ЛЕКЦИЯ № 1
ТЕХНОЛОГИЯ ОБРАБОТКИ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ
Учебные вопросы:
2. Виды экономической информации
3. Компоненты системы обработки данных
5. Компьютерные сети в финансово-экономической деятельности
1. Общая характеристика процесса сбора, передачи, обработки и накопления информации
Современный период развития цивилизованного общества характеризует процесс информатизации.
Информатизация общества - это глобальный социальный процесс, особенность которого состоит в том, что доминирующим видом деятельности в сфере общественного производства является сбор, накопление, продуцирование, обработка, хранение, передача и использование информации, осуществляемые на основе современных средств микропроцессорной и вычислительной техники, а также на базе разнообразных средств информационного обмена . Информатизация общества обеспечивает:
Активное использование постоянно расширяющегося интеллектуального потенциала общества, сконцентрированного в печатном фонде, и научной, производственной и других видах деятельности его членов;
Вывод информации в виде документов, таблиц и видео-грамм, сигналов для прямого управления технологическими процессами, информации для связи с другими системами;
Организация, управление вычислительным процессом (планирование, учет, контроль, анализ реализации хода вычислений) в локальных и глобальных вычислительных сетях.
Система обработки данных (СОД) предназначена для информационного обслуживания специалистов разных органов управления предприятия (фирмы), принимающих управленческие решения.
Выделение типовых операций обработки данных позволило создать специализированные программно-аппаратные комплексы, их реализующие (различные периферийные устройства, оргтехнику, стандартные наборы программ, в том числе пакеты прикладных программ - ППП, реализующих функциональные задачи). Конфигурация аппаратных комплексов образует так называемую топологию вычислительной системы.
СОД могут работать в трех основных режимах: пакетном, интерактивном, реальном масштабе времени.
Информационные сети" href="/text/category/informatcionnie_seti/" rel="bookmark">обработки информации , что снижает оперативность принятия управленческих решений.
При интерактивном (диалоговом) режиме работы происходит обмен сообщениями между пользователем и системой. Пользователь обдумывает результаты запроса и принятые решения вводит в систему для дальнейшей обработки. Типичными примерами диалоговых задач можно считать многовариантные задачи использования ресурсов (трудовых, материальных, финансовых).
Режим реального времени используется для управления быстропротекающими процессами, например передачей и обработкой банковской информации в глобальных международных сетях типа SWIFT, и непрерывными технологическими процессами.
Практически все системы обработки данных информационных систем независимо от сферы их применения включают один и тот же набор составных частей (компонентов), называемых видами обеспечения. Принято выделять информационное, программное, техническое, правовое, лингвистическое обеспечение.
Какой бы сложной и хитроумной ни была СОД, ценность ее равна нулю, если она не имеет адекватных средств получения первичных данных, т. е. сведений, точно отображающих свойства предметной области и процессы, в ней протекающие. Поэтому роль и значение первичной информации переоценить невозможно. Соответственно для будущего экономиста и финансиста очень важно знание технологии работы с первичной информацией.
4. Первичная информация в информационных системах
ПРОЦЕССЫ СБОРА ДАННЫХ
Для регистрации любой хозяйственной операции, т. е. для получения первичных (исходных) сведений о процессах, протекающих в объекте управления, необходимо выполнять такие действия, как идентификация, измерение, привязка ко времени.
Идентификация. Идентификатором называется комбинация символов, сопоставленная с объектом идентификации и однозначно отличающая его от любого другого объекта. Образно говоря, идентификатор - это уникальное имя объекта.
Идентификация - это действие, процесс, в результате которого устанавливают (узнают, определяют) идентификатор объекта. Применительно к автоматизированной системе обработки данных следует различать две стороны этого процесса. Во-первых, необходимо узнать (определить, распознать) значение идентификатора объекта. Во-вторых, требуется это значение представить в машинной форме, т. е. ввести в СОД.
Для повышения эффективности СОД важно найти способы идентификации, которые позволяли бы получать идентификатор сразу в машиночитаемой форме.
Измерение. Собственно измерение - процесс, суть которого хорошо известна. Однако конкретные формы его весьма разнообразны, так как они зависят от вида, физической сущности объекта измерения, требуемой точности измерения, подлежащих измерению количеств и т. д.
Привязка ко времени. Этот элемент формирования документов и сообщений выполняется либо самым традиционным способом (человек смотрит на календарь, на часы и вручную заносит данные в документ), либо с помощью специальных устройств, которые автоматически заносят дату и время в документ или на носитель.
ТРЕБОВАНИЯ К ПРОЦЕССУ СБОРА ПЕРВИЧНЫХ ДАННЫХ
Процесс получения первичных данных имеет ряд характерных черт, которые необходимо учитывать при создании любой СОД. Пренебрежение Ими может привести к тому, что программы и производительная вычислительная техника не принесут желаемого результата.
Прежде всего следует учитывать, что сбор данных есть обычный трудовой процесс, и как таковой он требует затрат сил, времени и определенной квалификации.
Чтобы СОД объективно отражала результаты хозяйственной деятельности, первичные документы должны точно описывать хозяйственные операции, т. е. первичная информация должна быть достоверной и своевременной.
Достоверность. Ошибки в данных могут возникнуть вследствие разнообразных причин: погрешности измерений, ошибки при записи измерений в промежуточный документ, ошибки при считывании данных из промежуточного документа при вводе их с клавиатуры, преднамеренное искажение данных, ошибки при идентификации объекта и субъектов хозяйственной операции и др. Любая ошибка приводит к тем или иным нежелательным последствиям, в том числе и к материальным потерям.
Трудоемкость. Трудозатраты на сбор первичной информации весьма значительны. Для их сокращения предпринимаются различные меры. Частично эта цель достигается попутно с реализацией мер по повышению достоверности данных. Так, замена процедуры ввода идентификаторов с клавиатуры их считыванием с магнитных карт или считыванием штрих-кодов одновременно снижают и трудоемкость этой операции.
Для снижения трудозатрат используются и разнообразные аппаратные средства, обеспечивающие удешевление процессов измерения и счета. Конкретные формы таких средств в решающей степени определяются видом объектов, подлежащих измерению и счету.
СРЕДСТВА СОСТАВЛЕНИЯ И РАЗМНОЖЕНИЯ ДОКУМЕНТОВ
Для документального оформления информации, обращающейся в информационной системе, используются разнообразные приемы и средства: пишущая ручка (перьевая, шариковая и т. п.), пишущие машинки, бланки и др.
Многие документы оформляются в нескольких экземплярах, так как в них заинтересованы сразу несколько человек. Чтобы получить много экземпляров документа, используются разные приемы и средства: копировальная бумага, копировально-множительная техника. На сегодня в мире известны и используются сотни моделей копировально-множительных устройств, различающихся принципом действия, функциональными возможностями и эксплуатационными характеристиками.
СРЕДСТВА ХРАНЕНИЯ И ПОИСКА ДАННЫХ Для систематизации и хранения бумажных документов применяют разнообразные средства оргтехники. Несмотря на кажущуюся архаичность многих из них, они будут необходимы в делопроизводстве, пока не совершится полный переход к безбумажным информационным системам (примечательно, что разработчики операционных систем и прикладных программ охотно заимствуют термины из сферы традиционного документооборота: «книга», «папка», «картотека», «стеллажи»). В хорошо организованном документохранилище каждая папка закреплена за определенным местом, стеллажу придана систематизированная опись-путеводитель.
Для хранения документов на машинных носителях используются накопители на магнитных дисках и лентах, на магнитооптических дисках, на перезаписываемых оптических дисках. Какие именно устройства и какие носители будут использованы, в какой про порции будут сочетаться - зависит от назначения хранилища данных, необходимой емкости, требований к надежности и безопасности.
В последнее время интенсивно развивается концепция информационных хранилищ (Data Warehouse, DW). Эти программно-аппаратные комплексы призваны придать единый общий вид всей совокупности данных, порождаемых в рамках организации, предприятия, территориального образования.
Информационное хранилище напоминает промышленное предприятие: многочисленные источники данных (и первичных и производных) выступают в качестве аналогов цехов, производящих продукцию и передающих ее на склад. Оттуда она распределяется по потребителям. Задача информационного хранилища состоит в том, чтобы обеспечить регулярное, систематическое накопление разнообразных данных, их надежное длительное хранение и быструю выборку по запросам, которые могут иметь не запланированное заранее содержание. Эта задача решается на базе сложного комплекса накопителей большой емкости, быстродействующих процессоров и специальных программных средств.
В случаях особо высоких требований к надежности хранилищ данных (например, в банковских системах) широко используется специальная программно-аппаратная технология, получившая название RAID (Reduntant Arrays of Independent Disks, массив независимых дисков с избыточностью). RAID-системы существуют в нескольких различных модификациях, построенных по единому принципу: запись данных производится одновременно на несколько накопителей (т. е. с большой избыточностью). Если в аппаратуре обнаруживается сбой или отказ, то работа продолжается на исправной части накопителей. Программная часть системы осуществляет непрерывный анализ ее состояния и выработку своевременных и адекватных команд на необходимую переадресацию потоков данных. Естественно, повышенная надежность оплачивается многократным (в десятки раз) удорожанием дисковой подсистемы хранилища по сравнению с обычными накопителями сопоставимой емкости.
