39914

Формы и способы представления данных

Шпаргалка

Информатика, кибернетика и программирование

2 Единицы измерения данных. binry digit] Простое двоичное число цифра или символ принимающее значения 1 или 0 и служащее для записи и хранения данных в ЭВМ. Байт [byte ] – Двоичное слово способное записывать и хранить в памяти ЭВМ один буквенноцифровой или другой символ данных.

Русский

2013-10-11

1.31 MB

38 чел.

1 часть

1 Формы и способы представления данных.

Формы – текстовые и числовые.

Кодирование текстовой информации.

Кодовая таблица - это внутреннее представление символов в компьютере. Во всем мире в качестве стандарта принята таблица ASCII (American Standard Code for Information Interchange - Американский стандартный код для обмена информацией). Для хранения двоичного кода одного символа выделен 1 байт = 8 бит. Учитывая, что каждый бит принимает значение 0 или 1, количество их возможных сочетаний в байте равно 28 = 256. Значит, с помощью 1 байта можно получить 256 разных двоичных кодовых комбинаций и отобразить с их помощью 256 различных символов. Эти комбинации и составляют таблицу ASCII.

 Для сокращения записей и удобства  пользования кодами символов используют шестнадцатеричную систему счисления, состоящую из 16 символов - 10 цифр и 6 латинских букв: A,B,C,D,E,F. Так, буква S будет представлена в шестнадцатеричной системе по сравнению с двоичной более компактным кодом 53.  Стандарт ASCII определяет первые 128 символов от 0 до 127: цифры, буквы латинского алфавита, управляющие символы. Первые 32 символа являются управляющими и предназначены в основном для передачи команд управления. Вторая половина таблицы от 128 до 255 – национальный алфавит.

Существует 2 способа предcтавления чисел: с плавающей и фиксированной точкой.


2 Единицы измерения данных.

БИТ [bit от англ . binary digit] - Простое двоичное число (цифра или символ), принимающее значения 1 или 0 и служащее для записи и хранения данных в ЭВМ. Бит является минимальной двоичной единицей измерения энтропии и количества информации в ЭВМ, соответствующей одному двоичному разряду. Энтропия сообщения, выраженная в битах, определяется средним числом символов, необходимых для записи этого сообщения. Определенное количество бит составляет размер других единиц – двоичных слов, в т.ч. – байта [ byte ], килобайта [ kilobyte ], мегабайта [ megabyte ] и т.д.

Байт [byte ] – Двоичное слово, способное записывать и хранить в памяти ЭВМ один буквенно-цифровой или другой символ данных. Каждый символ записывается в виде набора двоичных цифр (битов) при помощи определенного кода, например, ASCII . Количество бит в байте определяет его разрядность, которая может составлять 8, 16, 32 и т.д. Соответственно байт называют 8-разрядным, 16-разрядным и т.д. Один 8-разрядный байт может определять 256 разных значений, например, десятичных чисел от 0 до 256. Увеличение разрядности ведет к соответствующему увеличению числа возможных вариантов комбинаций, кодируемых одним байтом. Например, 16-разрядным - до 65536 или 2 16 , 32-разрядным – до 232 и т.д.

Машинное слово — машиннозависимая и платформозависимая величина, измеряемая в битах или байтах (тритах или трайтах), равная разрядности регистров процессора и/или разрядности шины данных (обычно некоторая степень двойки). На ранних компьютерах размер слова совпадал также с минимальным размером адресуемой информации (разрядностью данных, расположенных по одному адресу); на современных компьютерах минимальным адресуемым блоком информации обычно является байт, а слово состоит из нескольких байтов. Машинное слово определяет следующие характеристики аппаратной платформы:

  1.  разрядность данных, обрабатываемых процессором;
  2.  разрядность адресуемых данных (разрядность шины данных);
  3.  максимальное значение беззнакового целого типа, напрямую поддерживаемого процессором: если результат арифметической операции превосходит это значение, то происходит переполнение;
  4.  максимальный объём оперативной памяти, напрямую адресуемой процессором.

Кластер (англ. cluster) — в некоторых типах файловых систем логическая единица хранения данных в таблице размещения файлов, объединяющая группу секторов. Например, на дисках с размером секторов в 512 байт, 512-байтный кластер содержит один сектор, тогда как 4-килобайтный кластер содержит восемь секторов. Как правило, это наименьшее место на диске, которое может быть выделено для хранения файла. Понятие кластер используется в файловых системах FAT и NTFS. Другие файловые системы оперируют схожими понятиями (зоны в Minix, блоки в Unix).

Се́ктор диска — минимальная адресуемая единица хранения информации на дисковых запоминающих устройствах (НЖМД, дискетта, CD). Является частью дорожки диска. У большинства устройств размер сектора составляет 512 байт (например, у жестких и гибких дисков), либо 2048 байт (например, у оптических дисков).

Для более эффективного использования места на диске файловая система может объединять секторы в кластеры, размером от 512 байт (один сектор) до 64 кбайт (128 секторов). Переход к кластерам произошел потому, что размер таблицы FAT был ограничен, а размер диска увеличивался. В случае FAT16 для диска объемом 512 Мб кластер будет составлять 8 Кб, до 1 Гб - 16 Кб, до 2 Гб - 32 Кб и так далее.


3 Основы информационной культуры. Понятие информации и данных.

Информационное общество — теоретическая концепция постиндустриального общества; историческая фаза возможного развития цивилизации, в которой главными продуктами производства становятся информация и знания. Отличительные черты:

  1.  увеличение роли информации, знаний и информационных технологий в жизни общества;
  2.  возрастание числа людей, занятых информационными технологиями, коммуникациями и производством информационных продуктов и услуг в валовом внутреннем продукте;
  3.  нарастающая информатизация общества с использованием телефонии, радио, телевидения, сети Интернет, а также традиционных и электронных СМИ;
  4.  создание глобального информационного пространства, обеспечивающего: (а) эффективное информационное взаимодействие людей, (б) их доступ к мировым информационным ресурсам и (в) удовлетворение их потребностей в информационных продуктах и услугах.

Информационное общество – современный этап развития цивилизации с доминирующей ролью знаний и информации, воздействием информационно-коммуникационных технологий на все сферы человеческой деятельности и общество в целом.

Информация (от лат. informatio — разъяснение, изложение, осведомленность) — понятие, связанное с объективным свойством материальных объектов и явлений (процессов) порождать многообразие состояний, которые посредством взаимодействий (фундаментальные взаимодействия) передаются другим объектам и запечатлеваются в их структуре. Следует упомянуть здесь также классическое определение К.Шеннона, в соответствии с которым информация – это то, что сокращает степень неопределённости (у Шеннона – энтропии) у её адресата о каком-либо объекте (в т.ч. явлении, передаваемом сигнале и т.п.). Другими словами, по Шеннону информация это то, что увеличивает степень знания её адресатом интересующих его объектов окружающего мира. В указанном контексте количество информации можно даже рассчитать, например, по увеличению вероятности успешного решения поставленной задачи.

Информация - это:

•         данные, определенным образом организованные, имеющие смысл, значение и ценность для своего потребителя и необходимая для принятия им решений, а также для реализации других функций и действий;

•         совокупность знаний о фактических данных и зависимостях между ними, являющихся одним из видов ресурсов, используемых человеком в трудовой деятельности и быту;

•         сведения о лицах, предметах, фактах, событиях, явлениях и процессах независимо от формы представления;

•         сведения, неизвестные до их получения;

•         значение, приписанное данным;

•         Средство и Форма передачи знаний и опыта, сокращающая неопределенность и случайность и неосведомленность;

•         обобщенный термин, относящийся к любым сигналам, звукам, знакам и т.д., которые могут передаваться, приниматься, записываться и/или храниться.

Данные это:

• факты, цифры, и другие сведения о реальных и абстрактных лицах, предметах,   объектах,   явлениях   и   событиях,   соответствующих определенной предметной области3, представленные в цифровом, символьном, графическом, звуковом и любом другом формате;

•         информация, представленная в виде, пригодном для ее передачи и обработки автоматическими средствами, при возможном участии автоматизированными средствами с человеком;

•         фактический материал, представленный в виде информации, чисел, символов или букв, используемый для описания личностей, объектов, ситуаций или других понятий с целью последующего анализа, обсуждения или принятия соответствующих решений.


4 Системы счисления. Понятие, классификация, правила перевода, примеры.

Система счисления - принятый способ записи чисел и сопоставления этим записям реальных значений. Все системы счисления можно разделить на два класса: позиционные и непозиционные. Для записи чисел в различных системах счисления используется некоторое количество отличных друг от друга знаков. Число таких знаков в позиционной системе счисления называется основанием системы счисления.

2 Двоичная   0,1

8 Восьмиричная  0,1,2,3,4,5,6,7

10 Десятичная   0,1,2,3,4,5,6,7,8,9

16 Шестнадцатиричная  0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A.B,D,E,F

В позиционной системе счисления число может быть представлено в виде суммы произведений коэффициентов на степени основания системы счисления:

AnAn-1An-2 … A1,A0,A-1,A-2 =АnВn + An-1Bn-1 + ... + A1B1 + А0В0 + A-1B-1 + А-2В-2 + ...

23,43(10) = 2*101 + З*10° + 4*10-1 + З*10-2

Особая значимость двоичной системы счисления в информатике определяется тем, что внутреннее представление любой информации в компьютере является двоичным, т.е. описываемым наборами только из двух знаков (0 и 1).

Конкретизируем описанный выше способ в случае перевода чисел из десятичной системы в двоичную. Целая и дробная части переводятся порознь. Для перевода целой части (или просто целого) числа необходимо разделить ее на основание системы счисления и продолжать делить частные от деления до тех пор, пока частное не станет равным 0. Значения получившихся остатков, взятые в обратной последовательности, образуют искомое двоичное число. Например:

Остаток

25 : 2 = 12 (1),  

12 : 2 = 6 (0),   

6 : 2 = 3 (0),   

3 : 2 = 1 (1),   

1 : 2 = 0 (1).

Таким образом 25(10)=11001(2).

Для перевода дробной части (или числа, у которого «0» целых) надо умножить ее на 2. Целая часть произведения будет первой цифрой числа в двоичной системе. Затем, отбрасывая у результата целую часть, вновь умножаем на 2 и т.д. Заметим, что конечная десятичная дробь при этом вполне может стать бесконечной {периодической) двоичной. Например:

0,73 * 2 = 1,46 (целая часть 1),

0,46 * 2 = 0,92 (целая часть 0 ),

0,92 * 2 = 1,84 (целая часть 1),

0,84 * 2 = 1,68 (целая часть 1) и т.д.

В итоге 0,73(10) =0,1011...(2).

В непозиционных системах счисления величина, которую обозначает цифра, не зависит от положения в числе. При этом система может накладывать ограничения на положение цифр, например, чтобы они были расположены в порядке убывания.


5 Алгоритмы. Понятие, свойства, способы описания, базовые конструкции.

Алгори́тм — точный набор инструкций, описывающих порядок действий исполнителя для достижения результата решения задачи за конечное время.

Такими свойствами являются:

• Дискретность (прерывность, раздельность) – алгоритм должен представлять процесс решения задачи как последовательное выполнение простых (или ранее определенных) шагов. Каждое действие, предусмотренное алгоритмом, исполняется только после того, как закончилось исполнение предыдущего.

• Определенность – каждое правило алгоритма должно быть четким, однозначным и не оставлять места для произвола. Благодаря этому свойству выполнение алгоритма носит механический характер и не требует никаких дополнительных указаний или сведений о решаемой задаче.

• Результативность (конечность) – алгоритм должен приводить к решению задачи за конечное число шагов.

• Массовость – алгоритм решения задачи разрабатывается в общем виде, то есть, он должен быть применим для некоторого класса задач, различающихся только исходными данными. При этом исходные данные могут выбираться из некоторой области, которая называется областью применимости алгоритма.

  1.  ЛИНЕЙНЫЙ АЛГОРИТМ - действия выполняются друг за другом не зависимо ни от каких обстоятельств.
  2.  В зависимости от того, выполняется или нет условие в точке ветвления, происходит выбор направления перехода к следующему элементу. Такой тип алгоритма называется ВЕТВЯЩИЙСЯ
  3.  ЦИКЛИЧЕСКИЙ АЛГОРИТМ - некоторые действия повторяются многократно, пока выполняется условие, стоящее в точке ветвления. Если условие принимает значение ложь, происходит выход из цикла.

Способы описания алгоритмов

  1.  Словесный - описание словами последовательности выполнения алгоритма.
  2.  Формульно-словесный п.1 плюс параллельная демонстрация используемых формул.
  3.  Графический, т.е. с помощью блок-схем.
  4.  Программный, т.е. тексты на языках программирования.

Число реализованных конструкций конечно в любом языке программирования. Структурной элементарной единицей алгоритма является простая команда, обозначающая один элементарный шаг переработки или отображения информации. Простая команда на языке схем изображается в виде функционального блока «процесс», который имеет один вход и один выход. Из простых команд и проверки условий образуются составные команды, имеющие более сложную структуру и тоже один вход и один выход.

Алгоритм любой сложности может быть представлен комбинацией трех базовых структур:

  1.  следование;
  2.  ветвление (в полной и сокращенной форме);
  3.  цикл (с предусловием или постусловием).

Характерной особенностью этих структур является наличие у них одного входа и одного выхода.


6 Память. Виды и назначения.

Внутренняя и внешняя память

  1.  внутренняя память - электронная (полупроводниковая) память, устанавливаемая на системной плате или на платах расширения;
  2.  внешняя память - память, реализованная в виде устройств с различными принципами хранения информации и обычно с подвижными носителями.

ОЗУ, ПЗУ, Видео, кэш, внешние носители и т.д.

По способам изменения содержимого внутренняя память имеет несколько типов.

Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) (RAM, Random access memory) – это устройство скоростной памяти, используемое для хранения информации в течение работы с компьютером. Информация остаётся сохраненной только до тех пор, пока компьютер включён и работает.  Обязательным условием является адресуемость (каждое машинное слово имеет индивидуальный адрес) памяти. Передача данных в/из оперативную память процессором производится непосредственно, либо через сверхбыструю память. Память состоит из ячеек, каждая из которых предназначена для хранения определенного объема данных, как правило, одного или четырех бит.

  1.  Память на электронных лампах.
  2.  Память на магнитных сердечниках. Намагниченное состояние ферритового кольца, которое служило элементом для запоминания одного бита информации, соответствовало 1, ненамагниченное - 0.
  3.  Полупроводниковая память. Фирма Intel выпустила первые компактные микросхемы ОЗУ

Общим между всеми перечисленными конструкциями ОЗУ является:

  1.  возможность считывать и записывать информацию из произвольного места памяти,
  2.  высокая скорость работы ОЗУ, приближающаяся к быстродействию микропроцессора,
  3.  необходимость мер по сохранению информации из ОЗУ после завершения работы.

Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), его содержимое можно только читать. Это такая информация как программы в микроконтроллерах, начальные загрузчики (BIOS) в компьютерах, таблицы коэффициентов цифровых фильтров в сигнальных процессорах, DDC и DUC , таблицы синусов и косинусов в NCO и DDS . Практически всегда эта информация не требуется одновременно, поэтому простейшие устройства для запоминания постоянной информации (ПЗУ) можно построить на мультиплексорах. Иногда в переводной литературе постоянные запоминающие устройства называются ROM (read only memory  - память доступная только для чтения).

Типы ПЗУ

  1.  Собственно постоянное запоминающее устройство
  2.  Программируемое постоянное запоминающее устройство (ППЗУ)
  3.  Стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство (СППЗУ)
  4.  Электрически стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство (ЭСППЗУ)
  5.  Флэш-память

Две характеристики являются общими для всех типов:

  1.  Хранящиеся в этих чипах данные не теряются при отключении питания.
  2.  Данные в этих чипах либо невозможно изменить, либо для их перезаписи требуется специальная операция (в отличие от оперативных запоминающих устройств (ОЗУ), запись информации в которых осуществляется так же легко, как и считывание).
  3.  Отключение питания чипа не приводит к потере данных.

Применение

В постоянную память часто записывают микропрограмму управления техническим устройством: телевизором, сотовым телефоном, различными контроллерами, или компьютером (BIOS).


7 Системное программное обеспечение

Системное программное обеспечение (System Software) — совокупность программ и программных комплексов для обеспечения работы компьютера и сетей ЭВМ.

Данное программное обеспечение направлено на: создание операционной среды функционирования других программ; обеспечение надежной и эффективной работы самого компьютера и вычислительной сети; проведение диагностики и профилактики аппаратуры компьютера и вычислительных сетей; выполнение вспомогательных технологических процессов (копирование, архивирование, восстановление файлов программ и баз данных и т.д.).

СПО состоит из базового программного обеспечения, которое, как правило, поставляется вместе с компьютером, и сервисного программного обеспечения, которое может быть приобретено дополнительно.

Базовое программное обеспечение: Операционные системы; Операционные оболочки (текстовые и графические); Сетевые операционная система, Драйверы.

  1.  Операционная система предназначена для управления выполнением пользовательских программ, планирования и управления вычислительными ресурсами ЭВМ. (OS/2 во всех модификациях (IBM), MS DOS и Windows во всех модификациях (Microsoft), Unix во всех модификациях.)
  2.  Сетевые операционные системы — комплекс программ, обеспечивающий обработку, передачу и хранение данных в сети. (управление файлами, электронная почта, процессы управления сетью и др.), поддерживает работу в абонентских системах. Сетевые операционные системы используют архитектуру клиент-сервер или одноранговую архитектуру.(LAN Server, NetWare, VINES, Windows NT, Windows 95)
  3.  Операционные оболочки – специальные программы, предназначенные для облегчения общения пользователя с командами операционной системы. Операционные оболочки имеют текстовый и графический варианты интерфейса конечного пользователя. (Norton Commander (фирма Symantec); XTree Gold 4.0; DOS Navigator и др.)
  4.  Программы-драйверы. Они расширяют возможности операционной системы по управлению устройствами ввода-вывода компьютера (клавиатурой, жестким диском, мышью и т.д.), оперативной памятью и т.д. С помощью драйверов возможно подключение к компьютеру новых устройств или нестандартное использование имеющихся устройств.

Сервисное программное обеспечение

  1.  программы диагностики работоспособности компьютера;
  2.  антивирусные программы, обеспечивающие защиту компьютера, обнаружение и восстановление зараженных файлов;
  3.  программы обслуживания дисков, обеспечивающие проверку качества поверхности магнитного диска, контроль сохранности файловой системы на логическом и физическом уровнях, сжатие дисков, создание страховых копий дисков, резервирование данных на внешних носителях и др.;
  4.  программы архивирования данных, которые обеспечивают процесс сжатия информации в файлах с целью уменьшения объема памяти для ее хранения;
  5.  сжатие программы обслуживания сети.

Эти программы часто называются утилитами.

Утилиты — программы, служащие для выполнения вспомогательных операций обработки данных или обслуживания компьютеров (диагностики, тестирования аппаратных и программных средств, оптимизации использования дискового пространства, восстановления разрушенной на магнитном диске информации и т.п.).

Программы-архиваторы (упаковщики) - программы, предназначенные для архивации, упаковки файлов путем сжатия хранимой в них информации.

Архивация (упаковка) — помещение (загрузка) исходных файлов в архивный файл в сжатом или несжатом виде.

Антивирусные программы предназначены для предотвращения заражения компьютерным вирусом и ликвидации последствий заражения вирусом.

Программы обслуживания магнитных дисков. Магнитные диски ПК в настоящее время являются основными носителями информации, предназначенными для длительного и надежного ее хранения

Программы резерного копирования позволяют быстро скопировать информацию, находящуюся на жестком диске компьютера, на дискеты.

Коммуникационные программы предназначены для организации обмена информацией между компьютерами.

Программы для диагностики компьютера позволяют проверить конфигурацию компьютера (количество памяти, ее использование, типы дисков и т.д.), а также проверить работоспособность устройств компьютера (прежде всего жестких дисков).

Программы-кэши для диска убыстряют доступ к информации на диске путем организации в оперативной памяти кэш-буфера, содержащего наиболее часто используемые части диска

Наибольшее распространение сегодня имеют комплекты утилит: Norton Utilities — фирма Symantec;  Checkit PRO Deliuxe — фирма Touch Stone; PC Tools for Windows; программа резервного копирования HP Colorado Backup for Windows 95.


8 Состав и функциональная схема персонального компьютера

Компьютер – процессор+память+драйвер, контролер, адаптер…

Состав:

  1.  Процессор. Процессор может обрабатывать различные виды информации: числовую, текстовую, графическую, видео и звуковую. Процессор является электронным устройством, поэтому различные виды информации должны в нем обрабатываться в форме последовательностей электрических импульсов, кт  можно записать в виде последовательностей нулей и единиц (есть импульс — единица, нет импульса — нуль), которые называются машинным языком.
  2.  Устройства ввода и вывода информации. Устройства ввода «переводят» информацию с языка человека на машинный язык компьютера, а устройства вывода, наоборот, делают информацию, представленную на машинном языке, доступной для человеческого восприятия.

        Устройства ввода информации. Ввод числовой и текстовой информации осуществляется с помощью клавиатуры. Для ввода графической информации или работы с графическим интерфейсом программ чаще всего применяют манипуляторы типа мышь (для настольных персональных компьютеров) и трекбол или тачпад (для портативных компьютеров). Сканер. В настоящее время все большее распространение получают цифровые камеры (фотоаппараты и видеокамеры), которые формируют изображения уже в компьютерном формате. Для ввода звуковой информации предназначен микрофон, подключенный ко входу специальной звуковой платы, установленной в компьютере. Управлять компьютерными играми удобнее посредством специальных устройств — игровых манипуляторов (джойстиков).

        Устройства вывода информации. Наиболее универсальным устройством вывода является монитор, на экране которого высвечивается числовая, текстовая, графическая и видеоинформация. Принтер, а для вывода на бумагу сложных чертежей, рисунков и схем большого формата — плоттер (графопостроитель).      Вывод звуковой информации осуществляется с помощью акустических колонок или наушников, подключенных к выходу звуковой платы.

    Оперативная и долговременная память. В компьютере информация хранится в оперативной (внутренней) памяти. Однако при выключении компьютера вся информация из оперативной памяти стирается.

   Долговременное хранение информации обеспечивается внешней памятью. В качестве устройств внешней памяти обычно выступают накопители на гибких магнитных дисках (НГМД), накопители на жестких магнитных дисках (НЖМД) и оптические накопители (CD-ROM и DVD-ROM).

   Магистраль. Обмен информацией между отдельными устройствами компьютера производится по магистрали (рис. 8).

   Подключение компьютера к сети. Человек постоянно обменивается информацией с окружающими его людьми. Компьютер может обмениваться информацией с другими компьютерами с помощью локальных и глобальных компьютерных сетей. Для этого в его состав включают сетевую плату и модем.

Функциональная схема:

Системная шина - шина, предназначенная для передачи данных между периферийными устройствами и центральным процессором, или между периферийными устройствами и оперативной памятью.

Шина состоит из трех частей:

  1.  шина адреса, на которой устанавливается адрес требуемой ячейки памяти или устройства, с которым будет происходить обмен информацией;
  2.  шина данных, по которой собственно и будет передана необходимая информация; и, наконец,
  3.  шина управления, регулирующей этот процесс (например, один из сигналов на этой шине позволяет компьютеру различать между собой адреса памяти и устройств ввода/вывода).

Рассмотрим в качестве примера, как процессор читает содержимое ячейки памяти. Убедившись, что шина в данный момент свободна, процессор помещает на шину адреса требуемый адрес и устанавливает необходимую служебную информацию (операция – чтение, устройство – ОЗУ и т.п.) на шину управления. Теперь ему остается только ожидать ответа от ОЗУ. Последнее, “увидев” на шине обращенный к нему запрос на чтение информации, извлекает содержимое необходимой ячейки и помещает его на шину данных.


9 Программное обеспечение ПК. Понятие, классификация, назначение, примеры.

Программа – это последовательность команд, которую выполняет компьютер в процессе обработки информации. Все программы хранятся во внешней и постоянной памяти компьютера. Но, для того, чтобы компьютер мог выполнить ту или иную обработку информации по соответствующей программе, она должна быть помещена в оперативную память компьютера. Все используемые в компьютере программы называются программным обеспечением.

Все программное обеспечение делиться на три класса:

1. Системное ПО 2. Прикладное ПО 3. Инструментарий программирования

Системное ПО – является основным ПО, неотъемлемой частью компьютера. Системное ПО руководит слаженной работой всех элементов компьютерной системы, как на аппаратном уровне, так и на программном.

  1.  Операционные системы - Комплекс программ, распределяющих ресурсы компьютерной системы и организующих работу других программ (MS-DOS, Windows, Unix)
  2.  Файловые менеджеры - Программы, обеспечивающие более комфортное общение пользователя с командами ОС (Windows Commander, Total Commander, FAR)
  3.  Программы диагностики - Проверяют работу основных устройств компьютера
  4.  Антивирусные программы - Программы обнаружения компьютерных вирусов и их уничтожении
  5.  Программы обслуживания дисков - Программы проверки целостности логической и физической структуры дисков, дефрагментация
  6.  Архиваторы - Программы упаковки файлов и группы файлов для уменьшения занимаемого ими места на диске (WinRar, WinZip)

Прикладное ПО – предназначено для выполнения конкретных задач пользователя. Это те программы, которые превращают компьютер в пишущую машинку для набора текстов, в калькулятор для выполнения вычислений, в рабочее место художника, дизайнера, в средство общения с другими людьми на расстоянии или инженера-конструктора, и многое-многое другое.

  1.  Текстовые процессоры - Программы для создания, редактирования и оформления текстовых документов
  2.  Табличные процессоры - Программы, позволяющие выполнять операции над данными, представленными в табличной форме (Microsoft Excel , 1С: Бухгалтерия)
  3.  СУБД - Средства ввода, поиска, размещения и выдачи больших массивов данных (Microsoft Access)
  4.  Компьютерная графика и анимации - Средства создания неподвижных и движущихся изображений (Paint, Adobe Photoshop, CorelDraw)
  5.  Средства создания презентации - Программы создания и показа наборов слайдов (Microsoft PowerPoint)
  6.  Средства коммуникаций - Программы для работы в компьютерной сети (Internet Explorer, Outlook Express)
  7.  Системы автоматизированного проектирования (САПР) - Средства проектирования электронных схем, машин, механизмов (AutoCad
  8.  Обучающие программы - Помогают процессу обучения (Клавиатурные тренажеры, Тесты)
  9.  Игры - Программы для организации досуга и обучения (Стратегии, Лабиринты, Логика)

Инструментарий программирования – это средства, предназначенные для создания ПО, т.е. того же системного и прикладного ПО. Его составляют разнообразные языки и среды программирования.

Трансляторы - Переводчики программ языков программирования и машинные коды

Отладчики - Средства поиска и исправления ошибок

Интегрированные среды разработки приложений - Объектно-ориентированные языки программирования (

Visual Basic, Delphi )

Языки программирования - Средства создания программ для компьютера (Basic, Pascal)


10 Команды операционной системы. Понятие, структура записи, примеры.

Операционная система (ОС) - программа или совокупность программ, управляющая основными действиями ЭВМ, ее периферийными устройствами и обеспечивающая запуск всех остальных программ, а также взаимодействие с оператором.


11 Процесс загрузки операционной системы

Загрузкой Windows управляет NTLDR, который состоит из двух частей – первый StartUp переводит процессор в защищённый режим и стартует загрузчик ОС. Загрузчик содержит в себе основные функции для работы с дисками отформатированными в FAT*, NTFS и CDFS системы.

Загрузчик считывает содержимое boot.ini и, в соответствии с его содержимым (количество ОС, диски на котором установленны и т.п.), продолжает загрузку.

Если Windows была переведена в состояние гибернации, то NTLDR загружает в память компьютера файл hiberfil.sys и передаёт управление в ядро Windows.

Если вы завершили работу компьютера простым выключением/перезагрузкой, то NTLDR загружает DOS’овский файл NTDETECT.COM, который строит список аппаратного обеспечения и загружает саму операционную систему Windows.

Если файл NTLDR удалён/перемещён/повреждён, то система не загрузится и выведет сообщение “NTLDR is missing. Press CTRL+ALT+DEL to restart“. Решить эту проблему можно в консоли восстановления Windows (Recovery Console) командой fixboot или скопировав NTLDR с рабочей системы в корень диска.

Перед загрузкой ядра, NTLDR выводит на экран опции запуска (Если была нажата клавиша F8, или работа системы была завершена аварийно). После выбора параметров запуска, стартует ядро системы – ntoskrnl.exe. Далее загружается тип абстрактного уровня аппаратного обеспечения – HALL.DLL. Это нужно, чтобы ядро могло абстрагироваться от железа, оба файла находятся в директории System32.

Далее загружается библиотека расширения ядра отладчика аппаратного обеспечения kdcom.dll и bootvid.dll, который загружает логотип Windows и индикатор статуса загрузки).

Одним из самых ответственных моментов является загрузка системного реестра config\system, очень часто система не может прочитать файл system и загрузка становится невозможна или начинается циклическая перезагрузка.

Процесс загрузки можно считать завершённым, если перед пользователем появилось окно входа в систему (инициализируется WINLOGON.EXE)


12 Основные конструкции языка программирования

Язы́к программи́рования — формальная знаковая система, предназначенная для записи компьютерных программ. Язык программирования определяет набор лексических, синтаксических и семантических правил, задающих внешний вид программы и действия, которые выполнит исполнитель (компьютер) под ее управлением.


13 Компьютерная вирусология и антивирусная  профилактика. Понятие и классификация.

Компьютерный вирус - специально написанная программа, способная самопроизвольно присоединяться к другим программам, создавать свои копии и внедрять их в файлы, системные области компьютера и в вычислительные сети с целью нарушения работы программ, порчи файлов и каталогов, создания всевозможных помех в работе компьютера.

В настоящее время известны тысячи компьютерных вирусов, их можно классифицировать по следующим признакам: среде обитания; способу заражения среды обитания; воздействию; особенностям алгоритма.

