Теория экономических информационных систем

Алтайский Государственный Технический Университет

им. И. И. Ползунова

Региональный центр подготовки кадров

К О Н Т Р О Л Ь Н А Я Р А Б О Т А

по предмету: Теория экономических информационных систем

Выполнил: Плотникова Т. В.

Группа: ИСБ 62

Проверил: Ряшина Г. Д.

1998 г.

Вариант 1

1. Информационные системы: структура, информационные потоки. Понятие информации в системе.

Сегодня обработка экономической информации стала самостоя­тельным научно-техническим направлением с большим разнообразием идей и методов. Отдельные компоненты процесса обработки достигли высокой степени организации и взаимосвязи, что позволяет объединить все средства обработки информации на конкретном экономическом объекте понятием «экономическая информационная система» (ЭИС). Детальное изучение ЭИСопирается на понятия «информация» и «система».

Довольно-таки распространенным является взгляд на информа­цию как на ресурс, аналогичный материальным, трудовым и де­нежным ресурсам. Эта точка зрения отражается в следующем оп­ределении. Информация — это новые сведенияпозволяющие улучшить процессы, связанные с преобразованием вещества, энергии и са­мой информации.

Информация неотделима от процесса информирования, поэто­му необходимо рассматривать источник информации и потребите­лей информации. Информацией являются сведения, расширяющие запас знаний конечного потребителя.

Выделяются три фазы существования информации.

1. Ассимилированная информация—представление сообщений в сознании человека, наложенное на систему его понятий и оценок.

2. Документированная информация—сведения, зафиксирован­ные в знаковой форме на каком-то физическом носителе.

3. Передаваемая информация—сведения, рассматриваемые в момент передачи информации от источника к приемнику.

Основная масса инфор­мации собирается, передается и обрабатывается с помощью знаков. Знаки—это сигналы, которые могут передавать информацию при наличии соглашения об их смысловом содержании между источниками иприемниками информации. Набор знаков, для кото­рых существует указанное соглашение, называется знаковой сис­темой. Многие знаковые системы, естественно, нельзя четко огра­ничить, однако при обработке информации на электронных вычислительных машинах наличие точного перечня знаков обязательно.

Информация на пути от источника к потребителю проходит че­рез ряд преобразователей—кодирующие и декодирующие устрой­ства, вычислительную машину, обрабатывающую информацию по определенному алгоритму и т. д. На промежуточных стадиях пре­образования смысловые свойства сообщений отступают на второй план ввиду отдаленности потребителя, поэтому понятие «инфор­мация» заменяется на более общее понятие «данные».

Данные представляют собой набор утверждений, фактов и (или) цифр, лексически и синтаксически взаимосвязанных между собой. Лексические отношения (часто называемые парадигмати­ческими) отражают постоянные связи в структуре языка, напри­мер «род—вид», «целое—часть». Связи между отдельными ча­стями сообщения отражаются синтаксическими (синтагматическими) отношениями Они являются переменными; например, поло­жение запятой в фразе «Казнить нельзя помиловать» определяет тот или иной ее смысл. В тех случаях, когда различие между ин­формацией и данными нет необходимости подчеркивать, они упо­требляются как синоним.

Чтобы определить понятие «экономическая информация», на­до очертить рамки экономических процессов. «В наиболее общей форме экономическими процессами являются производство, рас­пределение, обмен и потребление материальных благ. Информа­ция об указанных процессах называется экономической информа­цией.

Для обработки экономической информации характерны срав­нительно простые алгоритмы, преобладание логических операций (упорядочение, выборка, корректировка) над арифметическими, табличная форма представления исходных и результатных дан­ных.

К важнейшим признакам, по которым обычно осуществляется классификация циркулирующей экономической информации, от­носятся:

1. отношение к данной управляющей системе. Этот признак позволяет разделить сообщения на входные, внутренние и выход­ные;

2. признак времени. Относительно времени сообщения делят­ся на перспективные (о будущих событиях) и ретроспективные. К первому классу относится плановая и прогнозная информация, ко второму—учетные данные. По времени поступления разделяются периодические и непериодические сообщения;

3. функциональные признаки. Формируется классификация по функциональным подсистемам экономического объекта. Напри­мер, информация о трудовых ресурсах, производственных процес­сах, финансах и т.п., в другом разрезе—на данные планирования, нормирования, контроля, учета и отчетности.

