Внемашинное информационное обеспечение

ЛЕКЦИЯ 3

Внемашинное информационное обеспечение.

Внемашинное информационное обеспечение включает внемашинную информационную базу  (ВИБ) и средства ее организации и ведения. ВИБ включает  нормативно-справочную, плановую (т.е. условно-постоянную) информацию и оперативную (учетную) информацию некоторой предметной области.

Примерный типовой состав  на рис.

            Решения по ИБ предполагают определение состава информации необходимой для решения задач пользователя. Кроме того, должна быть выявлена логическая структура информации, что позволяет перейти к этапу формализации и моделирования данных. Структурирование информации внемашинной сферы находит отражение в ее представлении отдельными структурными единицами, их группировкой в документах, упорядочения по классификационным признакам.

Документы внемашинной сферы.

Документы являются основным носителем информации во внемашинной сфере. Документы в соответствии с функциями управления  подразделяются на нормативно-справочные, плановые и другие документы условно-постоянной информации, мало изменяемые во времени , и документы оперативной, первичной учетной информации, фиксирующей протекание процессов.

Рекомендуемые материалы

Документы условно-постоянной информации. Справочники содержат перечень объектов определенного вида. В справочнике указываются код, наименование объекта и другие его характеристики. В номенклатуро-ценниках, по форме таких же, как справочники, представлена вся номенклатура объектов с указанием единиц измерения и цен.

Производственные нормативы содержатся в конструктурско-технологических документах. Например, норма расхода материала содержится в маршрутной карте. Календарно-плановые нормативы содержат цеховые нормы задела на изделия.

Договора поставщика с заказчиком содержат планы поставок, объемы поставок. Плановые документы содержат количественные плановые показатели выпуска.

Организационно-распорядительные документы включают положения, уставы, акты, протоколы, постановления, приказы и др.

Документы учетной информации. Приходно-расходные документы содержат учетные данные по отгрузке или отпуску товаров или материалов, а также поступлении изделий. Это – накладные, приходно-расходные ордера, карточки складского учета, ведомости инвентаризации и др. документы.

Данные о выполнении плановых показателей отражаются в план-графиках, отчетах, статистических сводках. Платежные поручения отражают факт оплаты поставленной продукции заказчиком.

Общая характеристика  документов. Все документы характеризуются наименованием, отражающим содержание документа, и формой, определяющей структуру документа.

По характеру возникновения документы делятся на первичные, содержащие исходные данные , и производные, содержащие результаты обработки информации других документов.

Форма документа. Каждый документ имеет постоянную часть, которая определяется формой (макетом). Форма отображает структуру информации, содержащейся в документе, и, определяет состав, название и размещение реквизитов, входящих в документ. Важны две части документа – шапка и содержательная. Содержательная часть может быть простой, когда реквизиты имеют единичное значение, табличной в виде многострочной таблицы с наименованием реквизитов в заголовке колонок и множеством значений реквизита в столбце. Примерами документов с табличной частью являются всевозможные справочники, номенклатуро-ценники, приходно-расходные документы. Часто документ имеет комбинированную форму.

                                 Примеры форм докумсентов .

Карточка складского учета товаров

Форма документа «Накладная» .

Внемашинные информационные базы.

К средствам организации и ведения внемашинной информационной базы можно отнести:

- систему классификации и кодирования технико-экономической информации, содержащейся в документах предметной области;

- унифицированные системы документации, которые содержат типовые формы  документов;

- систему организации и ведения документов.

-

Система классификации  и кодирования   технико-экономической информации.

Классификация – система распределения объектов (предметов, процессов), по классам в соответствии с определенным признаком.

            Система классификации и кодирования  (СкиК) является средством классификации и кодирования множества однотипных объектов.

Классификация информации позволяет ее систематизировать и упорядочить, что необходимо для ее автоматизированной обработки. Классификация объектов –это процедура группировки на качественном уровне, например выделениеоднородных свойств. Классификация объектов одного вида позволяет выделять (группировать ) подмножества объектов, обладающих одинаковыми признаками, или упорядочивать объекты в соответствии со значениями признаков. Примерами объектов, подлежащих классификации, являются подразделения, оборудование, продукция. Классификации подлежат также процессы. Применительно к информации как к объекту классификации выделенные классы называют информационными объектами

Пример: Всю информацию об университете можно классифицировать по многочисленным информационным объектам ,которые будут характеризоваться общими свойствами:

-информация о студентах – в виде информационного объекта «Студент»;

информация о преподавателях – в виде информационного объекта «Преподаватель»;

информация о факультетах- в виде информационного объекта «Факультет».