В зависимости от среды обитания вирусы можно разделить на сетевые, файловые, загрузочные и файлово-загрузочные. Сетевые вирусы распространяются по различным компьютерным сетям. Файловые вирусы внедряются главным образом в исполняемые модули, т. е. в файлы, имеющие расширения СОМ и ЕХЕ. Загрузочные вирусы внедряются в загрузочный сектор диска (Boot-сектор) или в сектор, содержащий программу загрузки системного диска (Master Boot Record). Файлово-загрузочные вирусы заражают как файлы, так и загрузочные сектора дисков.

По способу заражения вирусы делятся на резидентные и нерезидентные. Резидентный вирус при заражении (инфицировании) компьютера оставляет в оперативной памяти свою резидентную часть, которая потом перехватывает обращение операционной системы к объектам заражения (файлам, загрузочным секторам дисков и т. п.) и внедряется в них. Нерезидентные вирусы не заражают память компьютера и являются активными ограниченное время.

По степени воздействия вирусы можно разделить на следующие виды:

  1.  неопасные, не мешающие работе компьютера, но уменьшающие объем свободной оперативной памяти и памяти на дисках, действия таких вирусов проявляются в каких-либо графических или звуковых эффектах;
  2.  опасные вирусы, которые могут привести к различным нарушениям в работе компьютера;
  3.  очень опасные, воздействие которых может привести к потере программ, уничтожению данных, стиранию информации в системных областях диска.

По особенностям алгоритма вирусы трудно классифицировать из-за большого разнообразия. Простейшие вирусы - паразитические, они изменяют содержимое файлов и секторов диска и могут быть достаточно легко обнаружены и уничтожены. Можно отметить вирусы-репликаторы, называемые червями, которые распространяются по компьютерным сетям, вычисляют адреса сетевых компьютеров и записывают по этим адресам свои копии. Известны вирусы-невидимки, называемые стелс-вирусами, которые очень трудно обнаружить и обезвредить, так как они перехватывают обращения операционной системы к пораженным файлам и секторам дисков и подставляют вместо своего тела незараженные участки диска. Наиболее трудно обнаружить вирусы-мутанты, содержащие алгоритмы шифровки-расшифровки, благодаря которым копии одного и того же вируса не имеют ни одной повторяющейся цепочки байтов. Имеются и так называемые квазивирусные, или троянские программы, которые хотя и не способны к самораспространению, но очень опасны, так как, маскируясь под полезную программу, разрушают загрузочный сектор и файловую систему дисков.

Различают следующие виды антивирусных программ: программы-детекторы; программы-доктора, или фаги; программы-ревизоры; программы-фильтры; программы-вакцины, или иммунизаторы.

Программы-детекторы осуществляют поиск характерной для конкретного вируса сигнатуры в оперативной памяти ив файлах и при обнаружении выдают соответствующее сообщение.

Программы-доктора, или фаги, а также программы-вакцины не только находят зараженные вирусами файлы, но и «лечат» их, т.е. удаляют из файла тело программы-вируса, возвращая файлы в исходное состояние. (Aidstest, Scan, Norton AntiVirus, Doctor Web.)

Программы-ревизоры запоминают исходное состояние программ, каталогов и системных областей диска тогда, когда компьютер не заражен вирусом, а затем периодически или по желанию пользователя сравнивают текущее состояние с исходным. Обнаруженные изменения выводятся на экран монитора. (ADinf.)

Программы-фильтры, или «сторожа» представляют собой небольшие резидентные программы, предназначенные для обнаружения подозрительных действий при работе компьютера, характерных для вирусов. Такими действиями могут являться: попытки коррекции файлов с расширениями СОМ, ЕХЕ;  изменение атрибутов файла; прямая запись на диск по абсолютному адресу; запись в загрузочные сектора диска; загрузка резидентной программы. При попытке какой-либо программы произвести указанные действия «сторож» посылает пользователю сообщение и предлагает запретить или разрешить соответствующее действие(Vsafe)

14 Языки программирования

Язы́к программи́рования — формальная знаковая система, предназначенная для записи компьютерных программ. Язык программирования определяет набор лексических, синтаксических и семантических правил, задающих внешний вид программы и действия, которые выполнит исполнитель (компьютер) под ее управлением.

Языки программирования бывают процедурные и объектно-ориентированные.

Процедурные языки программирования

Теоретической моделью процедурного программирования служит алгоритмическая система под названием Машина Тьюринга.

Программа на процедурном языке программирования состоит из последовательности операторов (инструкций), задающих процедуру решения задачи. Основным является оператор присваивания, служащий для изменения содержимого областей памяти. Концепция памяти как хранилища значений, содержимое которого может обновляться операторами программы, является фундаментальной в императивном программировании. Выполнение программы сводится к последовательному выполнению операторов с целью преобразования исходного состояния памяти, то есть значений исходных данных, в заключительное, то есть в результаты. Таким образом, с точки зрения программиста имеются программа и память, причем первая последовательно обновляет содержимое последней. Процедурный язык программирования предоставляет возможность программисту определять каждый шаг в процессе решения задачи. Особенность таких языков программирования состоит в том, что задачи разбиваются на шаги и решаются шаг за шагом. Используя процедурный язык, программист определяет языковые конструкции для выполнения последовательности алгоритмических шагов. 

Среди процедурных языков выделяют в свою очередь структурные и операционные языки. В структурных языках одним оператором записываются целые алгоритмические структуры: ветвления, циклы и т.д. В операционных языках для этого используются несколько операций. Широко распространены следующие структурные языки: Pascal, Си. Среди операционных известны Basic.

Современный объектно-ориентированный язык предлагает, как правило, следующий обязательный набор синтаксических средств:

  1.  Объявление классов с полями (данными — членами класса) и методами (функциями — членами класса).
  2.  Механизм расширения класса (наследования) — порождение нового класса от существующего с автоматическим включением всех особенностей реализации класса-предка в состав класса-потомка. Большинство ООП-языков поддерживают только единичное наследование.
  3.  Средства защиты внутренней структуры классов от несанкционированного использования извне. Обычно это модификаторы доступа к полям и методам, типа public, private, обычно также protected, иногда некоторые другие.
  4.  Полиморфные переменные и параметры функций (методов), позволяющие присваивать одной и той же переменной экземпляры различных классов.
  5.  Полиморфное поведение экземпляров классов за счёт использования виртуальных методов. В некоторых ООП-языках все методы классов являются виртуальными.

Часть языков (иногда называемых «чисто объектными») целиком построена вокруг объектных средств — в них любые данные (возможно, за небольшим числом исключений в виде встроенных скалярных типов данных) являются объектами, любой код — методом какого-либо класса, и невозможно написать программу, в которой не использовались бы объекты. Примеры подобных языков — C#, Smalltalk, Java, Ruby. Другие языки (иногда используется термин «гибридные») включают ООП-подсистему в исходно процедурный язык. В них существует возможность программировать, не обращаясь к объектным средствам. Классические примеры — C++ и Delphi.


15 Технология выполнения программы в ПК

Программа хранится во внешней памяти ПК. При запуске программы в работу пользователь выдает запрос на ее исполнение в дисковую операционную систему (DOS - Disk Operation System) компьютера. Запрос пользователя - это ввод имени исполняемой программы в командную строку на экране дисплея. Главная программа DOS - Command.com .обеспечивает перезапись машинной (исполняемой) программы из внешней памяти в ОЗУ и устанавливает в регистре-счетчике адреса команд микропроцессорной памяти адрес  ячейки ОЗУ, в которой находится начало (первая команда) этой программы.

После этого автоматически начинается выполнение команд программы друг за другом. Каждая команда требует для своего исполнения нескольких тактов работы машины (такты определяются периодом следования импульсов от генератора тактовых импульсов) В первом такте выполнения любой команды производятся считывание кода самой команды из ОЗУ по адресу, установленному в регистре-счетчике адреса, и запись этого кода в блок регистров команд устройства управления. Содержание второго и последующих тактов исполнения определяется результатами анализа команды, записанной в блок регистров команд, т.е. зависит уже от конкретной команды.

Пример 4.15. При выполнении ранее рассмотренной машинной команды

СЛ 0103 5102

будут выполнены следующие действия:

∙ второй такт: считывание из ячейки 0103 ОЗУ первого слагаемого и перемещение его в AЛУ(Арифетическо-логическое устройство);

∙ третий такт: считывание из ячейки 5102 ОЗУ второго слагаемого и перемещение его в АЛУ;

∙ четвертый такт: сложение в АЛУ переданных туда чисел и формирование суммы;

∙ пятый такт: считывание из АЛУ суммы чисел и запись ее в ячейку 0103 ОЗУ.

В конце последнего (в данном случае пятого) такта выполнения команды в регистр-счетчик адреса команд МПП будет добавлено число, равное количеству байтов, занимаемых кодом выполненной команды программы. Поскольку емкость одной ячейки памяти ОЗУ равна 1 байту и команды программы в ОЗУ размещены последовательно друг за другом, в регистре-счетчике адреса команд будет сформирован адрес следующей команды машинной программы, и машина приступит к ее исполнению и т.д. Команды будут выполняться последовательно одни за другой, пока не завершится вся программа. После завершения программы управление будет передано обратно в программу Command.com операционной системы

16 Концепция WWW. web-страница, адресация. Web-форумы. Web-чаты. Система чатов IRC

WWW - это распределенная информационная система мультимедиа, основанная на гипертексте. Информация сохраняется на WWW-серверах (servers), т.е. компьютеров, на которые установленное специальное программное обеспечение и которое объединенные в сеть Internet. Пользователи получают эту информацию с помощью программ-клиентов, программ просмотра WWW-документов. Взаимодействие клиент-сервер происходит по определенным правилам (протоколам-HyperText Transfer Protocol, сокращенно - HTTP).

Гипертекст: документы, любой из которых может содержать как внутренние перекрестные ссылки, так и ссылку на другие документы, которые сохраняются на том же самом или на любом другом сервере.

Web -страница может содержать стилизованный и форматований текст, графику и гиперсвязи с разными ресурсами Internet. Для реализации был разработанный специальный язык- HTML- Язык Разметки Гипертекста. Представляет собой текстовый файл, который содержит собственно текст, несущий информацию читателю, и флаги разметки (определенные последовательности символов, которые являются инструкциями для программы просмотра; в соответствии с этими инструкциями программа располагает текст на экране, включает в него рисунки, которые сохраняются в отдельных графических файлах, и формирует гиперсвязи с другими документами или ресурсами Internet).

Адресация объектов обеспечивается с помощью унифицированных указателей ресурса (Uniform Resource Locator, URL). Это адрес любого ресурса (документа, файла) в Internet. Общий вид URL: протокол://хост-компьютер/имя файла. URL: http://www.111.ru/1/11/11.htm. Первая часть http:// (HyperText Transfer Protocol - протокол передачи гипертекста, по которому обеспечивается доставка документа с Web-сервера Web-браузеру). Вторая часть www.111.ru указывает на доменное имя и адресует конкретный компьютер. Третья часть 1/11/11.htm показывает программе-клиенту, где на данном компьютере-сервере искать ресурс.

Веб-фо́рум — класс веб-приложений для организации общения посетителей веб-сайта. Предлагается набор разделов для обсуждения. Работа заключается в создании пользователями тем в разделах и последующим обсуждением внутри этих тем. Иерархия: Разделы → темы → сообщения. Обычно сообщения несут информацию «автор — тема — содержание — дата/время». Сообщение и все ответы на него образует «ветку» или «тему». За соблюдением правил следят модераторы и администраторы.

Чат - средство обмена сообщениями по компьютерной сети в режиме реального времени, а также программное обеспечение, позволяющее организовывать такое общение. Web-чат - это мультимедийный канал общения, позволяющий общаться как по средствам текстовых сообщений, так и по средствам голосового общения.

IRC (система диалогового общения по Интернету) в Интернете можно проводить беседы в режиме реального времени. Для подключения к необходимым каналам (дискуссионным группам или комнатам) необходима отдельная программа — клиент IRC. С помощью IRC можно одновременно общаться на нескольких каналах, а также вести личные беседы между двумя людьми. В IRC применяются те же правила безопасного использования, что и для чатов.


17 Компьютерные сети. Классификация, назначение, топология и т.д

Компьютерная сеть (вычислительная сеть, сеть передачи данных) — система связи компьютеров и/или компьютерного оборудования (серверы, маршрутизаторы и другое оборудование). Для передачи информации могут быть использованы различные виды электрических сигналов, световых сигналов или электромагнитного излучения.

По назначению компьютерные сети распределяются вычислительные, информационные, смешанные.  Вычислительные сети предназначены главным образом для решения заданий пользователей с обменом данными между их абонентами. Информационные сети ориентированы в основном на предоставление информационных услуг пользователям.

По территориальной распространенности

CAN (сеть контроллеров) — стандарт промышленной сети, ориентированный прежде всего на объединение в единую сеть различных исполнительных устройств и датчиков.

LAN - локальные сети, имеющие замкнутую инфраструктуру до выхода на поставщиков услуг. Локальные сети являются сетями закрытого типа, доступ к ним разрешен только ограниченному кругу пользователей.

MAN – городские сети между учреждениями в пределах одного или нескольких городов, связывающие много локальных вычислительных сетей.

WAN - глобальная сеть, покрывающая большие географические регионы, включающие в себя как локальные сети, так и прочие телекоммуникационные сети и устройства.

PAN - персональная сеть, предназначенная для взаимодействия различных устройств, принадлежащих одному владельцу.

По типу сетевой топологии Шина, Кольцо, Двойное кольцо, Звезда, Ячеистая топология, Решётка, Дерево, Fat Tree

По типу среды передачи

- проводные (телефонный провод, коаксиальный кабель, витая пара, волоконно-оптический кабель)

- беспроводные (передачей информации по радиоволнам в определенном частотном диапазоне)

По скорости передач низкоскоростные (до 10 Мбит/с), среднескоростные (до 100 Мбит/с), высокоскоростные (свыше 100 Мбит/с);

По сетевым ОС На основе Windows, На основе UNIX, На основе NetWare, Смешанные

Топология сети – геометрическая форма и физическое расположение компьютеров по отношению к друг другу. Топология сети позволяет сравнивать и классифицировать различные сети. Различают три основных вида топологии: 1) Звезда; 2) Кольцо; 3) Шина.

3) При построении сети по шинной схеме каждый компьютер присоединяется к общему кабелю, на концах которого устанавливаются терминаторы. Сигнал проходит по сети через все компьютеры, отражаясь от конечных терминаторов (заглушки). Каждая рабочая станция проверяет адрес послания, и, если он совпадает с адресом рабочей станции, она его принимает, если нет - сигнал уходит по линии дальше.

2) Эта топология представляет собой последовательное соединение компьютеров, когда последний соединён с первым. Сигнал проходит по кольцу от компьютера к компьютеру в одном направлении. Поскольку сигнал проходит через каждый компьютер, сбой одного из них приводит к нарушению работы всей сети.

1) Топология «Звезда» - схема соединения, при которой каждый компьютер подсоединяется к сети при помощи отдельного соединительного кабеля. Один конец кабеля соединяется с гнездом сетевого адаптера, другой подсоединяется к центральному устройству, называемому концентратором (hub). Локальные сети при разработке, как правило, имеют симметричную топологию, глобальные—неправильную.

Смешанные: «Звезда-Шина» - несколько сетей с топологией звезда объединяются при помощи магистральной линейной шины, Древовидная структура, «Каждый с каждым»,  Пересекающиеся кольца, «Снежинка»


18 Понятие владельца и родителя в объектно-ориентированном программировании.

Объе́ктно-ориенти́рованное или объектное программи́рование - основными концепциями являются понятия объектов и классов (либо, в менее известном варианте языков с прототипированием, — прототипов).

Класс — это тип, описывающий устройство объектов. Понятие «класс» подразумевает некоторое поведение и способ представления. Понятие «объект» подразумевает нечто, что обладает определённым поведением и способом представления. Говорят, что объект — это экземпляр класса.

Объект — сущность в адресном пространстве вычислительной системы, появляющаяся при создании экземпляра класса (например, после запуска результатов компиляции (и связывания) исходного кода на выполнение).

Наследование – это свойство системы, позволяющее описать новый класс на основе уже существующего с частично или полностью заимствующейся функциональностью. Класс, от которого производится наследование, называется базовым или родительским. Новый класс – потомком, наследником или производным классом.


19 Классы. Наследование и полиморфизм классов.

Классом в Object Pascal называется особая структура, которая может иметь в своем составе поля, методы и свойства. Такой тип также будем называть объектным типом:

Для объявления класса используют ключевое слово class. При этом, как и любые другие пользовательские типы, объявлению класса или классов всегда предшествует другое ключевое слово – type. Далее следует перечисление всех его полей, свойств и методов, сгруппированных по 4 разделам, определяющих уровень видимости. В результате для описания класса мы имеем следующую структуру:

type TMyObject = class(TObject) MyField: Integer;

private   <частные описания> поля, методы, данные, доступны только в методах данного класса

protected   <защищенные описания> в методах данного класса и его потомках

public   <общедоступные описания>не имеют ограничений на его использование

published  <опубликованные описания> обращается к закрытым данным класса end;

Наследование – это свойство системы, позволяющее описать новый класс на основе уже существующего с частично или полностью заимствующейся функциональностью. Класс, от которого производится наследование, называется базовым или родительским. Новый класс – потомком, наследником или производным классом.

Любой класс может быть порожден от другого класса. Для этого при его объявлении указывается имя класса-родителя:

TChildClass = class (TParentClass)

Порожденный класс автоматически наследует поля, методы и свойства своего родителя и может дополнять их новыми. Таким образом, принцип наследования обеспечивает поэтапное создание сложных классов и разработку собственных библиотек классов.

Полиморфизм – это свойство классов решать схожие по смыслу проблемы разными способами. В рамках Object Pascal поведенческие свойства класса определяются набором входящих в него методов. Изменяя алгоритм того или иного метода в потомках класса, программист может придавать этим потомкам отсутствующие у родителя специфические свойства. Для изменения метода необходимо перекрыть его в потомке, т. е. объявить в потомке одноименный метод и реализовать в нем нужные действия. В результате в объекте-родителе и объекте-потомке будут действовать два одноименных метода, имеющих разную алгоритмическую основу и, следовательно, придающих объектам разные свойства. Это и называется полиморфизмом объектов.


20 INTERNET. Основные понятия. Провайдеры. Каналы связи. Услуги, предоставляемые INTERNET 

Internet – распределенная информационная система. Совокупность взаимосвязанных электронных сетей, работающих на основе интернет-протокола (IP), создаваемых и используемых глобальным сообществом в целях всестороннего обмена информацией.

Трафик - это объем информации, поступившей на Ваш компьютер из сети или отправленной с него в сеть.

Мегабайт - это единица измерения объема данных. При расчете платы за трафик величина объема трафика учитывается с точностью до 1 Байта, причем: 1 кБайт = 1024 Байт, 1 МБайт = 1024 кБайт, 1 ГБайт = 1024 МБайт.

Локальная сеть - это электронная сеть, которая соединяет друг с другом определенное количество компьютеров, расположенных на небольшом расстоянии друг от друга. Глобальная сеть - это электронная сеть, которая соединяет между собой компьютеры, расположенные на значительных расстояниях друг от друга. Самая известная сегодня глобальная сеть – Интернет.

Коммутируемая линия - это линия связи, для использования которой необходимо предварительно установить соединение с адресатом. (телефонная линия)

Выделенная линия - это линия связи, постоянно подключенная к адресату (например, к узлу интернет-провайдера) и не требующая специально устанавливать соединение.

Оптоволоконный кабель - осуществляется высокоскоростная передача данных. (стеклянный или кварцевый сердечник с окружающей его оболочки, слоя пластиковой прокладки и волокна из кевлара - для придания прочности, что позволяет изгибать кабель под разными углами, передавая при этом информационный сигнал без потерь).

Витая пара - это кабель, с помощью которого осуществляется высокоскоростная передача данных, обычно между компьютером клиента и оборудованием сети.

Wi-Fi - Передача данных осуществляется с помощью радиоканалов. Область охвата технологии Wi-Fi достигает достигает 160 м

Сервер - Это специализированный компьютер, предназначенный для обслуживания запросов, поступающих по сети от других компьютеров. (mail-снрвер)

IP-адрес (айпи-адрес) - это идентификационный номер вашего компьютера в сети, который присваивается нашей компанией при подключении к Интернету.

FTP - это протокол передачи данных как в локальной сети, так и в Интернете - говоря простыми словами, это способ посмотреть и скачать файлы, к которым хозяин сервера даст доступ (разрешит скачивать).

Браузер (browser) - это программа для навигации в сети Интернет и чтения гипертекстовых документов в информационной среде WWW.

WWW (World Wide Web) - это гипертекстовая технология поиска ресурсов сети Интернет.

Провайдер - организация, предоставляющая услуги доступа к Интернету и иные связанные с Интернетом услуги.

Канал связи (communication link) - оборудование и программное обеспечение, предназначенное для связи двух конечных пользователей.

Всемирная паутина (www)-можете найти и прочитать HTML-документ, расположенный в любом месте Интернета

Электронная почта (E-mail)-обмен почтовыми сообщениями с любым абонентом сети.

Списки рассылки (Mailing list)-Списки рассылки, основанные на электронной почте.

Телеконференции (News)- Телеконференции позволяют вести дискуссии по интересующим вас темам.  

Совершение покупок по сети-покупки по сети становятся все более популярными. Многие компании уже имеют собственные интернет-магазины, которые содержат каталоги предлагаемых товаров. 


21 Защита данных. Способы и средства защиты данных. Четыре основные группы методов противодействия угрозам безопасности корпоративных сетей.


22 Идентификация и аутентификация пользователей. Применение программно-аппаратных средств аутентификации (смарт-карты, токены)

Идентификация - присвоение пользователям идентификаторов (уникальных имен или меток) под которыми система "знает" пользователя. Идентификация нужна и для других системных задач, например, для ведения журналов событий. В большинстве случаев идентификация сопровождается аутентификацией.

Аутентификация - установление подлинности - проверка принадлежности пользователю предъявленного им идентификатора. Например, в начале сеанса работы в ИС пользователь вводит имя и пароль.

Обычно выделяют 3 группы методов аутентификации.

  1.  Аутентификация по наличию у пользователя уникального объекта заданного типа. Иногда этот класс методов аутентификации называют по-английски "I have" ("у меня есть"). В качестве примера можно привести аутентификацию с помощью смарт-карт или электронных USB-ключей.
  2.  Аутентификация, основанная на том, что пользователю известна некоторая конфиденциальная информация - "I know" ("я знаю"). Например, аутентификация по паролю.
  3.  Аутентификация пользователя по его собственным уникальным характеристикам - "I am" ("я есть"). Эти методы также называются биометрическими.

Нередко используются комбинированные схемы аутентификации, объединяющие методы разных классов. Например, двухфакторная аутентификация - пользователь предъявляет системе смарт-карту и вводит пин-код для ее активации.

В зависимости от реализации системы, пароль может быть одноразовым или многоразовым. Операционные системы, как правило, проводят аутентификацию с использованием многоразовых паролей. Совокупность идентификатора, пароля и, возможно, дополнительной информации, служащей для описания пользователя оставляют учетную запись пользователя.

eToken -  Электронный ключ - персональное средство авторизации, аутентификации и защищённого хранения данных, аппаратно поддерживающее работу с цифровыми сертификатами и электронной цифровой подписью (ЭЦП). Выпускается в форм-факторах USB-ключа, смарт-карты или брелока. USB-ключи и смарт-карты eToken PRO выполнены на базе микросхемы смарт-карты и предназначен для аутентификации и защищённого хранения данных, аппаратно поддерживающее работу с цифровыми сертификатами и электронной цифровой подписью (ЭЦП).


23 Основные схемы защиты информации с использованием симметричных и ассиметричных криптосистем.

Криптография представляет собой совокупность методов преобразования данных.

Преобразование шифрования может быть симметричным или асимметричным относительно преобразования расшифрования. Это важное свойство функции преобразования определяет два класса криптосистем:

  1.  симметричные (одноключевые) криптосистемы;
  2.  асимметричные (двухключевые) криптосистемы (с открытым ключом).

Схема симметричной криптосистемы с одним секретным ключом показана на рис.1. В ней используются одинаковые секретные ключи в блоке шифрования и блоке расшифрования.

Рис1

Отправитель генерирует открытый текст исходного сообщения М, которое должно быть передано законному получателю по незащищенному каналу. За каналом следит перехватчик с целью перехватить и раскрыть передаваемое сообщение. Для того чтобы перехватчик не смог узнать содержание сообщения М, отправитель шифрует его с помощью обратимого преобразования Ех(М) и получает шифртекст (или криптограмму)С=Ех(М), который отправляет получателю. Законный получатель, приняв шифртекст С, расшифровывает его с помощью обратного преобразования D=E^-1 и получает исходное сообщение ввиде открытого текста M.

Обобщенная схема асимметричной криптосистемы с двумя разными ключами и показана на рис 2.

Рис2

В этой криптосистеме один из ключей является открытым, а другой - секретным.


24 Классификация угроз информационной безопасности автоматизированных систем по базовым признакам


25 Базы и Банки данных. Понятие, модели, типы.

Банк данных (БнД) - это система специально организованных данных, программных, языковых, организационных и технических средств, предназначенных для централизованного накопления и коллективного многоцелевого использования данных.

Базы данных (БД) - это именованная совокупность данных, отображающая состояние объектов и их отношения в рассматриваемой предметной области. Характерной чертой баз данных является постоянство: данные постоянно накапливаются и используются; состав и структура данных, необходимы для решения тех или иных прикладных задач, обычно постоянны и стабильны во времени; отдельные или даже все элементы данных могут меняться – но и это есть проявления постоянства – постоянная актуальность.

В структуре банка данных выделяют следующие компоненты: Информационная база; Лингвистические средства; Программные средства; Технические средства; Организационно-административные подсистемы и нормативно-методическое обеспечение.

Типология моделей.

Инфологическая модель:

  1.  Модели представления хорошо структурированной информации: IDEF-модели, Диаграммы потоков данных,  ER-модели.
  2.  Модели представления плохо структурированной информации: дескрипторные модели, семантические сети, тезаурусы, фреймы.

Даталогическая модель:

  1.  Модели представления фактографической информации: объектно-ориентированные (иерархические), теоретикографовые (сетевые), теоретикомножественные (реляционные,бинарных отношений)
  2.  Модели представления документальной информации: инвертирования организация, прямая организация (контекстно-определяемая структура)


26. СУБД, понятия классификация, состав, примеры

Сервер БД обслуживает базу данных и отвечает за целостность и сохранность данных, а также обеспечивает операции ввода-вывода при доступе клиента к информации.

Система управления базами данных (СУБД) — совокупность программных и лингвистических средств общего или специального назначения, обеспечивающих управление созданием и использованием баз данных[1].

Основные функции СУБД:

  1.  управление данными во внешней памяти (на дисках);
  2.  управление данными в оперативной памяти с использованием дискового кэша;
  3.  журнализация измененийрезервное копирование и восстановление базы данных после сбоев;
  4.  поддержка языков БД (язык определения данных, язык манипулирования данными).

Обычно современная СУБД содержит следующие компоненты:

  1.  ядро, которое отвечает за управление данными во внешней и оперативной памяти, ижурнализацию,
  2.  процессор языка базы данных, обеспечивающий оптимизацию запросов на извлечение и изменение данных и создание, как правило, машинно-независимого исполняемого внутреннего кода,
  3.  подсистему поддержки времени исполнения, которая интерпретирует программы манипуляции данными, создающие пользовательский интерфейс с СУБД
  4.  а также сервисные программы (внешние утилиты), обеспечивающие ряд дополнительных возможностей по обслуживанию информационной системы.

Классификации СУБД:

По модели данных

  1.  Иерархические
  2.  Сетевые
  3.  Реляционные
  4.  Объектно-ориентированные

По степени распределённости

  1.  Локальные СУБД (все части локальной СУБД размещаются на одном компьютере)
  2.  Распределённые СУБД (части СУБД могут размещаться на двух и более компьютерах).

По способу доступа к БД

  1.  Файл-серверные
  2.  Клиент-серверные
  3.  Встраиваемые

Пример MS Access


27 Язык SQL. Основные средства манипулирования данными. Стандарты SQL. Встраиваемые SQL в прикладную программу. Динамический SQL.

SQL (обычно произносимый как "СИКВЭЛ" или "ЭСКЮЭЛЬ") символизирует собой Структурированный Язык Запросов. Это - язык, который дает Вам возможность создавать и работать в реляционных базах данных, являющихся наборами связанной информации, сохраняемой в таблицах.

Microsoft SQL Server – система управления реляционными базами данных (СУБД), разработанная корпорацией Microsoft. Основной используемый язык запросов – Transact-SQL, создан совместно Microsoft и Sybase. Transact-SQL является реализацией стандарта ANSI/ISO по структурированному языку запросов (SQL) с расширениями. Используется для работы с базами данных размером от персональных до крупных баз данных масштаба предприятия; конкурирует с другими СУБД в этом сегменте рынка.

Основные средства манипулирования данными

1. Операторы, связанные с курсором 

Операторы этой группы объединяет то, что все они работают с некоторым курсором, объявление которого должно содержаться в том же модуле или программе со встроенным SQL.

Оператор объявления курсора

Синтаксис объявления курсора выглядит следующим образом:

<declare cursor> ::=

  DECLARE <cursor name> CURSOR FOR <cursor specification>

<cursor specification> ::=

 <query expression> [<order by clause>...]

<query expression> ::=

 <query term>

| <query expression> UNION [ALL] <query term>

<query term> ::= <query specification> | (<query expression>)

<order by clause> ::=

  ORDER BY <sort specification>

 [{,<sort specification>}...]

<sort specification> ::=

{ <unsigned integer> | <column specification> }

 [ASC | DESC]

В объявлении курсора могут задаваться запросы наиболее общего вида с возможностью выполнения операции UNION и сортировкой конечного результата. Этот оператор не является выполняемым, он только связывает имя курсора со спецификацией курсора.

Оператор открытия курсора

Оператор описывается следующим синтаксическим правилом:

<open statement> ::= OPEN <cursor name>

В реализациях встроенного SQL обычно требуется, чтобы объявление курсора текстуально предшествовало оператору открытия курсора. Оператор открытия курсора должен быть первым в серии выполняемых операторов, связанных с заданным курсором.

