Проектирование постановки задачи

Размещено на http://www.Allbest.ru/

Проектирование постановки задачи



1. Основные понятия, определения и характеристика экономических задач

Особенности постановки и реализации задачи. Постановка и реализация задачи на ЭВМ требуют усвоения основных положений теоретических основ компьютерных информационных систем. К ним относятся:

· понятия, свойства и особенности экономических задач;

· особенности, свойства и способы описания алгоритмов экономических задач;

· параметры экономических задач;

· технология постановки экономических задач;

· свойства, особенности и структура экономической информации;

· оперативная и условно-постоянная информация, ее роль и значение;

· носители информации, макет машинного носителя информации;

· средства формализованного описания информации;

· состав и назначение устройств персональных ЭВМ; состав программных средств персональных ЭВМ, назначение операционных систем, пакетов прикладных программ и т.д.

С позиции специфики разработки информационных систем различаются два класса задач: технологические и функциональные.

Технологические задачи решаются при организации технологического процесса обработки информации на компьютере и используются для обеспечения работоспособности компьютера, разработки других программ или обработки данных функциональных задач 17.

Функциональные (экономические) задачи реализуют функции управления в рамках информационных систем предметных областей, т. е. реализуют цели и задачи информационной системы. Функциональные задачи в совокупности образуют предметную область и полностью определяют ее специфику 17.

Задача - основная единица обработки информации. При этом в содержательном аспекте она рассматривается как совокупность операций преобразования некоторого набора исходных данных для получения результатной информации, необходимой для выполнения функций управления или принятия управленческого решения. В большинстве случаев исходные данные и результаты их преобразований представляются в форме экономических документов.

Понятия экономической задачи. Задача (problem, task) - это часть автоматизируемой функции, характеризуемая, конечным, или промежуточным, результатом в конечной форме, это формализованное представление экономического процесса или явления через алгоритм или совокупность алгоритмов формирования выходных показателей, которые могут оформляться документально или в виде представляемых для отображения на видеотерминале сообщений и использоваться для принятия управленческих решений.

Такое понятие «задачи», связывается, с одной стороны, с выполнением определенных функций, отражающих содержание задачи, с другой - некими вычислительными процессами, связанными с переработкой информации по определенному алгоритму.

Экономическая задача - это взаимосвязанная последовательность операций или действий, выполняемых над одним или несколькими файлами с целью получения хотя бы одного экономического показателя, выдаваемого в форме документа на бумажный носитель или записываемого на машинный носитель.

Содержание задачи в каждом случае специфично и конкретно, в то же время процесс подготовки и решения задачи на ЭВМ характеризуется рядом общих закономерностей, начиная от формирования входных данных и заканчивая характером взаимодействия пользователя и средств вычислительной техники в процессе решения задачи.

Предметная (прикладная) область (application domain) - это совокупность связанных между собой функций, задач, с помощью которых достигается выполнение поставленных целей.

Обычно решение экономических задач объединяются в рамках автоматизированных рабочих мест (АРМ), предназначенных для реализации какой-либо цели или функции управления. АРМ, как правило, проектируется в виде функционального пакета прикладных программ на основе общей информационной базы.

Понятие 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 (не формализуемые) и частично структурированные.

Структурированная (формализуемая) задача -- задача, где известны все ее элементы и взаимосвязи между ними. 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, то есть сведение роли человека к нулю (например: реализация задачи расчета заработной платы).

Неструктурированная (неформализуемая) задача -- задача, в которой невозможно выделить элементы и установить между ними связи. Решение неструктурированных задач из-за невозможности создания математического описания и разработки алгоритма связано с большими трудностями. Решение в таких случаях принимается человеком из эвристических соображений на основе своего опыта и, возможно, косвенной информации из разных источников.

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.

Системная модель задачи 26. Одни и те же функции управления в общем случае могут быть реализованы на базе нескольких моделей. При наличии критерия функции управления, задача описывается оптимизационной моделью, при отсутствии критерия - информационной моделью. Реализация конкретной функции конкретной моделью является задачей управления. Исходя из используемой модели, в информационных системах существуют два типа задач: прямого счета (информационные) и оптимизационные. Задачи прямого счета связаны с обработкой информации, не имеют собственного экономического критерия и косвенно изменяют состояние производства. Оптимизационные задачи обладают целевой функцией и связаны с выбором управляющих воздействий, изменяющих состояние производства.

Задача управления определяется парой.

z = (f,m); zZ; fF; m M; r R.

где z - задача управления;

Z - множество задач, реализуемых в информационной системе;

f - функция управления;

F - множество функций управления;

m - модель управления, описывающая управленческую функцию;

М - множество моделей управления;

r - методы решения задач;

R - методы реализации модели.

Решение задачи z с помощью метода r (метод решения) представляет собой алгоритмы задачи (r R). Считается, что одна задача может быть реализована одним методом и, таким образом, к каждой задаче z можно поставить соответственно определенный алгоритм a; a A; А - множество алгоритмов решений задач в системе.

Формально каждая задача состоит из следующих частей:

V₁ - описание входной информации;

П - преобразователь информации (модель, метод, алгоритм решения);

V₂ - описатель выходной информации.