Кроме выявления общих свойств объекта классификация нужна для разработке правил (алгоритмов) и процедур обработки информации представленной совокупностью реквизитов.

Пример: Алгоритм обработки информационных объектов библиотечного фонда позволяет получить информацию о всех книгах по определенной тематике, об авторах, абонентах и т.д.

Алгоритм обработки информационных объектов фирмы позволяет получить информацию об объемах продаж,о прибыли, заказчиках, видах продукции и т.д.

Алгоритм обработки в обоих случаях преследует разные цели, обрабатывает разную информацию, реализуется различными способами.

            При любой классификации желательно, чтобы соблюдались следующие требования:

-полнота охвата объектов рассматриваемой области;

однозначность реквизитов;

возможность включения новых объектов.

            Классификация используется как основа для кодирования признаков в обозначении объектов.

            Одно из важных назначений кодирования – это обеспечение уникальной идентификации объектов, которая в совокупности с принятой системой классификации четко определяет сущность объекта. Это особенно важно для этапа проектирования базы данных.

Система классификации – это совокупность правил и результат  распределения заданного множества объектов на подмножества  в соответствии с признаками сходства или различия. Выделяемое по признаку подмножество объектов называется классификационной группировкой. Различают три метода классификации – иерархический. фасетный и дескрипторный . Эти  методы различаются разной стратегией применения классификационных признаков.

Иерархическая система классификации.

Иерархический метод устанавливает между классификационными группировками иерархические отношения подчинения, с последовательной детализацией их свойств. На каждом уровне классификационное множество по некоторым признакам делится на классификационные подмножества следующего уровня.

            

Учитывая достаточно жесткую процедуру построения структуры классификации из-за жесткой структуры особое внимание следует уделить выбору классификационных признаков.

В иерархической системе классификации каждый объект на любом уровне должен быть отнесен к одному классу, который характеризуется конкретным значением выбранного классификационного признака. Для последующей группировки в каждом новом классе необходимо задать свои классификационные признаки и их значения. Таким образом выбор классификационных признаков будет зависеть от семантического содержания того класса, для которого необходима группировка на последующем уровне иерархии.  Количество уровней классификации соответствует числу признаков, выбранных в качестве основания деления, характеризует глубину классификации. Достоинства иерархической системы классификации:

- простота построения; использование независимых классификационных признаков в различных ветвях иерархической структуры;

Недостатки иерархической системы классификации:

- жесткая структура, которая приводит к сложности внесения изменений, так как приходится перераспределять все классификационные группировки;

- невозможность группировать объекты по заранее не предусмотренным сочетаниям признаков.    

Пример. Поставлена задача – создать иерархическую систему классификации для информационного объекта «Факультет», которая позволит классифицировать информацию обо всех студентах по следующим классификационным признакам: факультет на котором он учится, возрастной состав студентов, пол студента, для женщин – наличие детей.

Система классификации имеет следующие уровни:

- 0-уровень-«Факультет»;

- 1-й уровень. Выбирается классификационный  признак – название факультета, что позволяет выделить несколько классов с разными названиями факультетов, в которых хранится информация обо всех студентах.

- 2- й уровень. Выбирается классификационный признак – возраст, который имеет градации: до 20 лет, от 20 до 30лет, свыше 30 лет. По каждому факультету выделяются три возрастных подкласса студентов.

- 3-й уровень. Выбирается классификационный  признак – пол. Каждый подкласс 3- го уровня разбивается на две группы. Таким образом, информация о студентах каждого факультета в каждом возрастном подклассе разделяется на две группы – мужчин и женщин.

- 4-й уровень. Выбирается классификационный признак – наличие детей у женщин: есть, нет.

Созданная иерархическая система классификации имеет глубину классификации равную четырем.

                    

                                                                                                                                                    

                                                                                                      

Фасетная система классификации.

Метод фасетной классификации основан на множестве независимых признаков. Признаки классификации называются фасетами (рамки).Набор таких признаков может быть произвольным, что позволяет группировать объекты по любому сочетанию признаков. Этот метод является одноуровневым. Исходное множество объектов разбивается на подмножества классификационных группировок  в соответствии со значениями признаков отдельных фасетов. Фасеты независимы между собой.

Пример. Фасет цвет содержит значения: красный, белый, зеленый, черный, желтый.