Понятие системы охватывает комплекс взаимосвязанных элементов, действующих как единое целое. Система включает сле­дующие компоненты:

1) структура—множество элементов системы и взаимосвязей между ними;

2) входы и выходы—материальные потоки или потоки сообще­ний, поступающие в систему или выводимые ею. Каждый входной поток характеризуется набором параметров {х (i)}; значения этих параметров по всем входным потокам образуют вектор-функ­цию X. В простейшем случае Х зависит только от времени t, а в практически важных случаях значение Х в момент времени t+1 зависит от Х(t) и t. Функция выхода системы Y определяется ана­логично;

3) закон проведения системы—функция, .связывающая изме­нения входа и выхода системы Y=F(Х);

4) цель и ограничения. Процесс функционирования системы описывается рядом .переменных u1, u2, ..., uN. Часть этих пере­менных (обычно всего одна переменная) должна Поддерживаться в экстремальном значении, например max u1. Функция u1= f (Х, Y, t, ...) называется целевой функцией. Она определяет соответствие цели результатам функционирования системы. Зачастую f не имеет аналитического и вообще явного выражения. На остальные переменные могут быть наложены (в общем случае двусторонние) ограничения:

аК< = gК(uК)<= bК,где 2 < = К <= N.

Среди известных свойств систем целесообразно рассмотреть следующие — относительность, делимость и целостность.

Свойство относительности устанавливает, что состав элемен­тов, взаимосвязей, входов, выходов, целей и ограничений зависит от целей исследователя. Реальный мир богаче системы. Поэтому от исследователя и его целей зависит, какие стороны реального мира и с какой полнотой будет охватывать система. При выде­лении системы некоторые элементы, взаимосвязи, входы и выхо­ды не включаются в нее из-за слабого влияния на остающиеся элементы, из-за наличия самостоятельных целей,, плохо согласующихся с целью всей системы, и т. д. Они образуют внешнюю среду для рассматриваемой системы.

Делимость означает, что систему можно представить состоящей из относительно самостоятельных частей — подсистем, каждая из которых может рассматриваться как система. Возможность выде­ления подсистем (декомпозиция системы) упрощает ее анализ, так как число взаимосвязей между подсистемами и внутри подсис­тем обычно меньше, чем число связей непосредственно между все­ми элементами системы. Выделение подсистем проводит исследо­ватель, и оно условно.

Свойство целостности указывает на согласованность цели функционирования всей системы с целями функционирования ее под­систем и элементов.

Надо также иметь в виду, что система, как правило, имеет больше свойств, чем составляющие ее элементы. Так, предприятие обладает юридической самостоятельностью, а его подразделения — нет.

2. Критерии и методы оценки вычислительных алгоритмов.

Последовательные структуры данных первоначально возника­ют в неупорядоченной форме. Перед обработкой обычно необходи­мо отсортировать их значения по ключевому признаку, что со­ставляет, можно считать, основную работу по формированию (подготовке) структур этого типа.

Упорядоченная структура эффективна для организации быстрого поиска информации. Выходные документы, выводимые на печать, полученные на основе отсортированных данных, удобны для дальнейшего использования человеком. Многие алгоритмы задач управления вообще рассчитаны на использование только упорядоченных последовательных структур данных. Отсортиро­ванные данные позволяют организовать быструю обработку нескольких массивов.

Преимущества упорядоченных последовательных структур данных, в частности, хорошо видны на примере с операцией пере­сечения двух массивов, определяемой как выбор записей с ключе­вым признаком, значение которого есть и в первом и во втором массиве. Если исходные массивы длиною М записей каждый не отсортированы по указанному признаку, то пересечение массивов потребует выполнения С=КМ² сравнений пар признаков, где 0,5£К£1. Когда массивы отсортированы, С»2М.