5. Компьютерные сети в финансово-экономической деятельности
Конкурентоспособная экономика базируется на системе финансовых организаций, способных предоставить услуги всем потенциальным клиентам. Без использования вычислительной техники, новейших информационных технологий и систем электронной передачи финансовой информации создать систему финансовых учреждений, отвечающих современным требованиям, невозможно. Российские финансовые учреждения учитывают сложившиеся требования к уровню автоматизации, внедряя передовые компьютерные технологии и осваивая международные стандарты. Проведем обзор некоторых известных сетей.
Сеть была создана в 1990 г. и в настоящее время развивается как сеть общего назначения, объединяющая научные и коммерческие организации , государственные ведомства и учреждения. Через Relcom легко и просто работать с коммерческой информационной системой RELIS (Москва), предлагающей, в частности, ежедневные новости , тематические информационные выпуски, дайджесты, аналитические обзоры на многие экономические темы.
СЕТЬ SPRINTNET
Сеть передачи данных SprintNet имеет узлы доступа в сотнях городов десятков стран мира. К сети подключены тысячи баз данных , содержащих информацию широкого профиля. Сеть SprintNet позволяет обмениваться информацией с большой скоростью. Услугами сети пользуются десятки крупных банков России.
СЕТЬ SOVAM TELEPORT
Международная компьютерная информационная сеть учреждена в 1990 году. Сеть предназначена прежде всего для международного обмена телексными и телефаксными сообщениями в режиме реального времени.
МЕЖДУНАРОДНАЯ СЕТЬ SWIFT
Международная сеть SWIFT, названная по имени Общества Международных Межбанковских Финансовых Телекоммуникаций, начала функционировать в 1977 г. В настоящее время основу сети составляют три коммутационные станции, которые находятся в Голландии, Бельгии и США, и региональные станции, обслуживающие клиентов своих стран. Международная сеть, предъявляя особо строгие требования к процедуре подключения терминалов.
Участникам фондового рынка России доступны услуги многих глобальных сетей. Этими системами активно пользуются биржи, брокерские конторы, промышленные предприятия.
Информационная технология — это процесс, направленный на получение информации, обеспечивающей достижение поставленных целей управления. В его составе методы, этапы, операции, действия, программные и технические средства, обеспечивающие в совокупности сбор, обработку, хранение и отображение информации. Существуют три вида информационных технологий - предметная, обеспечивающая, функциональная:
— предметная технология представляет собой последовательность процедур (действий), выполняемых с целью обработки информации без привлечения вычислительной техники;
— обеспечивающая технология представляет собой специальные инструменты в руках пользователя, программные средства, ориентированные на некоторый класс задач, но не снабженные конкретными технологическими правилами их решения;
— функциональная технология - это обеспечивающая технология, наполненная конкретными данными и правилами их обработки из некоторой предметной области.
Техническая основа информационных технологий - это средства компьютерной техники, предназначенные для обработки и преобразования информации.
Виды информационных технологий
Информационные технологии обработки данных предназначены для решения хорошо структурированных задач, по которым имеются необходимые входные данные, известны алгоритмы и другие стандартные процедуры их обработки. Технология обеспечивает выполнение основного объема работ в автоматическом режиме с минимальным участием человека. Процедуры технологии: сбор и регистрация данных, ередача информации, хранение информации, обработка данных, создание отчетов, принятие решений.
Технологический процесс обработки данных включает:
подготовительный этап - подготовка к решению задачи (создание справочников, введение в память компьютера необходимых постоянных данных, корректировка состава типовых проводок, плана счетов и др.);
начальный этап связан с операциями по сбору, регистрации и размещению документов в базовые массивы.
основной, завершающий этап работы связан с получением необходимых отчетных форм. Из компьютерной базы данных извлекаются рабочие массивы, подлежащие группировке по соответствующим ключевым признакам, подсчету по ним итоговых данных с распечаткой в дальнейшем полученных отчетных документов.
Информационные технологии управления имеют целью удовлетворение информационных потребностей сотрудников, связанных с принятием решений. Технология предусматривает оценку планируемого состояния объекта управления, уровня отклонений от планируемого состояния, выявление причин отклонений, анализ возможных решений и действий. Представляемая информация содержит сведения о прошлом, настоящем и вероятном будущем предприятия (фирмы) и имеет вид регулярных или специальных управленческих отчетов.
Информационные телекоммуникационные технологии
Основу инфраструктуры, необходимой для функционирования единой системы управления предприятием, составляет информационная вычислительная сеть. В качестве принципов функционирования сети можно назвать следующие: а) развитие элементов информационной сети на всех уровнях ее иерархии по единому плану под общим централизованным руководством; б) использование на каждом этапе открытых, апробированных, стандартизированных решений и подходов ведущих мировых производителей телекоммуникационных систем и средств; в) выполнение функционального полного комплекса технических решений, реализующих один из структурных или функциональных системообразующих элементов.
Информационная вычислительная сеть создает инфраструктуру единого информационного пространства, позволяющую объединить в себе существующие и будущие потребности предприятия по доступу ко всем видам информационных услуг. Такая инфраструктура включает: локальные вычислительные сети; телефонные сети; системы видеонаблюдения и промышленного телевидения; видеоконференции; системы безопасности и жизнеобеспечения; спутниковые линии связи; линии связи с глобальными сетями, в том числе и Интернетом.
Технологии управления деловыми процессами
Некоторые корпоративные информационные системы располагают встроенными функциями управления деловыми процессами. В этом случае функции предметных подсистем (планирование, учет, формирование документов и отчетов) изначально интегрируются с возможностями управления процессами (задание маршрутов документов в организации, контроль их прохождения, анализ потоков работ и документов). Такой подход реализован в системе управления «Парус». Это система корпоративного уровня, основанная на базе данных Oracl и включающая подсистемы управления финансами, логистикой и производством.
Экономическая информационная система - это совокупность внутренних и внешних потоков прямой и обратной информационной связи экономического объекта, методов, средств, специалистов, участвующих в процессе обработки информации и выработке управленческих решений.
Информационная система является системой информационного обслуживания работников управленческих служб и выполняет технологические функции по накоплению, хранению, передаче и обработке информации. Она складывается, формируется и функционирует в регламенте, определенном методами и структурой управленческой деятельности, принятой на конкретном экономическом объекте, реализует цели и задачи, стоящие перед ним.
Современный уровень информатизации общества предопределяет использование новейших технических, технологических, программных средств в различных информационных системах экономических объектов.
Автоматизированная информационная система представляет собой совокупность информации, экономико-математических методов и моделей, технических, программных, технологических средств и специалистов, предназначенную для обработки информации и принятия управленческих решений.
Применение автоматизированных информационных систем особо важно в управлении финансовым подразделением фирмы. Использование автоматизированных информационных систем позволяет: оптимизировать планы работы, быстро вырабатывать решения, четко маневрировать финансовыми ресурсами и т.д.
Основными факторами, определяющими результаты создания и функционирования автоматизированных информационных технологий и процессов информатизации, являются: активное участие человека в системе автоматизации обработки информации и принятия управленческих решений; интерпретация информационной деятельности как одного из видов бизнеса; наличие научно обоснованной программно-технологической платформы, реализуемой на экономическом объекте; создание и внедрение научных прикладных разработок в области информации в соответствии с требованиями пользователей; формирование условий организационно-функционального взаимодействия и его математическое, модельное, системное и программное обеспечение; постановка и решение конкретных практических задач в области управления с учетом заданных критериев эффективности.
Главной составной частью автоматизированной информационной системы является информационная технология.
Автоматизированная информационная технология — системно организованная для решения задач управления совокупность методов и средств реализации операций сбора, регистрации, передачи, накопления, поиска, обработки и защиты информации на базе применения развитого программного обеспечения, используемых средств вычислительной техники и связи, а также способов, с помощью которых информация предлагается клиентам.
Существуют различные классификации экономических информационных систем, каждая из которых преследует определенные цели. Важными классификационными признаками являются: масштаб системы и интеграция ее компонентов, степень структурированности решаемых задач, сложность алгоритмов обработки и другие:
— по сфере применения различают информационные системы бухгалтерские, банковские, страховые, налоговые и другие;
— по степени автоматизации информационных процессов - ручные, автоматические, автоматизированные;
— по характеру решаемых задач - системы, разрабатываемые для решения структурированных (формализуемых) задач, неструктурированных (не формализуемых) задач и частично структурированных задач (у большинства решаемых задач известны не все элементы и взаимосвязи между ними);
— по режиму обработки - информационные системы, работающие в пакетном и в интерактивном режимах. Пакетная технология используется в основном в экономических информационных системах централизованного типа. Особенности технологии: информация собирается по одному каналу связи или устройству ввода; процесс подготовки информации отделен от непосредственно обработки; информация обрабатывается без воздействия на нее со стороны пользователя; процесс обработки детерминирован по этапам и каждому из них соответствует свое информационное и программное обеспечение.
Технологический процесс обработки представляет собой маршрут, состоящий из последовательности этапов: ввод, контроль, сортировка, слияние, группировка, копирование, архивирование, непосредственно обработка, выдача информации. Недостатками технологии являются: нерациональное использование ресурсов, отсутствие взаимодействия с пользователем.
При диалоговом режиме обработки обеспечивает интерактивный способ общения пользователя с ЭВМ. Достоинства технологии: задачи могут решаться параллельно, повышается пропускная способность системы, возможно изменение последовательности этапов обработки информации. Информационные системы диалогового режима используются в сетях, системах телеобработки данных, в системах, работающих в реальном масштабе времени.
