятия которых уже
построена модель.
2. Слабоструктурированные решения могут быть
частично, но не полностью автоматизированы. Они требуют как
субъективных оценок и суждений, так и формального анализа
данных и построения модели.
3. Неструктурированные решения - нерегулярные и не
рутинные. Для их принятия не существует структур или моделей.
Приходится полагаться лишь на суждения и интуицию.
Взаимодействие систем
Любая ИС может содержать
много типов ИС и баз данных.
Хранилище данных

Хранилище данных (data warehouse)
– большая предметно-ориентированная
корпоративная только для чтения(readonly) база данных, которая содержит
детальные, агрегированные(summary) и
специальные данные и информацию
полученную в результате выполнения
операций и ИС управления. Хранилище
данных может быть доступно конечным
пользователям и менеджерам с помощью
систем DSS, которые производят
фактически неограниченное
многообразие информации для поддержки
неструктурированных решений.
Принципы организации хранилища




Проблемно-предметная ориентация: данные
объединяются в категории и хранятся в соответствии с
областями, которые они описывают, а не с
приложениями, которые они используют.
Интегрированность: объединяет данные т.о., чтобы они
удовлетворяли всем требованиям предприятия, а не
единственной функции бизнеса.
Некорректируемость: данные в хранилище данных не
создаются, т.е. поступают из внешних источников, не
корректируются, не удаляются.
Зависимость от времени: данные в хранилище точны и
корректны только в том случае, когда они привязаны к
некоторому промежутку или моменту времени

Широко используется Online Analytical Processing (OLAP) подход для быстрого представления ответа на аналитические
запросы, которые имеют многомерность по природе.
Вся эта информация описывается в
словаре метаданных. В словарь
метаданных автоматически
включаются словари источников
данных. Здесь же форматы данных
для их последующего согласования,
периодичность пополнения данных,
согласованность во времени.
Стоимость обработки к объемам
Архитектуры ИС








Персональная ИС
ИС для малого бизнеса
Корпоративные
информационные системы
ИС по технологии клиент/сервер
Интернет приложение
WEB-сервисы
Electronic commerce
ERP, SCM, CRM -системы
Персональная ИС
Персональная ИС – предназначена для
удовлетворения персональных информационных
потребностей.
Эти системы отличает простота информационной модели
и практическое отсутствие т.н. бизнес-логики –
последовательности процедур, ориентированных на
обработку информации в базах данных с целью
получения информации для дальнейшего анализа и
принятия решений или выполнения производственной
деятельности.
ИС для малого бизнеса
ИС для малого бизнеса используют
значительно более сложную модель
данных и развитую бизнес-логику.
«Системы бухгалтерского учета»,
«Системы учета товаров на складе» и
т.п.
Корпоративные информационные
системы.
•Информация хранится в локальной сети на
выделенном файл-сервере, к которому
осуществляется доступ с рабочих станций.
•В процессе обработки все необходимые данные
передаются с файл-сервера на рабочие станции по
локальной сети и, тем самым, создают большой
трафик.
•При увеличении числа одновременно работающих с
сервером пользователем более чем 15 человек и при
обеспечении доступа к более чем 100000 записей
эффективность таких систем существенно снижается.
ИС клиент/сервер

В отличие от файл-серверной
технологии, данные по запросу от
клиентского программного
обеспечения обрабатываются
непосредственно на сервере и лишь
результат возвращается на рабочую
станцию, создавая незначительную
нагрузку на сеть.
Преимущества Client-Server




Рабочая нагрузка естественным образом распределена на
множестве компьютеров.
Пользователи могут легко совместно пользоваться данными.
Чувствительные к повреждениям и разрушениям данные могут быть
надежно защищены в централизованном порядке.
Следует учитывать следующие обстоятельства:





Необходимо принимать решение о распределении задач между
клиентом и сервером.
Для каждого типа задач необходимо выбрать подходящее аппаратное
решение для обеспечения эффективности применения.
Необходимо строго контролировать переход на новые версии
программного обеспечения.
Изменения концептуальной модели базы данных могут повлиять на
всех клиентов.
Настройка и администрирование значительно сложнее чем в
централизованной архитектуре.
Архитектуры приложений




В течение нескольких лет существуют три
различных подхода к разработке
приложений по управлнию логикой
представления, логикой обработки и
взаимодействием с базой данных
традиционный
клиент/серверный-двух-слойный (толстый
и тонкий клиент и сервер)
компонентный
Традиционный- Монолитное


В традиционном подходе, было единственное
приложение, которое управляло логикой
представления, логикой обработки и
взаимодействием с базой данных. Эти приложения
также назывались монолитные приложения.
Недостатком этого подхода было то, что даже при
незначительных изменениях, расширении и
развитии, требуемых в приложении, все приложение
должно было перекомпилироваться и собираться
снова. Например, незначительные изменения в
структуре базы данных могли потребовать изменения
всех функций или методов в приложении. Это делает
очень высокой стоимость изменения и
распространения приложения.
Клиент/серверная
архитектура




