Разработка и исследование информационной системы управления в региональной организации по надзору за связью и информатизацией

Актуальность темы

.

Рыночные отношения предъявляют повышенные требования к своевременности, достоверности, полноте информации, без которой немыслима эффективная маркетинговая, финансово-кредитная, инвестиционная и хозяйственная деятельность. Информация приобретает определяюп]-ий характер. Создание индустрии информатики и превращение информационного продукта в товар приводят к глубинным социальным изменениям, трансформируя общество из индустриального в информационное.

Высокая потребность в информации для целей управления и бурное развитие информационных процессов выдвинули на первый план создание компонентов информационной инфраструктуры. Информационная инфраструктура охватывает ВТ, средства коммуникации, методическое и программное обеспечение, технологии, вспомогательные виды деятельности. Рост объемов научно-технической, политической, экономической и другой информации, столь нужной для эффективной работы в соответствующих областях человеческой деятельности, вызывает необходимость широкого использования информационных технологий в управлении. Соответственно, возрастает и потребность в разработках автоматизированных систем различного характера, как в научно-технической, так и в экономической областях. Создание современных информационных систем и сетей основывается на средствах телекоммуникаций.

Сегодня актуальны быстрое принятие решений, степень адекватности аналитических данных реальным процессам, возможность использования экономико-математических методов и моделей для анализа конкретных финансово-производственных ситуаций.

Необоснованное принятие решений на любом уровне руководства может обернуться для хозяйствующих объектов непоправимыми отрицательными последствиями. И здесь применение информационных систем (ИС) необходимо, поскольку дает возможность оптимизировать и рационализировать управленческую функцию за счет применения новых средств сбора, передачи и преобразования информации.

Современный уровень развития информационных систем и информационных технологий характеризуется возрастающими масштабами их применения. Возросшие технические характеристики компьютерной техники позволяют накапливать и обрабатывать все возрастающие объемы различных данных. Это приводит к тому, что все больше предприятий и организаций вынуждены использовать новые технологии. Одной из таких организаций является Управление по надзору за связью и информатизацией в субъекте РФ.

Целью данного предприятия является осуществление контроля за предоставлением услуг связи только по лицензиям, выданным в установленном порядке и в соответствии с установленными нормами качества, а также осуществление проведения частотных присвоений для работы радиоэлектронных средств (высокочастотных устройств). Поэтому эффективное функционирование региональной организации по надзору за связью и информатизацией имеет важное значение.

В настоящее время процесс управления региональными организациями по надзору за связью и информатизацией (РОПСИ), как и любой большой и сложной экономической системой, требует обработки и накопления большого количества самой разнообразной информации. Следует отметить, что в РОНСИ имеется значительное количество автономных прикладных программ, разработанных при помощи настольных СУБД, таких как Clipper, FoxBase, FoxPro. Исторически сложившийся выбор конкретного средства разработки прикладных программ привел к появлению самых разнообразных решений по автоматизации. Как правило, основы существующих ныне информационных систем были заложены в то время, когда кроме настольных средств разработки на рынке информационных систем практически ничего не было. Это привело к тому, что на предприятиях существует избыточность и противоречивость хранимых данных. Соответственно, адекватность и оперативность принимаемых решений на основе этой информации часто не удовлетворяет стоящим задачам, что требует повышения качества и достоверности хранимой информации и увеличение скорости доступа к данным.

Ядром информационной системы является ее база данных. Проектирование базы данных больших экономических информационных систем — сложный и трудоемкий процесс, состоящий из нескольких этапов. Для разработки эффективного проекта базы данных необходимо описание предметной области, понятное различным классам пользователей. Данное описание должно эффективно преобразовываться в логическую структуру базы данных, а также быть адаптивным к изменениям предметной области.

Таким образом, из вышеизложенного следует, что создание информационной системы для региональной организации по надзору за связью и информатизацией в субъекте РФ является актуальной задачей.

Цель и задачи исследования

.

Целью исследования является повышение эффективности РОНСИ на основе комплексной автоматизации процессов обработки информации, обеспечения целостности и достоверности данных в реляционной базе данных.

Для достижения поставленной цели решаются следующие задачи:

— системный структурный анализ РОНСИ и выявление специфических особенностей ее функционирования;

— анализ информационных потоков и выбор перспективных информационных технологий оперативной обработки информации;

— выбор и обоснование структуры распределенной базы данных;

— разработка ЕК-модели, учитывающей специфику функционирования РОНСИ;

— разработка метода и технологии поддержания целостности БД в автоматическом режиме;

— разработка клиентских приложений.

Объект исследования.

Объектом исследования является региональная организация по надзору за связью и информатизацией.

Предмет исследования.

Предметом исследования является информационная система управления деятельностью региональной организации по надзору за связью и информатизацией.

