Монография: Теоретико-методологические основы качества информационных систем

В общем случае в СКИС необходимо стремиться к достижению наивысшего, то есть идеального значения показателя, которое возможно в заданных условиях работы каждой конкретной ИС. Для обеспечения сопоставимости значений определенных групп показателей наиболее целесообразным является использование унифицированной шкалы, когда значение показателя P будет находиться в пределах от 0 до 1, то есть 0P1. Допустим, что при P=1 ИС будет находиться в идеальном, требуемом состоянии, то есть в нужной области фазового пространства. В противном случае (P=0) ИС теряет соответствующее свойство, выходит из требуемой области фазового пространства, переходит в другое качественное состояние и возможно перестает быть ИС как таковой. Возможность наивысшего (базового) значения какого-либо показателя можно предположить на завершающем этапе технологии ИС, когда под воздействием КС УКИС значения показателей улучшаются от этапа к этапу.

По результатам измерения и оценки качества необходимо провести анализ КИС. Анализ представляет собой сложный процесс, предусматривающий изучение результатов оценки, факторов и условий, влияющих на уровень КИС, выявление «узких» участков ИС, причин дефектов и др. Так, например, полученные значения показателей качества ИС для удобства дальнейшего использования целесообразно записать в специальную форму - «Карту анализа и оценки качества ИС». Анализ и оценка КИС от начальных условий до выходных координат выполняется путем изучения значений комплекса показателей по схеме «от общего к частному», то есть от обобщенных показателей до единичных. В результате такого анализа необходимо определить состояние ИС, установить участки ИС, наиболее подверженные воздействию факторов, снижающих уровень качества ИС. Тогда на основе анализа факторов можно будет определить конкретные меры по улучшению качества ИС.

Логическим продолжением оценки и анализа КИС является выработка критериев совершенствования КИС. Эти критерии выбираются из общего состава показателей с учетом характера функционирования ИС. Так, например, при критическом увеличении объема дефектов искажения информации в роли такого критерия выбирается достоверность. В определенных условиях система СКИС должна отслеживать ряд критериев, при необходимости ранжированных по приоритету.

По результатам анализа выходных координат, оценки, выбора критериев, определения факторов-причин, «узких» мест и других категорий, снижающих уровень КИС, в соответствии с принципом самоорганизации система СКИС, например, в виде КС УКИС должна разработать систему мер, управляющих воздействий не только нейтрализующих снижение уровня качества, но и повышающих этот уровень. Эта система мер может быть разработана и представлена, например, в форме «Плана организационно-технических мероприятий по улучшению КИС». В общем случае в «План» могут быть включены различные мероприятия, например, документационно-информационные, технические, программные, технологические, организационные и др. Следует предполагать, что наибольший «вес» в «Плане» будут иметь мероприятия по совершенствованию качества информационных процессов, например, поиска и обработки данных. После подготовки, согласования, определения ресурсов и утверждения «Плана» проводятся мероприятия по его реализации, то есть разработка и внедрение оргтехмероприятий. В соответствии с принципом самоорганизации в функциональной структуре СКИС должен быть предусмотрен блок контроля за разработкой и реализацией этого «Плана».

Особенностью системы СКИС является то, что в её контуре возникают дефекты, которые могут снижать уровень качества не только самой управляемой ИС, но и КС УКИС. Одним из эффективных путей улучшения КИС является разработка и реализация методов и средств улучшения достоверности и полноты информации в рамках системы контроля обработки данных [60, 64, 65, 71, 79, 145, 146, 157]. Значительный эффект методы контроля дают в системах обработки информации цифрового содержания - учетных, отчетных, статистических, плановых, параметрических, где искажение даже одной цифры, например, финансовых, военных ИС, приводит в некоторых случаях к серьезным последствиям [60].

Задача обеспечения требуемого уровня достоверности данных вызывает необходимость применения процедур контроля на всех основных этапах технологического процесса обработки информации. Особому контролю подвергается достоверность выходных (производных) документов, перед выдачей их абоненту. Корректировка ошибок обусловливает необходимость привлечения дополнительных значительных трудовых, материальных, финансовых и временных ресурсов. Иногда искажения в документах вызывают необходимость повторной обработки документов. Для устранения подобных случаев усиливается внимание по обнаружению и исправлению ошибок на предмашинных этапах обработки. В связи с этим, особую значимость приобретает программный контроль достоверности на этапе ввода данных в ЭВМ.