             Фасет специальность содержит названия специальностей.

             Фасет образование содержит значения: среднее, среднее специальное, высшее.

Схема построения фасетной системы классификации в виде таблицы на рис. Названия столбцов соответствуют выделенным классификационным признакам (фасетам) , обозначенным Ф1, Ф2 . . . Фn. Например цвет, размер одежды, вес и т.д. Произведена нумерация строк таблицы. В каждой клетке таблицы хранится конкретное значение фасета. Например фасет цвет, обозначенный Ф2 содержит значения : красный, белый, зеленый, черный, желтый.

Процедура классификации состоит в присвоении каждому объекту соответствующих значений из фасета. При этом могут быть использованы не все фасеты.

Для каждого объекта задается конкретная группировка фасетов структурной формулой, в которой отражается их порядок  следования.

                      Ks = ( Ф1, Ф2,. . ., Фj,. . .Фn )

 Где Фj – j-й фасет; n –количество фасетов.

При построении фасетной системы классификации необходимо, чтобы значения, используемые в различных фасетах не повторялись. Фасетную систему легко можно модифицировать, внося изменения в конкретные значения любого фасета. Достоинства фасетной системы:

-возможность создания большой емкости классификации, т.е. использования большого числа признаков классификации и их значений для создания группировок;

-возможность простой модификации всей системы классификации без изменения структуры существующих группировок.

Недостатком фасетной системы является сложность ее построения, так как необходимо учитывать большое число классификационных признаков.

Пример. Для сопоставления разработаем фасетную систему классификации для  вышеприведенного примера. Сгруппируем и представим в виде таблицы все классификационные признаки по фасетам:

- фасет название факультета с пятью названиями факультетов;

- фасет возраст с тремя возрастными группами;

- фасет пол с двумя градациями;

- фасет дети с двумя градациями.

    Структурную формулу любого класса можно представить в виде:

       Кs = (Факультет, Возраст, Пол, Дети )

Присваивая конкретные значения каждому фасету получим:

- К1 =(Радиотехнический факультет, возраст до 20 лет, мужчина, есть дети);

- К2 = (Коммерческий факультет, возраст от 20 дло 30 лет, мужчина, детей нет);

- К3 = (Коммерческий факультет, возраст до 20 лет, женщина, детей нет ) и т.д.

Дескрипторная  система классификации.

          Для организации поиска информации, для ведения словарей эффективно используется дескрипторная (описательная) система классификации, язык которой приближается к естественному языку описания  информационных объектов. Особенно широко она используется в библиотечной системе поиска.

          Суть дескрипторного метода классификации заключается в следующем:

- отбирается совокупность ключевых слов или словосочетаний, описывающих определенную предметную область или совокупность однородных объектов. Причем среди ключевых слов могут находится синонимы.

-  Выбранные ключевые слова и словосочетания подвергаются нормализации, т.е. из совокупности синонимов выбирается один или несколько наиболее употребимых;

- создается словарь дескрипторов, т.е. словарь ключевых слов и словосочетаний, отобранных в результате процедуры нормализации.

Пример. В качестве объекта классификации рассматривается успеваемость студентов. Ключевыми словами могут быть выбраны: оценка, экзамен, зачет, преподаватель, студент, семестр, название предмета. Здесь нет синонимов, и поэтому указанные ключевые слова можно использовать как словарь дескрипторов.

В качестве предметной области выбирается учебная деятельность в высшем учебном заведении. Ключевыми словами могут быть выбраны: студент, обучаемый, учащийся, преподаватель, учитель, педагог, лектор, ассистент, доцент, профессор, лекция и т.д. Среди указанных ключевых слов встречаются синонимы, например: студент, учащийся, учитель, педагог и т.д. После нормализации словарь дескрипторов будет содержать только по одному ключевому слову.

            Между дескрипторами устанавливаются связи, которые позволяют расширить область поиска информации. Связи могут быть трех видов.

- синонимические, указывающие некоторую совокупность ключевых слов как синонимы:

- родо-видовые, отражающие включение некоторого класса объектов в более представительный класс:

-  ассоциативные, соединяющие дескрипторы, обладающие общими свойствами.

Пример. Синонимическая связь: студент – учащийся – обучаемый.

Родо-видовая связь: университет – факультет – кафедра.

Ассоциативная связь: студент – экзамен – профессор – аудитория.

Система кодирования.

            Система кодирования применяется для замены названия объекта на условное обозначение (код) в целях обеспечения удобной и более эффективной обработки информации.