Также называется двух-слойная (two-tier) архитектура. Данные
отделяются от клиентской стороны и хранятся централизованно
на сервере.
Логика обработки объединяется с логикой представления либо
на стороне клиента (толстый клиент), либо на стороне сервера
(толстый сервер), которая имеет код для связи с базой данных.
Любое изменение политики бизнеса требует изменений в
логике обработки. Чтобы изменить логику обработки, вся
логика представления или код связи с базой данных нуждается
в изменении в месте реализации логики обработки.
Приложения, использующие двухслойную архитектуру, могут
трудно масштабироваться из-за ограниченного количества
доступных для клиента соединителей с базой данных. Запросы
соединения, превышающие определенную границу, просто
отбрасываются сервером.
Трехслойная архитектура





В трехслойной архитектуре логика представления размещается на
стороне клиента (терминал-GDI), доступ к базе данных контролируется
на стороне сервера БД, и логика обработки размещается между двумя
слоями.
Этот слой логики обработки относится к серверу приложений Application
Server
Такая архитектура дает возможность компонентам приложения
выполняться на сервере приложений, применяющего правила обработки
независимо от интерфейса представления и применения базы данных.
На первый уровень может быть вынесена и обычно выносится простейшая бизнеслогика: интерфейс авторизации, алгоритмы шифрования, проверка вводимых
значений на допустимость и соответствие формату, несложные операции
(сортировка, группировка, подсчет значений) с данными, уже загруженными на
терминал..
Загрузка распределяется между клиентом, сервером базы данных и
сервером приложений. Проблема с ограничением соединений базы
данных минимизируется, так как база данных видит только слой логики
обработки и не всех ее клиентов и соединение устанавливается только
когда требуется доступ к данным и освобождается, как только данные
получены или переданы на сервер.
Model-view-controller MVC



Модель (Model). Модель предоставляет
данные (обычно для View), а также
реагирует на запросы (обычно от
контролера ), изменяя свое состояние.
Представление (View). Отвечает за
отображение информации
(пользовательский интерфейс).
Поведение (Controller). Интерпретирует
данные, введенные пользователем, и
информирует модель и представление
о необходимости соответствующей
реакции.
Интернет приложение
WEB-services



Обменивается с другими приложениями
данными в виде сообщений на языке SOAP
(Simple Object Access Protocol) по
протоколу HTTP;
Имеет описание своего интерфейса
(контракта) на языке WSDL (Web-Services
Definition Language);
Может отыскиваться в реестрах webсервисов с помощью описаний на языке
UDDI.
WEB-services



Universal Description,
Discovery, and Integration
(UDDI)
Web Service Definition
Language(WSDL)
Simple Object Access Protocol
(SOAP)
Пример XML
<?xml version=“1.0”?>
<MESSAGE>
<TO>STUDENT</TO>
<FROM>AUTHOR</FROM>
<SUBJECT>Introduction to XML</SUBJECT>
<BODY>Welcome to XML!</BODY>
</MESSAGE>
 Похож на HTML, но отсутствуют
предопределенные теги
Еще один пример XML
<?xml version="1.0"?>
<order orderid="THX1138"
customerNumber="3263827">
<lineitem itemid="C33">
<quantity>36</quantity> <unitprice
currency="dollars">.35</unitprice>
</lineitem>
<lineitem itemid="M48">
<quantity>1</quantity> <unitprice
currency="dollars">2200</unitprice>
</lineitem>
</order>
Запрос SOAP
SOAP-ENV:Envelope
xmlns:SOAPENV="http://schemas.xmlsoap.org/soap/env
elope/"
SOAPENV:encodingStyle="http://schemas.xmlsoap.
org/soap/encoding/">
<SOAP-ENV:Body>
<m:GetLastTradePrice xmlns:m="Some-URI">
<symbol>DIS</symbol>
</m:GetLastTradePrice>
</SOAP-ENV:Body>
</SOAP-ENV:Envelope>
Ответ SOAP
<SOAP-ENV:Envelope
xmlns:SOAPENV="http://schemas.xmlsoap.org/soap/env
elope/"
SOAPENV:encodingStyle="http://schemas.xmlsoap.
org/soap/encoding/"/>
<SOAP-ENV:Body>
<m:GetLastTradePriceResponse
xmlns:m="Some-URI">
<Price>34.5</Price>
</m:GetLastTradePriceResponse>
</SOAP-ENV:Body>
</SOAP-ENV:Envelope>
Использование WEB-services
UDDI - регистр
Orchestration - командировка
Оркестрация - объединение
мелких сервисов в более
обширные бизнес-сервисы,
которые, в свою очередь, могут
быть включены в состав
технологических процессов и
бизнес-процессов,
реализованных в виде
составных приложений или
порталов - крупных сайтов,
объединяющих различные
универсальные сервисы.
Электронная коммерция
Electronic commerce (e-commerce или EC)
предполагает ведение как внутреннего так и
внешнего бизнеса через Internet, intranets и
extranets.


