Обработка информационных потоков в специализированных информационно-управляющих системах с изменяющейся структурой данных тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.12.13, кандидат технических наук Квасов, Дмитрий Сергеевич

• Квасов, Дмитрий Сергеевич
• кандидат технических наук
• 2006

Оглавление диссертации кандидат технических наук Квасов, Дмитрий Сергеевич

ВВЕДЕНИЕ.

1. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННО-УПРАВЛЯЮЩИХ СИСТЕМ. ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ СИСТЕМ.

1.1. Современные подходы и методы проектирова! шя hi ioopmauhoi и ю-управля ющих систем. ф 1.1.1. Основные понятия и факторы влияющие на развитие информационных систем.

1.1.2. Основные составляющие корпоративных информационных систем. ф/ 1.2. Классификация информационных систем.

1.3. Области применения информационных систем.

1.4. Сравнительный анализ систем управления базами данных, применяемых при создании информационно-управляющей системы.

1.5. Перспективы использования информационных технологий в деятельности органов финансового контроля Российской федерации.

1.5.1. Проблемы использования информационных технологий в деятельности органов финансового контроля Российской Федерации.

1.5.2. Анализ социально-экономического развития региона и государственный финансовый контроль34 1.6 Примеры специализированных информационно-управляющих систем.

1.6.1. Автоматизированная система «БЮДЖЕТ».

- 1.6.2. Аналитический комплекс «ПРОГНОЗ».

1.6.3. ИнфоВизор. Комплекс инструментальных средств для автоматизированной поддержки принятия решений.

Выводы по главе 1.

2. СОЗДАНИЕ БАЗЫ ДАННЫХ ИНФОРМАЦИОННО-УПРАВЛЯЮЩЕЙ СИСТЕМЫ С т ИЗМЕНЯЮЩЕЙСЯ СТРУКТУРОЙ ДАННЫХ. ПРОЕКТИРОВАНИЕ

• ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННОЙ СЕТИ.

2.1. Общие принципы организации структуры базы данных специализированной информационноуправляющей системы.

2.1.1. Общее описание.

2.1.2. Блок хранения настроек пользователя.

2.1.3. Блок запросов.

2.1.4. Блок хранения информации.

2.1.5. Описание блока временных данных.

2.2. Разработка механизма совместного анализа информации в рамках информационно-аналитической системы (ИАС).

2.2.1. Основные понятия.

2.2.2. Задача ассоциации классификаторов.

2.2.3. Задача сопоставления информации.

2.2.4. Задача оценки релевантности символьных строк.

2.3. Разработка телекоммуникационной сети для функционирования информационноуправляющей системы. выводы по главе 2.

3. ПРИНЦИПЫ И МЕТОДИКИ ОРГАНИЗАЦИИ ИНФОРМАЦИОННО-УПРАВЛЯЮЩЕЙ

СИСТЕМЫ.

3.1. концепция специализированной информационно-управляющей системы.

3.2. Основные принципы проектирования специализированной информационно-управляющей системы.

А 3.2.1. Принцип изменяемости данных.

3.2.2. Принцип контроля.

3.2.3. Принцип универсальности.

3.3. Методики и подходы к обработке данных в информационно-аналитической системе.

3.3.1. Схема взаимодействия с внешними приложениями.

3.3.2. Процедура ввода информации.

3.3.3. Способы получения дополнительной информации на основании введенных данных.

3.3.4. Методика шаблонного представления информации.

3.3.5. Механизм преобразования классификаций.

3.3.6. Методика определения временного интервала для выбора актуального справочника.

3.3.7. Механизм учета мероприятий.

3.3.8. Инструменты для анализа информации.

3.3.9. Механизм совместного анализа информации.

3.3.10. Подходы к прогнозированию информации.

3.3.11. Механизмы работы с отчетной информацией.

3.3.12. Методика взаимодействия с геоинформационными системами.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 3.

4. СПЕЦИАЛИЗИРОВАННАЯ ИНФОРМАЦИОННО-УПРАВЛЯЮЩАЯ СИСТЕМА С ИЗМЕНЯЮЩЕЙСЯ СТРУКТУРОЙ ДАННЫХ.