Методика исследования.

Методы исследования базируются на математическом аппарате реляционной алгебры, теориях отношений, проектировании сложных информационных систем и распределенных баз данных, методологии структурно функционального анализа и синтеза организационно-технических систем.

Научная новизна.

Научная новизна диссертации заключается в решении актуальной задачи повышения эффективности управления специфическим классом системРОНСИ. При этом получены следующие научные результаты:

1. В результате системного структурного анализа определены специфические особенности управления систем по контролю за радиоэлектронными средствами рассматриваемого класса, к которым относятся:

— это государственные органы, основная функция которых заключается в контроле за системами и средствами связи;

— невозможность предвидеть поведение и параметры контролируемого объекта;

— хранение и обработка специфических взаимоувязанных данных о системах и средствах связи;

— большая интегрированность во внешнюю среду;

— повышенные требования к достоверности данных;

— необходимость быстрого доступа к информации из любого филиала РОНСИ;

2. Определена структура потоков данных в важнейших структурно-функциональных элементах, показано, что основными их недостатками являются:

— наличие дублированных данных;

— наличие противоречивости данных, из-за отсутствия взаимодействия источников данных;

3. Модифицирована модель сервера приложений, которая позволила наилучшим образом использовать вычислительные ресурсы в случае нескольких серверов;

4. Разработан метод автоматического обеспечения целостности в распределенной базе данных, включаюш-ий в себя способы формирования внешних ключей при формировании родительских и дочерних таблиц данных.

Практическая ценность,.

В ходе исследования были достигнуты следуюш-ие результаты:

— разработана информационная система для управления хозяйственной деятельностью региональной организации по надзору за связью и информатизацией, позволяюш-ая эффективно работать с большими объемами данных;

— разработаны и внедрены в эксплуатацию компоненты информационной системы предприятия, предоставляюш-ие руководству полный объем информации о состоянии управляемого объекта.

Результаты проведенного исследования и выполненных разработок позволяют:

— на основе применения информационной системы предприятия повысить оперативность и сократить трудоемкость обработки информации, ее достоверность, разгрузить персонал группы оперативно-технического учета и др.;

— ускорить поиск информации за прошедшие периоды;

— выявлять причинно-следственные связи и находить первопричины возникающих проблем.

Основные положения, выносимые на защиту.

На защиту выносятся:

— результаты системного структурного анализа региональной организации по надзору за связью и информатизацией;

— систематизация, классификация и обоснование выбора перспективных информационных технологий обработки оперативной обработки информации;

— технология организации удаленного доступа к распределенным данным;

— ЕК-модель базы данных информационной системы управления хозяйственной деятельностью региональной организации по надзору за связью и информатизацией;

— комплекс мероприятий, обеспечивающих ссылочную целостность базы данных;

— программное обеспечение, позволяющее пользователям осуществлять доступ к данным.

Реализация и апробация.

Основные результаты работы неоднократно докладывались на различных конференциях и семинарах:

— всероссийской научно-практической конференции «Самарская область на пороге XXI века: стратегия социально-экономического развития», г. Самара, 1998 г.;

— всероссийской научно-технической конференции «Материалы и технологии XXI века», г. Пенза, 2001 г.;

— международной научно-практической конференции «Реформирование системы управления на современном предприятии», г. Пенза, 2001 г.;

— XI российской научной конференции профессорско-преподавательского состава, научных работников и аспирантов, г. Самара, 2002 г.

Данная работа выполнена в рамках НИР 6/97 «Экономические аспекты математического и компьютерного моделирования функционирования и развития сложных систем».

Результаты работы внедрены в учебный процесс и напгли развитие в курсе «Базы данных» и «Информационные технологии».

Методика разработки информационной системы внедрена региональной организацией по надзору за связью и информатизацией по Пензенской области.

Внедрения подтверждены актами о внедрении.

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 12 печатных работ, в том числе 3 статьи, общим объемом 2,5 п.л.

Структура и объем работы.

Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка использованных источников (134 наименования) и 3-х приложений. Общее количество машинописных страниц — 157.

Выводы по третьей главе.

В третьей главе было осуществлено моделирование и проектирование базы данных управления по надзору за связью и информатизацией. При проектировании использовались методы и средства, описанные во второй главе данной работы.

Проведен анализ различных способов распределения базы данных. Учитывая специфику работы управления по надзору за связью и информатизацией, а так же достоинства и недостатки описанных способов распределения был сделан выбор в пользу децентрализованной организации данных способом дублирования. Данная организация данных имеет следующие преимущества:

— данные всегда расположены там, где они обрабатываютсяследовательно, скорость доступа к ним существенно увеличивается;

— передача только операций, изменяющих данные, и к тому же в асинхронном режиме, позволяет значительно уменьшить трафик.