Оператор чтения очередной строки курсора 

<fetch statement> ::=

  FETCH <cursor name> INTO <fetch target list>

<fetch target list> ::=

 <target specification>[{,<target specification>}...]

В операторе чтения указывается имя курсора и обязательный раздел INTO, содержащий список спецификаций назначения. Число и типы данных в списке назначений должны совпадать с числом и типами данных списка выборки спецификации курсора.

Оператор позиционного удаления 

<delete statement: positioned> ::=

  DELETE FROM <table name>

  WHERE CURRENT OF <cursor name>

Если указанный в операторе курсор открыт и установлен на некоторую строку, и курсор определяет изменяемую таблицу, то текущая строка курсора удаляется, а он позиционируется перед следующей строкой. Таблица, указанная в разделе FROM оператора DELETE, должна быть таблицей, указанной в самом внешнем разделе FROM спецификации курсора.

Оператор позиционной модификации 

<update statement: positioned> ::=

  UPDATE <table name>

  SET <set clause:positioned>

[{,<set clause:positioned>}...]

  WHERE CURRENT OF <cursor name>

<set clause: positioned> ::=

 <object column:positioned> =

{ <value expression> | NULL }

<object column: positioned> ::= <column name>

Если указанный в операторе курсор открыт и установлен на некоторую строку, и курсор определяет изменяемую таблицу, то текущая строка курсора модифицируется в соответствии с разделом SET. Позиция курсора не изменяется. Таблица, указанная в разделе FROM оператора DELETE, должна быть таблицей, указанной в самом внешнем разделе FROM спецификации курсора.

Оператор закрытия курсора

<close statement> ::= CLOSE <cursor name>

Если к моменту выполнения этого оператора курсор находился в открытом состоянии, то оператор переводит курсор в закрытое состояние. После этого над курсором возможно выполнение только оператора OPEN.

2. Одиночные операторы манипулирования данными 

Каждый из операторов этой группы является абсолютно независимым от какого бы то ни было другого оператора.

Оператор выборки 

<select statement> ::=

  SELECT [ALL | DISTINCT] <select name>

  INTO <select target list> <table expression>

<select target list>::=

 <target specification>

 [{,<target specification>}...]

Результатом одиночного оператора выборки является таблица, состоящая не более чем из одной строки, список целей специфицируется в самом операторе.

Оператор поискового удаления 

<delete statement: searched> ::=

  DELETE FROM <table name>

  WHERE [<search condition>]

Таблица T, указанная в разделе FROM оператора DELETE, должна быть изменяемой. На условие поиска накладывается то условие, что на таблицу T не должны содержаться ссылки ни в каком вложенном подзапросе предикатов раздела WHERE.

При отсутствии раздела WHERE удаляются все строки таблицы T.

Оператор поисковой модификации

Оператор обладает следующим синтаксисом:

<update statement: searched> ::=

  UPDATE <table name>

  SET <set clause: searched>

[{,<set clause: searched>}...]

 [WHERE  <search conditions>]

<set clause: searched> ::=

 <object column: searched> =

{ <value expression> | NULL }

<object column: searched> ::= <column name>

Таблица T, указанная в операторе UPDATE, должна быть изменяемой. На условие поиска накладывается то условие, что на таблицу T не должны содержаться ссылки ни в каком вложенном подзапросе предикатов раздела WHERE.

Операторы окончания транзакции Текущая транзакция может быть завершена успешно (с фиксацией в базе данных произведенных изменений) путем выполнения оператора COMMIT WORK или аварийно (с удалением из базы данных изменений, произведенных текущей транзакцией) путем выполнения оператора ROLLBACK WORK.

28. Методы восстановления баз данных после сбоев. Понятие транзакции. Журнализация. Связь с понятием целостности базы данных и изолированности пользователей. Методы управления транзакциями.

Восстановление базы данных- это функция СУБД, которая в случае логических и физических сбоев приводит базу данных в актуальное и консистентное состояние.

К основным методам восстановления БД после сбоев относятся: журнализация, WAL протокол, shadows.

Общей целью журнализации изменений баз данных является обеспечение возможности восстановления согласованного состояния базы данных после любого сбоя. Общими принципами восстановления являются следующие:

  1.  результаты зафиксированных транзакций должны быть сохранены в восстановленном состоянии базы данных;
  2.  результаты незафиксированных транзакций должны отсутствовать в восстановленном состоянии базы данных.

Это, собственно, и означает, что восстанавливается последнее по времени согласованное состояние базы данных.

Возможны следующие ситуации, при которых требуется производить восстановление состояния базы данных:

  1.  Индивидуальный откат транзакции. Тривиальной ситуацией отката транзакции является ее явное завершение оператором ROLLBACK. Примерами могут быть возникновение исключительной ситуации в прикладной программе (например, деление на ноль) или выбор транзакции в качестве жертвы при обнаружении синхронизационного тупика.
  2.  Восстановление после внезапной потери содержимого оперативной памяти (мягкий сбой). Такая ситуация может возникнуть при аварийном выключении электрического питания, при возникновении неустранимого сбоя процессора (например, срабатывании контроля оперативной памяти) и т.д.
  3.  Восстановление после поломки основного внешнего носителя базы данных (жесткий сбой). Эта ситуация при достаточно высокой надежности современных устройств внешней памяти может возникать сравнительно редко.

Во всех трех случаях основой восстановления является избыточное хранение данных. Эти избыточные данные хранятся в журнале, содержащем последовательность записей об изменении базы данных.

Write-Ahead Logging протокол (WAL) - Упреждающее журналирование является ключевым методом обеспечения требований ACID. WAL позволяет обеспечить сброс на диск записей из журнала транзакций, относящихся к изменениям данных, раньше того, как будут сброшены на диск сами эти изменённые страницы данных.

Служба теневого копирования тома (Volume Shadow Copy) избавляет от необходимости каждый раз обращаться к старой резервной копии данных для восстановления перезаписанного или удаленного файла. Volume Shadow Copy позволяет создавать копию тома и сохранять ее на диске несколько раз в сутки в указанные часы. Служба не является альтернативой резервного копирования на внесистемное внешнее хранилище, но удачно дополняет его. Разрешено создавать только теневые копии целых томов, а не отдельных файлов. Будучи активизированными, они позволяют администратору и пользователям извлекать копии своих файлов, сохраненных в определенные часы в течение рабочего дня, позволяя снизить количество восстановлений, выполняемых с целью возврата отдельного файла

Под транзакцией понимается неделимая с точки зрения воздействия на БД последовательность операторов манипулирования данными (чтения, удаления, вставки, модификации) такая, что либо результаты всех операторов, входящих в транзакцию, отображаются в БД, либо воздействие всех этих операторов полностью отсутствует.

Св-ва транзакций:

Атомарность - при завершении транзакции оператором COMMIT результаты гарантированно фиксируются во внешней памяти (смысл слова commit - "зафиксировать" результаты транзакции); при завершении транзакции оператором ROLLBACK результаты гарантированно отсутствуют во внешней памяти (смысл слова rollback - ликвидировать результаты транзакции).

Согласованность – по окончанию транзакции целостность должна быть установлена, но в ходе выполнения транзакции целостность может временно нарушаться.

Изолированность означает, что параллельно выполняющиеся транзакции не мешают друг другу.

Долговечность означает, что все подтвержденные в ходе выполнения изменения должны быть внесены в базу данных даже в случае сбоев системы.

Журнализация изменений - функция СУБД, которая сохраняет информацию, необходимую для восстановления базы данных в предыдущее консистентное состояние в случае логических или физических отказов.

В простейшем случае журнализация изменений заключается в последовательной записи во внешнюю память всех изменений, выполняемых в базе данных. Записывается следующая информация:

  1.  порядковый номер, тип и время изменения;
  2.  идентификатор транзакции;
  3.  объект, подвергшийся изменению (номер хранимого файла и номер блока данных в нём, номер строки внутри блока);
  4.  предыдущее состояние объекта и новое состояние объекта.

Формируемая таким образом информация называется журнал изменений базы данных. Журнал содержит отметки начала и завершения транзакции, и отметки принятия контрольной точки (см. ниже).

Связь с понятием целостности базы данных и изолированности пользователей

В многопользовательских системах с одной  базой   данных  одновременно может работать несколько  пользователей  или прикладных программ. Предельной задачей системы является обеспечение  изолированности   пользователей, т.е. создание достоверной  и  надежной иллюзии того, что каждый из  пользователей  работает с  базой   данных  в одиночку.

В  связи  со свойством сохранения  целостности   базы   данных  транзакции являются подходящими единицами  изолированности   пользователей. Действительно, если с каждым сеансом работы  пользователя  или приложений с  базой   данных  ассоциируется транзакция, то каждый  пользователь  начинает работу с согласованным состоянием  базы   данных, т.е. с таким состоянием, в котором  база   данных  могла бы находиться, даже если бы  пользователь  работал с ней в одиночку.

При соблюдении обязательного требования поддержки  целостности   базы   данных  возможно наличие нескольких уровней  изолированности  транзакций.

29 Двухуровневые модели доступа к БД: модель файлового сервера, модель удаленного доступа, модель сервера БД.

Двухуровневая модель фактически является результатом распределения пяти указанных функций между двумя процессами, которые выполняются на двух платформах: на клиенте и на сервере. В чистом виде почти никакая модель не существует, однако рассмотрим наиболее характерные особенности каждой двухуровневой модели.

Модель удаленного управления данными. Модель файлового сервера.

В этой модели презентационная логика и бизнес-логика располагаются на клиенте. На сервере располагаются файлы с данными и поддерживается доступ к файлам. Функции управления информационными ресурсами в этой модели находятся на клиенте.

В этой модели файлы базы данных хранятся на сервере, клиент обращается к серверу с файловыми командами, а механизм управления всеми информационными ресурсами, собственно база мета-данных, находится на клиенте. Запрос клиента формулируется в командах ЯМД. СУБД переводит этот запрос в последовательность файловых команд. Каждая файловая команда вызывает перекачку блока информации на клиента, далее на клиенте СУБД анализирует полученную информацию, и если в полученном блоке не содержится ответ на запрос, то принимается решение о перекачке следующего блока информации и т. д.

Перекачка информации с сервера на клиент производится до тех пор, пока не будет получен ответ на запрос клиента.

Недостатки:

  1.  высокий сетевой трафик, который связан с передачей по сети множества блоков и файлов, необходимых приложению;
  2.  узкий спектр операций манипулирования с данными, который определяется только файловыми командами;
  3.  отсутствие адекватных средств безопасности доступа к данным (защита только на уровне файловой системы).

Модель удаленного доступа к данным

В модели удаленного доступа (Remote Data Access, RDA) база данных хранится на сервере. На сервере же находится ядро СУБД. На клиенте располагается презентационная логика и бизнес-логика приложения. Клиент обращается к серверу с запросами на языке SQL.

Преимущества данной модели:

  1.  перенос компонента представления и прикладного компонента на клиентский компьютер существенно разгрузил сервер БД, сводя к минимуму общее число процессов в операционной системе;
  2.  сервер БД освобождается от несвойственных ему функций; процессор или процессоры сервера целиком загружаются операциями обработки данных, запросов и транзакций. (Это становится возможным, если отказаться от терминалов, не располагающих ресурсами, и заменить их компьютерами, выполняющими роль клиентских станций, которые обладают собственными локальными вычислительными ресурсами);
  3.  резко уменьшается загрузка сети, так как по ней от клиентов к серверу передаются не запросы на ввод-вывод в файловой терминологии, а запросы на SQL, и их объем существенно меньше. В ответ на запросы клиент получает только данные, релевантные запросу, а не блоки файлов, как в FS-модели.

Основное достоинство RDA-модели — унификация интерфейса "клиент-сервер", стандартом при общении приложения-клиента и сервера становится язык SQL.

Недостатки:

  1.  все-таки запросы на языке SQL при интенсивной работе клиентских приложений могут существенно загрузить сеть;
  2.  так как в этой модели на клиенте располагается и презентационная логика, и бизнес-логика приложения, то при повторении аналогичных функций в разных приложениях код соответствующей бизнес-логики должен быть повторен для каждого клиентского приложения. Это вызывает излишнее дублирование кода приложений;
  3. сервер в этой модели играет пассивную роль, поэтому функции управления информационными ресурсами должны выполняться на клиенте.

Модель сервера баз данных

Основу данной модели составляет механизм хранимых процедур как средство программирования SQL-сервера, механизм триггеров как механизм отслеживания текущего состояния информационного хранилища и механизм ограничений на пользовательские типы данных, который иногда называется механизмом поддержки доменной структуры.

В этой модели бизнес-логика разделена между клиентом и сервером. На сервере бизнес-логика реализована в виде хранимых процедур — специальных программных модулей, которые хранятся в БД и управляются непосредственно СУБД. Клиентское приложение обращается к серверу с командой запуска хранимой процедуры, а сервер выполняет эту процедуру и регистрирует все изменения в БД, которые в ней предусмотрены. Сервер возвращает клиенту данные, релевантные его запросу, которые требуются клиенту либо для вывода на экран, либо для выполнения части бизнес-логики, которая расположена на клиенте. Трафик обмена информацией между клиентом и сервером резко уменьшается.

И хранимые процедуры, и триггеры хранятся в словаре БД, они могут быть использованы несколькими клиентами, что существенно уменьшает дублирование алгоритмов обработки данных в разных клиентских приложениях.


30 Архитектура протокола TCP/IP и модель OSI. Уровень доступа к сети модели TCP/IP. Межсетевой, транспортный и прикладной уровень модели TCP/IP. Классы IP-адресов.

Стек протоколов TCP/IP (англ. Transmission Control Protocol/Internet Protocol) — набор сетевых протоколов разных уровней модели сетевого взаимодействия DOD, используемых в сетях. Протоколы работают друг с другом в стеке (англ. stack, стопка) — это означает, что протокол, располагающийся на уровне выше, работает «поверх» нижнего, используя механизмы инкапсуляции. Стек протоколов TCP/IP основан на модели сетевого взаимодействия DOD и включает в себя протоколы четырёх уровней: прикладного (application), транспортного (transport), сетевого (internet), уровня доступа к среде (network access).

Эталонная модель OSI, иногда называемая стеком OSI представляет собой 7-уровневую сетевую иерархию разработанную Международной организацией по стандартам (International Standardization Organization - ISO). Эта модель содержит в себе по сути 2 различных модели:

  1.  горизонтальную модель на базе протоколов, обеспечивающую механизм взаимодействия программ и процессов на различных машинах
  2.  вертикальную модель на основе услуг, обеспечиваемых соседними уровнями друг другу на одной машине

Уровень 1, физический

Физический уровень получает пакеты данных от вышележащего канального уровня и преобразует их в оптические или электрические сигналы, соответствующие 0 и 1 бинарного потока. Эти сигналы посылаются через среду передачи на приемный узел. Механические и электрические/оптические свойства среды передачи определяются на физическом уровне и включают: Тип кабелей и разъемов, Разводку контактов в разъемах, Схему кодирования сигналов для значений 0 и 1,

Уровень 2, канальный

Канальный уровень обеспечивает создание, передачу и прием кадров данных. Этот уровень обслуживает запросы сетевого уровня и использует сервис физического уровня для приема и передачи пакетов.

Уровень 3, сетевой

Сетевой уровень отвечает за деление пользователей на группы. На этом уровне происходит маршрутизация пакетов на основе преобразования MAC-адресов в сетевые адреса. Сетевой уровень обеспечивает также прозрачную передачу пакетов на транспортный уровень.

Наиболее часто на сетевом уровне используются протоколы: IP - протокол Internet, IPX - протокол межсетевого обмена

Уровень 4, транспортный

Транспортный уровень делит потоки информации на достаточно малые фрагменты (пакеты) для передачи их на сетевой уровень. Наиболее распространенные протоколы транспортного уровня включают: TCP - протокол управления передачей, NCP - Netware Core Protocol, SPX - упорядоченный обмен пакетами

Уровень 5, сеансовый

Сеансовый уровень отвечает за организацию сеансов обмена данными между оконечными машинами. Протоколы сеансового уровня обычно являются составной частью функций трех верхних уровней модели.

Уровень 6, уровень представления

Уровень представления отвечает за возможность диалога между приложениями на разных машинах. Этот уровень обеспечивает преобразование данных (кодирование, компрессия и т.п.) прикладного уровня в поток информации для транспортного уровня.

Уровень 7, прикладной

Прикладной уровень отвечает за доступ приложений в сеть. Задачами этого уровня является перенос файлов, обмен почтовыми сообщениями и управление сетью. (FTP - протокол переноса файлов, TFTP - упрощенный протокол переноса файлов).

В отличие от семиуровневой модели OSI, модель TCP/IP состоит из четырёх уровней

Уровень IV – уровень сетевого доступа (network access layer) соответствует физическому и канальному уровням модели OSI.

Уровень III - уровень межсетевого взаимодействия (internetwork layer)соответствует сетевому уровню модели OSI. На этом уровне находится маршрутизируемый протокол IP.

Уровень II - транспортный уровень (transport layer) соответствует транспортному уровню модели OSI. На транспортном уровне находится дейтаграммный протокол UDP и протокол TCP, обеспечивающий надёжную доставку.

Уровень I - прикладной уровень (application layer) выполняет функции трёх верхних уровней модели OSI. Протоколы прикладного уровня обеспечивают работу интернет-служб, таких как www, ftp и др. Прикладные протоколы используют TCP и UDP в качестве транспортных протоколов

Классы IP-адресов

IP-адрес имеет длину 4 байта и обычно записывается в виде четырех чисел, представляющих значения каждого байта в десятичной форме и разделенных точками, например, 128.10.2.30 — традиционная десятичная форма представления адреса, а 10000000 00001010 00000010 00011110 - двоичная форма представления этого же адреса.

Адрес состоит из двух логических частей — номера сети и номера узла в сети. Какая часть адреса относится к номеру сети, а какая — к номеру узла, определяется значениями первых бит адреса. Значения этих бит являются также признаками того, к какому классу относится тот или иной IP-адрес.

Если адрес начинается с 0, то сеть относят к классу А и номер сети занимает один байт, остальные 3 байта интерпретируются как номер узла в сети. Сети класса А имеют номера в диапазоне от 1 до 126. (Номер 0 не используется, а номер 127 зарезервирован для специальных целей, о чем будет сказано ниже.) Сетей класса А немного, зато количество узлов в них может достигать 224, то есть 16 777 216 узлов.

Если первые два бита адреса равны 10, то сеть относится к классу В. В сетях класса В под номер сети и под номер узла отводится по 16 бит, то есть по 2 байта. Таким образом, сеть класса В является сетью средних размеров с максимальным числом узлов 216, что составляет 65 536 узлов.

Если адрес начинается с последовательности ПО, то это сеть класса С. В этом случае под номер сети отводится 24 бита, а под номер узла — 8 бит. Сети этого класса наиболее распространены, число узлов в них ограничено 28, то есть 256 узлами.

Если адрес начинается с последовательности 1110, то он является адресом класса D и обозначает особый, групповой адрес — multicast. Если в пакете в качестве адреса назначения указан адрес класса D, то такой пакет должны получить все узлы, которым присвоен данный адрес.

Если адрес начинается с последовательности 11110, то это значит, что данный адрес относится к классу Е. Адреса этого класса зарезервированы для будущих применений.

Часть 2

1) Информационные системы. Понятие, задачи и функции ИС.

В широком смысле информационная - совокупность технического, программного и организационного обеспечения, а также персонала, предназначенная для того, чтобы своевременно обеспечивать надлежащих людей надлежащей информацией.

В узком смысле информационная система - программно-аппаратная система, предназначенная для автоматизации целенаправленной деятельности конечных пользователей, обеспечивающую, в соответствии с заложенной в нее логикой обработки, возможность получения, модификации и хранения информации.

Структура информационной системы - это взаимосвязанная совокупность ее частей, называемых обеспечивающими подсистемами:

  1.  Информационное обеспечение - совокупность единой классификации и кодирования информации, унифицированных систем документации, схем информационных потоков.
  2.  Техническое обеспечение - комплекс технических средств, предназначенных для работы информационной системы, а также соответствующая документация на эти средства и технологические процессы.
  3.  Математическое и программное обеспечение - совокупность математических методов, моделей, алгоритмов и программ для реализации целей и задач информационной системы, а также нормального функционирования комплекса технических средств.
  4.  Организационное обеспечение - совокупность методов и средств, регламентирующих взаимодействие работников с техническими средствами и между собой в процессе разработки и эксплуатации информационной системы.
  5.  Правовое обеспечение - совокупность правовых норм, определяющих создание, юридический статус и функционирование информационных систем, регламентирующих порядок получения, преобразования и использования информации.

Свойства информационной системы:

  1.  Свойство относительности устанавливает, что состав элементов, взаимосвязей, выходов, входов, целей и ограничений зависит от целей исследования.
  2.  Делимость означает, что систему можно представить состоящей из относительно самостоятельных частей (подсистем), каждая из которых может рассматриваться как система.
  3.  Свойство целостности. Подразумевает согласованность целей функционирования всей системы с целями функционирования ее подсистем и элементов.

Функции информационной системы.

Основными функциями информационной системы являются сбор, передача, хранение информации и такие операции обработки, как ввод, выборка, корректировка и выдача информации. Для операций преобразования входной информации в выходную, которые не обеспечиваются названными выше функциями, необходимо создание прикладных программ.

Задачи информационной системы:

  1.  гарантировать требуемое качество управления предприятием;
  2.  повысить оперативность и эффективность взаимодействия между подразделениями;
  3.  обеспечить управляемость качеством выпускаемой продукции;
  4.  увеличить экономическую эффективность деятельности предприятия;
  5.  создать систему статистического учета на предприятии;
  6.  осуществлять прогноз развития предприятия;
  7.  создать систему стратегического и оперативного планирования, систему прогнозирования.
  8.  
    Классификация информационных систем.

В широком смысле информационная система есть совокупность технического, программного и организационного обеспечения, а также персонала, предназначенная для того, чтобы своевременно обеспечивать надлежащих людей надлежащей информацией.

В узком смысле информационная система - программно-аппаратная система, предназначенная для автоматизации целенаправленной деятельности конечных пользователей, обеспечивающую, в соответствии с заложенной в нее логикой обработки, возможность получения, модификации и хранения информации .

По степени распределённости отличают:

  1.  настольные (desktop), или локальные ИС, в которых все компоненты (БД, СУБД, клиентские приложения) находятся на одном компьютере;
  2.  распределённые (distributed) ИС, в которых компоненты распределены по нескольким компьютерам.

Распределённые ИС разделяют на:

  1.  файл-серверные ИС (ИС с архитектурой «файл-сервер»);
  2.  клиент-серверные ИС (ИС с архитектурой «клиент-сервер»).

В файл-серверных ИС база данных находится на файловом сервере, а СУБД и клиентские приложения находятся на рабочих станциях.

В клиент-серверных ИС база данных и СУБД находятся на сервере, а на рабочих станциях находятся клиентские приложения.

Клиент-серверные ИС разделяют на 

  1.  В двухзвенных ИС всего два типа «звеньев»: сервер баз данных, на котором находятся БД и СУБД, и рабочие станции, на которых находятся клиентские приложения. Клиентские приложения обращаются к СУБД напрямую. В многозвенных (multi-tier) ИС добавляются промежуточные «звенья»: серверы приложений (application servers). Пользовательские клиентские приложения не обращаются к СУБД напрямую, они взаимодействуют с промежуточными звеньями.

По степени автоматизации ИС делятся на:

  1.  автоматизированные: информационные системы, в которых автоматизация может быть неполной (то есть требуется постоянное вмешательство персонала);
  2.  автоматические: автоматизированные ИС, в которых автоматизация является полной, то есть вмешательство персонала не требуется или требуется только эпизодически.

По характеру обработки данных ИС делятся на:

  1.  информационно-справочные, или информационно-поисковые ИС, в которых нет сложных алгоритмов обработки данных, а целью системы является поиск и выдача информации в удобном виде;
  2.  ИС обработки данных, или решающие ИС, в которых данные подвергаются обработке по сложным алгоритмам. К таким системам в первую очередь относят автоматизированные системы управления и системы поддержки принятия решений.

По сфере применения

Перечислять все эти типы не имеет смысла, так как количество предметных областей велико, но можно указать в качестве примера следующие типы ИС:

  1.  По охвату задач (масштабности)
  2.  Персональная ИС предназначена для решения некоторого круга задач одного человека.
  3.  Групповая ИС ориентирована на коллективное использование информации членами рабочей группы или подразделения.
  4.  Корпоративная ИС в идеале охватывает все информационные процессы целого предприятия, достигая их полной согласованности, безызбыточности и прозрачности. Такие системы иногда называют системами комплексной автоматизации предприятия.


3)Экономические информационные системы, Понятие, структура, классификация

Экономическая информационная система - система, функционирование которой во времени заключается в сборе, хранении, обработке и распространении информации о деятельности какого-либо экономического объекта реального мира.

Свойства экономических информационных систем:

  1.  они динамичны, постоянно развиваются, могут быть подвергнуты анализу;
  2.  при их проектировании используется принцип системного подхода, предполагающий наличие и учет большого числа связанных между собой системных элементов.

Структура

В процессе декомпозиции компонентов ЭИС выделяют: функциональные и обеспечивающие части.

Функциональные – ряд подсистем которые зависят от особенностей той или иной ЭИС. Эти подсистемы разделяются по определенному признаку (функциональному или структурному) и объединяют в себе соответствующие комплексы задач управления.

Обеспечивающая часть ЭИС состоит: информационного, программного, математического, технического, правового, лингвистического, эргономического метрологических частей.

В состав информационного обеспечения входит внемашиная и внутримашинное обеспечение. (внемашиное обеспечение составляет: классификаторы технико-экономической информации, нормативно справочная информация, методические материалы организации и использования перечисленных компонентов. Внутримашиное инф обеспечение – информационная база и СУБД, программное обеспечение – совокупность программ реализующих цели и задачи ЭИС)

В состав программных средств: общесистемные, прикладное обеспечение, инструктивно – методические материалы по применению средств программного обеспечения.

Математическое обеспечение включает: совокупность методов решения задач управления, моделей, алгоритмов обработки информации.

Техническое обеспечение включает весь комплекс технических средств обеспечивающих работу системы т.е. технические средства сбора, регистрации, передачи, обработки, отображения, размножения информации.

Организационно- методическое обеспечение представляет совокупность документов определяющих организационную структуру документа и систем автоматизации для выполнения конкретно автоматизируемых функций.

Правовое обеспечение включает систему нормативно – правовых документов которые должны четко определять права и обязаности специалистов в условиях функционирования ЭИС.

Лингвистическое обеспечение представляет совокупность языков средств для формализации естественного языка.  

Классификация ЭИС

  1.  по типу объекта управления (ИС управления технологическим процессом, ИС организационного управления);
  2.  по степени интеграции (локальные, интегрированные);
  3.  по уровню автоматизации управления (информационно-справочные системы, системы обработки данных, информационно-советующие системы, системы принятия решений, экспертные системы);
  4.  по уровню управления (информационные системы управления предприятием, корпорацией, отраслью);
  5.  по характеру протекания технологических процессов на объекте управления (автоматизированная система управления дискретным производством, автоматизированная система управления непрерывным производством).

4)Состав информационной системы.

В широком смысле информационная система есть совокупность технического, программного и организационного обеспечения, а также персонала, предназначенная для того, чтобы своевременно обеспечивать надлежащих людей надлежащей информацией.

В узком смысле информационная система - программно-аппаратная система, предназначенная для автоматизации целенаправленной деятельности конечных пользователей, обеспечивающую, в соответствии с заложенной в нее логикой обработки, возможность получения, модификации и хранения информации.

Функциональные подсистемы реализуют и поддерживают модели, методы и алгоритмы получения управляющей информации. Состав функциональных подсистем весьма разнообразен и зависит от предметной области использования информационной системы, специфики хозяйственной деятельности объекта, управления.

В состав обеспечивающих подсистем обычно входят:

  1.  информационное обеспечение — методы и средства построения информационной базы системы, включающее системы классификации и кодирования информации, унифицированные системы документов, схемы информационных потоков, принципы и методы создания баз данных;
  2.  техническое обеспечение — комплекс технических средств, задействованных в технологическом процессе преобразования информации в системе. В первую очередь это вычислительные машины, периферийное оборудование, аппаратура и каналы передачи данных;
  3.  программное обеспечение включает в себя совокупность программ регулярного применения, необходимых для решения функциональных задач, и программ, позволяющих наиболее эффективно использовать вычислительную технику, обеспечивая пользователям наибольшие удобства в работе;
  4.  математическое обеспечение — совокупность математических методов, моделей и алгоритмов обработки информации, используемых в системе;
  5.  лингвистическое обеспечение — совокупность языковых средств, используемых в системе с целью повышения качества ее разработки и облегчения общения человека с машиной.

Организационные подсистемы по существу относятся также к обеспечивающим подсистемам, но направлены в первую очередь на обеспечение эффективной работы персонала, и поэтому они могут быть выделены отдельно. К ним относятся:

  1.  кадровое обеспечение — состав специалистов, участвующих в создании и работе системы, штатное расписание и функциональные .обязанности;
  2.  эргономическое обеспечение — совокупность методов и средств, используемых при разработке и функционировании информационной системы, создающих оптимальные условия для деятельности персонала, для быстрейшего освоения системы;
  3.  правовое обеспечение — совокупность правовых норм, регламентирующих создание и функционирование информационной системы, порядок получения, преобразования и использования информации;
  4.  организационное обеспечение — комплекс решений, регламентирующих процессы создания и функционирования как системы в целом, так и ее персонала.


  1.  Реинжиниринг бизнес процессов. Базовые правила проведения реинжиниринга. Базовые положения методологии IDEF

реинжиниринг бизнес-процессов - это "фундаментальное переосмысление и радикальное перепроектирование бизнес-процессов для достижения конкретных улучшений в основных показателях деятельности предприятия".

Основные правила:

  1.  Несколько работ объединяются в одну (горизонтальное сжатие процесса).
  2.  Исполнители принимают самостоятельные решения (вертикальное сжатие процесса).
  3.  Шаги процесса выполняются в естественном порядке (делинеаризация процесса).
  4.  Процессы имеют различные варианты исполнения (выделение версий процессов).
  5.  Работа выполняется там, где это наиболее целесообразно (перераспределение процессов между подсистемами).
  6.  Уменьшение проверок и управляющих воздействий.
  7.  Минимизация согласований.
  8.  Уполномоченный менеджер обеспечивает единую точку контакта.
  9.  Преобладает смешанный (централизованный / децентрализованный) подход.