Модель задачи имеет следующий вид:

V₂ = П (V₁ ) z

Структура V₁ может иметь следующую последовательность представления:

V₁ (D¹₁ D²₁ D³₁),

здесь: D¹₁ - форма человекo-читаемых документов, носителей исходных показателей задачи (список показателей);

D²₁ - макеты машинных носителей этих документов;

D³₁ - массивы (состав и структура исходной информации на машинных носителях).

Преобразователь П в зависимости от применяемого метода решения и глубины разработанности алгоритмической части задачи может иметь следующую форму и последовательность его представления:

П (m₁ a_р a_м);

где m₁ - экономико-математическая модель в виде целевой функции и ограничений (для задач оптимизации), перечень расчетных формул для определения значений выходных показателей (для задач прямого счета) и другие математические зависимости между входными и выходными показателями; a_р - содержательный алгоритм решения задачи, т.е. алгоритм ручного счета; a_м - машинный алгоритм решения задачи, выражаемый одним из языков программирования.

Структура V₂ может иметь следующую форму и последовательность представления:

V₂ (D¹₂ D²₂),

где D¹₂ , D²₂ ² - массивы результатной информации на машинных носителях, машиночитаемых документах. Они представляются: а) в виде числа с размерностью массива [1 x 1]; б) в виде вектора Dt с размерностью массива [1 x n], где i = 1,n; в) виде матрицы Dij, с размерностью массива [m x n], где i = 1,n ; j = 1,m.

2. Особенности экономических задач

Характерными особенностями экономических задач являются 26:

Разрешимость. В экономических задачах не требуется предварительно доказывать существование решения (результата). Оно всегда может быть найдено расчетным и/или логическим путем;

Алгоритмизируемость. Условия задачи всегда допускают точное и недвусмысленное толкование, т.е. задача всегда сводится к некоторой формализованной последовательности действий. С точки зрения алгоритмизируемости выделяют хорошо и слабо формализованные задачи;

Структурированность алгоритма решения задачи и возможность его разбиения на блоки и модули;

Преобладание последовательной обработки файлов с исходными данными;

Невысокая степень использования математических методов (только 25% задач используют математические методы);

Документальность представления входных и выходных данных. Экономические показатели группируются в строго определенных формах, и решение задачи фактически происходит преобразованием документов в документы;

Тесная информационная связь задачи. Во многих из них используется одна и та же первичная или нормативно-справочная информация, т. е результаты решения одной задачи применяются при решении других, иначе говоря существуют определенные информационные связи между задачами, определенная последовательность их решения в системе, а также иерархия каждой из них в данной последовательности. Взаимодействие между задачами осуществляется через общую информационную базу;

Упорядоченность исходных данных по ключевым признакам;

Регулярность решения (повторяемость);

Необходимость сбора оперативных (учетных) данных к определенному сроку, причем источники возникновения информации могут быть территориально удалены друг от друга;

Периодичность решения задачи. Существуют временные интервалы, в течение которых необходимо закончить цикл преобразования информации: от регистрации первичных (оперативных) сведений до выдачи результатных данных, и этот процесс, в связи с изменениями в производственном процессе, повторяется с определенной регулярностью. С этой точки зрения можно говорить о периодичности решения задачи, поскольку по окончании цикла преобразования информации все задачи решаются вновь, но с измененными исходными данными;

Соблюдение установленных сроков решения задач. Для каждой из них и устанавливаются сроки возможного начала и необходимого окончания решения. Определение допустимых сроков решения задачи весьма важно при расчетах загрузки вычислительного оборудования;

Необходимость накопления и постоянного обновления больших массивов нормативно-справочных данных, а также оперативной информации;

Достоверность информации. Обеспечение достоверности обработки и хранения информации реализуется методами программно-логического контроля (контроль по формату, модулю, формальному описанию данных, контрольное суммирование и т.д.).

3. Понятия, особенности, свойства и способы описания алгоритмов экономических задач

Общее понятие алгоритма. Термин «алгоритм» своим происхождением обязан имени узбекского математика Аль-Хорезми, который еще в IX в. сформулировал правила выполнения четырех арифметических действии. Возникшее несколько позже слово «алгоритм» связано с именем древнегреческого математика Евклида, назвавшегося так сформулированные им правила нахождения наибольшее общего делителя двух чисел.

В современной математике под термином алгоритм понимается последовательность решения разных задач в форме различных инструкции и правил. Устанавливаемая алгоритмом последовательность действий задается в словесной или графической форме, при этом используются специально разработанные алгоритмические языки.

Алгоритм (algorithm) - это совокупность правил и процедур, определяющих процесс преобразования исходных данных в искомый результат за конечное число шагов.

Разработка алгоритмов информационных систем - это создание информационных процессов позволяющих эффективно управлять заданным объектом в соответствии с поставленной целью. Причем процесс управления представляется в виде последовательности связанных друг с другом и причинно обусловленных математических и логических операций.

С понятием алгоритма тесно связано понятие «данные». В алгоритмическом аспекте данные - это информация, несущая полезную смысловую нагрузку, представленная в формализованном виде, позволяющем собирать, передавать, вводить и обрабатывать эту информацию с помощью заданных алгоритмов.

Алгоритм разрабатывается для решения целой серии однотипных задач. Применение алгоритма к конкретным исходным данным решаемой задачи называется алгоритмическим процессом.