Эти обстоятельства делают сортировку данных обязательной операцией, которая сплошь и рядом предшествует собственно об­работке данных.

Время сортировки данных, которые можно в известной мере считать и трудоемкостью формирования упорядоченной последо­вательной структуры, пропорционально числу сравнений пар при­знаков различных записей (С), в свою очередь зависящему от ко­личества записей в массиве (М). Лучший по времени метод сор­тировки — метод слияния — характеризуется числом сравнений

С = М log₂М

и временем сортировки

T = t ´ C = tM log₂M,

где t—константа с размерностью времени.

Метод слияния использует для сортировки резерв памяти дли­ной в половину массива.

Другие методы упорядочения последовательных структур дан­ных уступают методу слияния в быстродействии.

Метод слияния применим и для упорядочения строчных струк­тур данных, причем здесь не требуется резерва памяти, посколь­ку вместо пересылки записей производятся манипуляции с адреса­ми связи.

Формирование инвертированного массива ведется путем запол­нения его адресами и ключами, взятыми из основного массива. В таблице приведен пример такого заполнения инвертированного массива. При этом выделяется участок памятиV₁ для хранения ключей и связанных с ними ад­ресов записей основного массива.

Путем первого просмотра основного массива выполняется раз­метка памяти. Фиксируются адреса полей и значения ключей в каждой группе. В таблице они изображены столбцами, в каждом из которых имеются значение ключа и 4 адреса.

Затем основной массив просматривается второй раз от записи к записи. Во всех его записях проверяется наличие ключей, значе­ния которых зафиксированы ранее в инвертированном массиве, и на этой основе заполняются адреса в группах. Именно поэтому в таблице группы не упорядочены по ключу. Последняя опера­ция—сортировка групп по значениям ключа и уплотнение инвер­тированного массива.

При первом просмотре основного массива производится рпересылок значений ключей в поле памяти V₁. Во время второго просмотра в инвертированный массив пересылаются М адресов записей основного массива. Сортировка групп методом слияния потребует времениtplog₂p. Наконец, уплотнение инвертированной структуры данных означает пересылку байт за байтом всего поля за исключением первой группы. Общее время формирования ин­вертированного массива составляет:

T = t₁(pl + Ml' + V₁)+ tplog₂p,

гдеt₁ — время пересылки байта, l — средняя длина ключа, l' — длина адреса, р— число разных значений ключей.

Это время, как правило, превышает время формирования упо­рядоченной последовательной структуры данных.

Среднее число сравнений, необходимое для построения бинар­ного дерева, равно: С=1,39М log₂М, если М достаточно велико. Формирование бинарного дерева требует больших затрат времени и памяти, чем формирование строчной структуры данных.

Построение неуплотненной табличной структуры данных за­ключается в создании вектора описания записей, вектора описа­ния ключей и матрицы значений ключей. При этом выполняются пересылки адресов и ключей. Время формирования неуплотненной табличной структуры изm строк и п столбцов составляет:

T = t₁(l'(m + n) + l mn).

Для формирования табличной структуры данных с логической шкалой необходимо иметь вектор описания записей и вектор опи­сания ключей. Создание логической шкалы для одной строки тре­бует п сравнений признаков и п пересылок битов. С учетом этого общее время формирования табличной структуры данных с логической шкалой равно:

T = t₁l'(m + n) + mn(t + t₁) + tdlmn,

К

где t— время одного сравнения и d =— — плотность ненулевых

тп

значений ключевого признака (К — число ненулевых значений ключевого признака).

Первое слагаемое описывает построение вектора описания за­писей и вектора описания ключей. Второе слагаемое относится к формированию всех логических шкал структуры Третье слагаемое учитывает время пересылки ненулевых значений ключевого признака в уплотненные строки таблицы.