Системой кодирования является совокупность правил образования кода.

Кодовое обозначение характеризуется используемым набором символов, алфавитом, длиной и структурой обозначения. Структура кода определяется порядком кодируемых признаков. Место символа в коде является разрядом кода. В коде часто присутствуют дополнительный, контрольный разряд. Процедура присвоения объекту кодового обозначения называется кодированием.

Различают два метода кодирования – классификационный и регистрационный.

Рассмотрим представленную на рис. систему кодирования.

Классификационное кодирование.

Классификационное кодирование построено на основе классификации объектов и применяется после проведения классификации объекта.. Классификационная система кодирования может быть двух типов – последовательная и параллельная.

 Последовательная основана на иерархической системе классификации. Суть метода заключается в следующем: сначала записывается код старшей группировки 1-го уровня, затем код группировки 2-го уровня, затем код группировки 3-го уровня и т.д. В результате получается кодовая комбинация, каждый разряд которой содержит информацию о специфике выделенной группы на каждом уровне иерархической структуры. Последовательная система кодирования обладает теми же достоинствами и недостатками, что и иерархическая система классификации.

Пример. Проведем кодирование информации, классифицированной с помощью иерархической схемы. 9см. рис.). Количество кордовых группировок будет определяться глубиной классификации и равно 4.  Прежде, чем начать кодирование , следует выбрать алфавит. Выберем десятичную систему счисления. – 10 арабских цифр. Анализ схемы показывает, что длина кода определяется 4 десятичными разрядами, а кодирование группировки на каждом уровне можно делать путем последовательной нумерации слева направо. В общем виде код можно записать как ХХХХ, где Х -–значение десятичного разряда. Рассмотрим структуру кода. Начиная со старшего разряда:

- 1-й (старший) разряд выделен для классификационного признака «название факультета» и имеет следующие значения: 1- коммерческий; 2 – информационные системы; 3 – для следующего названия факультета и т.д.

- 2-й разряд выделен для классификационного признака «возраст» и имеет следующие значения: 1 – до 20 лет; 2 – от 20 до 30 лет; 3 – свыше 30 лет;

- 3 – й разряд выделен для признака «пол»: 1 – мужчины; 2 – женщины.

- 4-й разряд для признака «наличие детей»; 1 – есть; 21 – нет.

- Принятая система кодирования позволяет легко расшифровать любой код группировки, например:

1310 – студенты коммерческого факультета, свыше 30 лет, мужчины;

2221 – студенты факультета информационных систем, от 20 до 30 лет, женщины, с детьми.

 Параллельное кодирование используется для фасетной классификации..  Классификационный код содержит  признак объекта. Суть метода заключается в том, что все фасеты кодируются независимо друг от друга; для значений каждого фасета выделяется определенное количество разрядов кода. Параллельная система кодирования обладает теми же достоинствами и недостатками, что и фасетная система классификации.

Пример. Проведем кодирование информации, классифицированной с помощью фасетной схемы (рис.). Количество кодовых группировок определяется количеством фасетов и равно 4. Выберем десятичную систему счисления в качестве алфавита кодировки, что позволит для значений фасета выделить один разряд и имеет длину кода равную 4. В отличие от последовательного кодирования для иерархической системы в данном методе не имеет значения порядок кодировки фасетов. В общем виде код можно записать как ХХХХ, где Х – значение десятичного разряда. Рассмотрим структуру кода, начиная со старшего разряда:

- 1 – разряд выделен для фасета «пол» и имеет следующие значения: 1 – мужчины; 21 – женщины;

- 2 – разряд для фасета «наличие детей у женщин»: 1 – есть; 2 – нет;

- 3 – разряд для фасета «возраст»: 1 –до 20 лет; 2 – от 20 до 30 лет; 3 – свыше 30лет;

- 4 – разряд для фасета «название факультета»: 1 – машиностроительный; 2 – коммерческий; 3 –информационный; 4 – радиотехнический; 5 – математический и т.д.

Принятая система кодирования позволяет легко расшифровать любой код группировки, например:

- 2135 – женщины в возрасте свыше 30 лет, имеющие детей и являющиеся студентами математического факультета;

- 1021 – мужчины возраста от 20 до 30 лет, студенты машиностроительного факультета.

Регистрационное кодирование.

