Научно-техничекий уровень информационной системы

    Одним из важных показателей, отображающих текущее состояние информационной системы экономического объекта, является ее научно-технический уровень. Научно-технический уровень (НТУ) – интегральный показатель или совокупность отдельных показателей, которые характеризуют степень соответствия технико-экономических характеристик информационной системы современным достижением науки и техники, а также требованиям отраслей народного хозяйства.

    Обычно оценку НТУ рекомендуется проводить с использованием %-х, 10- или 100- балльных шкал. В результате получают комплексный (или же интегральный) показатель научно-технического уровня информационной системы, рассчитанный как сумма балльных оценок отдельных факторов, умноженных на весовые коэффициенты. При этом балльные оценки получают, как экспертные. 

    Достаточно известным на этот момент является метод оценки научно-технического уровня информационной системы [1], в котором предлагается оценивать НТУ, как сумму двух составляющих: обобщенного показателя, характеризующего функциональное назначение информационной системы, и суммы единичных показателей, характеризующих надежность, технологичность, уровень унификации, стандартизации и эргономичного обеспечения, умноженных на весовые коэффициенты. В [1] развит метод оценки научно-технического уровня информационной системы, к которому включено следующие группы показателей: функциональные, конструктивные, защиты данных, надежности, технологичности, эргономичные, унификации и стандартизации, и приведено подробные формулы для расчетов обобщенных и единичных показателей НТУ.

    В [3] выделены следующие цели оценки научно-технического уровня информационной системы: установление путей повышения эффективности, проведение сравнительного анализа однородных систем для отбора наиболее подходящих ориентиров в процессе проектирования, обоснование цены на рынке систем и оценка деятельности организации-разработчика информационной системы по совокупности разработок, а также предложен следующий перечень групп показателей НТР информационной системы: функциональные, организационные, технические, программные, информационные, лингвистические. Общий НТУ в [3] предлагается рассчитывать, как сумму балльных оценок одиночных показателей, умноженных на них удельный вес.

    Для повышения объективности оценки научно-технического уровня информационной системы экономического объекта, сделаем переход от уровня отдельных подсистем к уровню таких обобщенных составляющих информационной системы:

• техническое обеспечение (ТО): персональные компьютеры;  серверы, сетевое и периферийное оборудование;

• программное обеспечение (ПО): операционные системы, системы управления базами данных, текстовые редакторы, электронные таблицы, генераторы отчетов;

• математическое обеспечение (МО): программные экономико-математические модели, которые реализуют задачу управления экономическим объектом.

    Параметры ТО и ПО, которые предлагается использовать при оценке НТУ, приведены в таблицах 1, 2. 

Таблица 1 - Параметры технического обеспечения информационной системы

Таблица 2 - Параметры программного обеспечения информационной системы

    В табл. 3 приведен перечень типичных задач, которые решаются при управлении экономическим объектом с помощью информационной системы: 

• виды анализа: Э – экспертный, М – с использованием математических моделей; 

• виды моделей: СТ - статистические модели, ЛП – модели линейного программирования, Э – эконометрические модели, ДР – детерминированные расчетные, ЭО – экспертные оценки, НП – модели нелинейного программирования, ИНС – искусственные нейронные сети, НМ – нечеткие модели, ОМ – оптимизационные методы. 

Таблица 3 - Типовые задачи, решаемые информационной системой при управлении экономическим объектом

    Типовые задачи (см. табл. 3) обычно решаются с помощью числовых методов, которые реализуются в виде подпрограмм в программных модулях соответствующих подсистем информационной системы экономического объекта.

    Все параметры указанных подпрограмм сведем к трех: количество методов решения определенной задачи NNM, точность расчетов PNM, %, среднее время решения типовой задачи TNM, сек.

    Все единичные показатели, характеризующие отдельные свойства информационной системы, в работе [1] предлагается рассчитывать по формуле:

Pi = (PCi - PMINi) / (PMAXi - PMINi),                (1)

    где  PCi, PMINi, PMAXi - соответственно текущее, минимально допустимое и максимально возможное значения i-го показателя научно-технического уровня на момент его оценки.

    Значения PCi берутся из сопроводительной документации (паспортов, сертификатов и др.), PMAXi – из литературы, обзоров, справочников и других источников. Довольно дискуссионным является определение минимально допустимого уровня PMINi. Для современных достижений в области науки и техники, соответствие которым и должен определять показатель НТУ, это ограничение не имеет смысла. Поэтому можно исключить PMINi в формуле (1), в результате чего она преобразуется к более простому виду [2]:

Pi = PCi / PMAXi,                             (2)

    Объясним возможность и целесообразность такого упрощения. Когда минимально допустимое значение показателя лежит приблизительно посредине  диапазона текущих значений, формула (1) дает отрицательные значения оценки. Но что именно определяет отрицательное значение отдельного показателя? На то, что элемент информационной системы, который оценивается, не только не отвечает современным достижениям, но и не может использоваться в системе, так как не отвечает минимальным требованиям. И это совсем не означает, что этот элемент не отвечает современным достижениям науки и техники.