Достоверность и полнота информации в ИС обеспечивается различным комплексом методов защиты: аппаратными, программными, организационными, комбинированными и др.[98]. По уровню применения технических средств методы контроля достоверности информации можно разделить на следующие основные категории: ручной, механический, автоматизированный и автоматический. Ручной или визуальный способ заключается в проверке правильности данных без применения каких-либо технических средств. При механическом способе применяются вспомогательные технические устройства, например, калькуляторы для подсчета контрольных сумм для пачки документов. Автоматизированный метод контроля состоит в диагностике правильности данных посредством соответствующих программных модулей пакетов прикладных программ (ППП). Автоматический метод состоит в программном выявлении ошибочного данного, определения его истинного значения и замены ошибочного значения на истинное значение в памяти ЭВМ [71,79]. В практике технологии обработки обычно применяются все указанные методы. Степень их применения зависит от класса и масштаба ИС.

В значительной части ИС организационного управления ввод информации в ЭВМ производится в форме документов [147]. С целью реализации контроля достоверности входной информации разрабатываются специальные прикладные программы [22,157,162,173,183,199,]. Эти диагностические программы ориентированы на контроль формальных и содержательных параметров входных первичных документов. При обнаружении ошибок они выдают сообщения оператору об адресе и модификации ошибки. Анализ работ по контролю достоверности данных показывает, что имеющиеся методы и программы контроля достоверности и полноты информации направлены, в основном, на обнаружение ошибок, их идентификацию. Исправление ошибок, восстановление достоверности данных выполняется только при непосредственном участии человека вручную.

С целью определения основных требований к методам и средствам повышения уровня достоверности обратимся к технологии обработки данных ИС. Почти каждый этап обработки сопровождается выполнением операций контроля данных, в которых значительный объем приходится на контроль достоверности и полноты сведений в обрабатываемых документах. Особо тщательно должна проверяться производная документация перед выдачей ее абонентам. Неадекватность (недостоверность и неполнота) сведений в документации влечет соответственно снижение эффективности принимаемых решений. Иногда это обусловливает повторную обработку пакета первичных документов, что увеличивает стоимость обработки информации, снижает уровень своевременности, ухудшает качество результатной информации. Таким образом, эффективность обработки в значительной мере зависит от операций контроля, предшествующих этапу обработки документов в ЭВМ.

Проведем рассмотрение некоторых методов контроля в части реализации функций обеспечения достоверности и полноты информации (таблица 2.9) [139,174]. По

Таблица 2.9

Методы программного контроля информации

выполняемым функциям указанные методы контроля можно разделить на лексические, синтаксические, логические и арифметические. «Лексический контроль информации - это проверка правильности формата значений реквизитов (полей), допустимого класса информации, соответствия лексем входного языка принятому нормализованному составу лексем». Лексемы могут быть представлены в кодовом (шифрованном) или неформализованном (естественном) виде - отдельные или составные слова. Проверке подвергаются форматы и значения полей вводимых записей на соответствие - только цифра, только буква, только специальные символы, только алфавитно-цифровой, только комбинированный (смешанный текст - все виды символов). С целью повышения достоверности информации в классификаторах и кодификаторах технико-экономической информации каждый код снабжается контрольным разрядом. Контрольные разряды (цифры) определяются с использованием цифрового метода контроля с весовыми коэффициентами. Например, значение контрольного разряда, вычисляемое как скалярное произведение вектора цифр кода данного и вектора весовых коэффициентов, взятых по модулю 10, приписывается к коду значения данного справа. Контрольные разряды применяются для контроля кодовой части данных на этапе ввода в ЭВМ.

«Синтаксический контроль- это проверка наличия регламентированного количества элементов в форматах документов (файлов) и порядка их расположения». Например, проверяется во входных документах количество значений полей в записи, в документо-строке, записей в таблице и т.д. «Логический контроль - это проверка содержательной взаимосвязи между отдельными значениями единиц информации». На основе свойств значений показателей можно установить контрольные соотношения между этими значениями типа: =, , >, <, , и др. Можно проверять правильность значений реквизитов-оснований и их совокупности на совпадение со значением их логических констант на уровне записи, файла, базы данных. На основе арифметических подсчетов отдельных значений показателей можно определить суммарное значение показателя и сравнивать его со значением контролируемого показателя на логическое соотношение. Иногда логическая взаимосвязь в комплексе входных документов больших ИС может достигать более 1000 соотношений [139].