4.1. Общее описание информационно-управляющей системы.

4.2. Описание обработки различных информационных потоков с помощью различных компонент информационно-управляющей системы.

4.2.1. Администраторское приложение.

4.2.2. Компоненты конфигурирования структуры данных.

4.2.3. Компоненты обработки и представления данных.

4.2.4. Компоненты для анализа данных.

4.2.5. Вспомогательные компоненты.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 4.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Обработка информационных потоков в специализированных информационно-управляющих системах с изменяющейся структурой данных»

В настоящее время в мире наблюдается глобальная тенденция к объединению и глобализации систем управления информационными потоками. Активное развитие получил рынок BPMS (business process management system) систем, которые представляют собой надстройку над программной инфраструктурой предприятия или организации, обеспечивая ее целостность и управляемость. Однако рынок специализированных информационных систем продолжает удерживать свои позиции, за счет возможности учета ими малейших специфических нюансов информации, а также меньшей стоимости разработки, внедрения и технической поддержки. Данные системы особенно активно продолжают развиваться в нише органов обрабатывающих финансовую информацию.

Также специализированные информационно-телекоммуникационные системы используются для организаций имеющих небольшой штат компьютерной техники, но при этом работающих со значительными объемами информации, т.к. внедрение в данную сферу корпоративных систем не рентабельно.

При всей своей узкой направленности, специализированные информационные системы часто несут сложную логику управления информационными потоками. В условиях регулярного корректирования нормативно-правовой базы эта логика должна обеспечивать корректную обработку информации при не периодическом изменении структуры данных.

Системы подобного уровня являются специализированными в контексте направленности на решение конкретной задачи конкретного предприятия, но и при этом обладают достаточной гибкостью для адаптации их (средствами самой системы) для решения других задач, на которые изначально они не были направлены. При этом сохраняется ряд ограничений на данные, которые должны обрабатываться данной системой.

Целью диссертационной работы является разработка механизмов и методик организации обработки информационных потоков в рамках специализированной информационно-управляющей системы, а также соответствующих программных средств на их основе.

Для достижения поставленной цели в работе решены следующие задачи:

• систематизация и выявление основных принципов, которые должны лежать в основе специализированной информационной системы поддержки принятия решения;

• создание методик обработки и анализа информационных потоков, с учетом специфики данных;

• проектирование структуры базы данных с учетом специфики обрабатываемых информационных потоков, на основании которой должна функционировать информационно-управляющая система;

• проектирование специализированной структуры телекоммуникационной сети для функционирования информационно-управляющей системы;

• разработка механизма совместного анализа информационных потоков на основе решения задач ассоциации классификаторов и сопоставления данных в рамках информационно-телекоммуникационной системы;

• создание на основе разработанных принципов, методик и механизмов программных модулей информационно-управляющей системы.

Научная новизна работы определяется решением сформулированных задач на основе разработанных оригинальных подходов с помощью соответствующих математических методов и современных достижений информационно-телекоммуникационных технологий и сводится к следующему:

• систематизированы и адаптированы принципы функционирования специализированной информационно-управляющей системы, а также созданы методики работы с информационными потоками с учетом специфики данных;

• разработана специализированная структура базы данных, удовлетворяющая потребностям информационно-управляющей системы и механизмы обработки информационных потоков;

• сформулирована и решена задача совместного анализа информационных потоков данных в рамках информационно-управляющей системы с учетом изменяющихся по времени структур классификаторов.

Практическая ценность заключается в создании механизмов обработки информационных потоков в рамках специализированной информационной системы, создании базы данных для нее и систематизации принципов и методик функционирования. Практическая ценность также состоит в создании, с помощью алгоритмических языков высокого уровня и ГИС-технологий, соответствующих программных средств обработки и анализа информационных потоков. Данные программные средства образуют систему, применяемую в ряде органов государственного финансового контроля (например, Счетная палата Владимирской области, города Владимира, Волгограда и т.д.), и для ряда других государственных и негосударственных структур.

Реализация и внедрение результатов

Разработанные в диссертации принципы, алгоритмы, программные и методические средства использовались при выполнении госбюджетных и хоздоговорных научно-исследовательских работах с участием автора в рамках ряда НТП Минобразования России и региональных программ.