— по виду применяемых программных разные авторы классифицируют информационные системы по-разному, и единая точка зрения отсутствует. В одних работах предлагается классифицировать программные средства в соответствии с видами используемой техники, в других - по выполняемым функциям.
По структурному признаку различают системы централизованные, децентрализованные и системы коллективного пользования. Степень централизации или децентрализации зависит от количества и важности решений, принимаемых на нижнем уровне, от организации количественного контроля за работой нижнего уровня. Недостатками централизованной системы являются: слабая мобильность и модифицируемость, большие затраты времени на обработку. Децентрализация обеспечивает приоритетность и упрощение принимаемых решений, стимулирование инициативы работников;
— по сфере действия системы бывают государственными, коммерческими, производственными, управленческими и другими;
— по уровню автоматизации управления различают автоматизированные системы управления, информационно-справочные и информационно-поисковые системы;
— по режиму работы комплекса технических средств системы бывают дискретными и непрерывными;
— по характеру интеграции функциональных задач различают системы, подсистемы, отдельные задачи.
Появление новых информационных технологий, разработка интеллектуальных технических средств позволяют создавать информационные системы с высокой степенью интеллектуализации, которая проявляется: в расширении функций общесистемного программного обеспечения; в разработке новых прикладных систем с элементами экспертных систем; в организации технологических процессов планирования, управления и контроля деятельности предприятия в режиме реального времени; в интеллектуализации технической платформы (многофункциональные устройства, многопротокольные адаптеры, виртуализация памяти, каналов связи и др.).
2. МИКРОПРОЦЕССОРЫ, НАЗНАЧЕНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ
Микропроцессор (МП) — это программно-управляемое электронное цифровое устройство, предназначенное для обработки цифровой информации и управления процессом этой обработки, выполненное на одной или нескольких интегральных схемах с высокой степенью интеграции электронных элементов.
В 1970 году Маршиан Эдвард Хофф из фирмы Intel сконструировал интегральную схему, аналогичную по своим функциям центральному процессору большой ЭВМ — первый микропроцессор Intel-4004, который уже в 1971 году был выпущен в продажу.
Это был настоящий прорыв, ибо МП Intel-4004 размером менее 3 см был производительнее гигантской машины ENIAC. Правда работал он гораздо медленнее и мог обрабатывать одновременно только 4 бита информации (процессоры больших ЭВМ обрабатывали 16 или 32 бита одновременно), но и стоил первый МП в десятки тысяч раз дешевле.
Кристалл представлял собой 4-разрядный процессор с классической архитектурой ЭВМ гарвардского типа и изготавливался по передовой p-канальной МОП технологии с проектными нормами 10 мкм. Электрическая схема прибора насчитывала 2300 транзисторов. МП работал на тактовой частоте 750 кГц при длительности цикла команд 10,8 мкс. Чип i4004 имел адресный стек (счетчик команд и три регистра стека типа LIFO), блок РОНов (регистры сверхоперативной памяти или регистровый файл — РФ), 4-разрядное параллельное АЛУ, аккумулятор, регистр команд с дешифратором команд и схемой управления, а также схему связи с внешними устройствами. Все эти функциональные узлы объединялись между собой 4-разрядной ШД. Память команд достигала 4 Кбайт (для сравнения: объем ЗУ миниЭВМ в начале 70-х годов редко превышал 16 Кбайт), а РФ ЦП насчитывал 16 4-разрядных регистров, которые можно было использовать и как 8 8-разрядных. Такая организация РОНов сохранена и в последующих МП фирмы Intel. Три регистра стека обеспечивали три уровня вложения подпрограмм. МП i4004 монтировался в пластмассовый или металлокерамический корпус типа DIP (Dual In-line Package) всего с 16 выводами.
В систему его команд входило всего 46 инструкций.
Вместе с тем кристалл располагал весьма ограниченными средствами ввода/вывода, а в системе команд отсутствовали операции логической обработки данных (И, ИЛИ, ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ), в связи с чем их приходилось реализовывать с помощью специальных подпрограмм. Модуль i4004 не имел возможности останова (команды HALT) и обработки прерываний.
Цикл команды процессора состоял из 8 тактов задающего генератора. Была мультиплексированная ША (шина адреса)/ШД (шина данных), адрес 12-разрядный передавался по 4-разряда.
1 апреля 1972 г. фирма Intel начала поставки первого в отрасли 8-разрядного прибора i8008. Кристалл изготавливался по р-канальной МОП-технологии с проектными нормами 10 мкм и содержал 3500 транзисторов. Процессор работал на частоте 500 кГц при длительности машинного цикла 20 мкс (10 периодов задающего генератора).
В отличие от своих предшественников МП имел архитектуру ЭВМ принстонского типа, а в качестве памяти допускал применение комбинации ПЗУ и ОЗУ.
По сравнению с i4004 число РОН уменьшилось с 16 до 8, причем два регистра использовались для хранения адреса при косвенной адресации памяти (ограничение технологии — блок РОН аналогично кристаллам 4004 и 4040 в МП 8008 был реализован в виде динамической памяти). Почти вдвое сократилась длительность машинного цикла (с 8 до 5 состояний). Для синхронизации работы с медленными устройствами был введен сигнал готовности READY.
Система команд насчитывала 65 инструкций. МП мог адресовать память объемом 16 Кбайт. Его производительность по сравнению с четырехразрядными МП возрасла в 2,3 раза. В среднем для сопряжения процессора с памятью и устройствами ввода/вывода требовалось около 20 схем средней степени интеграции.
Возможности р-канальной технологии для создания сложных высокопроизводительных МП были почти исчерпаны, поэтому «направление главного удара» перенесли на n-канальную МОП технологию.
1 апреля 1974 МП Intel 8080 был представлен вниманию всех заинтересованных лиц. Благодаря использованию технологии п-МОП с проектными нормами 6 мкм, на кристалле удалось разместить 6 тыс. транзисторов. Тактовая частота процессора была доведена до 2 Мгц, а длительность цикла команд составила уже 2 мкс. Объем памяти, адресуемой процессором, был увеличен до 64 Кбайт. За счет использования 40-выводного корпуса удалось разделить ША и ШД, общее число микросхем, требовавшихся для построения системы в минимальной конфигурации сократилось до 6 (рис. 1).
Рис. 1. Микропроцессор Intel 8080.
В РФ были введены указатель стека, активно используемый при обработке прерываний, а также два программнонедоступных регистра для внутренних пересылок. Блок РОНов был реализован на микросхемах статической памяти. Исключение аккумулятора из РФ и введение его в состав АЛУ упростило схему управления внутренней шиной.
Новое в архитектуре МП — использование многоуровневой системы прерываний по вектору. Такое техническое решение позволило довести общее число источников прерываний до 256 (до появления БИС контроллеров прерываний схема формирования векторов прерываний требовала применения до 10 дополнительных чипов средней интеграции). В i8080 появился механизм прямого доступа в память (ПДП) (как ранее в универсальных ЭВМ IBM System 360 и др.).
ПДП открыл зеленую улицу для применения в микроЭВМ таких сложных устройств, как накопители на магнитных дисках и лентах дисплеи на ЭЛТ, которые и превратили микроЭВМ в полноценную вычислительную систему.
Традицией компании, начиная с первого кристалла, стал выпуск не отдельного чипа ЦП, а семейства БИС, рассчитанных на совместное использование.
По числу больших интегральных схем (БИС) в микропроцессорном комплекте различают микропроцессоры однокристальные, многокристальные и многокристальные секционные
.
Процессоры даже самых простых ЭВМ имеют сложную функциональную структуру, содержат большое количество электронных элементов и множество разветвленных связей. Изменять структуру процессора необходимо так, чтобы полная принципиальная схема или ее части имели количество элементов и связей, совместимое с возможностями БИС. При этом микропроцессоры приобретают внутреннюю магистральную архитектуру, т. е. в них к единой внутренней информационной магистрали подключаются все основные функциональные блоки (арифметико-логический, рабочих регистров, стека, прерываний, интерфейса, управления и синхронизации и др.).
Для обоснования классификации микропроцессоров по числу БИС надо распределить все аппаратные блоки процессора между основными тремя функциональными частями: операционной, управляющей и интерфейсной. Сложность операционной и управляющей частей процессора определяется их разрядностью, системой команд и требованиями к системе прерываний; сложность интерфейсной части разрядностью и возможностями подключения других устройств ЭВМ (памяти, внешних устройств, датчиков и исполнительных механизмов и др.). Интерфейс процессора содержит несколько десятков информационных шин данных (ШД), адресов (ША) и управления (ШУ).
Однокристальные микропроцессоры получаются при реализации всех аппаратных средств процессора в виде одной БИС или СБИС (сверхбольшой интегральной схемы). По мере увеличения степени интеграции элементов в кристалле и числа выводов корпуса параметры однокристальных микропроцессоров улучшаются. Однако возможности однокристальных микропроцессоров ограничены аппаратными ресурсами кристалла и корпуса. Для получения многокристального микропроцессора необходимо провести разбиение его логической структуры на функционально законченные части и реализовать их в виде БИС (СБИС). Функциональная законченность БИС многокристального микропроцессора означает, что его части выполняют заранее определенные функции и могут работать автономно.
На рис. 2,а показано функциональное разбиение структуры процессора при создании трехкристального микропроцессора (пунктирные линии), содержащего БИС операционного (ОП), БИС управляющего (УП) и БИС интерфейсного (ИП) процессоров.