Разработана ЕК-модель предметной области, содержащая более тридцати сущностей и позволившая объединить разрозненные базы данных в единую базу данных. При этом были устранены следующие недостатки:

— невозможность доступа персонала РОНСИ к полной информации со своего рабочего места;

— существование избыточности и противоречивости данных.

С помощью СА8Е-средства РоуегОе81§ пег были сгенерированы таблицы базы данных.

Реализованы механизмы по обеспечению ссылочной целостности, позволившие разработать средства автоматического поддержания целостности и достоверности базы данных.

Проведена оптимизация и адаптация моделей к реальным условиям функционирования информационной системы. Определены возможности расширения или реорганизации системы, необходимость в которых может возникнуть при изменениях в предметной области.

Спроектированы элементы физической модели базы данных: уникальные и неуникальные индексы, сегменты и др., позволяющие повысить скорость обработки запросов пользователей.

Разработан комплекс программных средств ведения единой базы данных и нормативно-справочной информации.

Заключение

.

В ходе диссертационного исследования получены следующие основные результаты.

1. Исследована предметная область — региональная организация по надзору за связью и информатизацией, что позволило на основании выявленных недостатков обосновать необходимость качественного проектирования и моделирования баз данных для повышения эффективности процессов управления на предприятии.

2. Определены цели, основные задачи и состав требований к разрабатываемой информационной системе, такие как.

3. Проведен анализ различных типов инфологических моделей по семантическим и технологическим аспектам их применения, что позволило сделать выбор в пользу инфологического моделирования при помощи БЯ-модели.

4. Рассмотрены наиболее известные БЯ-модели. Анализ моделей показал, что ни одна из них не предлагает полного набора средств для отображения различных классов объектов предметной области. Из-за этого использование неавтоматизированных моделей затруднено. Был сделан вывод, что при разработке систем обработки данных больших информационных систем предпочтительнее все-таки использовать средства автоматизации проектирования.

5. Проведен анализ современных САББ-средств, позволивший выявить достоинства и недостатки наиболее известных средств моделирования данных. На основании анализа сделан вывод, что оптимальным средством для моделирования данных является PowerDesigner.

6. Рассмотрены информационные технологии организации удаленного доступа к базам данных, что позволило сделать вывод о том, что информационная система должна строится на основе архитектуры «клиент-сервер» на базе модели сервера приложений.

7. Учитывая специфику разрабатываемой распределенной информационной системы, эта модель была модернизирована, что позволило обеспечить наилучшее использование вычислительных ресурсов в случае нескольких серверов.

8. Проведен анализ существующих серверных СУБД и средств разработки клиентских приложений и был сделан вывод, что информационная система должна базироваться на реляционной СУБД Oracle, отличающейся высокой производительностью, а для разработки программного обеспечения наиболее оптимальным является RAD средство Delphi.

9. Проведен анализ различных способов распределения базы данных. Учитывая специфику работы региональной организации по надзору за связью и информатизацией, а так же достоинства и недостатки описанных способов распределения, был сделан выбор в пользу децентрализованной организации данных способом дублирования. Эта организация данных имеет следующие преимущества:

— данные всегда расположены там, где они обрабатываютсяследовательно, скорость доступа к ним существенно увеличивается;

— передача только операций, изменяющих данные, и к тому же в асинхронном режиме, позволяет значительно уменьшить трафик.

10. Была спроектирована и реализована информационная система управления. Проект содержит ER-модели с описанием сущностей, связей и атрибутов, физическую модель, описание ограничений целостности, особенности физического проектирования и автоматизированной разработки программ ведения базы данных.

В ходе проектирования:

— проведено обследование предметной области;

— спроектирована ER-модель базы данных с использованием CASE-средства PowerDesigner и проведена ее оптимизация и адаптация к существующим условиям и требованиям пользователей, что позволило уменьшить суммарный объем данных примерно на 20% и сократить количество противоречивых данных примерно с 20% до 1%;

— разработан комплекс средств по автоматическому поддержанию целостности распределенной БД;

— с помощью RAD системы Delphi разработан комплекс программных средств ведения центральной базы данных и нормативно-справочной информации, что позволило повысить степень автоматизации функций РОНСИ почти в 2 раза (примерно с 40% до 80%), а время доступа к данным сократить примерно с 30 минут до 2 минут.

Внедрение результатов диссертационной работы позволило повысить эффективность обработки и хранения информации в центральной базе данных региональной организации по надзору за связью и информатизацией, ее целостность и достоверность.

На основании вышеизложенного видно, что задачи, поставленные в диссертационной работе, решены, и цель исследования и разработки информационной системы управления хозяйственной деятельности региональной организации по надзору за связью и информатизацией достигнута.