Алгоритмический процесс (algorithmic process) - это процесс выполнения алгоритма, т.е последовательного преобразования исходных данных и промежуточных результатов одного за другим, дискретными шагами, вплоть до получения конечного результата.

Алгоритм задачи - это совокупность алгоритмов (или отдельный алгоритм), которая являясь относительно самостоятельной частью задачи, отражает логику ее решения и способы формирования выходных данных.

Алгоритм задачи устанавливается следующими факторами:

· удобство формируемых исходных данных или выходных сообщений (данных);

· организация процесса разработки данных;

· единство вычислительных процедур;

Свойства алгоритмов экономических задач. Они должны обладать такими свойствами как детерминированность, массовость, результативность и дискретность 26.

Детерминированность (определенность, однозначность) алгоритма означает отсутствие различных толкований его элементов разными исполнителями, а также получение при одинаковых исходных данных идентичных результатов у разных исполнителей.

Массовость есть свойство алгоритмов быть применимыми не к единственному набору данных, а к целому классу таковых. Это свойство определяет пригодность использования алгоритма для решения множества задач этого класса. Свойство массовости алгоритма является определяющим фактором, обеспечивающим экономическую эффективность решения задач на ЭВМ.

Результативность означает способность алгоритма приводить к получению искомого результата после выполнения конечного числа шагов.

Дискретность алгоритма - это возможность разбиения определенного алгоритмического процесса на отдельные элементарные этапы, возможность реализации которых человеком или ЭВМ не вызывает сомнений. Таким образом, алгоритм позволяет сугубо механически решать любую конкретную задачу из некоего класса однотипных задач.

Эти свойства алгоритмов являются основой для их реализации на ЭВМ.

Элементы алгоритма. Любой алгоритм включает в себя следующие элементы:

· совокупность возможных исходных данных и результатов;

· правила начала алгоритма и его окончания, непосредственной переработки и извлечения результата.

Параметрами алгоритма с точки зрения его реализации являются потребный ресурс машинного времени и необходимый объем памяти на различных уровнях.

Характерные черты алгоритма. Алгоритмы задач информационной системы имеют следующие характерные черты:

· алгоритмы задач в АЭИС обладают тесной информационной и функциональной взаимосвязью;

· один и тот же алгоритм может применяться в разнообразных режимах работы системы: пакетной обработки, разделения времени, или диалога;

· обычно они связаны с обработкой больших объемов информации и небольшого количества вычислительных операций;

· преобладание операции ввода-вывода над остальными видами операций;

· комплексное использование разнообразных средств реализации алгоритма на ЭВМ, таких как, алгоритмические языки различных уровней, пакеты прикладных программ и т.д.;

· преобладание логических операций над арифметическими (вычислительными).

Способы представления алгоритма. Алгоритм экономических задач может быть представлен по-разному: словесным или формульно-словесными способами и решающими таблицами, в виде операторных схем, блок-схем, на алгоритмическом языке или на языке конкретной вычислительной машины. Помимо требований обеспечения наглядности, выбор конкретного способа диктуется рядом факторов, решающими среди которых факторами являются: степень необходимой детализации или степень формализации алгоритма, уровень логической сложности задачи и т.д.

Наибольшее распространение для решения экономических задач получил графический способ описания алгоритмов (способ представления алгоритма в виде блок-схем), представляющий собой изображение логико-математической структуры алгоритма, при которой все этапы процесса обработки данных представляется посредством набора геометрических фигур, имеющих строго определенную конфигурацию в соответствии с характером выполняемых работ.



4. Параметры экономических задач

Экономическая задача является основной единицей обработки данных локальных информационных систем, это те кирпичики, из которых формируется подсистемы и системы. Отсюда, при проектировании информационной системы, необходимость обобщения их характеристик и показателей, выделения задач из их совокупностей, что связано с параметризацией задач.

Необходимость обобщения характеристик и выделения задач из общей совокупности, их параметризация обусловлено следующими факторами:

- возможностью формулировки частных критериев к отдельным задачам АЭИС;

· необходимостью более полного описания содержательной сущности задачи, информации и процедур ее преобразования в рамках выделенной задачи, что является основой при ее описании и последующем программировании;

· возможностью выделения типовых элементов и отработки типовых проектных решений (класс «Задача») с целью их многократного последующего использования в разработке аналогичных проектов;

· необходимостью выбора задач, подлежащих автоматизации;

· требованием рассредоточить усилия разработчиков, обеспечив тем самым широкий фронт работ с целью сокращения сроков проектирования АЭИС.

Экономическая задача характеризуется совокупностью групп параметров, согласно которым можно выделить классы задач. К этим группам можно отнести следующие параметры 18,29:

1. Параметры, характеризующие использование входных данных:

· количественные (например, объем файла, количество файлов, объем актуализации и др.);

· качественные (например, характер информации, время изменения файла, упорядоченность файла и др.).

2. Параметры, характеризующие получения выходных данных:

· сложность структуры выходных данных;

· срочность изготовления;

· число экземпляров.

З. Параметры, характеризующие алгоритм решения задачи:

· типы операторов (вычислительные, логические, операторы передачи управления, ввода, вывода);

· частота использования операторов;

· вероятность перехода по ветвям алгоритма;

· число повторений в операторов циклов.