Рис. 2 Функциональная структура процессора (а) и ее разбиение для реализации процессора в виде комплекта секционных БИС
Операционный процессор служит для обработки данных, управляющий процессор выполняет функции выборки, декодирования и вычисления адресов операндов и также генерирует последовательности микрокоманд. Автономность работы и большое быстродействие БИС УП позволяет выбирать команды из памяти с большей скоростью, чем скорость их исполнения БИС ОП. При этом в УП образуется очередь еще не исполненных команд, а также заранее подготавливаются те данные, которые потребуются ОП в следующих циклах работы. Такая опережающая выборка команд экономит время ОП на ожидание операндов, необходимых для выполнения команд программ. Интерфейсный процессор позволяет подключить память и периферийные средства к микропроцессору; он, по существу, является сложным контроллером для устройств ввода/вывода информации. БИС ИП выполняет также функции канала прямого доступа к памяти.
Выбираемые из памяти команды распознаются и выполняются каждой частью микропроцессора автономно и поэтому может быть обеспечен режим одновременной работы всех БИС МП, т.е. конвейерный поточный режим исполнения последовательности команд программы (выполнение последовательности с небольшим временным сдвигом). Такой режим работы значительно повышает производительность микропроцессора.
Многокристальные секционные микропроцессоры получаются в том случае, когда в виде БИС реализуются части (секции) логической структуры процессора при функциональном разбиении ее вертикальными плоскостями (рис. 2,б). Для построения многоразрядных микропроцессоров при параллельном включении секций БИС в них добавляются средства «стыковки».
Для создания высокопроизводительных многоразрядных микропроцессоров требуется столь много аппаратных средств, не реализуемых в доступных БИС, что может возникнуть необходимость еще и в функциональном разбиении структуры микропроцессора горизонтальными плоскостями. В результате рассмотренного функционального разделения структуры микропроцессора на функционально и конструктивно законченные части создаются условия реализации каждой из них в виде БИС. Все они образуют комплект секционных БИС МП.
Таким образом, микропроцессорная секция это БИС, предназначенная для обработки нескольких разрядов данных или выполнения определенных управляющих операций. Секционность БИС МП определяет возможность «наращивания» разрядности обрабатываемых данных или усложнения устройств управления микропроцессора при «параллельном» включении большего числа БИС.
Однокристальные и трехкристальные БИС МП, как правило, изготовляют на основе микроэлектронных технологий униполярных полупроводниковых приборов, а многокристальные секционные БИС МП на основе технологии биполярных полупроводниковых приборов. Использование многокристальных микропроцессорных высокоскоростных биполярных БИС, имеющих функциональную законченность при малой физической разрядности обрабатываемых данных и монтируемых в корпус с большим числом выводов, позволяет организовать разветвление связи в процессоре, а также осуществить конвейерные принципы обработки информации для повышения его производительности.
По назначению различают универсальные и специализированные микропроцессоры.
Универсальные микропроцессоры могут быть применены для решения широкого круга разнообразных задач. При этом их эффективная производительность слабо зависит от проблемной специфики решаемых задач. Специализация МП, т.е. его проблемная ориентация на ускоренное выполнение определенных функций позволяет резко увеличить эффективную производительность при решении только определенных задач.
Среди специализированных микропроцессоров можно выделить различные микроконтроллеры, ориентированные на выполнение сложных последовательностей логических операций, математические МП, предназначенные для повышения производительности при выполнении арифметических операций за счет, например, матричных методов их выполнения, МП для обработки данных в различных областях применений и т. д. С помощью специализированных МП можно эффективно решать новые сложные задачи параллельной обработки данных. Например, конволюция позволяет осуществить более сложную математическую обработку сигналов, чем широко используемые методы корреляции. Последние в основном сводятся к сравнению всего двух серий данных: входных, передаваемых формой сигнала, и фиксированных опорных и к определению их подобия. Конволюция дает возможность в реальном масштабе времени находить соответствие для сигналов изменяющейся формы путем сравнения их с различными эталонными сигналами, что, например, может позволить эффективно выделить полезный сигнал на фоне шума.
Разработанные однокристальные конвольверы используются в устройствах опознавания образов в тех случаях, когда возможности сбора данных превосходят способности системы обрабатывать эти данные.
По виду обрабатываемых входных сигналов различают цифровые и аналоговые микропроцессоры. Сами микропроцессоры цифровые устройства, однако могут иметь встроенные аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи. Поэтому входные аналоговые сигналы передаются в МП через преобразователь в цифровой форме, обрабатываются и после обратного преобразования в аналоговую форму поступают на выход. С архитектурной точки зрения такие микропроцессоры представляют собой аналоговые функциональные преобразователи сигналов и называются аналоговыми микропроцессорами. Они выполняют функции любой аналоговой схемы (например, производят генерацию колебаний, модуляцию, смещение, фильтрацию, кодирование и декодирование сигналов в реальном масштабе времени и т.д., заменяя сложные схемы, состоящие из операционных усилителей, катушек индуктивности, конденсаторов и т.д.). При этом применение аналогового микропроцессора значительно повышает точность обработки аналоговых сигналов и их воспроизводимость, а также расширяет функциональные возможности за счет программной «настройки» цифровой части микропроцессора на различные алгоритмы обработки сигналов.
Обычно в составе однокристальных аналоговых МП имеется несколько каналов аналого-цифрового и цифро-аналогового преобразования. В аналоговом микропроцессоре разрядность обрабатываемых данных достигает 24 бит и более, большое значение уделяется увеличению скорости выполнения арифметических операций.
Отличительная черта аналоговых микропроцессоров способность к переработке большого объема числовых данных, т. е. к выполнению операций сложения и умножения с большой скоростью при необходимости даже за счет отказа от операций прерываний и переходов. Аналоговый сигнал, преобразованный в цифровую форму, обрабатывается в реальном масштабе времени и передается на выход обычно в аналоговой форме через цифро-аналоговый преобразователь. При этом согласно теореме Котельникова частота квантования аналогового сигнала должна вдвое превышать верхнюю частоту сигнала.
Сравнение цифровых микропроцессоров производится сопоставлением времени выполнения ими списков операций. Сравнение же аналоговых микропроцессоров производится по количеству эквивалентных звеньев аналого-цифровых фильтров рекурсивных фильтров второго порядка. Производительность аналогового микропроцессора определяется его способностью быстро выполнять операции умножения: чем быстрее осуществляется умножение, тем больше эквивалентное количество звеньев фильтра в аналоговом преобразователе и тем более сложный алгоритм преобразования цифровых сигналов можно задавать в микропроцессоре.
Одним из направлений дальнейшего совершенствования аналоговых микропроцессоров является повышение их универсальности и гибкости. Поэтому вместе с повышением скорости обработки большого объема цифровых данных будут развиваться средства обеспечения развитых вычислительных процессов обработки цифровой информации за счет реализации аппаратных блоков прерывания программ и программных переходов.
По характеру временной организации работы микропроцессоры делят на синхронные и асинхронные.
Синхронные микропроцессоры — микропроцессоры, в которых начало и конец выполнения операций задаются устройством управления (время выполнения операций в этом случае не зависит от вида выполняемых команд и величин операндов).
Асинхронные микропроцессоры позволяют начало выполнения каждой следующей операции определить по сигналу фактического окончания выполнения предыдущей операции. Для более эффективного использования каждого устройства микропроцессорной системы в состав асинхронно работающих устройств вводят электронные цепи, обеспечивающие автономное функционирование устройств. Закончив работу над какой-либо операцией, устройство вырабатывает сигнал запроса, означающий его готовность к выполнению следующей операции. При этом роль естественного распределителя работ принимает на себя память, которая в соответствии с заранее установленным приоритетом выполняет запросы остальных устройств по обеспечению их командной информацией и данными.
По организации структуры микропроцессорных систем различают микроЭВМ одно- и многомагистральные.
В одномагистральных микроЭВМ все устройства имеют одинаковый интерфейс и подключены к единой информационной магистрали, по которой передаются коды данных, адресов и управляющих сигналов.
В многомагистральных микроЭВМ устройства группами подключаются к своей информационной магистрали. Это позволяет осуществить одновременную передачу информационных сигналов по нескольким (или всем) магистралям. Такая организация систем усложняет их конструкцию, однако увеличивает производительность.
По количеству выполняемых программ различают одно- и многопрограммные микропроцессоры.
В однопрограммных микропроцессорах выполняется только одна программа. Переход к выполнению другой программы происходит после завершения текущей программы.
В много- или мультипрограммных микропроцессорах одновременно выполняется несколько (обычно несколько десятков) программ. Организация мультипрограммной работы микропроцессорных управляющих систем позволяет осуществить контроль за состоянием и управлением большим числом источников или приемников информации.
3. ТАБЛИЧНЫЙ ПРОЦЕССОР EXCEL: ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ФУНКЦИЙ
Табличный процессор Excel поддерживает также общие функциональные возможности текстовых процессоров, такие как использование макросов, построение диаграмм, автозамена и проверка орфографии, использование стилей, шаблонов, автоформатирование данных, обмен данными с другими приложениями, наличие развитой справочной системы, печать с настройкой параметров и другие сервисные возможности.
Табличный процессор Excel целесообразно использовать для создания таблиц в случаях, когда предполагаются сложные расчеты, сортировка, фильтрация, статистический анализ массивов, построение на их основе диаграмм.
Опишем основные ключевые понятия, используемые при работе с табличным процессором Excel.