Этапы эффективного реинжиниринга.

  1.  Выбор бизнес – процесса для реинжиниринга.
  2.  Понимание процесса: 1 – определение границ; 2- определение требований потребителей к процессу; 3 – измерение процесса; 4 - разработка видения нового процесса.
  3.  Подробное описание нового процесса.
  4.  Разработка новой оргструктуры.

Базовые положения методологии IDEF-методы описания для интегрированного автоматизированного производства. Принципиальным требованием при разработке рассматриваемого семейства методологий было обеспечение возможности организации эффективного обмена информацией между всеми участниками программы на базе высокоэффективного языка, применение которого позволяет исследовать структуру, параметры и характеристики процессов в производственно-технических и организационно-экономических системах не только для описания повседневной деятельности предприятия, но и для планирования изменений.

В настоящее время общая методология IDEF включает ряд частных методологий для моделирования систем, в том числе:

  1.  IDEF0 - методология функционального моделирования используется для создания функциональной модели (отображающая структуру, процессы и функции системы, в виде набора взаимосвязанных функций, а также потоки информации и материальных объектов, преобразуемые этими функциями
  2.  IDEF1 - методология информационного моделирования, применяется для построения информационной модели, отображающей структуру и содержание информационных потоков внутри системы, необходимых для поддержки функций системы
  3.  IDEF2 - методология динамического моделирования развития систем, позволяющая создавать динамическую модель меняющихся во времени поведения функций, информации и ресурсов системы.
  4.  IDEF3 - методология моделирования процессов, происходящих в системе, предназначенная для создания сценариев и описания последовательности операций для каждого процесса
  5.  IDEF4 - методология объектно-ориентированного проектирования и анализа систем.
  6.  IDEF5 - методология определения онтологий (словарей) исследования сложных систем. С помощью словаря терминов и правил позволяет описать онтологию системы.
  7.  IDEF9 - методологии моделирования требований.

Базовые положения IDEF:

  1.  Верхний уровень модели должен отражать только контекст системы — взаимодействие моделируемого единственным контекстным процессом предприятия с внешним миром.
  2.  На втором уровне модели должны быть отражены основные виды деятельности (тематически сгруппированные бизнес-процессы) предприятия и их взаимосвязи. В случае большого их количества некоторые из них можно вынести на третий уровень модели. Но в любом случае под виды деятельности необходимо отводить не более двух уровней модели.
  3.  Дальнейшая детализация бизнес-процессов осуществляется посредством бизнес-функций — совокупностей операций, сгруппированных по определенным признакам. Бизнес-функции детализируются с помощью элементарных бизнес-операций.
  4.  Описание элементарной бизнес-операции осуществляется посредством задания алгоритма ее выполнения.


  1.  Метод функционального моделирования SADT.

Метод SADT разработан Дугласом Россом в 1973 г. Данный метод успешно использовался в военных, промышленных и коммерческих организациях США для решения широкого круга задач, среди которых - долгосрочное и стратегическое планирование, автоматизированное производство и проектирование, разработка ПО для оборонных систем, управление финансами и материально-техническим снабжением и др.

Метод SADT представляет собой совокупность правил и процедур, предназначенных для построения функциональной модели объекта какой-либо предметной области.

Функциональная модель SADT отображает функциональную структуру объекта, т.е. производимые им действия и связи между этими действиями.

Основные элементы этого метода основываются на следующих концепциях:

• графическое представление блочного моделирования. Графика блоков и дуг SADT-диаграммы отображает функцию в виде блока, а интерфейсы входа-выхода представляются дугами, соответственно входящими в блок и выходящими из него. Взаимодействие блоков друг с другом описывается посредством интерфейсных дуг, выражающих "ограничения", которые, в свою очередь, определяют, когда и каким образом функции выполняются и управляются;

• строгость и точность. Выполнение правил SADT требует достаточной строгости и точности, не накладывая в то же время чрезмерных ограничений на действия аналитика. Правила SADT включают: ограничение количества блоков на каждом уровне декомпозиции (правило 3—6 блоков), связность диаграмм (номера блоков), уникальность меток и наименований (отсутствие повторяющихся имен), синтаксические правила для графики (блоков и дуг), разделение входов и управлений (правило определения роли данных);

• отделение организации от функции, т.е. исключение влияния административной структуры организации на функциональную модель.

Метод SADT может использоваться для моделирования самых разнообразных систем и определения требований и функций с последующей разработкой информационной системы, удовлетворяющей этим требованиям и реализующей эти функции. В существующих системах метод SADT может применяться для анализа функций, выполняемых системой, и указания механизмов, посредством которых они осуществляются.

Результатом применения метода SADT является модель, которая состоит из диаграмм, фрагментов текстов и глоссария, имеющих ссылки друг на друга. Диаграммы — главные компоненты модели, все функции организации и интерфейсы на них представлены как блоки и дуги соответственно. Место соединения дуги с блоком определяет тип интерфейса. Управляющая информация входит в блок сверху, в то время как входная информация, которая подвергается обработке, показана с левой стороны блока, а результаты (выход) показаны с правой стороны. Механизм (человек или автоматизированная система), который осуществляет операцию, представляется дугой, входящей в блок снизу.


  1.  Методика IDEF0 описания функциональных систем SADT. Функциональный блок, интерфейсная дуга, декомпозиция, глоссарий

IDEF — методологии семейства ICAM (Integrated Computer-Aided Manufacturing) для решения задач моделирования сложных систем, позволяет отображать и анализировать модели деятельности широкого спектра сложных систем в различных разрезах. При этом широта и глубина обследования процессов в системе определяется самим разработчиком, что позволяет не перегружать создаваемую модель излишними данными.

Функциональный блок обозначает определенную функцию в рамках рассматриваемой системы и в графическом виде обозначается прямоугольником. Каждая из четырех сторон этого прямоугольника имеет свое значение: левая сторона – вход, верхняя сторона – управление, нижняя сторона – механизм и правая сторона – выход.

Интерфейсная дуга обозначает элемент системы, который обрабатывается функциональным блоком или оказывает некоторое влияние на выполнение блоком своей функции. Графически интерфейсная дуга изображается в виде однонаправленной стрелки. В зависимости от того, к какой из сторон блока примыкает интерфейсная дуга, она носит название входящей, исходящей, управляющей или дуги механизма. Началом и концом каждой дуги могут быть только функциональные блоки, при этом началом может быть только выходная сторона блока, а концом – любые другие. При построении моделей функционирования предприятия входящими и исходящими дугами могут обозначаться финансовые потоки, материальные потоки (товары, сырье и др.), потоки информации (документы, устные распоряжения и др.) и ресурсы (персонал, оборудование и др.). Управляющими дугами обозначаются только объекты, относящиеся к потокам информации, а дугами механизмов – только ресурсы.

 Декомпозиция предполагает разбиение сложного процесса на составные части. Уровень детализации процесса определяется непосредственно разработчиком модели. В результате общая модель процесса представляется в виде иерархической структуры отдельных диаграмм, что делает ее более обозримой. Модель IDEF0 всегда начинается с представления процесса как единого функционального блока с интерфейсными дугами, выходящими за пределы рассматриваемой области. Такая диаграмма называется контекстной. В пояснительном тексте к контекстной диаграмме должно быть указано краткое описание цели построения диаграммы и определена так называемая точка зрения. Цель определяет те области деятельности предприятия, на которые необходимо обратить внимание в первую очередь. Например, модель, построенная с целью оптимизации процесса продаж компании, может существенно отличаться от модели, разработанной с целью повышения эффективности управления персоналом.

Точка зрения определяет направленность и уровень детализации разрабатываемой модели. Ее четкая фиксация позволяет упростить модель, исключив детализацию элементов, не являющихся существенными в данном случае. Например, функциональные модели одного и того же предприятия с точки зрения коммерческого директора и, скажем, руководителя службы безопасности будут явно отличаться по направленности их детализации. В процессе декомпозиции функциональные блоки диаграммы верхнего уровня детализируются на диаграмме следующего уровня.

Глоссарием называется набор определений, ключевых слов, повествовательных изложений и др., характеризующий объекты, отображенные на диаграмме. Глоссарий обеспечивает включение в диаграммы IDEF необходимой дополнительной информации. Например, для управляющей интерфейсной дуги «распоряжение об оплате» глоссарий может содержать перечень полей соответствующего дуге документа, необходимый набор виз и т.д


  1.  Этапы разработки АИС

С позиций трансформации бизнес-модели в объекты базы данных и приложения можно выделить следующие основные этапы разработки АИС:

1. Разработка и анализ бизнес-модели

Определяются основные задачи АИС, проводится декомпозиция задач по модулям и определяются функции с помощью которых решаются эти задачи. Описание функций осуществляется на языке:

•  производственных требований (описание процессов предметной области);

•  функциональных требований (описание форм обрабатываемых документов);

•  технических требований (аппаратное, программное, лингвистическое обеспечение АИС).

Исследование бизнес-процессов банка или предприятия - необходимо выяснить, кому и почему выгодно выполнять те или иные процессы, имеющие место.

        Метод решения : Функциональное моделирование.

        Результат:

•  концептуальная модель АИС, состоящая из описания предметной области, ресурсов и потоков данных, перечень требований и ограничений к технической реализации АИС;

•  аппаратно-технический состав создаваемой АИС.

2. Формализация бизнес-модели, разработка логической модели бизнес-процессов

Разработанная концептуальная модель формализуется, т.е. воплощается в виде логической модели АИС.

       Метод решения : Разработка CASE-диаграмм, диаграмм "сущность-связь" (ERD - Entity-Reationship Diagram).

      Результат : Разработанное информационное обеспечение АИС - схемы и структуры данных для всех уровней модульности АИС, документация по логической структуре АИС, сгенерированные скрипты для создания объектов БД.

3. Выбор лингвистического обеспечения, разработка программного обеспечения АИС

Разработка АИС: выбирается лингвистическое обеспечение (среда разработки - инструментарий), проводится разработка программного и методического обеспечения. Разработанная на втором этапе логическая схема воплощается в реальные объекты, при этом логические схемы реализуются в виде объектов базы данных, а функциональные схемы - в пользовательские формы и приложения.

         Метод решения: Разработка программного кода с использованием выбранного инструментария.

        Результат: Работоспособная АИС.

4. Тестирование и отладка АИС

На данном этапе осуществляется корректировка информационного, аппаратного, программного обеспечения, проводится разработка методического обеспечения (документации разработчика, пользователя) и т.п.

Результат:

•  оптимальный состав и эффективное функционирование АИС.

•  комплект документации: разработчика, администратора, пользователя.

5. Эксплуатация и контроль версий.

Особенность АИС созданных по архитектуре <клиент сервер> является их многоуровневость и многомодульность, поэтому при их эксплуатации и развитии на первое место выходят вопросы контроля версий, т.е. добавление новых и развитие старых модулей с выводом из эксплуатации старых. Например, если ежедневный контроль версий не ведется, то в как показала практика, БД АИС за год эксплуатации может насчитывать более 1000 таблиц, из которых эффективно использоваться будет лишь 20-30%.

Результат: Наращиваемость и безизбыточный состав гибкой, масштабируемой АИС.


  1.  Проектирование ИС. Этапы и стандарты.

1. Этап Анализа и определения требований Происходит определение и формулирование детальных требований к ИС. На данном этапе определяются бизнес функции ИС, которые она должна выполнять, выделяются наиболее приоритетные из них, требующие проработки в первую очередь, описываются информационные потребности Заказчика. Определение требований выполняется специалистами AbrisSoft в тесном взаимодействии со специалистами Заказчика. Производится оценка масштаба проекта, разрабатывается предварительный план-график для выполнения каждого последующего этапа.

2. Этап Проектирования Выполняется преобразование требований в детальные спецификации ИС. Строятся диаграммы "сущность-связь" (ER диаграммы), производится анализ сущностей. Уточняются и дополняются требования к ИС, которые не были выявлены на предыдущем этапе. При необходимости, для каждого элементарного процесса создается частичный прототип: экран, диалог, отчет. Устраняются неясности и неоднозначности. Определяются требования разграничения доступа к данным, набор необходимой документации по ИС.

3. Этап Создания (Разработки) Начинается непосредственное создание и тестирование приложений ИС. Заказчик на этапе создания может оценивать полученные результаты и вносить коррективы, если в процессе разработки система перестает удовлетворять определенным ранее требованиям. Тестирование ИС осуществляется непосредственно в процессе разработки. Завершается физическое проектирование системы: определяется необходимость распределения данных; производится анализ использования данных и физическое проектирование базы данных; определяются окончательные требования к аппаратным ресурсам и способы увеличения производительности ИС; завершается разработка документации проекта.

4. Этап Передачи в Эксплуатацию На данном этапе производится обучение пользователей, организационные изменения и параллельно, с внедрением новой ИС, осуществляется работа с существующей системой до полного внедрения новой. Производится приемочное тестирование ИС. В течении периода, обусловленного договором с Заказчиком, специалисты AbrisSoft осуществляют поддержку работы ИС.

Стандарт проектирования должен устанавливать:

-набор необходимых моделей (диаграмм) на каждой стадии проектирования и степень их детализации;

-правила фиксации проектных решений на диаграммах, в том числе: правила именования объектов (включая соглашения по терминологии), набор атрибутов для всех объектов и правила их заполнения на каждой стадии, правила оформления диаграмм, включая требования к форме и размерам объектов, и т. д.;

-требования к конфигурации рабочих мест разработчиков, включая настройки операционной системы, настройки CASE-средств, общие настройки проекта и т. д.;

-механизм обеспечения совместной работы над проектом, в том числе: правила интеграции подсистем проекта, правила поддержания проекта в одинаковом для всех разработчиков состоянии (регламент обмена проектной информацией, механизм фиксации общих объектов и т.д.), правила проверки проектных решений на непротиворечивость и т. Д.

Стандарт оформления проектной документации должен устанавливать:

-комплектность, состав и структуру документации на каждой стадии проектирования;

требования к ее оформлению (включая требования к содержанию разделов, подразделов, пунктов, таблиц и т.д.),

-правила подготовки, рассмотрения, согласования и утверждения документации с указанием предельных сроков для каждой стадии;

-требования к настройке издательской системы, используемой в качестве встроенного средства подготовки документации;

-требования к настройке CASE-средств для обеспечения подготовки документации в соответствии с установленными требованиями.

Стандарт интерфейса пользователя должен устанавливать:

-правила оформления экранов (шрифты и цветовая палитра), состав и расположение окон и элементов управления;

-правила использования клавиатуры и мыши;    -правила обработки реакции пользователя. -правила оформления текстов помощи; -перечень стандартных сообщений;


10 Технология, методы, классификация, средства

Методологии, технологии и инструментальные средства проектирования (CASE-средства) составляют основу проекта любой ИС. Методология реализуется через конкретные технологии и поддерживающие их стандарты, методики и инструментальные средства, которые обеспечивают выполнение процессов ЖЦ.

Метод проектирования включает совокупность трёх составляющих: пошаговой процедуры, определяющей последовательность технологических операций проектирования(рис), критериев и правил, используемых для оценки результатов выполнения технологических операций; нотаций (графических и текстовых средств), используемых для описания проектируемой системы.

Технологические инструкции, составляющие основное содержание технологии, должны состоять из описания последовательности технологических операций, условий, в зависимости от которых выполняется та или иная операция, и описаний самих операций.

Реальное применение любой технологии проектирования, разработки и сопровождения ИС в конкретной организации и конкретном проекте невозможно без выработки ряда стандартов (правил, соглашений), которые должны соблюдаться всеми участниками проекта. К таким стандартам относятся следующие: стандарт проектирования; стандарт оформления проектной документации; стандарт пользовательского интерфейса.

Под средствами проектирования информационных систем (СП ИС) будем понимать комплекс инструментальных средств, обеспечивающих в рамках выбранной методологии проектирования поддержку полного жизненного цикла (ЖЦ) ИС, который включает в себя, как правило, стратегическое планирование, анализ, проектирование, реализацию, внедрение и эксплуатацию. Каждый этап характеризуется определенными задачами и методами их решения, исходными данными, полученными на предыдущем этапе, и результатами.

Современные СП могут быть разделены на две большие категории. Первую составляют CASE- системы (как независимые (upper CASE), так и интегрированные с СУБД), обеспечивающие проектирование БД и приложений в комплексе с интегрированными средствами разработки приложений "клиент-сервер" (например, Westmount I-CASE+Uniface, Designer/2000+Developer/2000). Их основное достоинство заключается в том, что они позволяют разрабатывать всю ИС целиком (функциональные спецификации, логику процессов, интерфейс с пользователем и базу данных), оставаясь в одной технологической среде. Инструменты этой категории, как правило, обладают существенной сложностью, широкой сферой применения и высокой гибкостью.

Вторую категорию составляют собственно средства проектирования БД, реализующие ту или иную методологию, как правило, "сущность-связь" ("entity-relationship") и рассматриваемые в комплексе со средствами разработки приложений. К средствам этой категории можно отнести такие, как SILVERRUN+JAM, ERwin/ERX+PowerBuilder и др.

Помимо указанных категорий, СП можно классифицировать по следующим признакам:

  1.  степени интегрированности: (отдельные локальные средства, набор частично интегрированных средств, охватывающих большинство этапов жизненного цикла ИС и полностью интегрированные средства, связанные общей базой проектных данных - репозиторием);
  2.  применяемым методологиям и моделям систем и БД;
  3.  степени интегрированности с СУБД;
  4.  степени открытости; доступным платформам.

11) UML. Виды диаграмм

UML (англ. Unified Modeling Language — унифицированный язык моделирования) — язык графического описания для объектного моделирования в области разработки программного обеспечения. UML является языком широкого профиля, это открытый стандарт, использующий графические обозначения для создания абстрактной модели системы, называемой UML-моделью. UML был создан для определения, визуализации, проектирования и документирования в основном программных систем.

  1.  Диаграмма классов
  2.  Диаграмма компонентов
  3.  Диаграмма композитной/составной структуры
  4.  Диаграмма развёртывания
  5.  Диаграмма объектов
  6.  Диаграмма пакетов
  7.  Диаграмма деятельности
  8.  Диаграмма автомата
  9.  Диаграмма вариантов использования
  10.  Диаграммы коммуникации и последовательности
  11.  Диаграмма обзора взаимодействия
  12.  Диаграмма синхронизации

Диаграмма прецедентов

Эктор (actor) - это множество логически связанных ролей, исполняемых при взаимодействии с прецедентами или сущностями (система, подсистема или класс). Эктором может быть человек или другая система, подсистема или класс, которые представляют нечто вне сущности.

Прецедент (use-case) - описание отдельного аспекта поведения системы с точки зрения пользователя.

цели создания диаграмм прецедентов:

определение границы и контекста моделируемой предметной области на ранних этапах проектирования;

формирование общих требований к поведению проектируемой системы;

разработка концептуальной модели системы для ее последующей детализации;

подготовка документации для взаимодействия с заказчиками и пользователями системы

Диаграмма классов                      Диаграмма объектов       Диаграмма последовательностей   

Диаграмма последовательностей отображает взаимодействие объектов в динамике.


12) Диаграммы "Сущность – связь"

Цель моделирования данных - обеспечить разработчика ЭИС концептуальной схемой базы данных в форме одной модели или нескольких локальных моделей, которые может быть относительно легко отображены в любую систему баз данных.

Наиболее распространенным средством моделирования данных являются диаграммы "сущность-связь" (ERD).

Диаграммы "сущность-связь" (ERD) предназначены для разработки моделей данных и обеспечивают стандартный способ определения данных и отношений между ними.

Эти диаграммные техники используются, прежде всего, для проектирования реляционных баз данных (хотя также могут с успехом применяться и для моделирования иерархических и сетевых баз данных).

Диаграммы "сущность-связь" включают:

•  сущности;

•  атрибуты;

•  связи.

Сущность (Entity) - любой объект, событие или концепция, имеющие существенное значение для предметной области, и информация о которых должна сохраняться.

Каждая сущность является множеством подобных объектов, называемых экземплярами . Каждый экземпляр индивидуален и должен отличаться от остальных.

Атрибут (Attribute) - любая характеристика сущности, значимая для рассматриваемой предметной области. Атрибут предназначен для квалификации, идентификации, классификации, количественной характеристики или выражения состояния сущности.

Каждая сущность может обладать любым количеством связей с другими сущностями. Связь (Relationship) - поименованное логическое соотношение между двумя сущностями, значимое для рассматриваемой предметной области.

Сущность является независимой , если каждый экземпляр ее может быть однозначно идентифицирован без определения его отношений с другими сущностями. Независимая сущность изображается прямоугольником с четко выраженными углами. Сущность является зависимой , если однозначная идентификация экземпляра сущности зависит от его отношения к другой сущности. Зависимая сущность изображается прямоугольником со скругленными углами.

Первичный ключ (Primary Key) - это атрибут или группа атрибутов, однозначно идентифицирующих экземпляр сущности. На диаграмме первичные ключи размещаются выше горизонтальной линии. Ключ может быть сложным, т.е. состоять из нескольких атрибутов.

Альтернативный ключ (Alternate Key) - потенциальный ключ, не ставший первичным. На диаграмме альтернативный ключ обозначается AK n . m , где n - порядковый номер ключа, m - порядковый номер атрибута в ключе.

Внешние ключи (Foreign Key) создаются автоматически, когда сущности соединяются связью (миграция ключа). Связи между таблицами реляционной БД представляются одинаковыми ключами в таблицах (внешними ключами).

Связи (логические отношения между сущностями) именуются глаголами или глагольными фразами. Имена связей выражают некоторые ограничения или бизнес-правила и облегчают чтение диаграмм.

На логическом уровне можно установить:

•  идентифицирующую связь один-ко-многим;

•  неидентифицирующую связь один-ко-многим;

•  связь многие-ко-многим.

13) Модели жизненного цикла ИС.

Модель жизненного цикла ИС — структура, определяющая последовательность выполнения и взаимосвязи процессов, действий и задач на протяжении жизненного цикла. Модель жизненного цикла зависит от специфики, масштаба и сложности проекта и специфики условий, в которых система создается и функционирует.

Модель ЖЦ ИС включает в себя:  1)стадии;   2)результаты выполнения работ на каждой стадии; 3)ключевые события — точки завершения работ и принятия решений.

Модель жизненного цикла отражает различные состояния системы, начиная с момента возникновения необходимости в данной ИС и заканчивая моментом ее полного выхода из употребления.

  1.  Каскадная модель предусматривает последовательное выполнение всех этапов проекта в строго фиксированном порядке. Переход на следующий этап означает полное завершение работ на предыдущем этапе.
  2.  Поэтапная модель с промежуточным контролем Разработка ИС ведется итерациями с циклами обратной связи между этапами. Межэтапные корректировки позволяют учитывать реально существующее взаимовлияние результатов разработки на различных этапах; время жизни каждого из этапов растягивается на весь период разработки.
  3.  Спиральная модель На каждом витке спирали выполняется создание очередной версии продукта, уточняются требования проекта, определяется его качество, и планируются работы следующего витка. Особое внимание уделяется начальным этапам разработки - анализу и проектированию, где реализуемость тех или иных технических решений проверяется и обосновывается посредством создания прототипов (макетирования).


14) Жизненный цикл программы ISO/IEC 12207

Данный стандарт определяет жизненный цикл как структуру декомпозиции работ. Детализация, техники и метрики проведения работ – вопрос программной инженерии. Организация последовательности работ – модель жизненного цикла. Совокупность моделей, процессов, техник и организации проектной группы задаются методологией.

Основные процессы жизненного цикла

Заказ

Поставка

Разработка

Эксплуатация

Сопровождение

Вспомогательные процессы жизненного цикла

Документирование

Управление конфигурацией

Обеспечение качества

Верификация

Аттестация

Совместный анализ

Аудит

Решение проблем

Организационные процессы жизненного цикла

Управление

Создание инфраструктуры

Усовершенствование

Обучение

Стандартом определены 74 вида деятельности, связанной с разработкой и поддержкой ПО. Приобретение ПО включает такие деятельности, как инициация приобретения, подготовка запроса предложений, подготовка контракта, анализ поставщиков, получение ПО и завершение приобретения.

Разработка ПО включает развертывание процесса разработки, анализ системных требований, проектирование программно-аппаратной системы в целом, анализ требований к ПО, проектирование архитектуры ПО, детальное проектирование, кодирование и отладочное тестирование, интеграцию ПО, квалификационное тестирование ПО, системную интеграцию, квалификационное тестирование системы, развертывание (установку или инсталляцию) ПО, поддержку процесса получения ПО.

Поддержка ПО включает развертывание процесса поддержки, анализ возникающих проблем и необходимых изменений, внесение изменений, экспертизу и передачу измененного ПО, перенос ПО с одной платформы на другую, изъятие ПО из эксплуатации.

Управление проектом включает запуск проекта и определение его рамок, планирование, выполнение проекта и надзор за его выполнением, экспертизу и оценку проекта, свертывание проекта.

Каждый вид деятельности нацелен на решение одной или нескольких задач (tasks). Всего определено 224 различные задачи. Например:

Развертывание процесса разработки состоит из определения модели жизненного цикла, документирования и контроля результатов отдельных работ, выбора используемых стандартов, языков, инструментов и пр.


15) Жизненный цикл ЭИС ISO/IEC серии 15288

Объективные изменения при создании современных систем, связанные с повсеместным использованием информационных технологий, явились главной причиной появления международного стандарта ISO/IEC 15288 «Системная инженерия – Процессы жизненного цикла систем», предназначенного для любого рода систем, созданных человеком и состоящих из одного или нескольких следующих элементов – технические, программные средства, люди, процессы, процедуры, основные средства и природные ресурсы.

Согласно стандарту ISO/IEC серии 15288 в структуру ЖЦ следует включать следующие группы процессов:

Процессы соглашения

Процессы предприятия

Проектные процессы

Технические процессы

приобретение;

поставка

управление средой предприятия;

инвестиционное управление;

управление ЖЦ ИС;

управление ресурсами;

управление качеством.

планирование проекта;

оценка проекта;

контроль проекта;

управление рисками;

управление конфигурацией;

управление информационными потоками;

принятие решений

определение требований правообладателей;

анализ требований;

проектирование архитектуры;

реализация элементов системы;

интеграция;

верификация;

передача;

валидация;

функционирование;

техническое обслуживание;

утилизация.

Процессы предприятия управляют способностью организации приобретать и поставлять продукцию или услуги посредством запуска проектов, их поддержки и контроля. Процессы предприятия обеспечивают ресурсы и инфраструктуру, необходимые для осуществления проектов, и гарантируют достижение целей и исполнение обязательств организации по соглашениям.

Проектные процессы используются для установления и выполнения планов, оценки фактических достижений и продвижений проекта в соответствии с планами и контроля выполнения проекта вплоть до его завершения. Отдельные процессы проекта могут осуществляться в любой момент ЖЦ и на любом уровне иерархии проектов. Уровень точности и формализации, с которой осуществляются процессы проекта, определяются его сложностью и уровнем рисков.

Технические процессы используются для определения требований к системе, преобразования этих требований в эффективный продукт, позволяющий осуществлять устойчивое воспроизведение этого продукта, использовать его для обеспечения требуемых услуг, поддерживать обеспечение этими услугами и удалять продукт, когда он изымается из обращения. Технические процессы определяют совокупность работ, которые позволяют в рамках задач предприятия и проекта оптимизировать прибыли и уменьшать риски, возникающие вследствие принятия технических решений и осуществления соответствующих действий. Эти работы обеспечивают условия для того, чтобы продукт и услуги были нужными и полезными, экономически выгодными, функциональными, надежными и обладали другими качествами, необходимыми потребителям. Они также обеспечивают условия для того, чтобы продукция и услуги соответствовали ожиданиям и законодательным требованиям общества, включая требования к факторам здоровья, безопасности, защиты и экологии.

Процессы в данном международном стандарте образуют полное множество, из которого организация может конструировать модели жизненного цикла систем, соответствующие их продуктам и услугам. Организация, в зависимости от ее целей, может выбирать и применять любое приемлемое подмножество для достижения этих целей.


16 Каноническое проектирование ИС. Стадии и этапы проектирования ИС.

Организация канонического проектирования ИС ориентирована на использование главным образом каскадной модели жизненного цикла ИС. Стадии и этапы работы описаны в стандарте ГОСТ 34.601-90.

В зависимости от сложности объекта автоматизации и набора задач, требующих решения при создании конкретной ИС, стадии и этапы работ могут иметь различную трудоемкость. Допускается начинать выполнение работ следующей стадии до окончания предыдущей.

Стадии и этапы создания ИС, выполняемые организациями-участниками, прописываются в договорах и технических заданиях на выполнение работ:

Стадия 1. Формирование требований к ИС.

На начальной стадии проектирования выделяют следующие этапы работ:

  1.  обследование объекта и обоснование необходимости создания ИС;
  2.  формирование требований пользователей к ИС;
  3.  оформление отчета о выполненной работе и тактико-технического задания на разработку.

Стадия 2. Разработка концепции ИС.

  1.  изучение объекта автоматизации;
  2.  проведение необходимых научно-исследовательских работ;
  3.  разработка вариантов концепции ИС, удовлетворяющих требованиям пользователей;
  4.  оформление отчета и утверждение концепции.

Стадия 3. Техническое задание. - разработка и утверждение технического задания на создание ИС.

Стадия 4. Эскизный проект.

  1.  разработка предварительных проектных решений по системе и ее частям;
  2.  разработка эскизной документации на ИС и ее части.

Стадия 5. Технический проект.

  1.  разработка проектных решений по системе и ее частям;
  2.  разработка документации на ИС и ее части;
  3.  разработка и оформление документации на поставку комплектующих изделий;
  4.  разработка заданий на проектирование в смежных частях проекта.

Стадия 6. Рабочая документация.

  1.  разработка рабочей документации на ИС и ее части;
  2.  разработка и адаптация программ.

Стадия 7. Ввод в действие.

