Материал: Моделирование, анализ и оценка надежности информационных систем и технологий. Некравцева Т.А., Толстых Т.О

210

щих. В общем случае утрата информацией любого из свойств рассматривается как частичный или полный отказ соответствующей ИС, приводящий к уменьшению эффективности ее функционирования.

Однако на практике при изучении надежности ИС основное внимание уделяется вопросам достоверности информации. Данное обстоятельство объясняется тем, что номинальные значения показателей, характеризующих своевременность, старение, защищенность и адекватность, применяются при решении вопроса о целесообразности автоматизации той или иной экономической задачи, в то время как достоверность информации, так же как и надежность технических средств, обеспечивается при создании и функционировании ИС, реализующей данную задачу. Иногда при рассмотрении вопросов информационной составляющей надежности ИС исследуется и своевременность поступления информации пользователям. При локальной оценке информационной составляющей надежности данный подход вполне правомерен. При комплексной же оценке надежности ИС, включающей и другие составляющие надежности (техническую, программную и др.), такой подход может привести к повторному учету одних и тех же факторов. Например, надежность технических средств в данном случае первый раз будет учтена как самостоятельный объект оценки, а второй - как фактор, влияющий на своевременность выполнения процедур обработки информации.

Для обеспечения качества информации в ИС необходимо иметь количественные показатели различных свойств информации, методы оценки этих показателей по экспериментальным данным, методы расчета качества информации для проектируемых технологических процессов обработки экономической информации. Опираясь на эти методы, можно разработать методы обоснования количественных требований к проектируемым ИС, методы синтеза ИС из условия обеспечения качества информации. Кроме того, в современных ИС необходима система управления качеством информации, призванная обеспечить специальные свойства информации, их формальнотехнические и социально-психологические составляющие.

Подытоживая сказанное, следует отметить, что повышение информационной составляющей надежности ИС предполагает определение множества допустимых в заданных условиях вариантов организации системы, их оценку и выбор наиболее рационального проектного решения. Учитывая большое количество оцениваемых вариантов, практическое решение данного вопроса определяет необходимость математического моделирования и автоматизации получения соответствующих показателей качества информации.

211

9.3. Классификация и анализ ошибок в экономической информа-

ции

Результатом решения задач в ИС является вычисление по заданному алгоритму определенных показателей и формирование их в виде твердой копии - бумажного документа (машинограммы), индицирование их на экране видеотерминальных устройств, передача по каналам связи и т.д. Следовательно, для пользователя входная и выходная информация в ИС - это документы, различающиеся по формам, числу реквизитов (слов), их значности и т.д. Соответственно и ошибки в информации могут быть отнесены к совокупности документов одного вида, к отдельному документу по его строкам, реквизитам и алфавитно-цифровым символам (АЦС). Их классификация приведена на рис. 9.5.

212

Ошибки

Рис. 9.5. Классификация ошибок в экономической информации

Символьные ошибки характеризуют искажение АЦС и реквизитов (слов). Они проявляются в переходе истинного символа в некотором разряде слова в ошибочный, при этом разрядность (формат) слова не меняется. В реквизите одновременно могут быть искажены один или более символов, соответственно можно говорить об одномногократных ошибках. Проведенные исследования показали, что искажения в реквизитах являются основными ошибками в информации и составляют до 80%, причем ошибка в реквизитах на 65-75% имеют символьный характер.

Из символьных ошибок до 90% составляют однократные. Заметим, что на уровне АЦС (одноразрядного слова) символьные ошибки могут быть только однократными. Для разрядности обрабатываемой экономической ин-

213

формации от трех до девяти АЦС основными ошибками являются однократные. Их доля составляет 90-93% от общего числа ошибок. Почти на порядок реже появляются двукратные ошибки. Их доля составляет от 7 до 10%. Среди двукратных символьных ошибок около 50% составляют перестановки символов.