Рабочая книга является основным документом Excel. Она хранится в файле с произвольным именем и расширением xls. При создании или открытии рабочей книги ее содержимое представлено в отдельном окне. Каждая книга по умолчанию содержит 16 рабочих листов.
Листы предназначены для создания и хранения таблиц, диаграмм и макросов. Лист состоит из 256 столбцов и 16384 строк.
Ячейка является структурной наименьшей единицей для размещения данных внутри рабочего листа. Каждая ячейка может содержать данные в виде текста, числовых значений, формул или параметров форматирования. При вводе данных Excel автоматически распознает тип данных и определяет перечень операций, которые могут с ними производиться. По своему содержимому ячейки делятся на исходные (влияющие) и зависимые. В последних записаны формулы, которые имеют ссылки на другие ячейки таблицы. Следовательно, значения зависимых ячеек определяются содержимым других (влияющих) ячеек таблицы. Ячейка, выбранная с помощью указателя, называется активной или текущей ячейкой.
Адрес ячейки предназначен для определения местонахождения ячейки в таблице. Существует два способа записи адресов ячеек:
1. Указанием буквы столбца и номера строки таблицы, перед которыми может записываться знак $, указывающий на абсолютную адресацию. Этот способ используется по умолчанию и называется стилем А1.
2. Указанием номера строки и номера столбца, следующих после букв R и С, соответственно. Номера строк и столбцов могут заключаться в квадратные скобки, которые указывают на относительную адресацию.
Формула — это математическая запись вычислений, производимых над данными таблицы. Формула начинается со знака равенства или математического оператора и записывается в ячейку таблицы. Результатом выполнения формулы является вычисленное значение. Это значение автоматически записывается в ячейку, в которой находится формула.
Функция — это математическая запись, указывающая на выполнение определенных вычислительных операций. Функция состоит из имени и одно или нескольких аргументов, заключенных в круглые скобки.
Указатель ячейки — это рамка, с помощью которой выделяется активная ячейка таблицы. Указатель перемещается с помощью мыши или клавиш управления курсором.
Список — это специальным образом оформленная таблица, с которой можно работать как с базой данных. В такой таблице каждый столбец представляет собой поле, а каждая строка — запись файла базы данных.
Функции в Excel используются для выполнения стандартных вычислений в рабочих книгах. Значения, которые используются для вычисления функций, называются аргументами. Значения, возвращаемые функциями в качестве ответа, называются результатами. Помимо встроенных функций вы можете использовать в вычислениях пользовательские функции, которые создаются при помощи средств Excel.
Чтобы использовать функцию, нужно ввести ее как часть формулы в ячейку рабочего листа. Последовательность, в которой должны располагаться используемые в формуле символы, называется синтаксисом функции. Все функции используют одинаковые основные правила синтаксиса. Если вы нарушите правила синтаксиса, Excel выдаст сообщение о том, что в формуле имеется ошибка.
Если функция появляется в самом начале формулы, ей должен предшествовать знак равенства, как и во всякой другой формуле.
Аргументы функции записываются в круглых скобках сразу за названием функции и отделяются друг от друга символом точка с запятой «;
«. Скобки позволяют Excel определить, где начинается и где заканчивается список аргументов. Внутри скобок должны располагаться аргументы. Помните о том, что при записи функции должны присутствовать открывающая и закрывающая скобки, при этом не следует вставлять пробелы между названием функции и скобками.
В качестве аргументов можно использовать числа, текст, логические значения, массивы, значения ошибок или ссылки. Аргументы могут быть как константами, так и формулами. В свою очередь эти формулы могут содержать другие функции. Функции, являющиеся аргументом другой функции, называются вложенными. В формулах Excel можно использовать до семи уровней вложенности функций.
Задаваемые входные параметры должны иметь допустимые для данного аргумента значения. Некоторые функции могут иметь необязательные аргументы, которые могут отсутствовать при вычислении значения функции.
Для удобства работы функции в Excel разбиты по категориям: функции управления базами данных и списками, функции даты и времени, DDE/Внешние функции, инженерные функции, финансовые, информационные, логические, функции просмотра и ссылок. Кроме того, присутствуют следующие категории функций: статистические, текстовые и математические.
При помощи текстовых функций
имеется возможность обрабатывать текст: извлекать символы, находить нужные, записывать символы в строго определенное место текста и многое другое.
С помощью функций даты и времени
можно решить практически любые задачи, связанные с учетом даты или времени (например, определить возраст, вычислить стаж работы, определить число рабочих дней на любом промежутке времени).
Логические функции
помогают создавать сложные формулы, которые в зависимости от выполнения тех или иных условий будут совершать различные виды обработки данных.
В Excel широко представлены математические функции
. Например, можно выполнять различные операции с матрицами: умножать, находить обратную, транспонировать.
С помощью статистических функций
возможно проводить статистическое моделирование. Кроме того, возможно использовать элементы факторного и регрессионного анализа.
В Excel можно решать задачи оптимизации и использовать анализ Фурье. В частности, в Excel реализован алгоритм быстрого преобразования Фурье, при помощи которого вы можете построить амплитудный и фазовый спектр.
Excel содержит более 400 встроенных функций. Поэтому непосредственного вводить с клавиатуры в формулу названия функций и значения входных параметров не всегда удобно. В Excel есть специальное средство для работы с функциями - Мастер функций
. При работе с этим средством вам сначала предлагается выбрать нужную функцию из списка категорий, а затем в окне диалога предлагается ввести входные значения.
Мэлони Э, Носситер Дж. Microsoft Word 2000. — М.: Диалектика, 2001.ПОНЯТИЕ ИНФОРМАЦИИ И ДАННЫХ
Представление (кодирование) информации. Абстрактные языки и их характеристики
Технология и методы обработки экономической информации
2.2.1. Основные классы технологий
Дадим еще одно определение технологии - представленное в проектной форме, т.е. в виде формализованных представлений (технических описаний, чертежей, схем, инструкций, наставлений и т.п.), концентрированное выражение научных знаний и практического опыта, позволяющее рациональным образом организовать любой процесс для экономии затрат труда, энергии материальных ресурсов или же социального времени, необходимых для реализации этого процесса.
Представляется целесообразным выделить три основных класса технологий:
Производственные - обеспечивают оптимизацию процессов в сфере материального производства товаров и услуг и их общественного распределения;
Информационные - предназначены для повышения эффективности процессов, протекающих в информационной сфере общества, включая науку, культуру, образование, средства массовой информации и информационные коммуникации;
Социальные - ориентированы на рациональную организацию социальных процессов.
Кузнецов П.Г. предложил в качестве универсальной меры затрат общественного труда использовать понятие социального времени, введенное академиком В.Г. Афанасьевым. На основе их идей можно предложить использование понятия социального времени в качестве общего показателя для количественной оценки характеристик любых видов технологий. Действительно, цель технологии - рациональная организация некоторого производственного, социального или информационного процесса. При этом может достигаться экономия не только необходимого для реализации этого процесса астрономического времени, но и материальных ресурсов, энергии или оборудования, обеспечивающих данный процесс. Затраты общественного труда на производство и доставку указанных обеспечивающих средств к месту реализации рассматриваемого нами технологического процесса в свою очередь также могут быть выражены некоторым количеством затрат социального времени. Отсюда следует вполне обоснованный вывод - социальное время является универсальным общим показателем любых технологических процессов.
В соответствии с приведенным выше определением информационная технология - это представленное в проектной форме концентрированное выражение научных знаний и практического опыта, позволяющее рациональным образом организовать тот или иной информационный процесс для экономии затрат труда, энергии или материальных ресурсов.
Информационные процессы широко используются в различных сферах деятельности современного общества. Они часто являются компонентами других, более сложных процессов - социальных, управления, производства.
Главная отличительная особенность информационных технологий заключается в их целевой направленности на оптимизацию информационных процессов, выходным результатом которых является информация. В качестве общего критерия эффективности информационных технологий будем использовать экономию социального времени, необходимого для реализации информационного процесса, организованного в соответствии с требованиями и рекомендациями этой технологии.
Критерий экономии социального времени требует, в первую очередь, совершенствования наиболее массовых информационных процессов, оптимизация которых и должна дать наибольший выигрыш из-за их широкого и многократного использования.
2.2.2. Базовые методы обработки экономической информации
Одним из главных предназначений информационных технологий является сбор, обработка и предоставление информации для принятия управленческих решений. В связи с этим методы обработки экономической информации удобно рассматривать по фазам жизненного цикла процесса принятия управленческого решения: 1) диагностика проблем; 2) разработка (генерирование) альтернатив; 3) выбор решения; 4) реализация решения.
Методы, используемые на фазе диагностики проблем, обеспечивают ее достоверное и наиболее полное описание. В их составе выделяют (рис. 2.2) методы сравнения, факторного анализа, моделирования (экономико-математические методы, методы теории массового обслуживания, теории запасов, экономического анализа) и прогнозирования (качественные и количественные методы). Все эти методы осуществляют сбор, хранение, обработку и анализ информации, фиксацию важнейших событий. Набор методов зависит от характера и содержания проблемы, сроков и средств, которые выделяются на этапе постановки.
Методы разработки (генерирования) альтернатив приведены на рис. 2.3. На этой стадии также используются методы сбора информации, но в отличие от первого этапа, на котором осуществляется поиск ответов на вопросы типа «Что произошло?» и «По каким причинам?», здесь определяют, как можно решить проблему, с помощью каких управленческих действий.