  1.  подготовка объекта автоматизации;
  2.  подготовка персонала;
  3.  комплектация ИС поставляемыми изделиями (программными и техническими средствами, программно-техническими комплексами, информационными изделиями);
  4.  строительно-монтажные работы;
  5.  пусконаладочные работы;
  6.  проведение предварительных испытаний;
  7.  проведение опытной эксплуатации;
  8.  проведение приемочных испытаний.

Стадия 8. Сопровождение ИС.

  1.  выполнение работ в соответствии с гарантийными обязательствами;
  2.  послегарантийное обслуживание.
  3.  

17 Типовое проектирование ИС.

Сущность: Является одной из разновидностей индустриального проектирования. Заключается в создании информационной системы из готовых типовых элементов.

Область применения: автоматизация деятельности таких объектов, для которых характерны общие правила функционирования и управления. В первую очередь, сюда относятся экономические системы, для которых характерны:

  1.  Схожая структура и правила управления;
  2.  Единые стандарты отчетности;
  3.  Схожие комплексы используемых технических и программных средств;
  4.  Единая цель существования: извлечение прибыли.

Содержание: Процесс проектирования ИС состоит из следующих основных этапов:

  1.  Разбиение проекта информационной системы на отдельные составляющие (компоненты).
  2.  Выбор и приобретения имеющихся на рынке типовых проектных решений (тиражируемых продуктов) для каждого компонента ИС.
  3.  Настройка и доработка приобретенных типовых проектных решений в соответствии с требованиями конкретной предметной области.

Условия применения: Должна быть принципиальная возможность декомпозиции информационной системы на множество составляющих компонентов (комплексов, подсистем, программных модулей и т.д.). В зависимости от уровня декомпозиции информационной системы различают следующие классы типовых проектных решений: элементные, подсистемные, объектные.

Методы типового проектирования

  1.  Элементное проектирование В качестве типового элемента используются простые ТПР (типовое проектное решение), относящиеся к отдельной задаче ИС. В этом случае ИС комплектуется как множество ТПР по отдельным разрозненным задачам. Обычно рассматривают три группы ТПР:
  2.  Типовые проектные решения, обеспечивающие оптимальный выбор и организацию технических средств;
  3.  Типовые проектные решения, относящиеся к основным задачам ИС (алгоритмы решения задач, описание входных и выходных данных, программные модули общего и специального назначения и т.д.);
  4.  Типовые проектные решения, описывающие должностные инструкции всех категорий работников, связанных с проектированием и функционированием ИС.
  5.  Подсистемное проектирование Типовыми элементами выступают пакеты прикладных программ (ППП), которые применяются для автоматизации отдельных функциональных подсистем ИС. ППП обладают следующими свойствами:
  6.  Функциональная полнота;
  7.  Минимизация внешних информационных связей;
  8.  Параметрическая настраиваемость;
  9.  Полная интеграция внутри ППП и более высокий (хотя и не полный) уровень интеграции с другими пакетами и отдельными программными продуктами.

Пример ППП: «1С: Предприятие».

  1.  Объектный метод

Идея метода заключается в создании и повторном использовании законченного (т.е. с полным набором функциональных и обеспечивающих подсистем) типового проекта для автоматизации управления объектом определенной отрасли. Например, ИС школы, ИС больницы, ИС товарного склада и т.п. Сложность применения объектного метода заключается в огромном разнообразии различных объектов, что требует от разработчиков предусматривать все возможные варианты. Современные типовые проекты должны обладать следующими свойствами:

  1.  Ориентированы для применения на объектах с высоким уровнем стабильности;
  2.  Открытость архитектуры (возможность использования на различных программно-технических платформах);
  3.  Высокий уровень масштабируемости;
  4.  Высокий уровень адаптивности (возможность конфигурирования в широких пределах).

18 Корпоративные ИС

Корпоративные информационные системы (КИС) - это интегрированные системы управления территориально распределенной корпорацией, основанные на углубленном анализе данных, широком использовании систем информационной поддержки принятия решений, электронных документообороте и делопроизводстве. КИС призваны объединить стратегию управления предприятием и передовые информационные технологии.

Корпоративная информационная система — это совокупность технических и программных средств предприятия, реализующих идеи и методы автоматизации.

Главная задача КИС - эффективное управление всеми ресурсами предприятия (материально- техническими, финансовыми, технологическими и интеллектуальными) для получения максимальной прибыли и удовлетворения материальных и профессиональных потребностей всех сотрудников предприятия.

Корпоративные информационные системы можно также разделить на два класса: финансово-управленческие и производственные.

1 Финансово-управленческие системы включают подкласс малых интегрированных систем. Такие системы предназначены для ведения учета по одному или нескольким направлениям (бухгалтерия, сбыт, склад, кадры и т.д.)- Системами этой группы может воспользоваться практически любое предприятие. Системы этого класса обычно универсальны, цикл их внедрения невелик, иногда можно воспользоваться «коробочным» вариантом, купив программу и самостоятельно установив ее на ПК.

2 Производственные системы (также называемые системами производственного управления) включают подклассы средних и крупных интегрированных систем. Они предназначены в первую очередь для управления и планирования производственного процесса. Учетные функции, хотя и глубоко проработаны, играют вспомогательную роль, и порой невозможно выделить модуль бухгалтерского учета, так как информация в бухгалтерию поступает автоматически из других модулей.

Производственные системы часто ориентированы на одну или несколько отраслей и/или типов производства: серийное сборочное (электроника, машиностроение), мелкосерийное и опытное (авиация, тяжелое машиностроение), дискретное (металлургия, химия, упаковка), непрерывное (нефтедобыча, газодобыча). Основное внимание уделяется планированию и оптимальному управлению производством.


19 Информационные технологии. Понятие. Задачи. Уровни.

Технология — это комплекс научных и инженерных знаний, реализованных в приемах труда, наборах материальных, технических,  энергетических,  трудовых факторов производства, способах их  соединения  для  создания  продукта  или услуги, отвечающих определенным требованиям.

информационная  технология  — это   комплекс   взаимосвязанных,   научных,   технологических,   инженерных дисциплин, изучающих методы эффективной  организации  труда  людей,  занятых обработкой  и  хранением  информации;  вычислительную   технику   и   методы организации и взаимодействия с людьми и производственным  оборудованием,  их практические  приложения,  а  также  связанные  со  всем  этим   социальные, экономические и культурные проблемы. 

Информационная технология, как и любая другая, должна отвечать следующим требованиям:

  1.  обеспечивать высокую степень расчленения всего процесса обработки информации на этапы (фазы), операции, действия;
  2.  включать весь набор элементов, необходимых для достижения поставленной цели;
  3.  иметь регулярный характер.

Виты ИТ

  1.  Глобальная ИТ включает модели, методы и средства формирования и использования информационного ресурса в обществе (мониторинг окружающей среды).
  2.  Базовая ИТ ориентируется на определенную область применения (производство, проектирование, обучение и т. д.).
  3.  Конкретные ИТ задают обработку данных в реальных задачах пользователя. 

20 Информационные технологии как система. Структура, состав, назначение.

Конкретная информационная технология обладает комплексным составом компонентов, поэтому целесообразно определить ее структуру и состав.

Технологический процесс - часть информационного процесса, содержащая действия (физические, механические и др.) по изменению состояния информации. ИТ базируется на реализации информационных процессов, разнообразие которых требует выделения базовых, характерных для любой информационной технологии.

Базовый технологический процесс основан на использовании стандартных моделей и инструментальных средств и может быть использован в качестве составной части информационной технологии. К их числу можно отнести: операции извлечения, транспортировки, хранения, обработки и представления информации.

Среди базовых технологических процессов выделим: извлечение информации; транспортирование информации; обработку информации; хранение информации; представление и использование информации.

Процесс извлечения информации связан с переходом от реального представления предметной области к его описанию в формальном виде и в виде данных, которые отражают это представление.

В процессе транспортирования осуществляют передачу информации на расстояние для ускоренного обмена и организации быстрого доступа к ней, используя при этом различные способы преобразования.

Процесс обработки информации состоит в получении одних «информационных объектов» из других «информационных объектов», путем выполнения некоторых алгоритмов; он является одной из основных операций, выполняемых над информацией и главным средством увеличения ее объема и разнообразия.

Процесс хранения связан с необходимостью накопления и долговременного хранения данных, обеспечением их актуальности, целостности, безопасности, доступности.

Процесс представления и использования информации направлен на решение задачи доступа к информации в удобной для пользователя форме.

Базовые информационные технологии строятся на основе базовых технологических операций, но кроме этого включают ряд специфических моделей и инструментальных средств. Этот вид технологий ориентирован на решение определенного класса задач и используется в конкретных технологиях в виде отдельной компоненты. Среди них можно выделить: мультимедиа-технологии; геоинформационные технологии; технологии защиты информации; CASE-технологии; телекоммуникационные технологии; технологии искусственного интеллекта.

Специфика конкретной предметной области находит отражение в специализированных информационных технологиях, например, организационное управление, управление технологическими процессами, автоматизированное проектирование, обучение и др. Среди них наиболее продвинутыми являются следующие информационные технологии: организационного управления (корпоративные информационные технологии); в промышленности и экономике; в образовании; автоматизированного проектирования.

Средства реализации информационных технологий можно разделить на методические, информационные, математические, алгоритмические, технические и программные.

CASE-технология - является своеобразной «технологической оснасткой», позволяющей осуществить автоматизированное проектирование информационных технологий.

Методические средства определяют требования при разработке, внедрении и эксплуатации информационных технологий, обеспечивая информационную, программную и техническую совместимость. Наиболее важными из них являются требования по стандартизации.

Информационные средства обеспечивают эффективное представление предметной области, к их числу относятся информационные модели, системы классификации и кодирования информации (общероссийские, отраслевые) и др.

Математические средства включают в себя модели решения функциональных задач и модели организации информационных процессов, обеспечивающие эффективное принятие решения. Технические и программные средства задают уровень реализации информационных технологий как при их создании, так и при их реализации. Таким образом, конкретная информационная технология определяется в результате компиляции и синтеза базовых технологических операций, отраслевых технологий и средств реализации.

21CASE– технологии. Понятие, назначение, ПО

CASE-технология представляет собой методологию проектирования ИС, а также набор инструментальных средств, позволяющих в наглядной форме моделировать предметную область, анализировать эту модель на всех этапах разработки и сопровождения ИС и разрабатывать приложения в соответствии с информационными потребностями пользователей. Большинство существующих CASE-средств основано на методологиях структурного (в основном) или объектно-ориентированного анализа и проектирования, использующих спецификации в виде диаграмм или текстов для описания внешних требований, связей между моделями системы, динамики поведения системы и архитектуры программных средств.

Обычно к CASE-средствам относят любое программное средство, автоматизирующее ту или иную совокупность процессов жизненного цикла ПО и обладающее следующими основными характерными особенностями:

  1.  мощные графические средства для описания и документирования ИС, обеспечивающие удобный интерфейс с разработчиком и развивающие его творческие возможности;
  2.  интеграция отдельных компонент CASE-средств, обеспечивающая управляемость процессом разработки ИС;
  3.  использование специальным образом организованного хранилища проектных метаданных (репозитория).

Интегрированное CASE-средство (или комплекс средств, поддерживающих полный ЖЦ ПО) содержит следующие компоненты;

  1.  репозиторий, являющийся основой CASE-средства. Он должен обеспечивать хранение версий проекта и его отдельных компонентов, синхронизацию поступления информации от различных разработчиков при групповой разработке, контроль метаданных на полноту и непротиворечивость;
  2.  графические средства анализа и проектирования, обеспечивающие создание и редактирование иерархически связанных диаграмм (DFD, ERD и др.), образующих модели ИС;
  3.  средства разработки приложений, включая языки 4GL и генераторы кодов;
  4.  средства конфигурационного управления;
  5.  средства документирования;
  6.  средства тестирования;
  7.  средства управления проектом;
  8.  средства реинжиниринга.

Все современные CASE-средства могут быть классифицированы в основном по типам и категориям. Классификация по типам отражает функциональную ориентацию CASE-средств на те или иные процессы ЖЦ. Классификация по категориям определяет степень интегрированности по выполняемым функциям и включает отдельные локальные средства, решающие небольшие автономные задачи (tools), набор частично интегрированных средств, охватывающих большинство этапов жизненного цикла ИС (toolkit) и полностью интегрированные средства, поддерживающие весь ЖЦ ИС и связанные общим репозиторием.

Классификация по типам в основном совпадает с компонентным составом CASE-средств и включает следующие основные типы:

  1.  средства анализа, предназначенные для построения и анализа моделей предметной области (Design/IDEF (Meta Software), BPwin (Logic Works));
  2.  средства анализа и проектирования, поддерживающие наиболее распространенные методологии проектирования и использующиеся для создания проектных спецификаций (Designer/2000 (ORACLE), CASE.Аналитик (МакроПроджект)). Выходом таких средств являются спецификации компонентов и интерфейсов системы, архитектуры системы, алгоритмов и структур данных;
  3.  средства проектирования баз данных, обеспечивающие моделирование данных и генерацию схем баз данных (как правило, на языке SQL) для наиболее распространенных СУБД. К ним относятся ERwin (Logic Works), DataBase Designer (ORACLE).
  4.  средства разработки приложений. К ним относятся средства (PowerBuilder (Sybase), Developer/2000 (ORACLE), SQL Windows (Gupta), Delphi (Borland) и др);
  5.  средства реинжиниринга, обеспечивающие анализ программных кодов и схем баз данных и формирование на их основе различных моделей и проектных спецификаций. Средства анализа схем БД и формирования ERD входят в состав Silverrun, Designer/2000, ERwin и S-Designor. В области анализа программных кодов наибольшее распространение получают объектно-ориентированные CASE-средства, обеспечивающие реинжиниринг программ на языке С++ (Rational Rose (Rational Software), Object Team (Cayenne)).Вспомогательные типы включают:
  6.  средства планирования и управления проектом (SE Companion, Microsoft Project и др.);
  7.  средства конфигурационного управления (PVCS (Intersolv));
  8.  средства тестирования (Quality Works (Segue Software));
  9.  средства документирования (SoDA (Rational Software)).


 22 RAD – технологии. Понятие, назначение

RAD (Rapid Application Development). Под этим термином обычно понимается процесс разработки ПО, содержащий 3 элемента: небольшую команду программистов (от 2 до 10 человек); короткий, но тщательно проработанный производственный график (от 2 до 6 мес.); повторяющийся цикл, при котором разработчики, по мере того, как приложение начинает обретать форму, запрашивают и реализуют в продукте требования, полученные через взаимодействие с заказчиком.

Жизненный цикл ПО по методологии RAD состоит из четырех фаз:

фаза анализа и планирования требований; фаза проектирования; фаза построения; фаза внедрения.

На фазе анализа и планирования требований пользователи системы определяют функции, которые она должна выполнять, выделяют наиболее приоритетные из них, требующие проработки в первую очередь, описывают информационные потребности, опр возможность реализации данного проекта в установленных рамках финансирования, на данных аппаратных средствах и т.п. Ограничивается масштаб проекта, определяются временные рамки для каждой из последующих фаз. Результат - список и приоритетность функций будущей ИС, предварительные функциональные и информационные модели ИС.

На фазе проектирования часть пользователей принимает участие в техническом проектировании системы. CASE-средства используются для быстрого получения работающих прототипов приложений. Пользователи уточняют и дополняют требования к системе, которые не были выявлены на предыдущей фазе. Анализируется и, при необходимости, корректируется функциональная модель. При необходимости для каждого элементарного процесса создается частичный прототип: экран, диалог, отчет, устраняющий неясности или неоднозначности. Определяются требования разграничения доступа к данным. На этой же фазе происходит определение набора необходимой документации.

После детального определения состава процессов оценивается количество функциональных элементов разрабатываемой системы и принимается решение о разделении ИС на подсистемы (60 - 90 дней). С использованием CASE-средств проект распределяется между различными командами (делится функциональная модель). Результатом данной фазы должны быть: 

  1.  общая информационная модель системы;
  2.  функциональные модели системы в целом и подсистем, реализуемых отдельными командами разработчиков;
  3.  точно определенные с помощью CASE-средства интерфейсы между автономно разрабатываемыми подсистемами;
  4.  построенные прототипы экранов, отчетов, диалогов.

На фазе построения выполняется непосредственно сама быстрая разработка приложения. Производится итеративное построение реальной системы на основе полученных в предыдущей фазе моделей, а также требований нефункционального характера. Программный код частично формируется при помощи автоматических генераторов, получающих информацию непосредственно из репозитория CASE-средств. После окончания работ производится постепенная интеграция данной части системы с остальными, формируется полный программный код, выполняется тестирование совместной работы данной части приложения с остальными, а затем тестирование системы в целом. Завершается физическое проектирование системы: 

определяется необходимость распределения данных; производится анализ использования данных; производится физическое проектирование базы данных; определяются требования к аппаратным ресурсам; определяются способы увеличения производительности; завершается разработка документации проекта.

Результатом фазы является готовая система, удовлетворяющая всем согласованным требованиям.

На фазе внедрения производится обучение пользователей, организационные изменения и параллельно с внедрением новой системы осуществляется работа с существующей системой (до полного внедрения новой).

В качестве итога перечислим основные принципы методологии RAD:

  1.  разработка приложений итерациями;
  2.  необязательность полного завершения работ на каждом из этапов жизненного цикла;
  3.  обязательное вовлечение пользователей в процесс разработки ИС;
  4.  необходимое применение CASE-средств, обеспечивающих целостность проекта;
  5.  применение средств управления конфигурацией, облегчающих внесение изменений в проект и сопровождение готовой системы;
  6.  необходимое использование генераторов кода;
  7.  использование прототипирования, позволяющее полнее выяснить и удовлетворить потребности конечного пользователя;
  8.  тестирование и развитие проекта, осуществляемые одновременно с разработкой;
  9.  ведение разработки немногочисленной хорошо управляемой командой профессионалов;
  10.  грамотное руководство разработкой системы, четкое планирование и контроль выполнения работ.

23 Понятие искусственного интеллекта. Этапы развития и направления исследований

Иску́сственный интелле́кт (ИИ, англ. Artificial intelligence, AI) — наука и технология создания интеллектуальных машин, особенно интеллектуальных компьютерных программ. ИИ связан со сходной задачей использования компьютеров для понимания человеческого интеллекта, но не обязательно ограничивается биологически правдоподобными методами[1].

Термин интеллект (intelligence) происходит от латинского intellectus — что означает ум, рассудок, разум; мыслительные способности человека. Соответственно искусственный интеллект (artificial intelligence) — ИИ (AI) обычно толкуется как свойство автоматических систем брать на себя отдельные функции интеллекта человека, например, выбирать и принимать оптимальные решения на основе ранее полученного опыта и рационального анализа внешних воздействий.

Исторически сложились три основных направления в моделировании искусственного интеллекта.

В рамках первого подхода объектом исследований являются структура и механизмы работы мозга человека, а конечная цель заключается в раскрытии тайн мышления. Необходимыми этапами исследований в этом направлении являются построение моделей на основе психофизиологических данных, проведение экспериментов с ними, выдвижение новых гипотез относительно механизмов интеллектуальной деятельности, совершенствование моделей и т. д.

Второй подход в качестве объекта исследования рассматривает искусственный интеллект. Здесь речь идет о моделировании интеллектуальной деятельности с помощью вычислительных машин. Целью работ в этом направлении является создание алгоритмического и программного обеспечения вычислительных машин, позволяющего решать интеллектуальные задачи не хуже человека.

Наконец, третий подход ориентирован на создание смешанных человеко-машинных, или, как еще говорят, интерактивных интеллектуальных систем, на симбиоз возможностей естественного и искусственного интеллекта. Важнейшими проблемами в этих исследованиях является оптимальное распределение функций между естественным и искусственным интеллектом и организация диалога между человеком и машиной.


24 Интеллектуальные информационные системы. Классификация, решаемые задачи

Интеллектуальная информационная система (ИИС, англ. intelligent system) — разновидность интеллектуальной системы, один из видов информационных систем, иногда ИИС называют системой, основанной на знаниях. ИИС представляет собой комплекс программных, лингвистических и логико-математических средств для реализации основной задачи: осуществление поддержки деятельности человека, например возможность поиска информации в режиме продвинутого диалога на естественном языке.

  1.  Экспертные системы: Собственно экспертные системы (ЭС), Интерактивные баннеры (web + ЭС)
  2.  Вопросно-ответные системы (в некоторых источниках «системы общения»): Интеллектуальные поисковики (например, система Старт), Виртуальные собеседники, Виртуальные цифровые помощники

ИИС могут размещаться на каком-либо сайте, где пользователь задает системе вопросы на естественном языке (если это вопросно-ответная система) или, отвечая на вопросы системы, находит необходимую информацию (если это экспертная система).

Классификация задач, решаемых ИИС

  1.  Интерпретация данных. (экспертных систем). Под интерпретацией понимается процесс определения смысла данных, результаты которого должны быть согласованными и корректными. Обычно предусматривается многовариантный анализ данных.
  2.  Диагностика. Под диагностикой понимается процесс соотношения объекта с некоторым классом объектов и/или обнаружение неисправности в некоторой системе. Неисправность — это отклонение от нормы. Важной спецификой является здесь необходимость понимания функциональной структуры («анатомии») диагностирующей системы.
  3.  Мониторинг. Основная задача мониторинга — непрерывная интерпретация данных в реальном масштабе времени и сигнализация о выходе тех или иных параметров за допустимые пределы. Главные проблемы — «пропуск» тревожной ситуации и инверсная задача «ложного» срабатывания.
  4.  Проектирование. Проектирование состоит в подготовке спецификаций на создание «объектов» с заранее определёнными свойствами. Под спецификацией понимается весь набор необходимых документов—чертёж, пояснительная записка и т.д. Основные проблемы здесь — получение чёткого структурного описания знаний об объекте и проблема «следа». В задачах проектирования тесно связываются два основных процесса, выполняемых в рамках соответствующей ЭС: процесс вывода решения и процесс объяснения.
  5.  Прогнозирование. Прогнозирование позволяет предсказывать последствия некоторых событий или явлений на основании анализа имеющихся данных. В прогнозирующей системе обычно используется параметрическая динамическая модель, в которой значения параметров «подгоняются» под заданную ситуацию. Выводимые из этой модели следствия составляют основу для прогнозов с вероятностными оценками.
  6.  Планирование. Под планированием понимается нахождение планов действий, относящихся к объектам, способным выполнять некоторые функции. В таких ЭС используются модели поведения реальных объектов с тем, чтобы логически вывести последствия планируемой деятельности.
  7.  Обучение. Под обучением понимается использование компьютера для обучения какой-то дисциплине или предмету. Системы обучения диагностируют ошибки при изучении какой-либо дисциплины с помощью ЭВМ и подсказывают правильные решения. Они аккумулируют знания о гипотетическом «ученике» и его характерных ошибках, затем в работе они способны диагностировать слабости в познаниях обучаемых и находить соответствующие средства для их ликвидации. Нейронные сети не, они обучаются. Технически обучение заключается в нахождении коэффициентов связей между нейронами. В процессе обучения нейронная сеть способна выявлять сложные зависимости между входными данными и выходными, а также выполнять обобщение.
  8.  Управление. Под управлением понимается функция организованной системы, поддерживающая определенный режим деятельности.
  9.  Поддержка принятия решений — это совокупность процедур, обеспечивающая лицо, принимающее решения, необходимой информацией и рекомендациями, облегчающие процесс принятия решения. Эти ЭС помогают специалистам выбрать и/или сформировать нужную альтернативу среди множества выборов при принятии ответственных решений.

В общем случае все системы, основанные на знаниях, можно подразделить на системы, решающие задачи анализа, и на системы, решающие задачи синтеза. Основное отличие задач анализа от задач синтеза заключается в том, что если в задачах анализа множество решений может быть перечислено и включено в систему, то в задачах синтеза множество решений потенциально не ограничено и строится из решений компонент или под-проблем. Задачами анализа являются: интерпретация данных, диагностика, поддержка принятия решения; к задачам синтеза относятся проектирование, планирование, управление. Комбинированные: обучение, мониторинг, прогнозирование.


25 Экспертные системы. Понятие, классификация, области применения, примеры

Экспе́ртная система— компьютерная программа, способная частично заменить специалиста-эксперта в разрешении проблемной ситуации.

В информатике экспертные системы рассматриваются совместно с базами знаний как модели поведения экспертов в определенной области знаний с использованием процедур логического вывода и принятия решений, а базы знаний — как совокупность фактов и правил логического вывода в выбранной предметной области деятельности.

Структура ЭС: Интерфейс пользователя, Пользователь, Интеллектуальный редактор базы знаний, Эксперт, Инженер по знаниям, Рабочая (оперативная) память, База знаний, Решатель (механизм вывода), Подсистема объяснений

База знаний состоит из правил анализа информации от пользователя по конкретной проблеме. ЭС анализирует ситуацию и, в зависимости от направленности ЭС, дает рекомендации по разрешению проблемы. Как правило, база знаний экспертной системы содержит факты (статические сведения о предметной области) и правила — набор инструкций, применяя которые к известным фактам можно получать новые факты.

ЭС может функционировать в 2-х режимах.

  1.  Режим ввода знаний — в этом режиме эксперт с помощью инженера по знаниям посредством редактора базы знаний вводит известные ему сведения о предметной области в базу знаний ЭС.
  2.  Режим консультации — пользователь ведет диалог с ЭС, сообщая ей сведения о текущей задаче и получая рекомендации ЭС. Например, на основе сведений о физическом состоянии больного ЭС ставит диагноз в виде перечня заболеваний, наиболее вероятных при данных симптомах.

Классификация ЭС по решаемой задаче

  1.  Интерпретация данных, Диагностирование, Мониторинг, Проектирование, Прогнозирование, Сводное Планирование, Обучение, Управление, Ремонт, Отладка,

Классификация ЭС по связи с реальным временем

  1.  Статические ЭС - это ЭС, решающиие задачи в условиях не изменяющихся во времени исходных данных и знаний.
  2.  Квазидинамические ЭС
  3.  Динамические ЭС - это ЭС, решающие задачи в условиях изменяющихся во времени исходных данных и знаний.

Этапы разработки ЭС

  1.  Этап идентификации проблем — определяются задачи, которые подлежат решению, выявляются цели разработки, определяются эксперты и типы пользователей.
  2.  Этап извлечения знаний — проводится содержательный анализ проблемной области, выявляются используемые понятия и их взаимосвязи, определяются методы решения задач.
  3.  Этап структурирования знаний — выбираются ИС и определяются способы представления всех видов знаний, формализуются основные понятия, определяются способы интерпретации знаний, моделируется работа системы, оценивается адекватность целям системы зафиксированных понятий, методов решений, средств представления и манипулирования знаниями.
  4.  Этап формализации — осуществляется наполнение экспертом базы знаний. Процесс приобретения знаний разделяют на извлечение знаний из эксперта, организацию знаний, обеспечивающую эффективную работу системы, и представление знаний в виде, понятном ЭС. Процесс осущ на основе анализа деятельности эксперта по решению реальных задач.
  5.  Реализация ЭС — создается один или нескольких прототипов ЭС, решающие требуемые задачи.
  6.  Этап тестирования — производится оценка выбранного способа представления знаний в ЭС в целом.

Пример: CODES. ЭС помогает разработчику базы данных, желающему использовать подход IDEF1 для определения концептуальной схемы базы данных. Разработчик описывает, какие свойства и взаимосвязи желательны в базе данных, под руководством системы CODES. Затем система применяет свои знания в виде правил и эвристик IDEF1 для построения концептуальной схемы разрабатываемой базы данных. Знания в CODES представлены в виде правил с применением обратной цепочки рассуждений в качестве стратегии управления. CODES реализована на языке UCI LISP. Она была разработана в Университете штата Южная Калифорния и доведена до уровня демонстрационного прототипа.


26 Данные и знания: понятия, отличия. Методы представления знаний. Фреймовая модель

Данные это:

• факты, цифры, и другие сведения о реальных и абстрактных лицах, предметах,   объектах,   явлениях   и   событиях,   соответствующих определенной предметной области, представленные в цифровом, символьном, графическом, звуковом и любом другом формате;

Знания - это:

• вид информации, отражающей знания, опыт и восприятие человека специалиста (эксперта) в определенной предметной области;

• осознание и толкование определенной информации, с учетом путей наилучшего ее использования для достижения конкретных целей, характеристиками знаний являются: внутренняя интерпретируемость, структурируемость , связанность и активность.

Отличия между данными и знаниями:

1. внутренняя интерпретируемость знаний (например: данные – 243849..., знания – предложения естественного языка)

2. активность знаний. Если есть знания, то появления новых знаний может привести к изменению старых знаний и появлению новых.

3. связность знаний. Знания не интересны сами по себе, они интересны в совокупности (система знаний). 4. знания динамичны, а данные как правило статичны

Существует несколько методов представления знаний в ИС: Логическая модель представления знаний; Представление знаний с помощью продукционных правил; Представление знаний с помощью фреймов; Представление знаний с помощью сетевой модели (семантическая сеть).

Логические модели основываются на классическом исчислении предикатов I-го порядка, когда предметная область или задача описывается в виде набора аксиом

В продукционной модели (модели правил) знания представлены совокупностью правил вида "ЕСЛИ-ТО". Системы с базами знаний, основанные на этой модели, называются продукционными системами.

Продукционные системы бывают двух диаметрально противоположных типов – с прямыми и обратными выводами. Типичными представителями первого типа являются системы, используемые для решения задач диагностического характера, а типичными представителями систем второго типа – системы, используемые для решения задач проектирования.

Семантической сетью называется структура данных, имеющая определенный смысл как сеть. Стандартного определения семантической сети не существует, но обычно под ней подразумевают систему знаний, имеющую определенный смысл в виде целостного образа сети, узлы которой соответствуют понятиям и объектам, а дуги – отношениям между объектами. Следовательно, всевозможные сети можно рассматривать как сети, входящие в состав семантической сети. Например, если "Петров" и "студент" являются узлами сети, то, установив между этими узлами связь "есть", получим смысловое предложение "Петров есть студент".

Фреймовые модели

Фреймовая модель, или модель представления знаний, основанная на фреймовой теории, представляет собой систематизированную психологическую модель памяти человека и его сознания. Важным моментом в этой теории является понимание фрейма – структуры данных для представления некоторого концептуального объекта. В общем случае фрейм можно представить в виде следующей структуры.