Для формирования табличной структуры данных, уплотненной методом индексных пар, ключевые признаки каждой записи по­следовательно сравниваются с нулем. Ненулевые ключи сопро­вождаются номерами их строки и столбца в матрице и помеща­ются в массив групп. Номера строки и столбца ключевого при­знака формируются путем прибавления 1 после каждого сравнения к номеру столбца, а при смене строки — к номеру строки. Время этих операций составляет:

T = t₁l'(m + n) + mn (t+ t₂) + t₁dmn(l + 21"),

гдеt₂ — время одной операции сложения, а 1"— длина поля, хра­нящего номер строки или столбца.

Первое слагаемое описывает формирование вектора описания записей и вектора описания ключей, которые необходимы для просмотра ключевых признаков всех записей.

Уплотнение табличной структуры данных с помощью логиче­ской шкалы эффективнее по времени формирования структуры, чем метод индексных пар, так как t₁<t₂и l< l + 2l".

Формирование гибридных структур типа А и В сводится к их сортировке. Трудоемкость этой операции определяется так же, как и для последовательных структур. Создание гибридной струк­туры типа С несколько превышает время создания бинарной дре­вовидной структуры данных. Формирование гибридной структуры типа D ведется так же, как и формирование табличных структур данных, но для временных оценок необходимо учитывать поправ­ки на создание цепочек в резервной зоне.

Наименьшее время для формирования требуют последователь­ная и строчная структуры, а также гибридные структуры типа А иВ.

3. Составление баланса преследует цель установить равенство итогов средств, находящихся в активе и пассиве.

Проведены ряд операций. В банке получен кредит в размере 1000 р. Деньги зачислены на расчетный счет. Приобретены материалы на сумму 540 р. Их покупка оплачена из кассы. Погашена задолженность поставщику за поставку леса на сумму 3780 р. Деньги перечислены с расчетного счета. Частично погашен кредит банка в размере 500 р. с расчетного счета. Из прибыли направлено в фонд материального поощрения 700 р.

Пусть информационный поток отражает результаты работы частного предприятия «ФИН» в течение одного дня.

Набор характеристик следующий:

Сведения из документа являются информационным отображением финансовых операций частного предприятия. Данный документ позволяет структурировать весь информационный поток. Документ обеспечивает следующие свойства информационной базы системы:

1. своевременность поступления данных в базу

2. полнота отображаемых факторов

3. достоверность

R₁ R₂

ЕЖЕДНЕВНЫЙ БАЛАНС (в рублях) ПРЕДПРИЯТИЯ «ФИН»

за « R₃»R₄19 R₅г. С₂₁

C₂₂ C₂₃

C₁₃

ГЛАВНЫЙ БУХГАЛТЕРR₇ .

R₁ ; R₂ … - реквизиты – признаки. Характеризуют обстоятельство места и времени действия и действующих лиц, т.е. идентифицируют отдельный факт или действие во множестве подобных.

Q₁ ; Q₂ … - реквизиты – основание. Являются количественной характеристикой факта, определяют меру действия.

В документе как составной единицей информации выделяются следующие составные части:

С₁₁ – общая часть

С₁₂ – предметная часть

С₁₃ – оформительная часть

Для формирования структуры базы данных разрабатывают граф документа, т.е. формальную структуру отражающую подчинение и соподчинение отдельных частей (СЕИ) документа.

Пусть СЕИ документ называется S , тогда граф данного документа будет выглядеть так:

S

C₁₁ C₁₂ C₁₃

R₁ R₂ C₂₁ C₂₂ C₂₃ R₇

R₃ R₄ R₅ R₆ Q₁ Q₂

Свойства реквизитов:

СХЕМА РАБОТЫ ПРОГРАММЫ

Начало

Ввод

Ручной ввод

данных

Выход из

ввода

Просмотр

Документ

Выход из

просмотра

Выход

из программы

Конец

ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА:

1. Королев М.А., Клешко Г.Н., Мишенин А.И. Информационные системы и структуры данных. – М.: Статистика, 1977.

2. Мишенин А.И. Теория экономических информационных систем. – М.: Финансы и статистика, 1993.

Слушатель Плотникова Т.В.