При разработке альтернатив (способов управленческих действий по достижению поставленной цели) используют методы как индиви-
дуального, так и коллективного решения проблем. Индивидуальные методы характеризуются наименьшими затратами времени, но не всегда эти решения являются оптимальными. При генерировании альтернатив используют интуитивный подход или методы логического (рационального) решения проблем. Для помощи лицу, принимающему решения (ЛПР), привлекаются эксперты по решению проблем, которые участвуют в разработке вариантов альтернатив (рис. 2.4). Коллективное решение проблем осуществляется по модели мозговой атаки/штурма (рис. 2.5), Дельфи и номинальной групповой техники.
При мозговой атаке мы имеем дело с неограниченной дискуссией, которая проводится преимущественно в группах, состоящих из 4-10 участников. Возможна также мозговая атака в одиночестве. Чем больше разница между участниками, тем плодотворнее результат (ввиду разного опыта, темперамента, рабочих сфер).
Участникам не требуется глубокой и длительной подготовки и наличия опыта по этому методу. Однако качество выдвигаемых идей и потраченное время покажут, насколько отдельные участники или целевые группы знакомы с принципами и основными правилами этого метода. Положительным является наличие у участников знаний и опыта в рассматриваемой сфере. Длительность заседания в рамках мозговой атаки можно выбрать в пределах от нескольких минут до нескольких часов, общепринятой является продолжительность в 20-30 мин.
При использовании метода мозговой атаки в небольших группах следует строго придерживаться двух принципов: воздержаться от оценки идей (тут количество превращается в качество) и соблюсти четыре основных правила - критика исключается, приветствуется свободное ассоциирование, количество вариантов является желательным, ведется поиск сочетаний и улучшений.
Выбор решения происходит чаще всего в условиях определенности, риска и неопределенности (рис. 2.6). Отличие между этими состояниями среды определяется объемом информации, степенью знаний ЛПР сущности явлений, условий принятия решений.
Условия определенности представляют собой такие условия принятия решений (состояние знаний о сущности явлений), когда ЛПР заранее может определить результат (исход) каждой альтернативы, предлагаемой для выбора. Такая ситуация характерна для тактических
краткосрочных решений. В этом случае ЛПР располагает подробной информацией, т.е. исчерпывающими знаниями о ситуации для принятия решения.
Условия риска характеризуются таким состоянием знания о сущности явления, когда ЛПР известны вероятности возможных последствий реализации каждой альтернативы. Условия риска и неопределенности характеризуются так называемыми условиями многозначных ожиданий будущей ситуации во внешней среде. В этом случае ЛПР должен сделать выбор альтернативы, не имея точного представления о факторах внешней среды и их влияния на результат. В этих условиях исход, результат каждой альтернативы представляет собой функцию условий - факторов внешней среды (функцию полезности), который не всегда способен предвидеть ЛПР. Для предоставления и анализа результатов выбранных альтернативных стратегий используют матрицу решений, называемую также платежной матрицей.
Условия неопределенности представляют собой такое состояние окружающей среды (знания о сущности явлений), когда каждая альтернатива может иметь несколько результатов, а вероятность возникновения этих исходов неизвестна. Неопределенность среды принятия решения зависит от соотношения между количеством информации и ее достоверностью. Чем неопределеннее внешнее окружение, тем труднее принимать эффективные решения. Среда принятия решения зависит также от степени динамики, подвижности среды, т.е. скорости происходящих изменений условий принятия решения. Изменение условий может происходить как вследствие развития организации, т.е. приобретения ею возможности решать новые проблемы, способности к обновлению, так и под влиянием внешних по отношению к организации факторов, которые не могут регулироваться организацией. Выбор наилучшего решения в условиях неопределенности существенно зависит от того, какова степень этой неопределенности, т.е. от того, какой информацией располагает ЛПР. Выбор наилучшего решения в условиях неопределенности, когда вероятности возможных вариантов условий неизвестны, но существуют принципы подхода к оценке результатов действий, обеспечивает использование следующих четырех критериев: максиминный критерий Вальда; минимаксный критерий Сэвиджа; критерий пессимизма-оптимизма Гурвица; критерий Лапласа или Байесов критерий.
При реализации решений применяют методы планирования, организации и контроля выполнения решений (рис. 2.7). Составление плана реализации решения предполагает получение ответа на вопросы «что, кому и с кем, как, где и когда делать?». Ответы на эти вопросы должны быть документально оформлены. Основными методами, применяемыми при планировании управленческих решений, являются сетевое моделирование и разделение обязанностей (рис. 2.8). Основными инструментами сетевого моделирования выступают сетевые матрицы (рис. 2.9), где сетевой график совмещен с календарно-масштабной сеткой времени.
К методам организации выполнения решения относят методы составления информационной таблицы реализации решений (ИТРР) и методы воздействия и мотивации.
Методы контроля выполнения решений подразделяют на контроль над промежуточным и конечным результатами и контроль над сроками выполнения (операции в ИТРР). Основное назначение контроля заключается в создании системы гарантий выполнения решений, системы обеспечения максимально возможного качества решения.
Н.А. Пахомова
ТЕХНОЛОГИЯ И МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ
В данном пособии представлены лабораторные работы, которые позволяют сформировать практические навыки эффективно применять встроенные средства электронной таблицы Microsoft Excel в процессе решения экономических задач. Каждое лабораторное занятие предусматривает перечень вопросов для самоконтроля, упражнений и индивидуальных заданий. Учебное пособие можно использовать для самостоятельного изучения электронной таблицы Microsoft Excel. Пособие может использоваться на лабораторных занятиях в процессе изучения дисциплины «Информационные технологии в менеджменте», «Информационные технологии в экономике», «Информационные системы в экономике» и других подобных дисциплин.
Учебно-методическое пособие подготовлено в соответствии с требованиями ФГОС ВПО по направлениям подготовки 080100.62 «Экономика», 080100.68 «Экономика», 080100.65 «Экономическая безопасность», 080200.68 «Менеджеры», 081100.62 «Государственное и муниципальное управление» и программами курсов «Информационные системы в экономике», «Информационные ресурсы и технологии в экономике», «Информационные ресурсы и технологии в менеджменте», «Информационные технологии в управлении».
Пособие предназначено для студентов, может быть полезно учителям средних образовательных учреждений при проведении элективных курсов данного направления.
Вниманию предлагаются следующие темы:
Задачи на сортировку и фильтрацию………..3
Динамическое программирование…………..16
Линейные модели экономических задач…….26
ЗАДАЧИ НА СОРТИРОВКУ И ФИЛЬТРАЦИЮ
Цель : показать возможность использования сортировки и фильтрации в решении экономических задач
Фильтрация
Фильтрацией называют «отбор» информации из имеющейся таблицы согласно какому-то условию или критерию.
Вызываются команды фильтрации через меню «Данные» командами Автофильтр или Расширенный фильтр. Для применения фильтрации полезно представленную таблицу «выделить», желательно со всеми заголовками строк и столбцов. Если выделение будет не полным, то возможно искажение итоговой информации. После выделения применить команду фильтрации (она в меню будет помечена «галочкой»), тогда в заголовке любого столбца выделенной таблицы появится маркер фильтрации.
Рисунок 24 – Команда фильтрации
Чтобы результатами фильтрации можно было пользоваться в дальнейшем, их необходимо сохранить. Делается это очень просто. Полученный результат фильтрации есть уже выделенная, отобранная часть исходной таблицы, поэтому ее следует выделить и скопировать в буфер, затем выбрать любую свободную ячейку, часть листа, а можно и новый лист, и сделать вставку из буфера. Теперь можно отменить команду Автофильтр, но результат фильтрации будет находиться в выбранном месте. Многократное фильтрование можно выполнить сразу одной командой «Расширенный фильтр». Но обычно эту команду используют, если в качестве условия отбора необходима какая-то функция. Например, фильтруем по числовому столбцу «Цена». Условием фильтрации является: отобрать те строки таблицы, в которых в графе «Цена» величина не превышает среднюю цену, значит, условие должно быть записано как «=адрес «Цена»
Сортировка
Сортировать информацию возможно толькопостолбцам. Отсюда, при решении задачи важно правильно выбрать заголовки, потому что если по тексту задачи придется, например, сортировать информацию по убыванию суммы продаж, то такой заголовок может быть только в столбце.
Операция сортировки может выполняться как по кнопкам на панели инструментов, так и по команде «Данные – сортировать».
Прежде чем выполнять сортировку нужно выделить область таблицы, к которой эта команда применяется. Следует помнить, что сортировке подвергается только выделенная часть . Особенно это касается использования кнопок.
Рисунок 25 – Команда сортировки
Пусть требуется расположить список студентов по росту, от большщего к меньшему. Введем исходные данные в Excel, выделим столбец В и применим команду сортировки.
Рисунок 26 – Окно команды сортировки
Согласимся с предложением автоматически расширить выделенный диапазон. Получим таблицу:
Рисунок 27 – Результат выполнения команды сортировка
Подбор параметра
Это средство очень полезно в инженерных расчетах. Например, эксплуатация вала определяется величиной его диаметра. С износом диаметр вала уменьшается, а в случае достижения d кр вал сломается. Тогда имеем задачу d=f(t), где f(t) есть функция изменения диаметра в зависимости от времени эксплуатации t. Возникает вопрос: когда произойдет поломка вала, т.е. найти значение t в уравнении f(t)=d кр.
В Excel эта задача решается средством «подбор параметра».