4. Параметры оценки сложности обработки:

· время работы;

· объем программы

· класс сложности программ (простые - 500 символов/оператор для задач оперативной обработки данных, средние - 5000 символов/оператор для аналитических задач, сложные - 20000 символов/оператор для задач, связанных с решением проблем поддержки принятия решений.).

5. Параметры, характеризующие технологию разработки программы реализации задачи на ЭВМ:

· трудоемкость разработки;

· стоимость разработки;

· машинное время отладки.

6. Параметры, характеризующие степень связности задач, для чего используется коэффициент связности (К_СВ) рассчитываемый как отношение суммы объема вводимой внешней информации (V_ВНЕШ) к объему внутренней обрабатываемой информации (V_ВНУТ).

К_СВ = V_ВНЕШ /V_ВНУТ

С этой точки зрения можно выделить локальные задачи, для которых К_СВ 1, слабо связанные задачи, средне и сильно связанные задачи при

К_СВ =1 и К_СВ 1;

7. Параметры регулярности решения задачи, по которым выделяют задачи: регулярные (фоновые задачи) и нерегулярные (решения которых носит случайный характер).

8. Параметр оценки периодичности решения задачи (один раз вдень, в декаду, месяц, год, по запросу и т.д.).

9. Параметр оценки степени использования (с учетом прав доступа) и сроков использования результатов.

10. Параметр, характеризующий юридическую силу результатных документов, получаемых после решения задачи (требующих подписей ответственных лиц или не требующих таковых).

11. Параметр близости средств решения задачи к непосредственным пользователям получаемых результатов (локальные и распределенные задачи).

12. Параметр, характеризующий режим обработки данных (пакетный, диалоговый, сетевой, телеобработки, реального масштаба времени или смешанный).

13. Параметр степени новизны: предусматривающие применение принципиально новых методов разработки, проведение научно - исследовательских работ; разработка проекта задачи с использованием типовых проектных решений, при условиях их изменений; привязка типовых проектных решений.

14. Параметры степени сложности алгоритма: оптимизации и моделирования; учета, отчетности, статистики, поиска; реализующие стандартные методы решения.

Все вышеперечисленные параметры должны учитываться в процессе разработки проектов автоматизированного решения экономических задач.

5. Общие вопросы постановки задачи

Особенность разработки «Постановки задачи» заключается в том, что конечный пользователь разрабатываемой задачи и хорошо знающий её проблемную сторону, обычно слабо представляет специфику и возможности использования ЭВМ для её решения. В свою очередь, предметная область пользователя зачастую незнакома для разработчика задачи, хотя он знает возможности и ограничения на применение ЭВМ. Именно эти противоречия являются основной причиной возникновения ошибок при постановке задачи. Так, по данным экспертов, именно на этап разработки постановки задачи приходится более 50% ошибок, обнаруженных в процессе ее разработки.

Сложность и ответственность разработки постановки задачи, особенно в части ее экономико-математического описания и выбора (разработки) соответствующего метода решения требуют привлечения квалифицированных специалистов в области прикладной математики, обладающих знаниями таких дисциплин, как исследование операции, математическая статистика, численный анализ, вычислительная математика и т.д.

Постановка задачи связана с конкретизацией основных параметров ее реализации, определением источников, а также структурой входной и выходной информации, необходимой для пользователя.

Постановка задачи - это описание по определенным правилам, что дает исчерпывающее представление о сущности, логике преобразовании информации для получения результата.

Постановка задачи (problem definition)- это точная формулировка ее решения на компьютере с описанием входной и выходной информации.

Разработка постановки задачи включает: составление характеристики задачи; описание выходных и входных данных; описание алгоритмов решения задачи.

При описании постановки задачи обращается внимание на ее объемно-временные характеристики, которые отражают объемы входной и выходной информации (количество документов, строк, знаков, байтов обрабатываемых в единицу времени), временные особенности поступления, обработки и выдачи информации.

Важной в процессе описания постановки задачи является выверка точности и полноты названий всех информационных единиц и их совокупностей. В условиях автоматизированной обработки данных, кроме привычных для восприятия наименований показателей (наименование строк и граф) имеют место нетрадиционные формы представления информации. Чёткость наименований информационных совокупностей, устранение синонимов и омонимов в названиях экономических показателей обеспечивают более высокое качество результатов обработки. Полное название показателей в сложных формах может складываться из названий строк, граф и элементов в заголовочной части документов. Для количественных и стоимостных реквизитов указывается единица измерения. Описание показателей и реквизитов какого-либо документа требует, как правило, их соотнесения с местом и временем отражаемых экономических процессов.

Для каждого вида входной и выходной информации дается описание всех элементов информации, участвующих в автоматизированной обработке данных. Описание строится в виде таблиц, в которых указывается:

· форма представления отдельных реквизитов (цифровая, символьная/текстовая);

· количество знаков (разрядов), выделяемых для записи реквизитов, исходя из их максимальной длины;

· вид реквизита в процессе решения задачи (первичный, расчетный, нормативный, справочный и т.д.).

Для цифровой информации указываются: целочисленный или дробный характер реквизита (для дробных величин дополнительно указывается количество десятичных знаков (разрядов), выделяемых для дробной части числа, а также допустимый диапазон изменений величин).