    Например, текущий объем оперативной памяти компьютера равняется 1Гб, минимально допустимый уровень равняется 2 Гб, а максимально возможный (например, поддерживаемый операционной системой) – 8 Гб. По формуле (1)  получаем P = –0,167. Но объем в 1Гб не такой плохой и нельзя говорить о том, что он значительно устарел, так как не отвечает требованиям в конкретном применении. При расчете по формуле (2) получаем значение P = 0,125, что является более правдоподобным.

    На рис. 1 представлены результаты расчетов за формулами (1) и (2) при разных соотношениях PC, PMIN,PMAXi [2]. Для всех случаев здесь принято PC = 50 ...100, PMAX = 100, 1000.

    Рис. 1 -  Значения единичного показателя научно-технического уровня информационной системы, рассчитанные по формулам (1) и (2)

    Как можно видеть из рис. 1, при  зависимости, рассчитанные по формулам (1) и (2), при PC>>PMIN и PC -> PMAX практически совпадают, что позволяет рекомендовать для расчетов единичных показателей более простую формулу (2). Подходы к оценке НТУ, которые рассматриваются в [1, 3], предусматривают определение коэффициентов важности отдельных подсистем информационной системы экономического объекта, как экспертных оценок, с получением и использованием которых по обыкновению возникает ряд проблем, наиболее весомыми с которых являются: высокая трудоемкость, субъективность,  зависимость результатов от  организации экспертизы и профессиональной компетентности экспертов и др.

    Поэтому интегрированные показатели научно-технического уровня для элементов технического и программного обеспечения информационной системы рассчитаем по формулам, которые содержат ограниченное количество параметров элементов информационной системы, и характеризуют объемные, скоростные характеристики, а также характеристики размерности [2]:

                         (3)

    где NP – количество параметров, которые учитываются при расчетах;

        C– параметр, определяющий разрядность, разрешающую способность или точность;

        SFTi– параметр, определяющий скорость, время или частоту; 

        VNi– параметр, определяющий объем или количество.

    Для расчетов значений единичных показателей C, SFTi и VNi в формуле (3) будем использовать формулу (2).

 Формулы для расчета интегрированных показателей научно-технического уровня элементов технического и программного обеспечения: компьютеров и серверов PPC, сетевого оборудования PNET, периферийного оборудования PP, операционных систем POS, систем управления базами данных PDB, текстовых редакторов и электронных таблиц PE, генераторов отчетов PRG (все обозначения в формулах приняты согласно табл. 2, 3), записанные по форме (3), имеют такой вид [2]:

                                                             (4)

                                                           (5)

                                                              (6)

                                                               (7)

                                                             (8)

                                                             (9)

                                                             (10)

    Для элементов математического обеспечения интегрированные показатели рассчитаем по формуле [2]:

                                                                     (11)

    где NNM – количество методов решения задачи, шт.; PNM– точность расчетов, %; TNM – время решения задачи, сек.

    Сведем интегрированные показатели НТУ для элементов технического, программного и математического обеспечения в вектор [2]:

                                                                   (12)

    где  – соответственно векторы параметров технического, программного и математического обеспечения информационной системы.

    Указанные в (12) векторы содержат соответственно   элементов, которые рассчитаны по формулам (4)–(11).

    Параметры составляющих информационной системы связаны между собой таким образом: математическое обеспечение предъявляет требования к программному обеспечению,  а программное обеспечение в свою очередь – к техническому обеспечению. Отобразим это в виде матриц связей между элементами технического, программного и математического обеспечения информационной системы [2]:

                                                                  (13)

    где i, j, k – количество показателей технического, программного и математического обеспечения информационной системы соответственно, рассчитанные по формулам [2]: 

    Элементы матриц в (13) рассчитаем по формулам[2]:

                                                                                                                           (14)

    где Zeq i j, Zus i j – соответственно необходимое и фактическое значение i-го параметра элемента технического обеспечения, который используется j-м элементом программного обеспечения;

    Heq i j, Hus i j – соответственно необходимое и фактическое значение k-го параметра элемента математического обеспечения, который использует j-и элемент программного обеспечения информационной системы.

    Анализ матриц   позволяет определить уровень взаимодействия технического, программного и математического обеспечения информационной системы экономического объекта. 

    Так, степень разреженности матриц  определяет удельное количество связей между объектами информационной системы. Свойства определителя матриц позволяют выявить критические элементы информационной системы, то есть никогда не использующиеся. Если в матрице есть нулевая строка или столбец, то ее определитель равен нулю, и, таким образом, соответствующие элементы технического, программного и/или математического обеспечения не взаимодействуют.

   Общий научно-технический уровень информационной системы экономического объекта определим по формуле [2]:

                                                                                          (15)

    где PTS, PMS, PSS – соответственно векторы параметров технического, математического и программного обеспечения информационной системы.

Литература к разделу:

1. Андриенко В.Н. Модели реинжиниринга систем управления. - Донецк: ДонНУ, 2001. - 180 с.

2. Бизянов Е.Е. Управление развитием информационных систем экономических объектов на основе их научно-технического уровня  // Научный журнал «Бизнес Інформ». - Харьков: ХНЭУ, 2013. - № 2. - С. 45-49. 

3. Бугорский В. Н. Сетевая экономика и проектирование информационных систем / В. Н. Бугорский, P.В. Соколов.- Спб.: Питер, 2007 – 320 с; ил.