Выделить и выполнить команду «Сервис – Подбор параметра» появится установочное окно.
здесь адрес
ячейки с формулой
сюда число d кр
щелчок по адресу А2
по кнопке ОК в ячейке А2 будет искомое значение t, а в С2 значение функции, равное d кр.
Рисунок 28 – Окно подбора параметра
Задание
Предприятие изготавливает и реализует трикотажные изделия трех видов: свитер, пуловер и рубашка. На изготовление одного свитера расходуется 450г материала, состоящего из 60% шерсти, 15% синтетики, 15% хлопка и 10% золотистой нитки. Для пуловера и рубашки эти показатели соответственно равны: 500 и 380г, 65% и 20% шерсти, 20% и 25% синтетики, 10% и 45% хлопка, 5% и 10% золотистой нити. По договору с реализующей фирмой необходимо поставить не менее 200 свитеров, 150 пуловеров и 180 рубашек
Найти:
Найти общий объем каждого вещества в предложенных изделиях.
Расположить список изделий по убыванию шерсти и синтетики.
Определить список изделий, с содержанием шерсти свыше 50г.
Построить диаграмму содержания хлопка во всех изделиях.
Алгоритм выполнения задания
Введем исходные данные, для, этого на первом листе оформим таблицу (рис.29)
Рисунок 29 – Исходные данные
При оформлении таблицы используем формат ячеек /выравнивание/перенос по словам и объединение. В столбцах E, G, I, K использовать формулы вычисления, например в ячейке Е4 набрать
=С4*D4
Протянуть полученную формулу до шестой строки
Теперь перейдем к заполнению листов 2,3 и 4.
Расположим список изделий по убыванию шерсти:
Выделяем столбец Е
Рисунок 30 – Результат сортировки
Расположим список изделий по убыванию синтетики:
Копируем таблицу с листа Исходных данных
Вставляем дополнительную строку после заголовка таблицы
Выделяем столбец G
Выбираем сортировку, с расширенным диапазоном
Удаляем строку после заголовка таблицы, используя контекстное меню
Рисунок 31 – Расположение данных по убыванию синтетики
Найдем список изделий, с содержанием шерсти свыше 50 г
2. Нажать сортировка и фильтрация / фильтр
3. Установить Числовой фильтр / Больше или равно / 50 / ок
Рисунок 32 – Список изделий, с содержанием шерсти свыше 50г
Построим диаграмму содержания хлопка во всех изделиях
Рисунок 33 – Содержание хлопка во всех изделиях
Задание
Решить задачу в Excel, используя фильтрацию и сортировку. Каждое задание расположить на отдельном листе, листы подписать.
Номер задания соответствует номеру рабочего места (номеру компьютера)
Задача №1
Три наименования товара могут продаваться одновременно в четырех магазинах. О товарах известно:
наименование;
количество на начало месяца;
количество поступившего за месяц;
количество проданного на конец месяца;
цена за единицу.
Определить сумму реализации по наименованиям, по магазинам.
Расположить магазины по убыванию суммы реализации.
В каком магазине есть в наличии данный товар в конце месяца?
Построить диаграмму работы магазинов за данный месяц.
Фирма обязуется выполнять услуги в определенный срок. В случае нарушения своего обязательства она возвращает потребителю 10% оплаченной суммы. Всего оказывается пять услуг, для каждой из которых установлен свой срок выполнения.
наименование услуги;
срок исполнения;
цена услуги;
количество требований на услугу;
количество требований, выполненных с нарушением срока.
Определить сумму реализации и сумму потерь по каждой услуге.
Расположить услуги по убыванию количества требований на них.
Какая услуга имеет больше всего штрафных санкций?
Построить диаграмму суммы прибыли по услугам.
Задача №3
Мебельный цех изготавливает пять видов изделий, о которых известно:
наименование изделия;
цена за единицу;
количество изготовленных изделий;
количество реализованных изделий;
количество изделий, возвращенных как бракованные.
Определить сумму хранения остатков изделий.
Расположить изделия по убыванию суммы реализации.
Определить какое изделие имеет самый низкий спрос, какое изделие чаще всего бракуется?
Построить диаграмму суммы реализации по изделиям.
Задача №4
Салон продает автомобили пяти моделей (марок). О каждой из них имеется следующая информация:
наименование или марка автомобиля;
завод поставщик;
количество поступивших;
количество проданных;
количество возвращенных по причине обнаруженного дефекта.
Определить сумму реализации по маркам и салону.
Расположить список моделей по падению спроса.
Определить какой из поставщиков поставляет наиболее не качественные машины?
Построить диаграмму сумм реализации по маркам машин.
Задача №5
Имеются сведения о пяти книгах по информатике: автор; название; цена; количество имеющихся; количество проданных.
Найти:
Определить сумму остатка хранения по наименованиям и магазину.
Расположить список книг по убыванию спроса.
Организовать поиск книги по автору и по ключевому слову в названии.
Построить диаграмму сумм реализации книг.
Задача №6
Пять рыбаков ловят на удочку чебака, окуня, леща, судака. Известно: номер рыбака; количество пойманной рыбы по головам; вес каждого экземпляра; норма улова по сорту рыбы и общая за одну рыбалку, проверяемая инспекцией рыбнадзора.
Найти:
Определить массу выловленной рыбы по сортам рыбы и каждым рыбаком.
Расположить сорта рыбы в порядке убывания количества пойманных голов.
Кто из рыбаков рискует быть оштрафованным рыбинспекцией.
Построить диаграмму успеха рыбаков.
Задача №7
На бульваре растут пять видов деревьев: береза, клен, липа, яблоня, ива. О каждом виде известно: количество высаженных; цена одного; количество прижившихся; осенний цвет (желтый, красный, оранжевый, бурый).
Найти:
Определить сумму затрат по видам посадок и всему бульвару.
Расположить список деревьев по выживаемости.
На какие деревья наибольшие затраты? Какой осенний цвет будет преимущественным на этом бульваре?
Построить диаграмму осенней расцветки бульвара.
Задача №8
В пяти квартирах установлены водосчетчики. Норма потребления воды 1800л на человека в месяц.
количество жителей в квартире;
фактическое показание счетчика на конец месяца;
сумма оплаты по норме – 8руб. в месяц, сверх нормы – 15руб за каждые полные и не полные 1000л.
Определить список нарушителей нормы потребления.
Расположить список квартир по убыванию оплаты на одного человека.
Какая квартира имеет самый низкий показатель потребления воды на человека?
Построить диаграмму потребления воды всеми квартирами.
Задача №9
Для 10 студентов из двух групп известны результаты сессии по четырем предметам: номер студенческой группы; фамилия студента; пол; оценки по каждому предмету;
Найти:
Определить средний балл каждого студента по итогам сессии и по предметам.
Определить абсолютную и относительную успеваемость в каждой группе.
Кто учится лучше, девушки или юноши?
Построить диаграмму среднего балла всех студентов.
Задача №10
Известны нормативы выполнения ремонтных работ в течении смены (8 часов): побелка – 40м 2 , наклейка обоев – 30м 2 , покраска – 20м 2 . Работник, выполнивший норму, получает 10% к зарплате, а не справившийся – на 20% меньше. Пять работников заключили договора на исполнение конкретных работ из списка, фактическое время выполняемой работы фиксировалось.
Найти:
Расположить список работников по убыванию производительности.
Кто получил наибольший размер премии?
Какие работы всего имеют наибольшее нарушение срока?
Построить диаграмму суммы заработка всех рабочих.
Задача №11
Мини – пекарня производит сдобу пяти видов: наименование изделия; цена изделия; вес изделия; объем производства изделия; количество сахара в одном изделии.
Найти:
Определить сумму производства и расход сахара по каждому изделию и по всей пекарне.
Расположить список изделий по убыванию объема производства.
Какое изделие имеет основное влияние на прибыль пекарни?
Построить диаграмму суммы производства по всем изделиям.
Задача №12
Выращенные морковь, свеклу и лук репчатый сортируют по трем фракциям, сортам. Известно: наименование овоща; выращенный объем; объем по каждой фракции; цена за кг по каждой фракции.
Найти:
Определить сумму выручки по каждому овощу и всему производству.
Расположить список овощей по убыванию объема выручки.
Какой овощ имеет самую низкую среднюю цену?.
Построить диаграмму распределения выручки по овощам.
Задача №13
В книжный магазин поступили пять книг по информатике: название; цена; дата поступления; количество экземпляров поступления; дата продажи; количество экземпляров продажи; остаток.
Найти:
Определить сумму продаж по названиям и по всему магазину.
Определить среднее число дней хранения книги в магазине.
Расположить список книг по увеличению срока продажи.
Построить диаграмму суммы продаж по наименованиям книг.
Пять трактористов выполняют вспашку зяби. Известны:
норма вспашки в смену на трактор данной марки;
фамилия тракториста;
марка закрепленного за ним трактора;
количество выработанных смен;
объем выполненной пахоты.
Определить фактическую сменную выработку каждого тракториста.
Расположить список трактористов по убыванию выполненного объема работы
Получить список трактористов, объем сменной выработки которых выше заданного.
Построить диаграмму выполненного объема работы по всем трактористам.
Задача №15
Питательная ценность корма оценивается по содержанию в его кг протеина, каротина, белка и микроэлементов. Дан набор кормов различного весового объема из пяти наименований (сено, сеннаж, силос, корнеплоды, комбикорм).
Найти:
Найти общий объем каждого вещества в предложенных кормах.