Наименование реквизита должно соответствовать документу или вытекать из него. Не допускается даже мелкой погрешности в наименованиях реквизитов, так как в принятой редакции закладывается словарь информационных структур будущей автоматизированной технологии обработки данных.

Идентификатор представляет собой условное обозначение, с помощью которого можно оперировать значением реквизита, то есть это символическое имя. Идентификаторы присваиваются данным. Идентификатор может строиться по мнемоническому принципу, использоваться для записи алгоритма и представляет собой сокращенное обозначение полного наименования реквизита (данных). Идентификатор должен начинаться с алфавитных символов, хотя может включать и алфавитно-цифровые символы, обычно их общее количество регламентировано.

Разрядность (длина) реквизита необходима для расчета объемов занимаемой памяти, которая указывается в знаках, символах и байтах.

Важная особенность экономических задач - использование в процессе их решения условно-постоянной (постоянной) информации, многократно отражающей используемые справочные, нормативные, расценочные, плановые и другие сведения. Эта информация также детально специфицируется в соответствии с общими требованиями к описанию информации и, кроме того, указывается периодичность внесения изменений в данные массивы.

Особое внимание в процессе постановки задачи уделяется контролю достоверности информации на ключевых этапах решения задачи. При этом используются следующие методы контроля информации:

· контроль разрядности реквизита;

· контроль интервала значений реквизитов;

· контроль соответствия списку реквизитов;

· балансовый или расчетный метод контроля количественных значений реквизитов;

· метод контроля с помощью контрольных сумм;

· любые возможные методы контроля (визуальный, верификации и др.).

6. Структура и содержание документа «Постановка задачи»

Проектное решение по постановке задачи находит свое отражение в документе «Постановка задачи» 18,26.

Документ "Описание постановки задачи" содержит следующие разделы:

I. Характеристика задачи;

II. Выходная информация;

III. Входная информация.

IV. Алгоритм решения.

I. Характеристика задачи

В разделе «Характеристика задачи» указываются:

1.1 Цель решения задачи

1.2 Назначение решения задачи

1.3 Перечень функции и процессов, реализуемых решаемой задачей

1.4 Экономическая сущность задачи

1.5 Организационная сущность задачи

1.6 Цель автоматизации решения задачи

1.7 Перечень объектов, при управлении которыми решается задача

1.8 Описание процедур использования выходной информации

1.9 Периодичность решения задачи и регламент выдачи результатных документов

1.10 Требования к организации сбора исходных данных

1.11 Связь данной задачи с другими задачами.

Цель задачи должна отражать общее, но достаточно четкое описание результата, которое ожидается получить в итоге постановки задачи и ее последующей реализации с помощью технических и программных средств.

Назначение решения задачи должно отражать общее, но достаточно четкое описание полученных результатных данных, а также конкретизирующие объекты, в которых осуществляется автоматизация информационных процессов.

Перечень функции и процессов, реализуемых решаемой задачей: Описываются функции (операции), составляющие процессы при реализации решаемой задачи.

Экономическая сущность задачи. Понимается состав экономических показателей, рассчитываемых при ее решении, документы, в которые заносятся эти показатели, перечень исходных показателей, необходимых для получения результатных и наименование тех первичных документов, в которых они содержатся, перечень формул расчета результатных показателей в случае решения задачи прямым методом счета или описания математической модели, а также экономико-математического метода решения задачи.

Организационная сущность задачи. Описывается порядок решения задачи: организационной формы, применяемой для ее решения; режима решения; состава файлов с постоянной и переменной информации; способы получения и ввода первичной информации в ЭВМ; формы выдачи результатной информации (на печать, экран, магнитный носитель или передача по каналам связи).

Цель автоматизации решения задачи. Подразумевается получение определенных значений экономического эффекта в сфере управления какими либо процессами системы или снижение стоимостных и трудовых затрат на обработку информации, улучшение качества и достоверности получаемой информации, повышение оперативности ее обработки и т.д., т.е. получение косвенного и прямого эффекта от внедрения данной задачи.

Перечень объектов, при управлении которыми решается задача. Указываются объекты (подразделения, должностные лица, предприятия), при управлении которыми решается задача: при сборе и подготовке данных, решении задачи, при анализе полученного решения, при постановке и формировании условий решения задачи.

Текстовой материал целесообразно дополнить схемой информационных взаимосвязей объектов участвующих в решении задачи.

Описание процедур использования выходной информации. Указываются виды информации, получаемой при решении задачи, должности и лица, которым представляется эта информация, а также формы представления информации.

Периодичность решения задачи и регламент выдачи результатных документов. Конкретизируются потребности пользователей в представлении выходной информации (документов), периодичность и сроки решения задачи, а также сроки представления информации.

Требования к организации сбора исходных данных. Указываются способы и технические средства съема, регистрации, сбора и передачи данных для обработки, виды информации, используемой при решении задачи, перечень объектов, представляющих информацию, требования к организации этапов съема, регистрации сбора и передачи исходных данных, методы контроля, порядок представления исходных данных с указанием сроков и форм представления, требования к документам, передаваемым в обработку, используемые технические средства.

Связь данной задачи с другими задачами. Указывается наименование подсистемы, в которую входит данная задача, перечень наименований (и кодов) задач, результаты решения которых используются в данной задаче, перечень наименований (и кодов) задач, использующих результаты решения данной задачи, а также наименование массивов (файлов) данных.