Основные результаты работы внедрены в Счетных палатах Владимирской и Волгоградской областей, Счетных палате города Владимира и Волгограда и в Минобразовании России. Получено свидетельство на официальную регистрацию программы на ЭВМ №2003611467.

Апробация работы

Основные результаты работы докладывались на следующих научно-технических совещаниях и конференциях:

- Международная конференция «Идентификация систем и задачи управления», Москва, 26 - 28.09.2000 г.

- Международная научно-практическая конференция «Финансовый контроль и новые информационные технологии», Суздаль 2002 г.

- Всероссийская конференция «Современная образовательная среда», Москва, ВВЦ 1-4 ноября 2002г.

- Международная конференция «Информационные технологии в образовании, технике и медицине», г. Волгоград, Волгоградский государственный технический университет 18.10.-22.10.2004г.

- Всероссийская научно-практическая конференция «Образовательная среда сегодня и завтра», г.Москва 29.09 -02.10.2004г.

- Всероссийская научно-методическая конференция «Телематика», г. Санкт-Петербург, 2002, 2003, 2004 гг.

На защиту выносятся:

• структура базы данных и механизмы обработки информационных потоков в рамках специализированной информационно-управляющей системы;

• методики управления и совместного анализа информационных потоков с учетом изменяющихся во времени структур классификаторов;

• комплекс программных модулей для реализации информационно-управляющей системы.

Публикации

Основные результаты работы опубликованы в 23 публикациях, в т.ч. 10-и статьях, а также представлены в научно-технических отчетах НИР в рамках ряда НТП Минобразования России, ФЦП и по региональным научно-техническим программам.

Объем и структура диссертации

Диссертация изложена на 155 страницах машинописного текста. Состоит из введения, четырех глав, заключения и приложений. Список литературы содержит 98 наименований. Таблиц 1, рисунков 63. Каждая глава снабжена кратким введением; в конце главы перечислены основные полученные в ней результаты.

Заключение диссертации по теме «Системы, сети и устройства телекоммуникаций», Квасов, Дмитрий Сергеевич

Основные результаты, полученные в диссертационной работе, сводятся к следующему.

1. Разработана реляционная база данных, положенная в основу специализированной информационно-управляющей системы. Созданная база данных позволяет максимально гибко настраиваться под потребности и запросы пользователя. Основной ее особенностью является независимость структуры БД от специфики информационных потоков, что позволяет работать практически с произвольными данными (изменяющимися с периодичностью не чаще одного раза в день).

2. Создан специализированный механизм отбора данных с варьируемой структурой запроса. Обрабатываемые запросы могут содержать произвольное количество передаваемых параметров, в соответствии с которыми будет произведена обработка данных и сформирована структура возвращаемого результирующего набора информации.

3.Разработан механизм совместного анализа информационных потоков в рамках информационной системы с учетом периодического изменения структуры классификаторов. Он позволяет производить разносторонний анализ информации содержащейся в базе данных, тем самым была решена поставленная в рамках диссертационной работы задачи ассоциации классификаторов и сопоставления информации.

4. Решена задача оценки релевантности символьных строк необходимая для механизмов сопоставления информации). Задача заключалась в сравнении двух наименований, представляющих собой символьные строки, и в качестве результата получение степени их соответствия друг другу, выраженную в процентах.

5. Систематизированы принципы и разработаны методики функционирования специализированной информационно-управляющей системы.

6. Создан на базе языков программирования высокого уровня с использованием ГИС-технологий комплекс программных модулей для реализации информационно-управляющей системы. Данная система ориентирована на информационное сопровождение и поддержку принятия управленческих решений на базе разработанных в диссертации алгоритмов и методик.