(Имя фрейма: Имя слота 1 (значение слота 1); . . . . . . . Имя слота 2 (значение слота 2); Имя слота N (значение слота N)).

Значением слота может быть практически что угодно: числа, формулы, тексты на естественном языке или программы, правила вывода или ссылки на другие слоты данного фрейма или других фреймов. В качестве значения слота может выступать набор слотов более низкого уровня, что позволяет реализовывать во фреймовых представлениях иерархический принцип.

Например, фрейм служащего может выглядеть следующим образом:

(Служащий: Фамилия (Иванов); Год рождения (1974); Специальность (Программист); Стаж (3)).

Все фреймы взаимосвязаны и образуют единую фреймовую систему, в которой органически объединены декларативные и процедурные знания.Целостный образ знаний строится в виде одной фреймовой системы, имеющей иерархическую структуру. Фрейм с неопределенными слотами называется прототипом. Когда

слоты получают некоторое значение, образуется экземпляр фрейма. При исключении любого слота фрейм теряет полноту, а иногда и смысл. 

27 Экономические объекты и бизнес-процессы, назначение, основные функции.


28 модели сетевого планирования и управления

Сетевой моделью (другие названия: сетевой график, сеть) называется экономико-математическая модель, отражающая комплекс работ (операций) и событий, связанных с реализацией некоторого проекта (научно-исследовательского, производственного и др.), в их логической и технологической последовательности и связи.

Математический аппарат сетевых моделей базируется на теории графов. Графом называется совокупность двух конечных множеств: множества точек, которые называются вершинами, и множества пар вершин, которые называются ребрами. Если рассматриваемые пары вершин являются упорядоченными, т. е. на каждом ребре задается направление, то граф называется ориентированным; в противном случае — неориентированным. Последовательность неповторяющихся ребер, ведущая от некоторой вершины к другой, образует путь. Граф называется связным, если для любых двух его вершин существует путь, их соединяющий; в противном случае граф называется несвязным. В экономике чаще всего используются два вида графов: дерево и сеть. Дерево представляет собой связный граф без циклов, имеющий исходную вершину (корень) и крайние вершины; пути от исходной вершины к крайним вершинам называются ветвями. Сеть — это ориентированный конечный связный граф, имеющий начальную вершину (источник) и конечную вершину (сток).

Основные понятия СМ: событие, работа и путь.

Событиями называются результаты выполнения одной или нескольких работ. Они не имеют протяженности во времени. Событие свершается в тот момент, когда оканчивается последняя из работ, входящая в него. События обозначаются одним числом и при графическом представлении СМ изображаются кружком (или иной геометрической фигурой), внутри которого проставляется его порядковый номер (£ = 1, 2, ..., N).

Путь — это цепочка следующих друг за другом работ, соединяющих начальную и конечную вершины. Продолжительность пути определяется суммой продолжительностей составляющих его работ. Путь, имеющий максимальную длину, называют критическим и обозначают LKp. Работы, принадлежащие критическому пути, называются критическими.

Перед расчетом СМ следует убедиться, что она удовлетворяет следующим основным требованиям:

1. События правильно пронумерованы.

2. Отсутствуют тупиковые события (кроме завершающего), т. е. такие, за которыми не следует хотя бы одна работа;

3. Отсутствуют события (за исключением исходного), которым не предшествует хотя бы одна работа;

4. Отсутствуют циклы, т. е. замкнутые пути, соединяющие событие с ним же самим.

Для событий рассчитывают три характеристики:

Ранний срок свершения события определяется величиной наиболее длительного отрезка пути от исходного до рассматриваемого события, причем tp (1) = 0, a tp (N) = tKp (L)

Поздний срок свершения события характеризует самый поздний допустимый срок, к которому должно совершиться

событие, не вызывая при этом срыва срока свершения конечного события:Этот показатель определяется «обратным ходом», начиная с завершающего события, с учетом соотношения tn (N) = £р (N).

Все события, за исключением событий, принадлежащих критическому пути, имеют резерв R(i). Резерв показывает, на какой предельно допустимый срок можно задержать наступление этого события, не вызывая при этом увеличения срока выполнения всего комплекса работ.

Для всех работ на основе ранних и поздних сроков свершения всех событий можно определить показатели:

Полный резерв времени показывает, на сколько можно увеличить время выполнения конкретной работы при условии, что срок выполнения всего комплекса работ не изменится.

Независимый резерв времени соответствует случаю, когда все предшествующие работы заканчиваются в поздние сроки, а все последующие — начинаются в ранние сроки. Использование этого резерва не влияет на величину резервов времени других работ.

Путь характеризуется двумя показателями — продолжительностью и резервом. Продолжительность пути определяется суммой продолжительностей составляющих его работ.

Резерв определяется как разность между длинами критического и рассматриваемого путей. Из этого определения следует, что работы, лежащие на критическом пути, и сам критический путь имеют нулевой резерв времени. Резерв времени пути показывает, на сколько может увеличиться продолжительность работ, составляющих данный путь, без изменения продолжительности общего срока выполнения всех работ.

29 ИС маркетинга

Маркетинговая информационная система (МИС) - это совокупность постоянно функционирующих приемов и ресурсов для сбора, классификации, анализа, оценки и распространения актуальной информации с целью ее использования при принятии эффективных маркетинговых решений.

МИС представляет собой важнейшую составную часть информационной системы управления предприятием. Отличительной особенностью МИС является тот факт, что она, используя внешние и внутренние источники информации, обеспечивает развитие связей предприятия с рынком. Маркетинговые информационные системы на предприятиях могут находиться на различных этапах своего развития, в том числе:

• простая система учета данных;

• система маркетинговой отчетности;

• системы, ориентированные на использование различного рода расчетных моделей;

• система маркетингового прогнозирования и др.

Развитая маркетинговая информационная система включает следующие элементы:

• информацию о внутренних возможностях предприятия для эффективного их использования при формировании маркетинговых усилий;

• информацию о развитии внешних условий для выработки стратегических и оперативных решений маркетинговой деятельности предприятия на рынке;

• информацию о результатах специальных маркетинговых исследований, проводимых на предприятии с целью получения дополнительных данных оригинального характера;

• систему обработки маркетинговой информации (с использованием современных информационных технологий для сбора данных, их анализа и прогнозирования).

Для осуществления сбора маркетинговой информации фирма должна располагать соответствующими ресурсами:

• специалисты, обладающие квалификацией в области сбора, обработки и анализа информации;

• методическое обеспечение приемов работы с информацией, так как методы сбора и обработки информации существенным образом влияют на ее качество;

• оборудование (вычислительная техника, телефон и прочая оргтехника, программное обеспечение, приборы, позволяющие регистрировать информацию в ходе исследования).

30 ИС управления качеством. Цикл Деминга. 14 пунктов программы качества.

31 ИС управления знаниями. Семь особенностей инновационной фирмы.

Под управлением знаниями в общем случае понимается дисциплина, которая обеспечивает интегрированный подход к созданию, сбору, организации, доступу и использованию информационных ресурсов организации. Эти ресурсы включают в себя корпоративные базы данных, текстовую информацию, такую как документы, описывающие правила и процедуры, и, что наиболее важно, неявные знания и опыт сотрудников организации» [9].

Это довольно авторитетное определение международной фирмы IBM

32 Имитационное моделирование. Понятие, этапы построения. Метод Монте-Карло и его связь с имитационным моделированием

Имитационное моделирование — это метод исследования, при котором изучаемая система заменяется моделью с достаточной точностью описывающей реальную систему и с ней проводятся эксперименты с целью получения информации об этой системе. Экспериментирование с моделью называют имитацией (имитация — это постижение сути явления, не прибегая к экспериментам на реальном объекте).

Имитационное моделирование — это частный случай математического моделирования. Существует класс объектов, для которых по различным причинам не разработаны аналитические модели, либо не разработаны методы решения полученной модели. В этом случае математическая модель заменяется имитатором или имитационной моделью.

Имитационная модель — логико-математическое описание объекта, которое может быть использовано для экспериментирования на компьютере в целях проектирования, анализа и оценки функционирования объекта.

Процесс последовательной разработки имитационных моделей начинается с создания простой модели, которая постепенно усложняется в соответствии с требованиями, предъявляемыми к результату разрешения некоторой проблемы.

В каждом цикле имитационного моделирования можно выделить следующие этапы.

1. Формулировка проблемы - Здесь проводится описание исследуемой проблемы и определение целей исследования.

2. Разработка модели - Логико-математическое описание моделируемой системы в соответствии с формулировкой проблемы. Включает в себя разработку концептуальной модели и формализацию построенной концептуальной модели.

2.1. Разработка концептуальной модели

Концептуальная (содержательная) модель – это абстрактная модель, определяющая структуру моделируемой системы, свойства ее элементов и причинно-следственные связи, присущие системе и существенные для достижения цели моделирования.

Построение концептуальной модели включает следующие этапы: определение типа системы, описание рабочей нагрузки, декомпозиция системы.

2.2. Формализация построенной концептуальной модели - Осуществляется с помощью языка или аппарата математических методов.

3. Подготовка данных

Включает идентификацию, спецификацию и сбор данных.

Идентификация – статистический анализ модели, статистическое оценивание неизвестных параметров.

Спецификация – определение конечных целей моделирования; определение набора экзогенных и эндогенных переменных; определение состава системы уравнений, их структур; формулировка исходных предпосылок, ограничений. Спецификация опирается на имеющиеся экономические теории, специальные знания, интуицию исследователя.

4. Трансляция модели – это перевод модели со специальных имитационных языков или языка математики на язык программирования, на котором будет реализована прикладная программа, соответствующая имитационной модели.

5. Верификация – это установка правильности разработанной программы, формальное, либо практическое доказательство ее правильной работоспособности на ЭВМ.

6. Валидация – это оценка требуемой точности и адекватности имитационной модели.

7. Планирование - Определение условий машинного эксперимента с имитационной моделью, а также параметров при тестировании модели, результаты по входным данным. Определяют условия, в которых будет осуществляться тестирование, проверяют работоспособности и возможности функционирования; параметры, на которые надо обратить внимание при тестировании модели.

8. Постановка экспериментов - Предполагает прогон программы имитационной модели на ЭВМ для получения выходных данных или результатов, позволяющих оценить адекватность построенной модели.

9. Анализ результатов- Предполагает рассмотрение и изучение результатов имитационного эксперимента для подготовки выводов о возможности применения имитационной модели для решения некоторой проблемы.

10. Реализация и документирование - На основе построенной имитационной модели можно дать рекомендации о принятии того или иного управленческого решения и документально отразить процесс функционирования модели и полученные результаты..

Метод имитационного моделирования Монте-Карло создает дополнительную возможность при оценке риска за счет того, что делает возможным создание случайных сценариев. Результат анализа риска выражается не каким-либо единственным значением NPV, а в виде вероятностного распределения всех возможных значений этого показателя. Следовательно, потенциальный инвестор, с помощью метода Монте-Карло будет обеспечен полным набором данных, характеризующих риск проекта. На этой основе он сможет принять взвешенное решение о предоставлении средств.

В общем случае имитационное моделирование Монте-Карло - это процедура, с помощью которой математическая модель определения какого-либо финансового показателя (в нашем случае NPV) подвергается ряду имитационных прогонов с помощью компьютера. В ходе процесса имитации строятся последовательные сценарии с использованием исходных данных, которые по смыслу проекта являются неопределенными, и потому в процессе анализа полагаются случайными величинами. Процесс имитации осуществляется таким образом, чтобы случайный выбор значений из определенных вероятностных распределений не нарушал существования известных или предполагаемых отношений корреляции среди переменных. Результаты имитации собираются и анализируются статистически, с тем, чтобы оценить меру риска.


33 Принципы построения системы информационной безопасности. Стандарты информационной безопасности

Система информационной безопасности охватывает все компоненты информационной инфраструктуры, описанные в проекте, и обеспечивает конфиденциальность, целостность и доступность информации. Система информационной безопасности обеспечивает безопасное функционирование бизнес-процессов и не препятствует работе пользователей с информационными ресурсами.

Система информационной безопасности строится на основе международного стандарта по обеспечению информационной безопасности ISO 17799 («Нормы и правила при обеспечении безопасности информации»). Стандарт ISO 17799 содержит общие рекомендации по организации системы информационной безопасности, обеспечивающей базовый уровень безопасности информационных систем, характерный для большинства организаций. При этом стандарт описывает вопросы, которые должны быть рассмотрены при проектировании системы информационной безопасности, и не накладывает ограничений на использование конкретных средств обеспечения безопасности компонентов инфраструктуры. Стандарт ISO 17799 содержит следующие разделы, описывающие различные аспекты безопасности информационных систем:

Стратегия информационной безопасности — описывает необходимость иметь поддержку высшего руководства компании путем утверждения стратегии информационной безопасности;

Организационные вопросы — дает рекомендации по форме управления организации, оптимальной для реализации системы информационной безопасности;

Классификация информационных ресурсов — описывает необходимые меры по обеспечению безопасности информационных ресурсов и носителей информации;

Управление персоналом — описывает влияние человеческого фактора на информационную безопасность и меры, направленные на снижение соответствующего риска;

Обеспечение физической безопасности — описывает мероприятия по обеспечению физической безопасности компонентов информационной инфраструктуры;

Администрирование информационных систем — описывает основные аспекты безопасности при работе с серверами, рабочими станциями и другими информационными системами;

Управление доступом — описывает необходимость четкого разграничения прав и обязанностей при работе с информацией;

Разработка и сопровождение информационных систем — описывает основные механизмы обеспечения безопасности информационных систем;

Обеспечение непрерывности бизнеса — описывает мероприятия по обеспечению непрерывной работы организаций;

Обеспечение соответствия предъявляемым требованиям — описывает общие требования к системам информационной безопасности и мероприятия по проверке соответствия систем информационной безопасности этим требованиям.

Выбор мер и средств обеспечения информационной безопасности делается на основе анализа рисков, которым подвергаются компоненты информационной инфраструктуры. Критериями информационной безопасности являются сохранение конфиденциальности, целостности и доступности ее информационных ресурсов. При этом потеря любого из вышеперечисленных качеств информации должна рассматриваться как нарушение информационной безопасности.

Часть 3

1 Модель парной линейной регрессии. Метод наименьших квадратов для оценки параметров уравнения регрессии и проверка его адекватности.

Парная регрессия характеризует связь между двумя признаками: результативным и факторным. Аналитическая связь между ними описывается уравнениями: Прямой - , Гиперболы , Параболы

Модель линейной регрессии (линейное уравнение) является наиболее распространенным (и простым) видом зависимости между экономическими переменными. Определить тип уравнения можно, исследуя зависимость графически. Сущность МНК заключается в нахождении параметров модели (а0, а1), при которых минимизируется сумма квадратов отклонений эмпирических (фактических) значений результативного признака от теоретических, полученных по выбранному уравнению регрессии: . Проводят дифференцирование S по коэффицентам и приравнивают уравнения к 0.

Из системы уравнений, получаем: Здесь

Параметр а1 называется коэффициентом регрессии. Его величина показывает среднее изменение результата с изменением фактора на единицу.

После получения уравнения множественной регрессии, измеряем тесноту связи между результативным признаком и факторными признаками. Для этого рассчитывают совокупный коэффициент детерминации R2 и совокупный коэффициент множественной корреляции R - общие показатели тесноты связи многих признаков.

Множественный коэффициент детерминации R2, - множественный коэффициент корреляции в квадрате, показывает, какая доля вариации результативного признака, обусловлена изменением всех факторов, входящих в уравнение множественной регрессии.

Множественный коэффициент корреляции R  вычисляется при наличии линейной связи между результативным и несколькими факторными признаками. Пределы изменения совокупного коэффициента множественной корреляции: 0  R  1. Чем ближе R к 1, тем точнее уравнение множественной линейной регрессии отражает реальную связь.

Проверка адекватности моделей, построенных на основе уравнений регрессии, начинается с проверки значимости каждого коэффициента регрессии. Значимость коэффициента регрессии осуществляется с помощью t-критерия Стьюдента (отношение коэффициента регрессии к его средней ошибке):

.

Коэффициент регрессии считается статистически значимым, если превышает tтабл  - табличное (теоретическое) значение t-критерия Стьюдента для заданного уровня значимости  (0,05) и n-k-1 степеней свободы: , где n - число наблюдений, k - число факторных признаков.

Проверка адекватности всей модели осуществляется с помощью F-критерия и величины средней ошибки аппроксимации .

Значение средней ошибки аппроксимации, определяемой по формуле

не должно превышать 12 - 15 %.

Расчетное значение F-критерия определяется по формуле и сравнивается с табличным:

, где - коэффициент множественной детерминации.

Величина Fтабл находится по таблицам при заданном уровне значимости  (0,05) и числе степеней свободы 1= k, 2= n-k-1.  Если Fрасч  Fтабл, связь признается существенной.

2 Модель множественной линейной регрессии. Общие подходы к определению ее параметров и анализу адекватности.

Изучение связи между тремя и более связанными между собой признаками носит название множественной (многофакторной) регрессии. Требуется определить аналитическое выражение связи между результативным признаком (У) и факторными признаками (х1…хn), найти функцию .

Построение моделей множественной регрессии включает несколько этапов: выбор формы связи (уравнения регрессии), отбор факторных признаков, обеспечение достаточного объема совокупности для получения несмещенных оценок. Выбор формы основывается на априорном теоретическом анализе изучаемого явления и подборе известных типов математических моделей.

Среди многофакторных регрессионных моделей выделяют линейные и нелинейные. Основное значение имеют линейные модели, которые содержат независимые переменные только в первой степени: ,где а0 - свободный член, а1, а2, . . ., аk - коэффициенты регрессии; х1, х2, . . ., хk - факторные признаки.

После того как получено уравнение множественной регрессии, необходимо измерить тесноту связи между результативным признаком и факторными признаками. Для этого рассчитывают совокупный коэффициент детерминации R2 и совокупный коэффициент множественной корреляции R - общие показатели тесноты связи многих признаков.

Множественный коэффициент детерминации R2, представляющий собой множественный коэффициент корреляции в квадрате, показывает, какая доля вариации результативного признака, обусловлена изменением всех факторов, входящих в уравнение множественной регрессии.

,   - парные коэффициенты корреляции, - коэффициенты регрессии.

Множественный коэффициент корреляции R  вычисляется при наличии линейной связи между результативным и несколькими факторными признаками. 0  R  1. Чем ближе R к 1, тем точнее уравнение множественной линейной регрессии отражает реальную связь.

Частный коэффициент детерминации показывает на сколько процентов вариация результативного признака объясняется вариацией iго признака.  

Проверка адекватности моделей, построенных на основе уравнений регрессии, начинается с проверки значимости каждого коэффициента регрессии. Значимость коэффициента регрессии осуществляется с помощью t-критерия Стьюдента (отношение коэффициента регрессии к его средней ошибке): .

Коэффициент регрессии считается статистически значимым, если превышает tтабл  - табличное (теоретическое) значение t-критерия Стьюдента для заданного уровня значимости  (0,05) и n-k-1 степеней свободы: , где n - число наблюдений, k - число факторных признаков.

Проверка адекватности всей модели осуществляется с помощью F-критерия и величины средней ошибки аппроксимации .

Значение средней ошибки аппроксимации, определяемой по формуле не должно превышать 12 - 15 %.

Расчетное значение F-критерия определяется по формуле и сравнивается с табличным: , где - коэффициент множественной детерминации.

Величина Fтабл находится по таблицам при заданном уровне значимости  (0,05) и числе степеней свободы 1= k, 2= n-k-1. Если Fрасч  Fтабл, связь признается существенной.

3 Понятие нелинейных моделей регрессии и их типы.

Многие экономические процессы описываются нелинейными функциональными зависимостями. Для такого процесса необходимо определить аналитическую связь между результативным признаком и факторным. Чтобы правильно выбрать тип нелинейной зависимости, необходимо знать характер и основные виды. Социально -экономические явления можно описать используя модели:

  1.  степенная
    1.  показательная
      1.  параболлическая
      2.  гиперболлическая
      3.  полиномная

Нелинейные формы зависимости приводятся к линейным путем линеаризации.

5. В полиномных моделях: а0 показывает усредненное влияние на у неучтенных факторов, а1n, - на сколько в среднем изменилось значение у при увеличении факторного признака на 1цу. Такие модели описывают процессы, в которых последовательне развитие не зависит от достигнутого уровня.

2. Дальнейшее развитие зависит от достаточности уравнения.

Чтобы выбрать вид кривой пользователю необходимо использовать метод характеристик прироста. Временной ряд сглаживается методом простой порстой скользящей средней. Вычисляются первые средние приросты, вторые, и ряд производных величин.

(),  

В соответствии с результатами изменений этих величин выбирается криваяя. После отбора кривых, определяются параметры. Параметры полимиальной модели определяются МНК.

Экспотенциальных: 1) логарифмируют выражение по некоторому основанию, а затем для неизвестных параметров составляют на основе МНК систему уравнений. Решая эту систему, находят логарифмы параметров, а затем и сами параметры. Соответствие модели исследуемому процессу – адекватность.

Проверка адекватности моделей, построенных на основе уравнений регрессии, начинается с проверки значимости каждого коэффициента регрессии. Значимость коэффициента регрессии осуществляется с помощью t-критерия Стьюдента (отношение коэффициента регрессии к его средней ошибке):

.

Коэффициент регрессии считается статистически значимым, если превышает tтабл  - табличное (теоретическое) значение t-критерия Стьюдента для заданного уровня значимости  (0,05) и n-k-1 степеней свободы: , где n - число наблюдений, k - число факторных признаков.

Проверка адекватности всей модели осуществляется с помощью F-критерия и величины средней ошибки аппроксимации .

Значение средней ошибки аппроксимации, определяемой по формуле

не должно превышать 12 - 15 %.

  , где - коэффициент множественной детерминации.

Если Fрасч  Fтабл, связь признается существенной.


4 Общая характеристика временных рядов и динамических моделей. Автокорреляция уровней временного ряда и выявление его структуры.

Временной ряд – это совокупность значений какого-либо показателя за несколько последовательных моментов или периодов времени. Каждый уровень временного ряда формируется под воздействием факторов:

  1.  формирующих тенденцию ряда (тренд, характеризующий совокупное долговременное воздействие множества факторов на динамику изучаемого явления – возрастание или убывание);
  2.  формирующих циклические колебания ряда (сезонного хар-ра, связанные с конъюнктурой рынка);
  3.  случайные факторы.

В большинстве случаев фактический уровень временного ряда можно представить как сумму или произведение трендовой, циклической и случайной компонент. В случае суммы – модель аддитивная, в случае произведения – модель мультипликативная.

Пусть исследуется показатель Y. Его значение в текущий момент (период) времени t обозначают yt; значения Y в последующие моменты обозначаются yt+1, yt+2, … , yt+k, … ; значения Y в предыдущие моменты обозначаются  yt-1,  yt-2, … ,  yt-k, … .

Если при анализе развития экономического процесса во времени используются в качестве объясняющих переменных не только текущие их значения, но и некоторые предыдущие по времени значения, а также само время T, то модель называется динамической.

Переменные, влияние которых характеризуется определенным запаздыванием - лаговые переменные. Лаг - временное запаздывание.

Причин наличия лагов в экономике много, например:

  1.  психологические причины (инерция в поведении человека и т.п.);
  2.  технологические причины (инерция в использовании устаревшего оборудования и т.п.);
  3.  институциональные причины (определенного постоянства во времени требуют контракты, договоры и т.п.);
  4.  специфика механизмов формирования экономических показателей (их характер достаточно инерционен

Динамические модели подразделяются на два класса:

  1.   Модели с распределенными лагами – содержат в качестве лаговых переменных лишь независимые (объясняющие) переменные. Примером является модель: .
  2.  Авторегрессионные модели – это модели, уравнения которых в качестве лаговых объясняющих переменных включают зависимые переменные. Примером является модель:

При наличии во временном ряде тенденции и циклических колебаний значения каждого последующего уровня ряда зависят от предыдущих. Корреляционную зависимость между последовательными уровнями временного ряда  называют автокорреляцией уровней ряда.

Количественно ее можно измерить с помощью линейного коэффициента корреляции между уровнями исходного временного ряда и уровнями этого ряда, сдвинутыми на несколько шагов во времени.

Два важных свойства коэффициента автокорреляции:

  1.  он строится по аналогии с линейным коэффициентом корреляции и, таким образом, характеризует тесноту только линейной связи текущего и предыдущего уровней ряда (для некоторых временных рядов, имеющих сильную нелинейную тенденцию, коэффициент автокорреляции уровней исходного ряда может приближаться к нулю);
  2.  по знаку коэффициента автокорреляции нельзя делать вывод о возрастающей или убывающей тенденции в уровнях ряда (большинство временных рядов экономических данных содержит положительную автокорреляцию уровней, однако при этом могут иметь убывающую тенденцию).

Последовательность коэффициентов автокорреляции уровней первого, второго и т.д. порядков называют автокорреляционной функцией временного ряда. График зависимости этой функции от величины лага (порядка коэффициента корреляции) называется коррелограммой. И сама автокорреляционная функция, и коррелограмма позволяют выявить структуру ряда (определить лаг, при котором автокорреляция наиболее высокая, а следовательно, и лаг, при котором связь между текущим и предыдущим уровнями ряда наиболее тесная).

Если наиболее высоким оказался коэффициент автокорреляции первого порядка, исследуемый ряд содержит только тенденцию (то есть трендовый компонент T). Если наиболее высоким оказался коэффициент автокорреляции порядка τ, ряд содержит циклические колебания  (циклическую компоненту S) с периодичностью в τ моментов времени. Если ни один из коэффициентов автокорреляции не является значимым, можно сделать одно из двух предположений относительно структуры ряда: либо ряд не содержит тенденции и циклических колебаний, либо ряд содержит сильную нелинейную тенденцию, для выявления которой нужно провести дополнительный анализ.

5 Моделирование тенденции (тренда) временного ряда. Экстраполяция и прогнозирование в рядах динамики.

Экстраполяция предполагает, что закономерность развития, действующая в прошлом (внутри ряда динамики), сохранится и в будущем. Экстраполяция, проводимая в будущее, называется перспективной и в прошлое ретроспективной. Обычно, говоря об экстраполяции рядов динамики, подразумевают чаще всего перспективную экстраполяцию.

Теоретической основой распространения тенденции на будущее является известное свойство социально-экономических явлений, называемое инерционностью.

Применение экстраполяции базируется на следующих предпосылках:

  1.  развитие исследуемого явления в целом следует описывать плавной кривой
  2.  общая тенденция развития явления в прошлом и настоящем не претерпевает изменений в будущем.

Надежность и точность прогноза зависят от того, насколько близкими к действительности окажутся эти предположения, и как точно удалось охарактеризовать выявленную в прошлом закономерность.

Прогнозирование – известны некоторые действующие факторы и необходимые условия и предпосылки.

Чем короче срок экстраполяции, тем более надежные и точные результаты дает прогноз.

Экстраполяцию можно представить формулой , где - прогнозируемый уровень, - текущий уровень прогнозируемого ряда, Т – период укрупнения, - параметр уравнения тренда.

Выделяют следующие методы экстраполяции:

  1.  среднего абсолютного прироста - может быть выполнено в том случае, если есть уверенность считать общую тенденцию линейной, то есть метод основан на предположении о равномерном изменении уровня (под равномерностью понимается стабильность абсолютных приростов).,
  2.  среднего темпа роста,
  3.  экстраполяцию на основе выравнивания рядов по какой-либо аналитической формуле - аналитическое выражение тренда. При этом для выхода за границы исследуемого периода достаточно продолжить значения независимой переменной времени (t). Предполагается, что размер уровня, характеризующего явление, формируется под воздействием множества факторов, причем не представляется возможным выделить отдельно их влияние. В связи с этим ход развития связывается не с какими-либо конкретными факторами, а с течением времени, то есть y = f(t).

Экстраполяция дает возможность получить точечное значение прогноза. Точное совпадение фактических данных и прогностических точечных оценок имеет малую вероятность. Возникновение таких отклонений объясняется следующими причинами:

  1.  Выбранная для прогнозирования кривая не является единственно возможной для описания тенденции.
  2.  Построение прогноза осуществляется на основании ограниченного числа исходных данных. Каждый исходный уровень обладает случайной компонентой и кривая, по которой осуществляется экстраполяция, будет содержать случайную компоненту.
  3.  Тенденция характеризует движение среднего уровня ряда динамики, поэтому отдельные наблюдения от него отклоняются. Если такие отклонения наблюдались в прошлом, то они будут наблюдаться и в будущем.

При анализе рядов динамики иногда приходится прибегать к определению некоторых неизвестных уровней внутри данного ряда динамики, то есть к интерполяции.

При интерполяции считается, что ни выявленная тенденция, ни ее характер не претерпели существенных изменений в том промежутке времени, уровень (уровни) которого нам не известен.

Основная тенденция развития (тренд) - плавное и устойчивое изменение уровня явления или процесса во времени, свободное от случайных колебаний. Для выявления тренда проведят следующие процедуры:

  1.  обработка ряда методом укрупнения интервалов - укрупнение периодов времени, к которым относятся уровни ряда динамики (одновременно уменьшается количество интервалов);
  2.  обработка ряда методом скользящей средней - исчисляется средний уровень из определенного числа, обычно нечетного (3,5,7…), первых по счету уровней ряда, затем – из такого же числа уровней, но начиная со второго по счету, далее – начиная с третьего и т.д.;
  3.  аналитическое выравнивание ряда динамики позволяет получить количественную модель, выражающую основную тенденцию изменения уровней ряда во времени.

Для построения трендов чаще всего используют следующие функции:

линейный тренд  гиперболу    степенную функцию

параболу второго порядка


6 Общая характеристика систем уравнений, используемых в эконометрике.