ІІ. Выходная информация

Выходная информация может быть представлена в виде выходных документов (в бумажной и/или электронной форме), а также на техническом носителе.

Описание выходной информации включает в себя: перечень и описание выходных сообщении, документов; перечень структурных единиц информации; периодичность возникновения и сроки получения информации; наименование; идентификатор по каждой форме документа.

Описание выходной информации производится на уровне выходных сообщений и документов и структурных единиц информации.

В разделе «Выходная информация» приводятся:

2.1 Перечень и описание выходных сообщений, документов;

2.2 Перечень и описание структурных единиц информации выходных сообщении и документов (реквизитов, показателей, сигналов управления).

В описании по каждому выходному сообщении, документу приводятся:

· идентификатор;

· форма представления (документ, видеограмма, файл, сигнал управления) и требования к ней;

· периодичность возникновения; сроки получения информации; получатели информации; способы передачи данных;

· объем информации (количество выдаваемых экземпляров и т.д.);

· способы контроля данных.

В описании по каждой структурной единице информации приводятся: наименование; идентификатор (в программе, в математическом описании); требования к точности и надежности вычислений (при необходимости); тип данных; длина данных.

Перечень и описание выходных сообщении, документов представляется в табличном виде по форме 1, перечень и описание структурных единиц информации по форме 2.

Форма 1

Перечень и описание выходных сообщений документов

№ пп.	Наименования сообщения, документа	Идентификатор	Форма представления	Периодичность возникновения	Способы контроля данных	Получатели информации	Способы передачи данных	Объем информации
1	2	3	4	5	6	7	8	9

Форма 2

Перечень и описание структурных единиц информации выходных сообщений, документов

№ пп.	Наименование структурных единиц информации	Идентификатор	Требования к точности значений	Тип данных	Длина
		В программе	В математическом описании
1	2	3	4	5	6	7

ІІІ. Входная информация

Описывается информация, являющаяся входной при решении задачи. Она подразделяется на оперативную, нормативно-справочную, из банка данных, других задач и т.д.

Описание входной информации состоит из перечня входных сообщений, документов; перечня структурных единиц информации; описания периодичности возникновения и сроков получения информации; наименование и идентификатора по каждой форме документа и т.д.

Описание входной информации производится на уровне входных сообщений и структурных единиц информации.

В разделе «Входная информация» приводится:

3.1 Перечень и описание входных сообщений, документов;

3.1 Перечень и описание структурных единиц информации входных сообщений.

В описании по каждому входному сообщению или документу следует указывать:

· идентификатор; вид информации (оперативная, нормативно-справочная и т.д.);

· форма представления (документ, машинный носитель, информационная база, сигнал);

· источник возникновения (поступления) информации; способы поступления информации; периодичность поступления;

· сроки поступления; объем информации (в документах, байтах и т.п.);

· способы контроля данных.

В описании по каждой структурной единице информации входных сообщений следует указывать: наименование; идентификатор (в программе, математическом описании); требования к точности значений (при необходимости); тип данных; длина данных.

Перечень и описание входных сообщений и документов приводится в табличном виде по форме 3, а перечень и описание структурных единиц информации входных сообщений в табличном виде по форме 4.

Форма 3

Перечень и описание входных сообщений

№№ пп.	Наименования сообщения, документа	Идентификатор	Вид информации	Форма представления информации	Источник возникновения информации	Способы поступления информации	Периодичность поступления	Сроки поступления	Способы контроля	Объем информации
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11

автоматизация экономический задача информационный система



Форма 4

Перечень и описание структурных единиц информации входных сообщений

№ пп.	Наименование структурных единиц информации	Идентификатор	Требования к точности значений	Тип данных	Длина
		В программе	В математическом описании
1	2	3	4	5	6	7

ІІІ. Алгоритм решения задачи

Составление алгоритма решения задачи представляет собой переход от описательной постановки к формализованной. Включает формализованное описание входных и результатных показателей и перечень формул расчета результатных показателей в случае решения задачи прямым методом счета или описание математического метода, применяемого для ее реализации и перечня последовательных шагов выполнения расчета. При этом определяется последовательность выполнения вычислительных и логических операции над входными данными, т.е. описывается процесс преобразования входной информации (массивов данных одной структуры) в выходную (массив другой структуры).

В разделе «Алгоритм решения задачи» в виде подразделов приводится:

4.1 Используемая информация;

4.2 Результаты решения;

4.3 Математическое описание;

4.4 Алгоритм решения;

Требования к контрольному примеру.

В подразделе 4.1 «Используемая информация» указывается перечень и дается описание массивов информации, используемых при реализации алгоритма, в том числе:

массивов информации, сформированных из входных сообщений и документов;

массивов информации, формируемых данным алгоритмом, другими алгоритмами и сохраняемых для реализации данного алгоритма.

По каждому массиву приводятся;

наименование, обозначение и число записей в нем (максимальное или среднее);

перечень наименований, обозначений, вида реквизита и вида записи, порядка их сортировки.

Описание массивов используемой информации представляется в виде таблиц по формам 5, 6.

