Теория экономических информационных систем

УДК 330.47(075.8)
ББК 65с.я.73
М71
Р Е Ц Е Н З Е Н Т Ы :
кафедра экономической информатики
Московского государственного университета коммерции;
доктор экономических наук, профессор  А.П. Иванов
М 71
Мишенин А.И.
Теория экономических информационных систем: учебник / А.И. Мишенин. – 4-е изд., доп. и перераб. – Эл. изд. –
1 файл pdf: 240 с. – М.: Финансы и статистика, 2021. – Текст:
электронный.
ISBN 978-5-00184-038-1
Дается характеристика компонентов экономических информационных
систем (ЭИС) – вычислительной системы, базы данных, программного обеспечения; рассматриваются этапы их жизненного цикла – проектирование,
внедрение, эксплуатация, развитие. Моделирование представлений информации в ЭИС предполагает использование синтаксических моделей данных
(реляционной, сетевой и иерархической) и семантических моделей (семантические сети, фреймы и др.). Моделирование процессов опирается на сети Петри.
Теоретические методы проектирования иллюстрируются практическими задачами. Для иллюстрации методов обработки данных используются языки
Паскаль, SQL, dBASE и Пролог.
Для студентов, обучающихся по специальностям «Математические методы
и исследование операций в экономике», а также «Прикладная информатика».
УДК 330.47(075.8)
ББК 65с.я.73
© Мишенин А.И., 1999
© Мишенин А.И., 2008, 2021
© ООО «Издательство «Финансы
и статистика», 2021
ISBN 978-5-00184-038-1

ПРЕДИСЛОВИЕ
Развитие экономики и других сфер человеческой деятельности в наше время связано с применением вычислительной
техники, созданием информационных систем различного назначения.
В книге представлена система понятий, описывающих экономическую информационную систему (ЭИС) в целом и ее компоненты. Рассматриваются основные проблемы, модели и методы создания и сопровождения ЭИС.
В дисциплине «Теория экономических информационных
систем» (ТЭИС) основное внимание уделяется проблемам организации информации при решении задач на ЭВМ и технологии обработки информации.
Организация материала в учебнике связана с выделением
компонентов ЭИС (база данных, метаинформация, программное обеспечение, вычислительная система), этапов их жизненного цикла (проектирование, внедрение, эксплуатация, модификация), уровней представления информации (внешний,
концептуальный, внутренний).
Для единиц информации вводится ряд свойств, таких,
как имя, значение, структура, операции над названными свойствами, ограничения и методы представления значений. Детальное изучение этих свойств производится в главах 2, 3 и 4.
Моделирование внешних представлений экономической
информации опирается на анализ экономических показателей.
Моделирование представлений информации в ЭИС на концептуальном уровне предполагает использование синтаксических
3

моделей данных (реляционной, сетевой, иерархической) и семантических моделей (семантические сети, фреймы и др.).
Модели данных анализируются с учетом применяемых информационных конструкций, операций и ограничений. Для
применения синтаксических моделей данных характерно использование единого аппарата функциональных зависимостей. Он позволяет производить нормализацию реляционных
баз данных, создавать корректные сетевые и иерархические
базы данных. Исследуются также ациклические базы данных.
Семантические модели данных представлены как средство
исследования предметной области и аппарат представления
знаний о предметной области и самой ЭИС. База знаний трактуется как развитие базы данных, позволяющее получать сведения, явно не хранящиеся в ЭИС. Проанализированы возможности моделей фиксации и манипулирования знаниями.
При рассмотрении внутреннего уровня представления информации основное внимание уделяется анализу структур данных и алгоритмов, особенностям их реализации на современных ЭВМ.
Исследование вычислительных процессов в ЭИС опирается на выделение параметров, характеризующих все структурные компоненты системы, рассмотрение формальных характеристик процессов, анализ вычислительной нагрузки ЭВМ
при реализации процессов.
Для иллюстрации методов обработки данных в книге используются языки Паскаль, SQL, dBASE и Пpолог.
Успешному усвоению материала учебника поможет разработанная автором обучающая система ВЕГА по дисциплине
«Теория экономических информационных систем».
Материал книги соответствует учебной программе по дисциплине «Теория экономических информационных систем».
Книга предназначена для специалистов, занятых разработкой
и сопровождением ЭИС, а также студентов, обучающихся по
специальностям «Прикладная информатика» и «Математические методы и исследование операций в экономике».
Параграф 4.3 написан совместно с Н. В. Андреевой.
4

Глава 1
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ
ЭКОНОМИЧЕСКИХ
ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ
1.1
ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА
В ОБЩЕМ ВИДЕ
Сегодня обработка экономической информации стала самостоятельным научно-техническим направлением с большим
разнообразием идей и методов. Отдельные компоненты процесса обработки данных достигли высокой степени организации и взаимосвязи, что позволяет объединить все средства
обработки информации на конкретном экономическом объекте понятием “экономическая информационная система”
(ЭИС). Детальное изучение ЭИС опирается на понятия “информация” и “система”, к которым мы и переходим.
Информация и система, возможно, являются простейшими фундаментальными категориями, не выражаемыми через
более общие понятия. Поэтому приводимые далее определения всего лишь поясняют и уточняют эти категории.
Понятие информации
Существующие определения понятия “информация” после тщательного анализа обычно признаются неудовлетворительными. Чаще всего эти определения рассматривают информацию в сравнительно узком контексте. Попытки дать более
5