Различают  несколько  видов   систем   уравнений:   

1.Система независимых уравнений - когда каждая зависимая переменная у  рассматривается как функция одного и того же набора факторов х:   y1=a11*x1+a12*x2+…+a1m*xm+e1              

Для  решения  этой  системы   и нахождения ее параметров

yn=an1*x1+an2*x2+…+anm*xm+en используется МНК(позволяет найти такие значения a и b для кт ф-ция . Ei –ряд остатков. ф-ция Q обязательно имеет мин, тк она непрерывна, квадратична, выпукла и ограничена снизу)

2.Система рекурсивных  уравнений  –  когда  зависимая  переменная  у  одного уравнения выступает в виде фактора х в другом уравнении:

y1=a11*x1+a12*x2+…+a1m*xm+e1

y2=b21*y1+a21*x1+a22*x2+…+a2m*xm+e2

y3=b31*y1+b32*y2+a31*x1+a32*x2+…+a3m*xm+e3

yn=bn1*y1+bn2*y2+…+bnn-1*yn-1+an1*x1+an2*x2+…+anm*xm+en

Для решения этой системы и нахождения ее параметров используется МНК.

3  Система  взаимосвязанных  уравнений  –  когда  одни  и  те  же  зависимые

переменные в одних уравнениях входят в левую часть, а в других – в правую.

y1=b12*y2+b13*y3+…+b1n*yn+a11*x1+a12*x2+…+a1m*xm+e1

y2=b21*y1+b23*y3+…+b2n*yn+a21*x1+a22*x2+…+a2m*xm+e2

yn=bn1*y1+bn2*y2+…+bnn-1*yn-1+an1*x1+an2*x2+…+anm*xm+en

Такая система уравнений называется  структурной  формой  модели.  

Эндогенные переменные – взаимосвязанные переменные, которые определяются внутри  модели (системы)  у.  

Экзогенные  переменные  –  независимые  переменные,   которые определяются вне системы  х.  

Предопределенные  переменные  –  экзогенные  и лаговые (за  предыдущие  моменты  времени)  эндогенные  переменные  системы.

Коэффициенты a  и  b  при  переменных  –  структурные  коэффициенты  модели.


7 Статистические характеристики связей между случайными величинами, модели и алгоритмы их анализа и обработки.

Случайной  величиной называют величину , которая в результате испытания примет одно и только одно возможное значение , наперед не известное и зависящее от случайных причин, которые заранее не могут быть уточнены.

Наиболее употребляемыми характеристиками связи 2х СВ являются меры их линейной связи.

Для количественной оценки взаимосвязи 2х наборов данных, представленных в безразмерном виде коэффициент корреляции выборки представляет собой ковариацию 2х наборов данных, деленную на произведение их стандартных отклонений.

, , ,   -1<f<1.

Корреляционный анализ дает возможность установить, ассоциированны ли наборы данных по величине, т.е. большие значения из одного набора данных связаны с большими значениями другого набора (+ корреляция), или малые значения одного набора данных связаны с большими значениями другого набора данных ( «-» корреляция), или данные 2х диапазонов никак не связаны (корреляция близка к 0).

Ковариация для вычисления среднего произведения отклонений точек данных от относительных средних – является мерой связи между 2мя диапазонами данных:

Ковариационный анализ дает возможность установить, ассоциированны ли наборы данных по величине, т.е. большие значения из одного набора данных связаны с большими значениями другого набора (+ ковариация), или малые значения одного набора данных связаны с большими значениями другого набора данных ( «-»ковариация), или данные 2х диапазонов никак не связаны (ковариация близка к 0).

«+» переменные изменяются в одном направлении

«-» в противоположных.

Дисперсия – средний квадрат отклонений индивидуальных значений признака от средней величины.

СКО – обобщающая характеристика размеров вариации признака в совокупности. =


8 Общая постановка задачи одномерной и многомерной безусловной оптимизации. Необходимые и достаточные условия экстремума.

Одномерная оптимизация заключается в нахождении точки х*, в которой целевая функция f(x) принимает минимальное (максимальное) значение: f(х*) → min (max). Функция f(x) имеет локальный минимум, если в окрестности х* справедливо неравенство: f(x) > f(х*). Глобальный минимум – неравенство выполняется на множестве .

Необходимым условием экстремума в точке х* является равенство нулю первой производной, т.е. решить уравнение . Данному условию удовлетворяют как локальные и глобальные экстремумы, так и точки перегиба. С целью получения достаточных условий требуется расчет вторых производных в найденных точках решенного  уравнения.

Если вторая производная в данной точке больше 0, то это min. Наоборот – max.

Многомерная безусловная оптимизация.

Пусть задана функция n действительных переменных f(x1, …, xn)=f(x), определенная на множестве , х – вектор-столбец , обозначающий точку в n-мерном евклидовом пространстве с координатами x1, …, xn.

Функция f(x) имеет локальный минимум в точке , если в ее окрестности выполняется: f(x*)  f(x), глобальный минимум – неравенство выполняется на множестве .

Необходимым условием существования экстремума функции нескольких переменных в точке х* является равенство нулю всех частных производных в этой точке.

Данная система может иметь как одно, так и несколько решений. Точки х* называются стационарными. Для проверки полученных точек на экстремум необходимо провести исследование вторых производных. При этом рассчитывается матрица Гессе Н(х*), представляющая квадратную матрицу вторых частных производных f(x). Достаточным условием минимума является положительно определенная матрица Н, а максимума - отрицательно.

Основные этапы решения задач оптимизации:

1. Выделение объекта или системы (выделение совокупности факторов, влияющих на целевую функцию; формирование вида допустимой области и характера ограничений).

2. Определение количественного критерия, на основе которого можно выявить лучшие условия функционирования объекта.

3. Математическое описание объекта, т.е. построение мат. модели.

4. Выбор способа оптимизации (прямой – на объекте методами поиска и планирования эксперимента; на основе мат. моделей).

5. Выбор метода оптимизации, который определяется тремя факторами: вид критерия, характер ограничений, размерность задачи. Аналитические, графические, численные.

6. Реализация задачи на ЭВМ

7. Анализ результатов и проверка на объекте.


9 Симплексные методы решения задач оптимизации.

Обычный симплекс – метод.

Симплексом в пространстве n переменных называют выпуклый многогранник, имеющий n+1 вершину. В обычном симплекс-методе используется правильный симплекс (все ребра которого равны). На примере двумерного случая рассмотрим решение задачи оптимизации. Выбирается начальный симплекс – треугольник, т.к. двумерное пространство, с вершинами х(1) – х(2) – х(3). Размещение правильного симплекса в пространстве может быть осуществлено двумя путями:

1. Одна вершина перемещается в начало координат, а остальные вершины располагаются так, чтобы ребра , выходящие из первой вершины, образовывали одинаковые углы с соответствующими координатными осями.

2.Центр симплекса перемещается в начало координат, а (n+1)-я вершина на ось х0. Остальные вершины располагаются симметрично относительно координатных осей.

В вершинах исходного симплекса рассчитывается значение целевой функции ,,. Из этих трех значений выбирается «наихудшая» точка. Через центр тяжести противолежащей грани хц.т. строится новая вершина симплекса х(4). В результате получается новый симплекс х(2)(3)(4). Вычисляется значение целевой функции в х(4). Среди новых вершин ищется «наихудшая». Эта вершина вновь отображается через середину противолежащей грани, вся процедура повторяется. Признаком окончания поиска является процедура зацикливания, когда вновь отображенная вершина оказывается «наихудшей». В этом случае необходимо уменьшить размеры симплекса. Процедура повторяется до тех пор, пока длина ребра не станет меньше заданной точности.

Метод деформируемых многогранников (метод Нельдера – Мида).

Данный метод более эффективен, чем обычный симплекс – метод, так как симплекс меняет свою форму от цикла к циклу.

  1.  Выбирают начальный симплекс и рассчитывают целевую функцию в вершинах.
  2.  Из найденных значений ищут и .
  3.  Отображают «наихудшую» вершину относительно центра тяжести противоположной грани. .
  4.  а) , то происходит растяжение симплекса, β > 1 ,

Если , следовательно, - новая вершина симплекса, иначе, за новую вершину берется точка, полученная после отображения .

б) , то сжатие β < 1.

в) , то редукция (уменьшение размеров симплекса (обычно в 2 раза)), т.е. координаты всех вершин симплекса сдвигаются на половину расстояния до наилучшей точки. . Критерием остановки алгоритма является среднеквадратичная величина разности значений функции в вершинах симплекса и среднего ее значения, т.е. .


10 Градиентные методы решения задач оптимизации.

х(к)

х2

х1

Градиент – вектор, направленный в сторону наискорейшего возрастания функции. Вектор, противоположный градиенту, называется отрицательным градиентом. Градиент целевой функции grad f(x) –  если целевая функция непрерывна и дифференцируема, то существует ее градиент, определяемый как вектор – столбец, составленный из частных производных целевой функции по всем факторам:

Градиент всегда направлен перпендикулярно к линии уровня в данной точке. Длина вектора градиента: . Суть всех градиентных методов заключается в использовании вектора градиента для определения направления движения к оптимуму. Согласно необходимому условию существования экстремума функции в точке экстремума градиент функции обращается в ноль. Это свойство часто используется для проверки условия окончания поиска в градиентных методах, т.е. . Общий алгоритм всех градиентных методов заключается в построении из некоторой начальной точки х(0) последовательности приближений: x(k+1)   = x(k) - λ(k) S(k), где S(k) – единичный вектор в направлении градиента f(x) в точке x(k), λ(k) – величина шага в направлении градиента.

Градиентные методы с дроблением шага. Методы с постоянным шагом.

Величина шага αk выбирается: , где 0 < ε < 1 - произвольно выбранная постоянная величина. При минимизации функции выбираем α > 0. На k-й итерации проверяем выполнение неравенства при αk = α. Если оно выполнено, полагаем αk = α и переходим к следующей итерации. Если нет, то шаг αk дробим до тех пор, пока оно не выполнится.

Метод наискорейшего спуска или крутого восхождения Бокса - Уилсона.

Метод наискорейшего спуска – это процесс, на каждой итерации которого шаг αk выбирается из условия минимума функции f(x) в направлении движения, т.е. .

X0

X1

X2

f(x)=c3

f(x)=c2

f(x)=c1

X*

-f’(x0)

-f’(x1)

-f’(x2)

В этом методе направление движения из точки xk касается линии уровня в точке xk+1. Последовательность точек x0, x1, … , xk, зигзагообразно приближается к точке минимума х*, причем звенья этого зигзага ортогональны между собой. Шаг α выбирается из условия минимизации по α функции , поэтому .Т.о., направления спуска на двух последовательных итерациях взаимно ортогональны.


11. Постановка и методы решения задачи линейного программирования. Ее геометрическая и экономическая интерпретации.

Линейным программированием называется раздел математики, в котором изучаются методы нахождения минимума или максимума линейной функции конечного числа переменных при условии, что переменные удовлетворяют конечному числу дополнительных условий (ограничений), имеющих вид линейных уравнений или линейных неравенств.

Задача ЛП в общем случае формулируется как нахождение таких значений действительных переменных x1 ,x2, …, xn, для которых линейная целевая функция f(x) принимает min (max) значение, т.е. в матричной форме:

называется симметричной формой записи задачи ЛП (или стандартной задачей ЛП). Здесь x=(x1, x2,…,xn)TRT, cT=(c1, c2,…,cn), А-матрица (аij) размера mn, b=(b1, b2,…,bn)T.

Совокупность чисел x=(x1, x2,…,xn)T, удовлетворяющих ограничениям задачи ЛП, называется допустимым решением (или планом). Все допустимые решения образуют область допустимых решений (ОДР). План x=(x1*,x2*,…,xn*)T, при котором целевая функция f(x) принимает min (max) значение, называется оптимальным планом.

Методы решения задач ЛП делятся на два типа: точные и приближенные. Точные - симплексные методы. Приближенные методы - различные варианты градиентных схем оптимизации, методы случайного поиска. Наибольшее распространение у симплексных (последовательный перебор угловых точек, при котором значение целевой функции улучшается от итерации к итерации (от одной угловой точки к другой).

Для задачи ЛП с n переменными, подчиненными m ограничениям (m<n), можно получить решение, придавая каким либо из (n-m) переменным  произвольные значения  и разрешая систему m уравнений относительно оставшихся m переменных. Когда (n-m) переменных приравниваются к нулю. Такое решение называют базисным решением системы из m уравнений, с n неизвестными. Переменные приравненные к нулю, называются свободными, остальные базисными и образуют базис. Если полученное решение содержит только положительные компоненты, то оно называется базисным допустимым или опорным планом. Эк. содержание задачи определяется 3 факторами: 1) b1, b2,…,bm – ограниченные ресурсы; 2) j=1,2,…,n – возможные способы их использования; 3) цель наиболее эффективного использования ресурсов. сj-это оценка эффективности j-того способа использования ресурсов. Графически задача решается для 2- и 3-мерного пространства. Пусть задача ЛП задана в двумерном пространстве, т.е. ограничения содержат две переменные. В этом случае каждое условие определяет полуплоскость с граничной прямой: ai1x1+ai2x2=bi ,  i=(1,2,…,m), x1=0, x2=0. В итоге образовывается плоскость, ограниченная всеми прямыми – допустимая область – многоугольник. Необходимо найти точку многоугольника, в которой прямая F(x) = c1x1 + c2x2 = 0 является опорной и функция достигает min (max). Т.о. оптимальное решение - одна из вершин многоугольника ОДР.

Каноническая форма записи задачи ЛП:  

Постановка задачи коммерческой деятельности может быть представлена в виде математической модели линейного программирования, если целевая функция - в виде линейной формы, а связь с ограниченными ресурсами описать посредством линейных уравнений или неравенств. Кроме того, вводится дополнительное ограничение – значения переменных должны быть неотрицательны, поскольку они представляют такие величины, как товарооборот, время работы, затраты и другие экономические показатели.

Геометрическая интерпретация экономических задач даёт возможность наглядно представить, их структуру. Задача линейного программирования с двумя переменными всегда можно решить графически. Однако уже в трёхмерном пространстве такое решение усложняется, а в пространствах, размерность которых более трёх, графическое решение, вообще говоря, невозможно.


12. Транспортная задача линейного программирования. Постановка и методы решения.

Линейные транспортные задачи составляют особый класс задач линейного программирования. Общая постановка транспортной задачи состоит в определении оптимального плана перевозок некоторого однородного груза из m пунктов отправления (ПО) A1, A2,…,Am, в n пунктов назначения (ПН) B1, B2,…, Bn. При этом в качестве критерия оптимальности обычно берется либо минимальная стоимость перевозок всего груза, либо минимальное время его доставки. Рассмотрим транспортную задачу, в качестве критерия оптимальности которой взята минимальная стоимость перевозок всего груза. Обозначим через cij тарифы перевозки единицы груза из i-того ПО в j-тый ПН, через ai-запасы груза в i-том ПО, через bj-потребности в грузе в j-том ПН, а через xij- количество единиц груза, перевозимого из i-того ПО в j-тый ПН. Предполагается, что транспортные расходы пропорциональны перевозимому количеству продукции, т.е. перевозка k единиц  продукции вызывает расходы cijk. Тогда математическая постановка задачи состоит в определении минимального значения целевой функции при условиях ,, , ,, , . Поскольку переменные xij удовлетворяют системам линейных уравнений (2) и (3) и условию не отрицательности (4), обеспечиваются доставка необходимого количества груза в каждый из ПН, вывоз имеющегося груза из всех ПО, а также исключаются обратные перевозки. Очевидно, общее количество груза у поставщиков равно, а общая потребность в грузе в ПН равна единиц. Если общая потребность в грузе в пунктах назначения равна запасу груза в ПО, т.е. =, то модель такой транспортной задачи называется закрытого типа. Если модель открытого типа (), то ее всегда можно привести к закрытому типу введением фиктивного ПН или фиктивного ПО: если <, то bn+1 =-, тогда  =, Если >, то аm+1=-,  тогда = и cm+1,j=0,      . Впрочем, стоимость перевозок для фиктивного ПН, т.е. сi,n+1, может не всегда быть равной нулю, а приравниваться стоимости складирования излишков продукции, также как и для фиктивного ПО - cm+1,j может составить стоимость штрафов за недопоставку продукции. Транспортная задача представляет собой задачу линейного программирования и, естественно, ее можно решить с помощью метода последовательного улучшения плана или метода последовательного уточнения оценок. В этом случае основная трудность бывает связана с числом переменных задачи (mn) и числом ограничений (m+n). Поэтому специальные алгоритмы оказываются более эффективными. К таким алгоритмам относятся: метод потенциалов, метод дифференциальных рент. Алгоритм метода потенциалов, его называют еще модифицированным распределительным алгоритмом, начинает работу с некоторого опорного плана транспортной задачи (допустимого плана перевозок). Для построения опорного плана обычно используют один из трех методов: метод северо-западного угла, метод минимального элемента, метод аппроксимации Фогеля.


13. Ресурсная задача, классическая постановка и основные методы ее решения

Типичным примером задачи ЛП является задача распределения ресурсов, ограничения-равенства в которых соответствуют необходимости полного использования ресурсов. Коэффициенты aij обычно означают либо расход i-того ресурса на производство единицы j-той продукции (ресурсом может быть сырье, машинное время, электроэнергия и др.), либо содержание некоторого ингредиента в исходном ресурсе (железа в руде, золы в угле, белков в пищевом продукте и т.д.). Свободные члены bi обычно означают запас ресурса или потребное количество ингредиента в производимой продукции. Постановка задачи: для изготовления j видов продукции на предприятии используют i видов сырья. При этом производство ограниченно количеством ежедневно получаемого сырья b1, b2,…,bi aij - количество единиц i-того вида сырья, затрачиваемых на изготовление j-той продукции. pj-величина прибыли получаемой от реализации единицы j-той продукции. Требуется составить такой план выпуска продукции, чтобы при ее реализации получить максимальную прибыль. Обозначим через xj –количество единиц j-той продукции выпускаемых ежедневно. Прибыль от реализации этой продукции будет равна p1+p2+…+pj и ее нужно максимизировать: ; количество ресурсов ограничено: , i = 1,2, …,m. Кроме того, количество продукции неотрицательное число, поэтому: xj , j = 1,2,…,n.

Методы ЛП. При решении задачи методами ЛП, принимаются допущения: пропорциональность, т.е. затраты ресурсов на любой вид производственной деятельности, а также вклад этого вида производственной деятельности в суммарный доход прямо пропорциональны его уровню (объему) производства. Аддитивность, т.е. общий объем ресурсов, потребляемый всеми видами производственной деятельности, равен сумме затрат ресурсов на отдельные виды производственной деятельности, а общий доход от производственной деятельности равен сумме затрат доходов от каждого вида производственной деятельности. Неотрицательность, ни одному из видов производственной деятельности не может быть приписан отрицательный объем производства. Возможны ситуации, когда некоторое управляемое переменное xj может принимать отрицательные значения. В этом случае говорят о неограниченном в знаке переменном модели, и используют представление этого переменного в виде разности 2х неотрицательных управляемых переменных: ,  , . На практике допущения о пропорциональности и аддитивности при построении математических моделей часто не соответствуют реальности. Точные методы решения задач ЛП представляют собой симплексные методы оптимизации, среди которых можно выделить: непосредственно симплексный метод, называемый также методом последовательного улучшения плана, модифицированный симплексный метод, двойственный симплексный метод, называемый также методом последовательного уточнения оценок, метод одновременного решения прямой и двойственной задач, называемый также методом последовательного сокращения невязок. Наибольшее распространение получили симплексные методы решения задачи ЛП, по существу представляющие собой последовательный перебор угловых точек, при котором значение целевой функции улучшается от итерации к итерации (от одной угловой точки к другой). Идея метода состоит в целенаправленном сокращённом переборе вариантов решения, каждый из которых заведомо не хуже, а, как правило лучше предыдущего. Перебор ведется до тех пор пока не будет найдено оптимальное решение. Метод предназначен для решения общей задачи линейного программирования, записанной в канонической форме. Для того, чтобы привести задачу к канонической форме эту систему ограничений можно представить в виде системы уравнений, в которую мы введем дополнительные неотрицательные переменные xj+1, xj+2, …, xj+i: .Вводимые дополнительные переменные имеют вполне определенный экономический смысл. Если в ограничениях исходной задачи ЛП отражается расход и наличие производственных ресурсов, то величины xj+i равны объему неиспользованного ресурса. Векторы условий, соответствующие xj+1,…, xj+i образуют базис. Переменные xj+1,…, xj+i назовем базисными переменными. Остальные переменные задачи- свободные. Если приравнять свободные переменные нулю x1=0, x2=0,…, xj=0, то соответствующие базисные переменные примут значения  xj+1= b1, + xj+2 =b2, …, xj+i =bi Вектор x с такими компонентами представляет собой угловую точку многогранника решений (допустимую) при условии, что bi(опорный план). Теперь необходимо перейти к другой угловой точке с меньшим значением целевой функции. Для этого следует выбрать некоторую небазисную переменную и некоторую базисную так, чтобы после того, как мы “поменяем их местами”, значение целевой функции уменьшилось. Такой направленный перебор в конце концов приведет нас к решению задачи.


14. Постановка задачи нелинейного программирования. Классические методы ее решения для системы ограничений в виде равенств

В задаче НЛП требуется найти такой вектор переменных x=(x1, x2, …, xn), для которого min(max), при условиях . Рассмотрим частный случай общей задачи НЛП, предполагая, что система ограничений содержит только уравнения, а f(x) и hi(x) - функции непрерывные вместе со своими частными производными: max(min) и hi(x)=0 , . Данную задачу называют задачей на условный экстремум или классической задачей оптимизации. D - допустимое множество, на котором определен критерий, зависит от соотношения d = n - m - дефект системы. 1. d = 0, если система уравнений является совместной, D - совокупность корней системы. В этом случае для решения задачи достаточно просмотреть эту совокупность и выбрать ту точку, в которой f(x) оптимальна. Если система линейна, то система имеет единственный корень. Если нелинейная, то число корней может быть сколько угодно большим. 2. d = 1, если система линейна - множество D - прямая, d=2 – плоскость, d=3 многогранник, если нелинейна при d=1 множество D представляет собой некоторую кривую, при d=2 – поверхность, при d=2 и более – конус. 3. d < 0, исключив лишние ограничения, придем к одному из рассмотренных вариантов или определим несовместимость системы. 4. при d > 0 поступают следующим образом. Часть переменных - m, выразим в явном виде из ограничений через другие n-m. В целевую функцию f(x) вместо xn-m+1, xn-m+2, …., xn подставляем преобразованные переменные. В результате получаем задачу безусловной оптимизации меньшей размерности f(x1, x2, …xn-m, )min (max). Можем воспользоваться необходимыми условиями экстремума и найти решение продифференцировав целевую функцию по всем переменным и приравняв их к нулю.

Не всегда удается получить разрешение в форме в элементарных функциях; в этом случае обычно используется метод множителей Лагранжа. Для решения задачи вводят набор дополнительных переменных , называемых множителями Лагранжа и составляют функцию Лагранжа. Необходимые условия экстремума функции f(x) при наличии ограничений можно получить, приравняв нулю частные производные функции F(x,) по всем xj, j=, и по всем , i=. Точка в которой достигается относительный max (min) должна удовлетворять системе из m+n уравнений

- функция Лагранжа

Каждая точка x, в которой достигается относительный max (min) при x, будет являться решением системы. Этот метод позволяет найти лишь необходимые условия существования условного экстремума для непрерывных функций, имеющих непрерывные производные. Полученные решения могут и не давать экстремального значения функции f(x). Поэтому найденные т.о. значения переменных должны быть проверены на экстремум с помощью анализа производных более высокого порядка.


15. Задачи управления запасами, назначение, основные модели и алгоритмы, реализующие задачи управления запасами.

На складе предприятия всегда должно быть нужное количество деталей или запасов, для производственной деятельности. Если их увеличивать, возрастает стоимость их хранения. Задача управления запасами состоит в выборе целесообразного решения. Q – запас товара одного вида. Если поступает заявка, запас уменьшается. Пусть величина на спрос непрерывна во времени. Если Q = 0 – дефицит. Задача управления запасами учитывает и задержки: издержки – расходы (оформление, доставка, хранение), издержки – связанные с дефицитом (штраф, недополучение прибыли, потери клиентов). Размер партии – количество товаров, поставляемое на склад. Основная модель. g – интенсивность спроса, b – организационные издержки (постоянны), s – стоимость товара (постоянна), h – издержки содержания запасов (постоянны), q – размер партии (исходит мгновенно, как только уровень его достигает 0). Чтобы полностью удовлетворить годовой спрос g при размере поставки q, необходимо обеспечить g/q поставок в год. Средний уровень запасов составляет q/2. Уравнение издержек будет иметь вид C=C1+C2+C3=bg/q+sg+hq/2, где C1-общие организационные издержки; C2-стоимость товаров; C3-общие издержки содержания запасов. За исключением q все величины в правой части уравнения постоянны и известны, т.е. C=f(q). Для нахождения минимума C  найдем производную dC/dq и приравняем ее к нулю: dC/dq=-bg/q2+h/2=0, откуда qопт=, где qопт- оптимальный размер партии. Модель производственных запасов. Рассмотрим случай, когда готовые товары поступают на склад непосредственно с производственной линии.. Обозначим через p скорость поступающего на склад товара. Определим оптимальный размер партии, минимизирующий общие затраты. Общие издержки в течение года, как и для основной модели, составляют C=C1+C2+C3, C1=bg/q, C2=sg. Для получения среднего уровня запасов следует учесть, что RT=(p-g)t-максимальный уровень запасов, q=pt-количество товаров в одной производственной поставке. Тогда средний уровень запасов составляет половину максимального и равен (p-g)q/2p. В итоге C=bg/q+sg+q(p-g)/2p. Решая уравнение dC/dq=0, найдем оптимальный размер партии производственных поставок: qопт=. Модель запасов, включающая штрафы. Рассмотрим основную модель, допускающую возможность существования периодов дефицита, который покрывается при последующих поставках, и штрафов за несвоевременную поставку. Пусть предприятие должно поставить q ед. товара в течение каждого промежутка времени L, за единицу времени поставляется g ед. времени поставляется g ед. товара (q=Lg). Предположим, что в начале каждого периода L предприятие делает запас, равный k. Это означает, что в течение периода будет наблюдаться дефицит товара, и некоторое время поставки не будут осуществляться. Невыполненные заявки будут накапливаться до максимальной величины q-k и будут удовлетворены, как только поступит следующая партия товаров в количестве q. За то, что товары доставляются предприятием позже необходимого срока, на предприятие налагается штраф, который зависит от того, насколько была задержана поставка. Такая модель целесообразна, поскольку иногда выгоднее заплатить штраф, чем расходовать дополнительные средства на хранение запасов, превышающих величину k. Задача управления запасами состоит в том, чтобы выбрать такое значение k, которое ведет к минимизации всех затрат, включая затраты на хранение и штрафы.График изменения запасов модели представлен на рис.4.

Для определения оптимального значения k обозначим: h-издержки хранения единицы товара за единицу времени; p-затраты на штраф в расчете на единицу товара за один день просрочки.Найдем издержки одного цикла: C=C1+C2, где C1-общие издержки содержания запасов; C2-общие затраты на штраф. Так как товары находятся на складе в течение периода OA (см рис.4), средний уровень запасов за этот период равен k/g, то  C1=h*k/2*k/g=hk2/2g. Так как штраф выплачивается в течение периода AB=(q-k)/g, общее число «товаро-дней», на которые налагается штраф, равно площади треугольника ABC. Площадь составляет (q-k)/g*(q-k)/2, откуда C2=p(q-k)2/2g. Окончательно C=hk2/2g+p(q-k)2/2g. Найдем dC/dk и, решив уравнение dC/dk=0, получим оптимальное значение: kопт=pq/(h+p). Взяв kопт в качестве уровня запасов в начале каждого цикла при условии, что невыполненные заявки будут удовлетворены, сведем суммарные расходы C к минимуму: Cmin=q2hp/2g(h+p).


  1.  Показатели финансового состояния предприятия. Показатели ликвидности и платежеспособности. Показатели оборачиваемости и рентабельности.

Показатели ликвидности.

 Коэффициенты ликвидности применяются для оценки способности фирмы выполнять свои краткосрочные обязательства.  Наиболее употребительными являются:

  1.  коэффициент покрытия краткосрочных обязательств (коэффициент текущей ликвидности) - мера ликвидности, рассчитываемая как отношение текущих активов к текущим пассивам. Удовлетворительному превышающие 1,6—2,0;
  2.  промежуточный коэффициент ликвидности (коэффициент срочной ликвидности) — отношение текущих активов без стоимости товарно-материальных запасов к текущим пассивам. Удовлетворительному превышающие 1,0—1,2;
  3.  коэффициент абсолютной (строгой) ликвидности — отношение высоколиквидных активов (денежных средств, ценных бумаг и счетов к получению) к текущим пассивам. Удовлетворительному превышающие 0,8—1,0.

Показатели платежеспособности.

 Показатели платежеспособности применяются для оценки способности фирмы выполнять свои долгосрочные обязательства.

  1.  коэффициент финансовой устойчивости — отношение собственных средств предприятия (акционерный капитал плюс резервы плюс нераспределенная прибыль) и субсидий к заемным.
  2.  финансовый рычаг — отношение заемных средств к акционерному капиталу;
  3.  коэффициент платежеспособности  — отношение заемных средств (общая сумма долгосрочной и краткосрочной задолженности) к собственным;
  4.  коэффициент долгосрочного привлечения заемных средств – отношение долгосрочной задолженности к общему объему капитализированных средств (сумма собственных средств и долгосрочных займов);
  5.  коэффициент покрытия долгосрочных обязательств — отношение чистого прироста свободных средств (сумма чистой прибыли после уплаты налога, амортизации и чистого прироста собственных и заемных средств за вычетом осуществленных в отчетном периоде инвестиций) к величине платежей по долгосрочным обязательствам (погашение займов + проценты по ним).

Показатели оборачиваемости.

Коэффициенты оборачиваемости применяются для оценки эффективности операционной деятельности и политики в области цен, сбыта и закупок. Наиболее часто используются следующие коэффициенты:

  1.  коэффициент оборачиваемости активов - отношение выручки от продаж к средней за период стоимости активов;
  2.  коэффициент оборачиваемости собственного капитала - отношение выручки от продаж к средней за      период стоимости собственного капитала;
  3.  коэффициент оборачиваемости товарно-материальных запасов - отношение выручки от продаж к средней за период            стоимости запасов;
  4.  коэффициент оборачиваемости дебиторской задолженности -  отношение выручки от продаж в кредит к средней за период дебиторской задолженности.