Форма 5

Описание массивов используемой информации

№№ n/n	Наименование реквизита	Идентификатор	Источник формирования массивов	Наименование сообщения	Идентификатор входного сообщения
1	2	3	4	5	6

Форма 6

Наименование массива:

Идентификатор:

Средний (максимальный) объем: записей, байтов

Длина записи (в байтах)

№№ пп	Наименование реквизита	Идентификатор	Вид реквизита	Вид записи	Порядок сортировки
1	2	3	4	5	6

В подразделе 4.2 «Результаты решений» приводится перечень и описание массивов информации, формируемых в результате реализации алгоритма, в том числе:

массивов информации, формируемых для выдачи выходных сообщений, документов;

массивов информации, сохраняемых для решения данной и других задач.

Перечень и описание массивов результатной (выходной) информации представляется в табличном виде по формам 6,7.

Форма 7

Описание массивов результатной информации

№ пп	Наименование массива	Идентификатор	Наименование выходного сообщения, массивов сохраняемой информации	Идентификатор выходного сообщения, сохраняемого массива
1	2	3	4	5

В подразделе «Математическое описание» приводятся:

перечень формул расчета результатных показателей в случае решения задачи прямым методом счета или описания математической модели, экономико-математического метода решения задачи;

перечень принятых допущений и оценки соответствия принятой модели реальному объекту (процессу, явлению) в различных режимах, условиях работы (при использовании оптимизационных моделей);

сведения о результатах научно-исследовательских работ, если они использованы для разработки алгоритма.

Математическое описание представляет собой описание последовательности этапов решения задачи и используемых при этом расчетных формул.

Расчетные формулы получении основных показателей приводится в табличном виде форме 8.

Форма 8

Расчетные формулы получения основных показателей

№ пп	Наименование реквизита	Расчетная формула	Условные обозначения
1	2	3	4

В подразделе 4.4 «Алгоритм решения» приводятся:

описание логики алгоритма и способа формирования результатов решения с указанием последовательности этапов расчета, расчетных и / или логических формул, используемых в алгоритме;

указания о точности вычислений (при необходимости);

соотношения, необходимые для контроля достоверности вычислений;

описание связи между частями и операциями алгоритма;

указания о порядке расположения значении или строк в выходных документах (например, по возрастанию значений кодов объектов, по группам объектов и т.д.).

При изложении алгоритма решения следует использовать условные обозначения реквизитов, граф, строк со ссылкой на соответствующие массивы (файлы).

Алгоритм решения оформляется в виде блок-схемы с необходимыми пояснениями. Каждый его участок изображается в виде стандартного символа, имеющего определенные функции.

Кроме представления блок-схемы алгоритма решения, дается описание алгоритма с пояснениями отдельных блоков.

В подразделе 4.5 «Требования к контрольному примеру» приводятся:

требования к объему и составу данных используемой информации;

требования к объему и составу результатов решения задачи;

заполненные формы входных и выходных данных.

Контрольный пример должен обеспечивать возможность проверки правильности алгоритма решения задачи, а также программ, реализующих алгоритм решения. При этом должна быть учтена возможность проверки различных ситуаций, которые могут возникнуть на объекте при реализации программы.

7. Общая технологическая сеть проектирования «Постановки задачи»

Обобщенная технологическая сеть проектирования «Постановки задачи» представлена на рис 14 23,26, а ее компоненты в табл. 14.

1. В технологической операции проектирования с преобразователем П.1 - «Составление характеристики комплекса задач» выполняются следующие работы:

· формулируются цель и назначение задачи;

· определяются функции и процессы, реализуемые решаемой задачей;

· определяются экономическая и организационная сущность задачи; формулируется цель автоматизации решения задачи;

· формулируются цель и назначение задачи;

· определяется перечень объектов, при управлении которыми решается задача, указывается периодичность решения задачи и регламент выдачи результатных документов;

· определяются процедуры использования выходной информации и требования к организации сбора входной информации;

· определяется взаимосвязь с другими задачами.

2. В процессе выполнения технологической операции проектирования с преобразователем П. 2.1 - «Проектирование форм представления выходной информации» осуществляются следующие работы:

· определяются и описываются перечень, состав и содержание выходной информации (документов, сообщений);

· определяются и описываются структура, состав и характеристики структурных единиц информации каждого вида выходной информации.

Размещено на http://www.Allbest.ru/

Рис. 14. Схема технологического процесса проектирования постановки задачи

3. В технологической операции проектирования с преобразователем П.3 «Проектирование форм представления входной информации» выполняются следующие работы:

· определяется и описывается перечень, состав и содержание входной информации (документов, сообщений);

· определяется и описывается структура, состав и характеристики структурных единиц информации каждого вида входной информации.

Таблица 9

Компоненты технологической сети проектирования «Постановки задачи»

Идентификатор	Наименование компоненты
Д.1.1 Д.1.2 Д.1.3 Д.1.4 Д.1.5 U.2.1 Д.2.1 Д.3.1 U.4.1 Д.4.2 Д.5.2	Материалы обследования объекта; «Технико-экономическе обоснование» разработки проекта АЭИС; «Техническое задание» на разработку проекта АЭИС; Положения о структурных подразделениях объекта; «Характеристика задачи» - раздел проектного документа «Постановка задачи»; Универсум «Унифицированные формы документов»; «Выходная информация» - раздел проектного документа «Постановка задачи»; «Входная информация» - раздел проектного документа «Постановка задачи»; Универсум «Экономико-математические методы и модели»; «Алгоритм решения задачи» - раздел проектного документа «Постановка задачи»; Проектный документ «Постановка задачи».