широкое определение вносят элемент неясности. Поэтому
вряд ли возможно сформулировать одно точное определение
этого понятия.
Довольно таки распространенным является взгляд на информацию как на ресурс, аналогичный материальным, трудовым и денежным ресурсам. Эта точка зрения отражается в следующем определении.
Информация – новые сведения, позволяющие улучшить процессы, связанные с преобразованием вещества, энергии и самой
информации.
Информация не отделима от процесса информирования,
поэтому необходимо рассматривать источник информации и
потребителей информации. Роль потребителей информации
очерчивается в таком определении.
Информация – новые сведения, принятые, понятые и оцененные конечным потребителем как полезные.
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.
В дальнейшем будем рассматривать только документированную или передаваемую информацию. Подавляющая 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 и приемниками 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 (ЭВМ)
наличие точного перечня знаков обязательно.
6

Правильное восприятие информации конечным потребителем может быть затруднено из-за наличия различных помех,
называемых информационным шумом.
Различаются три разновидности шума и соответственно
три информационных фильтра, блокирующих этот шум.
1. Синтаксический фильтр. В последовательности знаков,
хранимых на носителе или передаваемых, могут быть обнаружены участки, относительно которых отсутствует соглашение
о придании им смысла. Эти участки составляют синтаксический шум, и они распознаются синтаксическим фильтром.
Фильтр содержит набор решающих правил, позволяющих различать правильные (осмысленные) и неправильные (бессмысленные) последовательности знаков.
2. Семантический фильтр. Первый аспект семантического
шума связан с отсутствием новизны в получаемом сообщении.
Иначе говоря, сообщение не расширяет знаний потребителя.
Второй аспект семантического шума связан с прохождением
ложного сообщения через синтаксический фильтр. Допустим,
что сообщение “Запас материала с кодом 141672 равен 956
тонн” дважды искажено так, что вместо цифры 7 воспринято
4 и вместо 9 воспринято 3. Первое искажение может быть зарегистрировано синтаксическим фильтром, только если материал с кодом 141642 вообще не должен храниться на предприятии, а второе искажение синтаксический фильтр не заметит.
Такие искажения должен обнаруживать семантический
фильтр. Он проверяет соответствие контролируемого сообщения с уже имеющейся информацией. Если на предприятии в
нашем примере установлено, что запас любого материала должен превышать его месячную потребность, а для материала
141672 она составляет 720 тонн, то после исправления первой
ошибки семантический фильтр обнаружит вторую ошибку.
Существенные для семантического фильтра взаимосвязи устанавливаются также предметными науками, например бухгалтерским учетом, экономической статистикой и др.
3. Прагматический фильтр, говоря в общем, устанавливает
степень ценности информации для потребителя. Элементы прагматической оценки обычно охватывают полноту информации
7

(исчерпывающее отражение явления), ее своевременность, компактность (возможна меньшая длина сообщения), употребимость (число потенциальных потребителей) и доступность.
Информация на пути от источника к потребителю проходит через ряд преобразователей – кодирующих и декодирующих устройств, вычислительную машину, обрабатывающую
информацию по определенному алгоритму, и т. д. На промежуточных стадиях преобразования семантические и прагматические свойства сообщений отступают на второй план ввиду отдаленности потребителя, поэтому понятие информации
заменяется на менее ограничительное 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. Данные безразличны к семантическому и прагматическому фильтру. В тех случаях, когда различие между информацией и данными нет нужды подчеркивать, они употребляются как синонимы.
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:
8

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.
Надо констатировать, что не существует меры информации, равно применимой на всех стадиях обработки информации. Остается единственная возможность – учитывать количество обрабатываемых знаков, т. е. объем информации. Эта
величина отражает, естественно, только внешнюю сторону
информационных процессов.
Понятие системы
Системой называется любой объект, который, с одной стороны, рассматривается как единое целое, а с другой – как множество связанных между собой или взаимодействующих составных частей.
Понятие системы охватывает комплекс взаимосвязанных
элементов, действующих как единое целое. В систему входят
следующие компоненты.
1. Структура – множество элементов системы и взаимосвязей между ними. Математической моделью структуры является
граф.
2. Входы и выходы – материальные потоки или потоки сообщений, поступающие в систему или выводимые ею. Каждый
входной поток характеризуется набором параметров {x(i)};
9

значения этих параметров по всем входным потокам образуют
вектор-функцию X. В простейшем случае X зависит только от
времени t, а в практически важных случаях значение X в момент времени t+1 зависит от X(t) и t. Функция выхода системы
Y определяется аналогично.
3. Закон поведения системы – функция, связывающая изменения входа и выхода системы Y = F(X).
4. Цель и ограничения. Качество 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(X,Y,t,... ) называется целевой функцией, или целью.
Зачастую f не имеет аналитического и вообще явного выражения. На остальные переменные могут быть наложены (в общем случае двусторонние) ограничения
aK <= gK(uK) <= bK, где 2 <= K <= 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 свя10