Показатели рентабельности применяются для оценки текущей прибыльности предприятия.

  1.  рентабельность продаж — отношение валовой прибыли от операционной деятельности к сумме выручки от реализации продукции и от внереализационных операций.
  2.  полная рентабельность продаж - отношение суммы валовой прибыли от операционной деятельности и выплаченных процентов по займам (в части, отнесенной на себестоимость) к сумме выручки от реализации продукции;
  3.  чистая рентабельность продаж — отношение чистой прибыли (после уплаты налогов) от операционной деятельности к сумме выручки от реализации продукции.
  4.  рентабельность активов — отношение валовой прибыли от операционной деятельности к средней за период стоимости активов;
  5.  полная рентабельность активов — отношение суммы валовой прибыли от операционной деятельности и выплаченных процентов по займам к средней за период стоимости активов;
  6.  чистая рентабельность активов — отношение чистой прибыли к средней за период стоимости активов;
  7.  чистая рентабельность собственного капитала - отношение чистой прибыли к средней за период стоимости собственного капитала.


17)Расчет индекса доходности (рентабельности инвестиций), срока окупаемости, чистого дисконтированного дохода, внутренней нормы доходности.

Индекс доходности инвестиций (ИД) - это отношение суммы элементов денежного потока от операционной деятельности к абсолютной величине суммы элементов денежного потока от инвестиционной деятельности. Он равен увеличенному на единицу отношению ЧД к накопленному объему инвестиций.

Формулу для определения индекса доходности можно представить в виде:

где Пm - приток денежных средств на шаге m;

О'm - отток денежных средств на m-м шаге без К (инвестиций) на m-м шаге;

Кm (Im) -  инвестиции (капиталовложения) на шаге m.

Также можно представить формулу для определения индекса доходности в виде:

где ИД - индекс доходности инвестиций; ЧДП - чистые денежные поступления;

Кm (Im) -  инвестиции (капиталовложения) на шаге m.

Сроком окупаемости (СО) с учетом дисконтирования называется продолжительность наименьшего периода, по истечении которого накопленный дисконтированный эффект (ЧДД) становится и в дальнейшем остается неотрицательным. Этот срок исчисляется от того же момента времени, что и срок окупаемости без дисконта. Для оценки эффективности проекта срок окупаемости с учетом дисконтирования следует сопоставлять со сроком реализации проекта – длительностью расчетного периода.

Формула расчета срока окупаемости имеет вид:

, где ИД – индекс доходности.

Чистый дисконтированный доход (ЧДД) – это накопленный дисконтированный доход (сальдо реальных денег, эффект) за весь расчетный период, рассчитываемый по формуле

В практических расчетах используется следующая формула:

где – денежный поток в конце периода t; - разовые (одномоментные) инвестиции;   e– норма дисконта.

В реальности мы сталкиваемся с ситуациями, когда проект предполагает не разовые затраты, а длительные затраты. В этом случае ЧДД определяется по формуле:

где – инвестиционные затраты в период t.

Для эффективности проекта необходимо, чтобы его ЧДД был положительным. Если ЧДД отрицателен, то проект неэффективен. Если ЧДД = 0, то проект находится на грани между эффективным и неэффективным, что требует не отказа от проекта, а более внимательного рассмотрения исходных данных, заложенных в расчет эффективности.

Внутренняя норма доходности (ВНД) или внутренняя норма рентабельности (IRR) – это такая величина нормы дисконта (E) , при которой ЧДД = 0.

Если норма дисконта Е положительна и меньше ВНД, то проект эффективен. Если норма дисконта Е больше ВНД, то проект неэффективен. Сравнение ВНД с нормой дисконта позволяет оценить запас прочности проекта. Большая разница между этими величинами свидетельствует об устойчивости проекта. Выбор лучшего проекта производится по критерию ЧДД, а решение об участии в таком проекте принимается на основе ВНД.  

18)Учет факторов риска и неопределенности. Расчет границ безубыточности.

Под «точкой безубыточности» понимается объем продаж, при котором чистая прибыль становится равной нулю.

Граница безубыточности параметра проекта для некоторого шага расчетного периода определяется как такой коэффициент к значению этого параметра на данном шаге, при применении которого чистая прибыль, полученная в проекте на этом шаге, становится нулевой. уровень безубыточности

Уровнем безубыточности на шаге m называется отношение объема продаж (производства), соответствующего «точке безубыточности» () , к проектному () на этом шаге.

где - условно-постоянные издержки на шаге m, включая амортизацию, налоги и иные отчисления, относимые на себестоимость и финансовые результаты, не зависящие от объема производства;, - доходы от внереализационной деятельности за вычетом расходов по этой деятельности на этом шаге; - цена единицы продукции, - условно-переменные издержки на единицу продукции (услуг), включая налоги и иные отчисления, относимые на себестоимость и финансовые результаты, пропорциональные выручке за исключением налога на прибыль на m-м шаге.

На практике используется также формула для определения уровня безубыточности следующего вида:где – объем выручки на m-м шаге;

– полные текущие издержки производства продукции (производственные затраты плюс амортизация, налоги и иные отчисления, относимые как на себестоимость, так и на финансовые результаты, кроме налога на прибыль) на m-м шаге;

– условно-переменная часть полных текущих издержек производства (включающая наряду с переменной частью производственных затрат и, возможно, амортизации налоги и иные отчисления, пропорциональные выручке) на m-м шаге;

– доходы от внереализационной деятельности за вычетом расходов по этой деятельности на m-м шаге.

Под неопределенностью понимается неполнота или неточность информации об условиях реализации проекта (решения), в том числе связанных с ними затратах и результатах. Неопределенность, связанная с возможностью возникновения в ходе реализации проекта неблагоприятных ситуаций и последствий, характеризуется понятием риска.

Факторы риска и неопределенности подлежат учету в расчетах эффективности, если при разных возможных условиях реализации затраты и результаты по проекту различны.

При оценивании проектов наиболее существенными представляются следующие виды неопределенности инвестиционных рисков:

• риск, связанный с нестабильностью экономического законодательства и текущей экономической ситуации, условий инвестирования и использования прибыли;

• внешнеэкономический риск (возможность введения ограничений на торговлю и поставки, закрытия границ и т.п.);

• неопределенность политической ситуации, риск неблагоприятных социально-политических изменений в стране или регионе;

• неполнота или неточность информации о динамике технико-экономических показателей, параметрах новой техники и технологии;

• колебания рыночной конъюнктуры, цен, валютных курсов и т.п.;

• неопределенность природно-климатических условий, возможность стихийных бедствий;

• производственно-технологический риск (аварии и отказы оборудования, производственный брак и т.п.);

• неопределенность целей, интересов и поведения участников;

• неполнота или неточность информации о финансовом положении и деловой репутации предприятий-участников (возможность неплатежей, банкротств, срывов договорных обязательств).


19)Системный подход. Процессный подход. Результативность и эффективность процессов (фирмы).

Системный подход — направление методологии исследования, в основе которого лежит рассмотрение объекта как целостного множества элементов в совокупности отношений и связей между ними, то есть рассмотрение объекта как системы.

Основные принципы системного подхода:

  1.  Целостность, позволяющая рассматривать одновременно систему как единое целое и в то же время как подсистему для вышестоящих уровней.
  2.  Иерархичность строения, то есть наличие множества (по крайней мере, двух) элементов, расположенных на основе подчинения элементов низшего уровня элементам высшего уровня.
  3.  Структуризация, позволяющая анализировать элементы системы и их взаимосвязи в рамках конкретной организационной структуры.
  4.  Множественность, позволяющая использовать множество кибернетических, экономических и математических моделей для описания отдельных элементов и системы в целом.
  5.  Системность, свойство объекта обладать всеми признаками системы

Важным аспектом системного подхода является выработка нового принципа его использования — создание нового, единого и более оптимального подхода (общей методологии) к познанию, для применения его к любому познаваемому материалу, с гарантированной целью получить наиполное и целостное представление об этом материале.

Процессный подход в управлении - подход, определяющий рассмотрение деятельности любой компании как сети бизнес-процессов, связанных с целями и миссией этой компании.

Процессный подход базируется на нескольких основных принципах:

  1.  Восприятие бизнеса как системы
  2.  Любое предприятие рассматривается как система, а его развитие — как происходящее по законам сложных систем
  3.  Будучи в устойчивом состоянии, никакая система не может эволюционировать
  4.  Решение локальных проблем не может изменить систему. Ее изменение возможно лишь в целом
  5.  Восприятие деятельности как процесса
  6.  Можно рассматривать любую деятельность как процесс, и поэтому ее можно улучшить
  7.  Деятельность любого предприятия можно рассматривать как сеть связанных между собой процессов, поскольку все виды деятельности предприятия и процессы, соответствующие им, взаимосвязаны
  8.  В любой деятельности может иметь место разделение как по времени, так по материальным ресурсам и персоналу
  9.  Любая целенаправленная, спланированная и при этом использующая ресурсы деятельность преобразует входную продукцию в выходную
  10.  Каждый процесс имеет внешнего или внутреннего поставщика входных ресурсов и внешнего или внутреннего потребителя выходного продукта или услуги
    1.  Стандартизация и прозрачность ответственности
  11.  Высшее руководство должно полностью отвечать за создание системы качества на предприятии и управление качеством
  12.  Каждый процесс должен иметь владельца, то есть должна иметь место персонификация, и ответственность должна распределяться по всем видам деятельности
  13.  Все процессные составляющие должны быть по возможности максимально стандартизированными и прозрачными
  14.  Следует проводить стандартизацию на основе взаимосвязанных стандартов, которые реализуются в виде нормативной документации и корпоративных стандартов

Степень достижения цели процесса - это его результативность. Результативность определяется через сопоставление плановых и фактических значений характеристик деятельности (процесса) и достигнутых результатов.

Набор характеристик, используемых для оценки результативности процесса определяется требованиями, установленными при планировании процесса. Количество таких характеристик зависит от сложности процесса и его результата. Кроме того, для объективной оценки необходима обоснованная выборки фактических значений характеристик или постоянный мониторинг таких значений. В большинстве случаев набор характеристик процесса, методы и средства, применяемые для оценки результативности, индивидуальны для каждого процесса. Можно назвать лишь несколько универсальных характеристик, например, количество несоответствий, время выполнения процесса, объём произведённой продукции (предоставленных услуг). Однако для всесторонней оценки результативности и принятия решений при управлении и улучшении процесса этого набора характеристик недостаточно. Поэтому целесообразно определить методы и средства, с помощью которых будут определяться фактические характеристики конкретного процесса для оценки его результативности и принятия решений.

Вопрос эффективности процесса чаще всего остаётся за рамками требований потребителя процесса и требований ГОСТ РИСО 9001. Задача более эффективного использования ресурсов для достижения цели процесса ставится, прежде всего, руководителями организации, менеджером процесса и другими заинтересованными сторонами. Оценка эффективности процесса - задача более сложная, для её решения требуются дополнительные усилия, новые критерии и методы оценки. Необходимо оценить (по возможности, измерить) объёмы ресурсов, использованных для выполнения процесса — финансовых, временных, информационных, человеческих и т.д., сопоставив их с полученными результатами. К наиболее распространённым методам оценки эффективности процесса с финансовой точки зрения можно отнести анализ затрат на качество и функционально-стоимостной анализ.


20 Реинжиниринг бизнес процессов. Базовые правила проведения реинжиниринга. Базовые положения методологии IDEF

реинжиниринг бизнес-процессов - это "фундаментальное переосмысление и радикальное перепроектирование бизнес-процессов для достижения конкретных улучшений в основных показателях деятельности предприятия".

Основные правила:

  1.  Несколько работ объединяются в одну (горизонтальное сжатие процесса).
  2.  Исполнители принимают самостоятельные решения (вертикальное сжатие процесса).
  3.  Шаги процесса выполняются в естественном порядке (делинеаризация процесса).
  4.  Процессы имеют различные варианты исполнения (выделение версий процессов).
  5.  Работа выполняется там, где это наиболее целесообразно (перераспределение процессов между подсистемами).
  6.  Уменьшение проверок и управляющих воздействий.
  7.  Минимизация согласований.
  8.  Уполномоченный менеджер обеспечивает единую точку контакта.
  9.  Преобладает смешанный (централизованный / децентрализованный) подход.

Этапы эффективного реинжиниринга.

  1.  Выбор бизнес – процесса для реинжиниринга.
  2.  Понимание процесса: 1 – определение границ; 2- определение требований потребителей к процессу; 3 – измерение процесса; 4 - разработка видения нового процесса.
  3.  Подробное описание нового процесса.
  4.  Разработка новой оргструктуры.

Базовые положения методологии IDEF-методы описания для интегрированного автоматизированного производства. Принципиальным требованием при разработке рассматриваемого семейства методологий было обеспечение возможности организации эффективного обмена информацией между всеми участниками программы на базе высокоэффективного языка, применение которого позволяет исследовать структуру, параметры и характеристики процессов в производственно-технических и организационно-экономических системах не только для описания повседневной деятельности предприятия, но и для планирования изменений.

В настоящее время общая методология IDEF включает ряд частных методологий для моделирования систем, в том числе:

  1.  IDEF0 - методология функционального моделирования используется для создания функциональной модели (отображающая структуру, процессы и функции системы, в виде набора взаимосвязанных функций, а также потоки информации и материальных объектов, преобразуемые этими функциями
  2.  IDEF1 - методология информационного моделирования, применяется для построения информационной модели, отображающей структуру и содержание информационных потоков внутри системы, необходимых для поддержки функций системы
  3.  IDEF2 - методология динамического моделирования развития систем, позволяющая создавать динамическую модель меняющихся во времени поведения функций, информации и ресурсов системы.
  4.  IDEF3 - методология моделирования процессов, происходящих в системе, предназначенная для создания сценариев и описания последовательности операций для каждого процесса
  5.  IDEF4 - методология объектно-ориентированного проектирования и анализа систем.
  6.  IDEF5 - методология определения онтологий (словарей) исследования сложных систем. С помощью словаря терминов и правил позволяет описать онтологию системы.
  7.  IDEF9 - методологии моделирования требований.

Базовые положения IDEF:

  1.  Верхний уровень модели должен отражать только контекст системы — взаимодействие моделируемого единственным контекстным процессом предприятия с внешним миром.
  2.  На втором уровне модели должны быть отражены основные виды деятельности (тематически сгруппированные бизнес-процессы) предприятия и их взаимосвязи. В случае большого их количества некоторые из них можно вынести на третий уровень модели. Но в любом случае под виды деятельности необходимо отводить не более двух уровней модели.
  3.  Дальнейшая детализация бизнес-процессов осуществляется посредством бизнес-функций — совокупностей операций, сгруппированных по определенным признакам. Бизнес-функции детализируются с помощью элементарных бизнес-операций.
  4.  Описание элементарной бизнес-операции осуществляется посредством задания алгоритма ее выполнения.


21) Бизнес - план: структура и роль в развитии фирмы. Этапы бизнес – планирования.

Бизнес-план - это документ, описывающий все основные аспекты будущего фирмы (подразумеваются предприятия, организации различных направлений деятельности от производственного до информационно-консультативного) или новой деятельности и содержащий анализ проблем, с которыми она может столкнуться, а также способы их решения.

К основным целям бизнес-планирования относятся: 1)выявление незаполненных ниш на рынке для позиционирования товара; 2)определение необходимых ресурсов для производства и продвижения товара на рынке; 3) установление потенциальной конкурентоспособности предприятия; 4) определение потенциальной рентабельности и финансовой устойчивости предприятия; 5) выявление рисков предпринимательской деятельности; 6) конкретизация перспектив бизнеса в виде системы количественных и качественных показателей;7) привлечение внимания и обеспечение поддержки со стороны потенциальных инвесторов.

Бизнес-план может выполнять следующие функции: 1) разработка концепции деятельности предприятия на базе маркетингового, производственного, организационного и финансового планов; 2) оценка фактических результатов работы предприятия за определенный период и контроль выполнения различных бюджетов и показателей краткосрочных планов; 3) обоснование выбора инвестором наиболее приемлемого варианта инвестирования для получения максимальной прибыли (дохода), установление необходимого объема финансирования и его источников;

Структура :

- Титульный лист. Он содержит информацию не только по названию проекта, но и краткую аннотацию сути проекта и его роли в развитии стратегической зоны хозяйствования, выбранной руководством фирмы.

- Резюме. Оно находится в начале документа и служит для краткого отражения основных идей и параметров плана.

- Продукция и услуги. Анализ бизнеса на текущий момент, описываются основные направления и цели деятельности фирмы, история бизнеса, а также характеристика отрасли промышленности, к которой относится проект.

- Рынок сбыта.

- Анализ конкуренции на рынке сбыта.

- Стратегия маркетинга. изучение и анализ многих данных о способах организации продажи товаров, услуг, их ценах и уровне рентабельности и т.д.

- План производства. технико-экономическое обоснование производства нового товара или услуг.

- Организационный план. отражают все организационные связи с партнерами, учредителями и обосновывают организацию производственной деятельности.

- Юридический план. обосновать его организационно-правовую форму, условия различных договоров (аренды, с партнерами, поставщиками и т.п)

- Оценка риска и страхование. расчет, анализ и оценка риска проектных решений.

- Финансовый план. Обобщение материалов предыдущих частей и представить их в стоимостном выражении.

В разработке бизнес-плана следует выделить два этапа: подготовительный и основной.

Подготовительный 1)Определение целей написания бизнес-плана. 2) Определение источников информации. 3) Точное определение целевых читателей 4)Установление общей структуры документа.

Основной 1) Сбор информации 2) Непосредственное написание бизнес-плана.


22) Стратегия и тактика маркетинга. Комплекс маркетинга. Маркетинг взаимоотношений с потребителями.

Стратегия маркетинга - формирование целей, достижение их и решение задач предприятия-производителя по каждому отдельному товару, по каждому отдельному рынку на определенный период. Стратегия формируется в целях осуществления производственно-коммерческой деятельности в полном соответствии с рыночной ситуацией и возможностями предприятия.

Стратегия предприятия разрабатывается на основе исследований и прогнозирования конъюнктуры товарного рынка, изучения покупателей, изучения товаров, конкурентов и других элементов рыночного хозяйства.

Наиболее распространенными стратегиями маркетинга являются:

1. Проникновение на рынок. 2. Развитие рынка. 3. Разработка товара. 4. Диверсификация.

В зависимости от маркетинговой стратегии формируются маркетинговые программы. Маркетинговые программы могут быть ориентированы:

- на максимум эффекта независимо от риска;

- на минимум риска без ожидания большого эффекта;

- на различные комбинации этих двух подходов.

Тактика маркетинга - формирование и решение задач предприятия на каждом рынке и по каждому товару в конкретный период времени (краткосрочный) на основе стратегии маркетинга и оценки текущей рыночной ситуации при постоянной корректировке задач по мере изменения конъюнктурных и других факторов: обострение конкурентной борьбы, сезонное падение спроса.

Примерами постановки тактических задач могут быть следующие:

1. Провести усиленную рекламную кампанию в связи с падением спроса.

2. Расширить ассортимент услуг, предоставляемых сервисными службами для привлечения новых покупателей.

3. Увеличить долю рынка в связи с сокращением объема продаж конкурентами.

Комплекс маркетинга (marketing-mix) – это набор поддающихся контролю переменных факторов маркетинга, совокупность которых фирма использует в стремлении вызвать желательную ответную реакцию со стороны целевого рынка.

Комплекс маркетинга в его каноническом виде (Маккарти ,"4P") включает 4 составляющих:

Продукт (Product) — это набор «изделий и услуг», которые фирма предлагает целевому рынку.

Цена (Price) — денежная сумма, которую потребители должны уплатить для получения товара.

Дистрибуция (Place) — всевозможная деятельность, благодаря которой товар становится доступным для целевых потребителей.

Продвижение (Promotion) — всевозможная деятельность фирмы по распространению сведений о достоинствах своего товара и убеждению целевых потребителей покупать его.

Цель маркетинга отношений - создание эффективной маркетинговой системы взаимодействия с ключевыми партнерами организации – клиентами, поставщиками, дистрибьюторами, персоналом.

Маркетинг взаимоотношений- основные характеристики:

- Ориентация на повторные покупки

- Близкие, частые контакты потребитель/поставщик

- Акцент на ценность для потребителя

- Акцент на долговременную деятельность

- Высокий уровень обслуживания потребителя

- Цель – повысить лояльность потребителя

- Качество – ответственность всей организации в целом.


23)Оценка эффективности проекта в целом. Оценка коммерческой эффективности. Оценка бюджетной эффективности. Оценка общественной эффективности.

Эффективность проекта в целом рассчитывается с целью определения потенциальной привлекательности проекта для возможных участников и поиска источников его финансирования. Рассчитываемые при этом показатели характеризуют с экономической точки зрения технические, технологические и организационные проектные решения.

Эффективность проекта в целом складывается из следующих элементов:

- общественная (социальная) эффективность;

- коммерческая эффективность.

Показатели общественной эффективности учитывают социально-экономические последствия осуществления инвестиционного проекта для общества в целом.

Оцениваются как результаты непосредственно самого проекта, так и «внешние» последствия его реализации в смежных отраслях экономики. При этом экологические, социальные и иные внеэкономические эффекты рекомендуется учитывать в количественной форме при наличии соответствующих нормативных и методических материалов.

Показатели коммерческой эффективности проекта в целом отражают финансовые последствия осуществления инвестиционного проекта, в случае если предполагается участие только одного инвестора, который производит все необходимые для реализации проекта затраты и пользуется всеми его результатами. В качестве основных показателей для расчета коммерческой эффективности проекта рекомендуется использовать следующие:

1)чистый доход- накопленный эффект (сальдо денежного потока) за расчетный период

2)чистый дисконтированный доход; ∑Ф * α , где Ф- эффект (сальдо) денежного потока, α - коэффициент дисконтирования.

ЧД и ЧДД характеризуют превышение суммарных денежных поступлений над суммарными затратами. Для эффективного проекта ЧДД >0.

3)внутренняя норма доходности; такое положительное число Е', что при норме дисконта Е = Е' чистый дисконтированный доход проекта обращается в 0.

Проекты, у которых ВНД > Е, имеют положительное ЧДД и поэтому эффективны

4)потребность в дополнительном финансировании (ПФ, стоимость проекта, капитал риска);

Величина ДПФ показывает минимальный дисконтированный объем внешнего финансирования проекта, необходимый для обеспечения его финансовой реализуемости

5)индексы доходности, затрат и инвестиций;

- индекс доходности затрат - отношение суммы денежных притоков (накопленных поступлений) к сумме денежных оттоков (накопленным затратам);

- индекс доходности дисконтированных затрат - отношение суммы дисконтированных денежных притоков к сумме дисконтированных денежных оттоков;

- индекс доходности инвестиций (ИД) - увеличенное на I единицу отношение ЧД к накопленному объему инвестиций;

- индекс доходности дисконтированных инвестиций (ИДЦ) - увеличенное на единицу отношение ЧДД к накопленному дисконтированному объему инвестиций.

6)срок окупаемости;

Оценка бюджетной эффективности используется в тех случаях когда финансирование инвестиционных проектов осуществляется с участием государства.

Основным показателем рациональности государственного участия в проекте является показатель чистого дисконтированного дохода бюджета (ЧДДб). ЧДДб рассчитывается как разность дисконтированных годовых бюджетных доходов и расходов

В состав расходов бюджета включаются:

средства, выделяемые для прямого бюджетного финансирования проекта; кредиты центрального, региональных и уполномоченных банков для отдельных участников реализации проекта; выплаты по государственным ценным бумагам;

В состав доходов бюджета включаются: налог на добавленную стоимость, налог на прибыль организаций и все иные налоговые поступления, поступающие в бюджет таможенные пошлины и акцизы по продуктам


24)Показатели финансового состояния предприятия. Показатели ликвидности и платежеспособности. Показатели оборачиваемости и рентабельности.

Под финансовым состоянием предприятия понимается способность предприятия финансировать свою деятельность. Оно характеризуется обеспеченностью финансовыми ресурсами, необходимыми для нормального функционирования предприятия, целесообразностью их размещения и эффективностью использования, финансовыми взаимоотношениями с другими юридическими и физическими лицами, платежеспособностью и финансовой устойчивостью. Финансовое состояние предприятия может быть устойчивым, неустойчивым и кризисным.

Ликвидность баланса характеризуется степенью и быстротой покрытия обязательств организации ее активами, когда срок превращения активов в денежную форму соответствует сроку погашения обязательств. В связи с этим, чем меньше требуется времени, чтобы данный вид активов обрел денежную форму, тем выше его ликвидность. Анализ ликвидности баланса заключается в сравнении разделов актива, сгруппированных по степени убывания ликвидности, с обязательствами, сгруппированными в порядке возрастания срока их погашения.

Показателем, характеризующим финансовое состояние предприятия, является его платежеспособность. Данный показатель очень важен для таких внешних пользователей, как кредиторы и инвесторы. Платежеспособность — это покрытие платежными и другими ликвидными средствами обязательств предприятия.

Платежеспособность предприятия оценивается методом определения достаточности источников средств для формирования запасов и затрат предприятия. При анализе выявляют соотношения между отдельными видами активов организации и источниками их покрытия. В зависимости от того, какие источники используются для формирования запасов и затрат, можно сделать вывод об уровне платежеспособности предприятия.

Показатель платежеспособности измеряется коэффициентом L как отношение актива баланса к кредиторской задолженности и привлеченному капиталу.

При анализе платежеспособности предприятия прежде всего определяют величину собственных оборотных средств (СОС) организации. Этот показатель равен разности между собственным капиталом и внеоборотными активами.

Финансовое положение предприятия, его показатели ликвидности и платежеспособности непосредственно зависят от того, насколько быстро средства, вложенные в текущие активы, превращаются в реальные деньги.

Длительность нахождения средств в обороте определяется совокупным влиянием ряда разнонаправленных внешних и внутренних факторов.

Для вычисления коэффициента оборачиваемости текущих активов (Коб. Тек. Акт.) используется следующая формула: Коб. тек. акт. = Выручка от реализации /Средняя величина оборотных средств за период.

Для анализа удобно использовать производный показатель: период оборота (дни) = число дней в периоде / Коб. тек. акт.

Показатель рентабельности оборотных средств позволяет дать комплексную оценку эффективности использования оборотных средств. Показатель может быть представлен как произведение двух других индикаторов - рентабельности продаж и оборачиваемости текущих активов:

Рентабельность оборотных средств = Рентабельность продаж * оборачиваемость оборотных средств = (Операционная прибыль / выручка) * (Выручка / средняя величина оборотных средств) = Операционная прибыль / средняя величина оборотных средств.


25) Электронный бизнес и электронная коммерция: основные направления и отличительные особенности

Электронная коммерция -- бизнес, в котором реализованная перспективная идея дает мощную финансовую отдачу, это процесс, который требует относительно малого штата специалистов, но который можно легко масштабировать и вести по всей России, выводить в другие страны, на общемировой рынок.

К электронной коммерции относят:

электронный обмен информацией ,электронное движение капитала, электронную торговлю, электронные деньги , электронный маркетинг , электронный банкинг, электронные страховые услуги

Существует несколько общепризнанных категорий, на которые подразделяется электронная коммерция.

Схема B2B или бизнес-бизнес - Принцип осуществления подобного взаимодействия очень прост: предприятие торгует с другим предприятием.

Схема B2C или бизнес-потребитель - В этом случае предприятие торгует уже напрямую с клиентом (не юридическим, а физическим лицом). Как правило, здесь речь идет о розничной реализации товаров.

Схема С2С или потребитель-потребитель - Такой способ осуществления электронной коммерции предполагает совершение сделок между двумя потребителями, ни один из которых не является предпринимателем в юридическом смысле слова. Интернет-площадки для подобной торговли являются чем-то средним между рынком-толкучкой и колонкой объявлений в газете.

Электронный бизнес - бизнес-модель, в которой бизнес-процессы, обмен бизнес информацией и коммерческие транзакции автоматизируются с помощью информационных систем. Значительная часть решений использует Интернет-технологии для передачи данных и предоставления Web-сервисов.

Существует несколько классов информационных систем, используемых предприятиями для автоматизации бизнеса:

ERP— ИС управления ресурсами предприятия.

CRM — ИС управления взаимодействием с клиентами.

BI — ИС сбора, анализа и представления бизнес информации.

ECM — ИС управления информацией и документами на предприятии.

HRM — ИС управления персоналом.

SCM — ИС управления цепочками поставок.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

31900. БУХГАЛТЕРСКИЙ УЧЕТ. УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ 4.9 MB
  Активы организации по видам подразделяются на а имущество; б нематериальные активы; в предметы труда; г права; д активы сферы обращения; е денежные средства; ж текущие активы; з средства в расчетах. К долгосрочным активам относятся а предметы труда; г долгосрочные финансовые вложения; б основные средства; д предметы обращения; в нематериальные активы; е средства в расчетах. К средствам в расчетах относят а задолженность покупателей; б денежные средства на расчетном счете; в краткосрочные финансовые вложения. К обязательствам...
31902. Расчет регулируемого электропривода 840.5 KB
  Предварительная мощность двигателя Предварительная мощность двигателя рассчитывается по нагрузочной диаграмме и тахограмме рабочей машины по формуле: где коэффициенты учитывающие соответственно пульсирующий характер питающего напряжения; возможный режим ослабления магнитного потока двигателя; динамические нагрузки двигателя в переходных процессах. Окончательный выбор двигателя и редуктора По вычисленному расчетному значению мощности выбирам двигатель согласно условию: при . Д810Uн=220В Рнд=29кВт...
31906. Интернет-продвижение коммерческой организации (на примере ООО «Элстрой-НН») 533 KB
  5 1 Деятельность коммерческих В2Ворганизаций в условиях развития сети Интернет10 Интернет как новая коммуникативная среда.10 Продающие возможности сети Интернет.14 Роль Интернета в сфере В2Вторговли.32 Исследование отношения пользователей к различным видам Интернетрекламы.
31908. ЛЕКСИЧЕСКАЯ СЕМАНТИКА 3.24 MB
  Ее ключевыми элементами являются: 1 Принцип интегральности описания языка в силу которого лексемам в явном виде приписываются все свойства релевантные для правил а правила учитывают все формы поведения лексем не упомянутые непосредственно в словаре.