4. В технологической операции проектирования с преобразователем П.4 - «Разработка алгоритма решения задачи» выполняются следующие работы:

· определятся и описываются состав и структура массивов используемой информации;

· определяются и описываются состав и структура массивов и результатной информации;

· разрабатывается математическое описание и алгоритм решения задачи;

· разрабатываются требования к контрольному примеру.

5. В технологической операции проектирования с преобразователем П.5 - «Формирование проектного документа «Постановка задачи» осуществляются формирование и оформление проектного документа «Постановка задачи» на основании требования стандартов оформления проектных документов.

Краткие выводы

1. В АЭИС выделяются подсистемы, в которой могут быть выделены части, обладающие системными признаками и которые, в свою очередь, являются задачами.

2. Экономические задачи реализуют цели и задачи АЭИС. Задачи реализуют функции системы управления в рамках информационных систем предметных областей, в совокупности образуя предметную область и полностью определяя ее специфику.

3. Обычно решения экономических задач объединяются в рамках автоматизированных рабочих мест (АРМ), предназначенных для реализации какой-либо цели либо функции управления.

4. Формально каждая задача состоит из следующих частей: описание входной информации; преобразователь информации (модель, метод, алгоритм решения); описание выходной информации.

5. Характерными особенностями экономических задач является: разрешимость, алгоритмизируемость, документальность, тесная информационная связь с другими задачами, периодичность решения, соблюдение установленных сроков решения, необходимость сбора оперативных данных к определенному сроку, необходимость накопления и постоянного обновления массивов информации, защита информации.

6. Алгоритмы экономических задач обладают такими свойствами, как детерминированность, массовость, результативность.

7. Алгоритм решения задачи может быть представлен различными способами: словесным, формульно-словесным, решающими таблицами, в виде блок- схем, на алгоритмическом языке.

8. Постановка задачи находит свое отражение в проектном документе «Постановка задачи».

9. Общая технологическая сеть проектирования постановки задачи включает выполнение следующих технологических операций: составление характеристики задачи, разработка форм представления выходной информации, разработка входной информации, разработка алгоритма решения задачи, формирование документа «Постановка задачи»



Основные термины и определения

Экономическая задача - это взаимосвязанная последовательность операций или действий, выполняемых над одним или несколькими файлами с целью получения хотя бы одного экономического показателя, выдаваемого в форме документа на бумажный носитель или записываемого на машинный носитель.

Предметная (прикладная) область (application domain) - это совокупность связанных между собой функций, задач, с помощью которых достигается выполнение поставленных целей.

Функции системы управления - совокупность управленческих работ, выделяемых по их сущности, содержанию и направленности.

Алгоритм (algorithm) - это совокупность правил и процедур, определяющих процесс преобразования исходных данных в искомый результат за конечное число шагов.

Алгоритмический процесс (algorithmic process) - это процесс выполнения алгоритма, т.е. последовательного преобразования исходных данных и промежуточных результатов одного за другим, дискретными шагами, вплоть до получения конечного результата.

Алгоритм задачи - это совокупность алгоритмов (или отдельный алгоритм); являясь относительно самостоятельной частью задачи, отражает логику ее решения и способы формирования выходных данных.

Постановка задачи - это точная формулировка решения задачи на компьютере с описанием входной и выходной информации.

Ключевые слова

Функции управления, задача, системная модель задачи, особенности экономических задач, понятие алгоритма, алгоритмический процесс, составные части алгоритма, свойства, характеристика задачи, выходная информация и входная информация, алгоритм решения, процесс проектирования, процессы и этапы проектирования, содержание этапов проектирования, входная и выходная проектная информация.

Вопросы для обсуждения и самоконтроля

Что понимается под экономической задачей?

Что представляет собой системная модель задачи?

Что является характерными особенностями экономических задач?

Что понимается под алгоритмом задачи?

Какими свойствами обладают алгоритмы задач информационных систем?

Что понимается под постановкой задачи?

Какие составные части включает «Постановка задачи»?

Что включает в себя описание раздела «Характеристика задачи»?

Что включает в себя описание раздела «Выходная информация»?

Что включает в себя описание раздела «Входная информация»?

Что включает в себя описание раздела «Алгоритм решения задачи»?

Какие технологические операции проектирования включает разработка «Постановка задачи»?



Рекомендуемая литература

1. Смирнова Г.Н., Сорокин А.А., Тельнов Ю.Ф. Проектирование экономических информационных систем: Учебник / - М.: Финансы и статистика, 2003.

2. Проектирование автоматизированных экономических информационных систем. Тексты лекций. А.А. Мусалиев, Ш.И. Хашимходжаев. Ташкент: ТГЭУ, 2005.

3. Методические материалы «Технология проектирования постановки задачи». А.А. Мусалиев, Б.А. Бегалов. Ташкент: ТГЭУ, 2005

4. Методические указания по выполнению лабораторных работ и курсового проекта по дисциплине «Проектирование автоматизированных экономических информационных систем». А.А. Мусалиев, Б.Ю. Ходиев, Б.А. Бегалов, Ш.И. Хашимходжаев, Д.П. Хашимова....