Распространенным методом контроля является «арифметический (счетный) контроль - это проверка равенства контрольного значения определенного значения агрегатного показателя с суммой группы значений соответствующих элементарных показателей». Так, например, может быть проверено равенство показателя типа «итого», «всего» с суммой группы значений элементарных реквизитов-оснований соответствующих документо-строк, и (или) документо-граф документа. При условии отсутствия в форме документа групповых и (или) итоговых значений реквизитов в таблицу документа иногда вводят специальные контрольные суммы. При балансовом контроле проверяются отдельно значения показателей по документо-строкам или по документо-графам. Шахматный контроль по сравнению с балансовым обеспечивает контроль большего количества параметров, так как выполняется по строкам и графам табличного документа. Как правило, разработчики программ контроля достоверности и полноты данных стремятся использовать максимально имеющиеся методы диагностики входных документов. Однако по ряду причин не всегда и не везде это удается осуществить.

Следует отметить, что реализация методов контроля, как правило, влечет за собой необходимость введения в процессы обработки избыточности информационного, программного, технологического и организационного характера. Так, например, балансовый контроль, как разновидность арифметического контроля, предусматривает наличие в документе контрольных сумм, которые по существу являются избыточной информацией. Кроме того, программный модуль контроля достоверности данных в сущности является избыточным в структуре программного обеспечения ИС. В технологии обработки данных предусматриваются процедуры контроля информации являющиеся также избыточными. Технологическая избыточность обусловливает организационную избыточность, так как необходимо проводить инструктаж персонала, отвечающего за процедуры контроля достоверности информации.

Методы контроля по характеру возникновения ошибок можно подразделить на ошибки человеческого и технического факторов. Дефекты информации, вызываемые техническими средствами обработки, нейтрализуются на внутримашинном уровне специальными методами и средствами, например, функциональными блоками ЭВМ, устройств ввода-вывода, передачи данных и др. Ошибки человеческого фактора исправляются гораздо сложнее. Каким образом происходит обнаружение ошибок и их исправление? В процедурном отношении последовательность программного обнаружения ошибок и последующего их исправления можно отобразить схемой корректировки ошибок в технологии обработки данных ИС (рис. 2.2).

нет

да

Рис. 2.2. Принципиальная схема корректировки ошибок в технологии

обработки данных ИС

Обозначения: ВДЭВМ - ввод данных в ЭВМ, ЕО - есть ошибки? РДВН - размещение документа на внешнем носителе, ВТУМО - вывод на терминальное устройство модификации ошибки, ИО - идентификация ошибки, ПОД - поиск ошибочного документа, ОВДЗД - определение и вычисление достоверного значения показателя документа, ЗКБ - заполнение корректировочного бланка.

Схема состоит из контура 1 - этапы, выполняемые посредством ЭВМ, и контура 2 - этапов, выполняемых вручную. На этапе 1 происходит ввод данных в ЭВМ (ВДЭВМ). На этапе 2 проводится анализ входных документов посредством программ контроля правильности входных данных (ЕО?). При отсутствии ошибки

документ на этапе 3 размещается на внешнем накопителе ЭВМ (РДВН). Если ошибка обнаружена, то на этапе 4 сведения о ней выводятся на терминальное устройство (ВТУМО), например, дисплей или принтер. На этапе 5 происходит идентификация ошибки (ИО). Затем на этапе 6 выполняется обращение к массиву первичных документов и поиск соответствующего ошибочного документа (ПОД). На этапе 7 происходит определение и (или) вычисление достоверного значения показателя документа (ОВДЗД). Ошибки в документах могут иметь самые различные модификации. Дефект может состоять в отсутствии (пропуске) значения показателя в документо-строке (документо-графе), искажении значения показателя документа и др. Искажение значения показателя (данного в записи) может быть допущено за счет недостающего или лишнего количества символов в значении показателя, искажения какого-либо символа, внедрения в цифровое значение алфавитного символа или наоборот, транспозиции («наползания») символов одного значения на другое и др. На этапе 8 происходит заполнение оператором «Корректировочного бланка» (ЗКБ) достоверными значениями показателей с указанием режимов корректировки - «замена», «удаление», «вставка» и др. Далее данные «Корректировочного бланка» вводятся в ЭВМ и таким образом ошибки исправляются. Операции контура 1 по сравнению с операциями контура 2 составляют значительную долю трудозатрат и времени на этапе ввода и контроля документов в ЭВМ.