Регистрационная система кодирования основана на предварительной классификации объектов. Код обеспечивает только идентификацию объектов. Регистрационная система может быть порядковой или серийно-порядковой. В порядковой системе кодирования объекты просто нумеруются. Порядок может быть случайным или после предварительного упорядочения, например по алфавиту. Эта система используется  при небольших количественных объектов и не надо разбивать их на группы.

Серийно-порядковая система также нумерует объекты. Но при этом номера разбиваются на серии, которые закрепляются за группами объектов. По сути эта система является смешанной: классифицирующей и идентифицирующей. Применяется когда число групп невелико.

Классификаторы. Документ, содержащий описание  классификационных группировок, структуру кода и наименования объектов, называется классификатором. Или кодификатором. Классификаторы могут иметь различную степень локализации, в пределах предприятия, отрасли, государства. Примерами классификаторов, используемых на общегосударственном уровне, являются классификаторы промышленной и сельскохозяйственной продукции, классификатор предприятий и организаций, профессий и должностей. В пределах предприятия используются локальные классификаторы структурных подразделений, готовой продукции, материалов и комплектующих и т.п. На рисунке приведена полная структура кода по общегосударственному классификатору промышленной и сельскохозяйственной продукции.

            В структуре кода используются следующие обозначения : Х – для признака с цифровым алфавитом, В – для признака с буквенным алфавитом, 0 – для порядкового кода с цифровым алфавитом, + - знак иерархической системы классификации, : - знак фасетной системы классификации.

            Пример кодирования высших классификационных группировок (ВКГ) автомобильного бензина на рис. ниже.

Унифицированные  системы  документации.

                                 

Для наиболее распространенных видов документов могут использоваться унифицированные формы, включенные в унифицированные системы документации (УСД). Многие УСД используются для задач общегосударственных систем обработки  и сопрягаются  с единой системой классификации и кодирования (ЕСКК) технико-экономической документации.

            Системы документации включают стандартные и технические условия и все виды документации.

            На промышленном предприятии документация регламентируется по фазам управления. В частности, используется единая система конструкторской документации (ЕСКД), единая система технологической документации (ЕСТД), система плановой документации и т.п.

            Каждая система документации содержит перечень разрешенных для использования форм документов – формуляр-образец, но основе которого определяются формы документов.

Нормативные  материалы.

            Методические  и инструктивные материалы по ведению документов содержат описание состава используемых документов предметной области и правила их заполнения.

Технология подготовки внемашинного информационного обеспечения.

            Внемашинная информационная база служит источником формирования внутримашинной  ИБ. Наиболее важными вопросами подготовки внемашинного информационного обеспечения предметной области являются:

- определение состава документов, содержащих необходимую информацию для решения  задач приложения пользователя;

- определение форм документов и структуры информации (выявление структурных единиц информации и их взаимосвязей);

- классификация и кодирование информации, обрабатываемой в задачах пользователя;

- разработка инструктивных и методических материалов по ведению документов и подготовка информации для обработки.

Подготовка документов. В процессе подготовки документов необходимо составить описания

их форм и реквизитов, значения которых должны вводиться с документов в ПК.  Описание реквизитов удобно представлять в табличном виде. Для каждого реквизита может быть определено сокращенное обозначение, которое будет использоваться при формализации.        Например, для документа «Номенклатура-ценник готовой продукции» описание реквизитов представлено в следующем виде:

Для каждого реквизита может быть установлено множество допустимых значений. Для числовых – это диапазон значений, для символьных – перечисление возможных значений.

Подготовка  системы  классификации  и  кодирования. Сначала  определяются объекты предметной области подлежащие классификации и кодированию. Для каждого вида объектов выбирается соответствующий метод. В процессе классификации  устанавливаются признаки классификации. При этом обязательно рассматриваются  существующие классификаторы.

      По результатам классификации должны быть подготовлены локальн7ые классификаторы. Каждый классификатор должен содержать указание на выбранный метод классификации, названия классификационных группировок множества объектов каждого вида и соответствующим им признакам.

      В процессе разработки системы кодирования выбираются способы формирования кодовых обозначений, описывается структура кодов. Структура кода должна быть  достаточной и учитывать возможные расширения.

Подготовка инструкций и методических материалов. Необходимо регламентировать порядок поступления документов на обработку и их регистрацию. Должны быть созданы инструкции по подготовке документов для первоначального ввода данных и их последующей корректировки. Создаются инструкции по внесению изменений и определяются методы контроля корректности данных. При этом устанавливаются формы протоколов по результатам ввода для последующего  анализа  и корректировки.

Рекомендуем посмотреть лекцию "1 часть".