Символьные ошибки могут появляться на любых этапах и операциях обработки данных. Этот вид ошибок является наиболее массовым. Достоверность информации определяется в основном ошибками этого вида.

Форматные ошибки определяют собой искажения длины формата некоторой единицы информации. В отличие от символьных форматные ошибки могут возникать в одном реквизите, в том числе и одноразрядном (например, изменение разрядности в реквизите -простая форматная ошибки), либо в группе реквизитов, строк документа или совокупности документов одного вида (сложные форматные ошибки). Форматные ошибки делятся на простые

исложные, которые в свою очередь подразделяются на однократные и многократные.

Форматная простая однократная ошибка представляет собой увеличение (уменьшение) длины реквизита на один разряд, а многократная - на два и более. Доля простых форматных ошибок в реквизитах почти в три раза меньше, чем символьных, причем наиболее вероятными являются однократный пропуск или добавление символа. Удельный вес ошибок типа пропуска, как правило, в 1,2-1,5 раза больше, чем добавление символа. Заметим же, что вероятность искажения реквизита пропорциональна его разрядности. На уровне АЦС (одноразрядного слова) форматные ошибки могут быть только простыми.

Форматная сложная однократная ошибка возникает в группе реквизитов, строк документов или совокупности документов одного вида путем пропуска (добавления) одного реквизита, строк документа или документов определенного вида, а многократная - двух или более реквизитов, строк документа или документов определенного вида. В отличие от других видов ошибок форматные сложные ошибки приводят к изменению структуры документа. Они составляют 5 - 10% и, как правило, вызывают наиболее тяжелые последствия. В частности, форматные ошибки в количественной информации (числах) приводят к погрешностям в сотни и тысячи процентов истинного значения, в то время как символьные ошибки могут давать погрешности в десятки

исотни процентов. Лишь в тех случаях, когда символьные ошибки поражают младшие разряды чисел, можно говорить о погрешностях в обычном пони-

214

мании этого слова. Практически большинство ошибок в числах при автоматизированной обработке эквивалентно промахам при измерениях, и с этой точки зрения ошибки в информации коренным образом отличаются от соответствующих ошибок при обычных измерениях. Положение еще усугубляется тем, что если при изменениях грубые ошибки достаточно просто выявить и исключить из рассмотрения, то при автоматизированной обработке аналогичная задача превращается в проблему.

Указанные выше виды ошибок охватывают все элементы информации в ИС - исходные данные (постоянные и переменные), программы обработки, при передаче данных по каналам связи, вводе и обработке данных на ЭВМ, результатные данные при выдаче на печать.

9.4. Методы обеспечения достоверности информации

В общем случае под достоверностью понимается форма существования истины, обоснованной каким-либо способом (например, экспериментом, логическим доказательством). Под достоверностью информации понимается степень или уровень адекватного отображения ею объективно существующих явлений, событий или процессов. Наряду с ценностью, своевременностью, полнотой, доступностью и т.д. достоверность является одним из основных свойств информации.

Достоверность, или надежность, информации связана с вероятностью возникновения ошибок. Понятие "ошибка" в данном случае целесообразно рассматривать как искажение информации, поддающееся с определенной вероятностью обнаружению и регистрации.

Ошибки, возникающие в процессе функционирования ИС, можно рассматривать как композицию следующих потоков ошибок: разработки (проектирования);производства (ошибки операторов); в исходных данных; в линиях связи при передаче данных; возникающих при записи и хранении информации на магнитных носителях; сбоев технических устройств.

При исследовании достоверности могут использоваться уже рассмотренные ранее формы задания распределений вероятностей случайных величин: F(x); f(x); Р(х); (х), т.е. достоверность может оцениваться вероятностью наличия ошибки в файле информации, плотностью ошибок, вероятностью отсутствия ошибки (собственно достоверность), интенсивностью ошибок. Следует отметить, что в качестве аргумента в данном случае могут использоваться как время (t), так и объем (Q) обрабатываемой информации (чаще все-