Electronic commerce включает покупку и продажу
товаров и услуг, перевод средств и упрощение
рутинных бизнес-процессов посредством электронного
взаимодействия.
Три основных типа приложений electronic commerce
включают:

Marketing

Business-to-consumer (B2C)

Business-to-business (B2B)
Enterprise resource planning
Enterprise resource planning (ERP) программная система,
которая является полностью интегрируемой ИС,
охватывающей почти все основные бизнес-функции,
требуемые для больших корпораций. ERP построена на
основе общей базы данных, разделяемой бизнесфункциями. Примеры поставщиков:
Отечественные

Baan
БОСС-Корпорация

J. D. Edwards
Галактика

Oracle
Парус

Peoplesoft
1С-Предприятие

SAP
Флагман

Microsoft (Axapta, Navision) Microsoft Dynamics CRM 3.0
Функциональность нивелируется и существенными
становятся требования по срокам и эффективности
внедрения, а также цена
Архитектура SAP ERP
– Аналитика (поддерживает стратегическое
управление предприятий, формирование отчетов,
составление бюджетов, выполнение анализа в
большинстве других областей)
– Финансы (финансовый и управленческий учет)
– Управление человеческим капиталом
(управление кадрами, организация набора
служащих, списочный состав.)
– Управление производством (материальнотехническое обеспечение, планирование и
управление производством, управление запасами,
снабжение, продажи и т.п.)
– Корпоративные услуги (управление
недвижимостью, мотивация и продвижение по
службе, управление поездками….)
Архитектура SAP ERP
Supply Chain Management (SCM)
Управление логистической сетью

Предназначены для автоматизации и управления
всеми этапами снабжения предприятия и для
контроля всего товародвижения на предприятии



Прогноз продаж компании - прогнозирование
недельных/дневных продаж товара;
Управление запасами - оптимизационное планирование
гарантийного запаса, текущего запаса и т. д. с учётом
выбранной модели управления запасами для каждой товарной
категории ;
Управление пополнениями - оптимизационное планирование
поставок внутри логистической сети компании с учётом
планируемых продаж, поставок от производителя, наличия
остатков, транспортных мощностей, различных ограничений и
бизнес-правил.
Customer Relationship Management (CRM)
Управление взаимоотношениями с клиентами


Управление взаимоотношениями с клиентами, модель
взаимодействия, полагающая, что центром всей философии
бизнеса является клиент, а основными направлениями
деятельности являются меры по поддержке эффективного
маркетинга, продаж и обслуживания клиентов.
Operational включает прежде всего:



SFA (sales force automation (автоматизация отдела продаж) – например,
информация о контрактах и обзорах, спецификации продукции, квота
продаж, прогноз продаж и т.п.)
EMA (enterprise marketing automation (автоматизация продаж
предприятия)– например, составление обзора и данных о заказчиках,
выявление лидеров для целевого маркетинга, планирование и
отслеживание прямых поставок и т.п.)
CSS (customer service and support (служба поддержки клиентов –
например, центр обработки вызовов, справочная система, сотрудники по
работе с клиентами; веб-сервис самообслуживания и т.п.).
Типичные файлы ИС







Главный файл содержит все необходимые данные компании о предметной
области. Например, записи в файле дебиторских счетов включают такую
информацию, как имя клиента, адрес, баланс, условия и сроки предоставления
кредита.
Главные файлы непрерывно корректируются по мере проведения новых операций
и текущее состояние объектов.
Файл операций группирует однотипные операции с целью дальнейшей
обработки. Справочный файл содержит нормативно-справочную информацию,
используемую при обработке данных, чтобы облегчить вычисления или другие
задачи. Например - нормативы удержания налога с заработной платы, налога на
продажу, тарифы грузовых перевозок.
Файл предыстории содержит операции, которые уже были обработаны. Они
сохраняются для дальнейших ссылок на них и часто становятся источником
полезной управленческой информации. Например, файл предыстории продаж
можно анализировать для получения итогов и информации о тенденциях продаж
по регионам, продавцам, клиентам или товарам.
Резервный файл - точная копия какого-либо файла в его текущем или недавнем
состоянии. Это защитная мера против частичной или полной утери файла.
Файл неопределенностей содержит записи, которые были временно изъяты из
обычной обработки, чтобы их можно было исследовать и исправить. Пример продажа в кредит без указания соответствующего дебиторского счета.
Файл отчета - это временный файл, содержащий информацию, которая позднее
будет распечатана.
Пакетная обработка
Обработка происходит в
заданные моменты времени
или всякий раз, когда будет
собрано заранее оговоренное
количество исходных
документов.
компьютер собирает
данные в электроном
виде и сохраняет для
дальнейшей обработки
банк может собирать
данные, использующие
онлайновые
терминалы, а
обрабатывать
собранные операции
лишь после закрытия, в
конце дня
компьютер собирает
данные в
электронном виде,
редактирует их для
точности и полноты и
сразу обрабатывает