Расположить список кормов по убыванию каротина (витамина А) и микроэлементов.
Определить список кормов, с содержанием белка свыше заданной величины.
Построить диаграмму содержания протеина во всех кормах.
Цель работы:
рассмотреть возможность определения оптимальной теплотрассы с помощью базовых функции Excel
Краткие теоретические сведения
До сих пор нами рассматривались задачи статичного состояния, т.е. имелись одни, не изменяемые в процессе решения условия и находился оптимальный вариант, соответствующий этим условиям. Подобные задачи обычно принято называть одноэтапными. Наряду с ними существуют задачи, в которых условия меняются от этапа к этапу, а часто может происходить смена не только условий, но и вида целевой функции. В таких задачах важным является рассмотрение отдельных этапов, на каждом из которых задача становится как бы статичной, но требующей поиска множества решений. Проблема состоит в том, что на каждом этапе следует выбрать такое решение среди возможных, которое обеспечит наибольшую выгоду не только на этом этапе, но и на всех последующих за ним. В этом и заключается сущность задач динамического программирования. Наибольший вклад в рассмотрение этих задач внес Ричард Беллман.
Проиллюстрируем сущность задач динамического программирования на следующем примере.
Двум одинаковым бригадам для выполнения производственного задания выделялись некоторые средства. Первая бригада, опираясь на отведенный ресурс, выполняла свое задание, а вторая выделенные средства вложила в установку нового оборудования и на первых этапах с заданием не справилась, но после установки этого оборудования она существенно увеличила свою производительность.
Пусть в числовом выражении эта ситуация имеет такую картину (табл.1)
Таблица 1
| Период | I | II | III | IV |
|||||
| Ресурс | Результат | Ресурс | Результат | Ресурс | Результат | Ресурс | Результат |
||
| Первая бригада | 100 | 500 | 100 | 500 | 100 | 500 | 100 | 500 |
|
| Вторая бригада | 100 | 100 | 100 | 400 | 100 | 1500 | 100 | 1500 |
|
Технология электронной обработки экономической информации включает в себя человеко-машинный процесс исполнения взаимосвязанных операций, протекающих в установленной последовательности с целью преобразования исходной (первичной) информации в результатную. Операция представляет собой комплекс совершаемых технологических действий, в результате которых информация преобразуется. Технологические операции разнообразны по сложности, назначению, технике реализации, выполняются на различном оборудовании, многими исполнителями. В условиях электронной обработки данных преобладают операции, выполняемые автоматически на машинах и устройствах, которые считывают данные, выполняют операции по заданной программе в автоматическом режиме без участия человека или сохраняя за пользователем функции контроля, анализа и регулирования.
Построение технологического процесса определяется следующими факторами: особенностями обрабатываемой экономической информации, ее объемом, требованиями к срочности и точности обработки, типами, количеством и характеристиками применяемых технических средств. Они ложатся в основу организации технологии, которая включает установление перечня, последовательности и способов выполнения операций, порядка работы специалистов и средств автоматизации, организацию рабочих мест, установление временных регламентов взаимодействия и т.п. Организация технологического процесса должна обеспечить его экономичность, комплексность, надежность функционирования, высокое качество работ. Это достигается использованием системотехнического подхода к проектированию технологии решения экономических задач. При этом имеет место комплексное взаимосвязанное рассмотрение всех факторов, путей, методов построения технологии, применение элементов типизации и стандартизации, а также унификации схем технологических процессов.
Информацию можно рассматривать как ресурс, аналогичный материальным, трудовым и денежным ресурсам. Информационные ресурсы – совокупность накопленной информации, зафиксированной на материальных носителях в любой форме, обеспечивающей ее передачу во времени и пространстве для решения научных, производственных, управленческих и других задач.
Сбор, хранение, обработка, передача информации в числовой форме осуществляется с помощью информационных технологий. Особенностью информационных технологий является то, что в них и предметом и продуктом труда является информация, а орудиями труда – средства вычислительной техники и связи.
Основная цель информационных технологий - производство необходимой пользователю информации в результате целенаправленных действий по ее переработке.
Известно, что информационная технология – это совокупность методов, производственных и программно-технологических средств, объединенных в технологическую цепочку, обеспечивающую сбор, хранение, обработку, вывод и распространение информации.
Технология автоматизированной обработки экономической информации строится на следующих принципах:
Интеграции обработки данных и возможности работы пользователей в условиях эксплуатации автоматизированных систем централизованного хранения и коллективного использования данных (банков данных);
Распределенной обработки данных на базе развитых систем передачи;
Рационального сочетания централизованного и децентрализованного управления и организации вычислительных систем;
Моделирования и формализованного описания данных, процедур их преобразования, функций и рабочих мест исполнителей;
Учета конкретных особенностей объекта, в котором реализуется машинная обработка экономической информации.
Различают два основных типа организации технологических процессов: предметный и пооперационный.
Предметный тип организации технологии предполагает создание параллельно действующих технологических линий, специализирующихся на обработке информации и решении конкретных комплексов задач (учет труда и заработной платы, снабжение и сбыт, финансовые операции и т.п.) и организующих пооперационную обработку данных внутри линии.
Пооперационный (поточный) тип построения технологического процесса предусматривает последовательное преобразование обрабатываемой информации, согласно технологии, представленной в виде непрерывной последовательности сменяющих друг друга операций, выполняемых в автоматическом режиме. Такой подход к построению технологии оказался приемлемым при организации работы абонентских пунктов и автоматизированных рабочих мест.
Организация технологии на отдельных ее этапах имеет свои особенности, что дает основание для выделения внемашинной и внутримашинной технологии. Внемашинная технология (ее нередко именуют предбазовой) объединяет операции сбора и регистрации данных, запись данных на машинные носители с контролем. Внутримашинная технология связана с организацией вычислительного процесса в ЭВМ, организацией массивов данных в памяти машины и их структуризацией, что дает основание называть ее еще и внутрибазовой. Учитывая, что средствам, составляющим техническую базу внемашинного и внутримашинного преобразования информации, посвящены последующие главы учебника, кратко рассмотрим лишь особенности построения названных технологий.
Основной этап технологического процесса связан с решением функциональных задач на ЭВМ. Внутримашинная технология решения задач на ЭВМ, как правило, реализует следующие типовые процессы преобразования экономической информации: формирование новых массивов информации; упорядочение информационных массивов; выборка из массива некоторой части записей, слияние и разделение массивов; внесение изменений в массив; выполнение арифметических действий над реквизитами в пределах записей, в пределах массивов, над записями нескольких массивов. Решение каждой отдельной задачи или комплекса задач требует выполнения следующих операций: ввод программы машинного решения задачи и размещение ее в памяти ЭВМ, ввод исходных данных, логический и арифметический контроль введенной информации, исправление ошибочных данных, компоновка входных массивов и сортировка введенной информации, вычисления по заданному алгоритму, получение выходных массивов информации, редактирование выходных форм, вывод информации на экран и на машинные носители, печать таблиц с выходными данными.
Выбор того или иного варианта технологии определяется прежде всего объемно-временными особенностями решаемых задач, периодичностью, срочностью, требованиями к быстроте обработки сообщений и зависит как от диктуемого практикой режима взаимодействия пользователя с ЭВМ, так и режимных возможностей технических средств - в первую очередь ЭВМ.
Различают следующие режимы взаимодействия пользователя с ЭВМ: пакетный и интерактивный (запросный, диалоговый). Сами же ЭВМ могут функционировать в различных режимах: одно- и многопрограммном, разделении времени, реального времени, телеобработки. При этом предусматривается цель удовлетворения потребности пользователей в максимально возможной автоматизации решения разнообразных задач.
Пакетный режим был наиболее распространен в практике централизованного решения экономических задач, когда большой удельный вес анализа производственно-хозяйственной деятельности экономических объектов разного уровня управления.
Организация вычислительного процесса при пакетном режиме строилась без доступа пользователя к ЭВМ. Его функции ограничивались подготовкой исходных данных по комплексу информационно-взаимосвязанных задач и передачей их в центр обработки, где формировался пакет, включающий задание для ЭВМ на обработку, программы, исходные, нормативно-расценочные и справочные данные. Пакет вводился в ЭВМ и реализовывался в автоматическом режиме без участия пользователя и оператора, что позволяло минимизировать время выполнения заданного набора задач. При этом работа ЭВМ могла проходить в однопрограммном или многопрограммном режиме, что предпочтительнее, так как обеспечивалась параллельная работа основных устройств машины. В настоящее время пакетный режим реализуется применительно к электронной почте.
Интерактивный режим предусматривает непосредственное взаимодействие пользователя с информационно-вычислительной системой, может носить характер запроса (как правило, регламентированного) или диалога с ЭВМ.
Запросный режим необходим пользователям для взаимодействия с системой через значительное число абонентских терминальных устройств, в том числе удаленных на значительное расстояние от центра обработки. Такая необходимость обусловлена решением оперативных задач, какими являются, например, маркетинговые задачи, задачи перестановки кадров, задачи стратегического характера и т.п. ЭВМ в подобных случаях реализует систему массового обслуживания, работает в режиме разделения времени, при котором несколько независимых абонентов (пользователей) с помощью устройств ввода-вывода имеют в процессе решения своих задач непосредственный и практически одновременный доступ к ЭВМ. Этот режим позволяет дифференцированно в строго установленном порядке предоставлять каждому пользователю время для общения с ЭВМ, а после окончания сеанса отключать его.