Заключение

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Квасов, Дмитрий Сергеевич, 2006 год

1. Barry Devlin. Data Warehouse : From Architecture to Implementation. Addison-Wesley, Reading, MA, USA 1996. ISBN: 0201964252

2. Лисянский К. Архитектурные решения и моделирование данных для хранилищ и витрин данных. Всероссийский информационный ресурс OLAP.RU М., 2004. Режим доступа: http://www.olap.ru/basic/diasoftl.asp

3. FEA Working Group. E-Gov Enterprise Architecture Guidance (Common Reference Model), Draft Version 2.0, July 25, 2002.

4. A.M. Вендров. CASE-технологии. Современные методы и средства проектирования информационных систем. http://www.citforum.ru/database/case/index.shtml

5. Компонентно-базированная архитектура. Белая книга. Расширенный реферат по материалам: Federal Enterprise Architecture Program Management Office(FEA-PMO), Working Draft October 24, 2002

6. Свиреденко C.C. Современные информационные технологии. — M.: Изд. Моск. ун-та. 1993. 261 с.

7. Бюджетный Кодекс Российской Федерации по состоянию на 15 марта 2005 года. М.: ТК Велби, Проспект, 2005. 208 с.

8. Дубнер П. Н. Анализ строк. Режим доступа: http://itman.narod.ru/articles/infoscope/stringsearch.l-3.html.

9. Колесов Д.'А. Разработка алгоритма поиска информации в базах данных с использованием функции нечеткого сравнения строк. — Режим доступа: http://ipian.kazan.ru/science/zip/7010.zip.

10. Хэмминг Р.В. Теория кодирования и теория информации. М.: Радио и связь, 1983.

11. Kurtz S. Fundamental Algorithms for a Declarative Pattern Matching System. Technical Report No. 95-03, Technical Faculty, University of Bielefeld, 1995.-240 p.

12. Концепция реформирования бюджетного процесса в РФ в 2004 -2006 гг. Одобрена постановлением правительства РФ от 22.05.2004 №249.

13. Родионова В.М., Шлейников В.И. Финансовый контроль. М.: ИД ФБК-ПРЕСС, 2002.

14. Жуков В.Ф., Опенышев С.П. Государственный финансовый контроль. М.,1999.

15. Наринский А.С., Гаджиев Н.Г. Контроль в условиях рыночной экономики. -М.: Финансы и статистика, 2000.

16. Мамаев Е. В. Microsoft SQL Server 2000 СПб.: БХВ-Петербург, 2004.-1280 с.

17. Microsoft Corporation. Администрирование Microsoft SQL Server 2000. Учебный курс MCSA / MCSE, MCDBA / Пер. с англ. 2-е изд., испр. - М.: Издательско-торговый дом «Русская Редакция», 2002. - 640 с.

18. Карпов Б. Delphi: специальный справочник. СПб.: Питер, 2001. -688 с.

19. Головованов М., Веселов Е. Создание компонентов в среде Delphi. Руководство разработчика. СПб.: БХВ-Петербург, 2004. - 320 с.

20. Шпеник М., СледжО. Руководство администратора баз данных Microsoft SQL Server 2000. : Пер. с англ. М.: Издательский дом «Вильяме», 2001. - 928 е., ил.

21. Экоинформатика. Теория. Парактика. Методы и системы /Под ред. В.Е. Соколова. СПб.: Гидрометиздат, 1992. - 520с.

22. Майкл Н. Де Мерс. Географические информационные системы. Основы. М.: Data+ Inc, 1999. - 290 с.

23. ERDAS IMAGINE® Installation Guide / ERDAS®, Inc, Atlanta, Georgia, USA, 1999.-96 p

24. ESRI Shapefile Technical Description /ESRI White Paper, 1998. -34 p.

25. Internet Map Server / ESRI, 1999. 512 p.

26. AcrView Network Analyst / ESRI INC, USA, 1997. 96 p.

27. Avenue. Customization and Application Development for ArcView® GIS / ESRI INC, USA, 1996. 240 p.

28. ArcView Dialog Designer / ESRI INC, USA, 1997. 48 p.

29. Епанешников A.M., Епанешников B.A. Delphi. Язык Object Pascal. ДИАЛОГ МИФИ, 2000. - 368 с.

30. Stock, J., M. Watson (1999), «Forecasting Inflation», Journal of Monetary Economics, 44, pp. 293-335.

31. Abel, A., R. Dornbush, J. Huizinda, A. Marcus (1979) «Money demand during Hiperinflation», Journal of Monetary Economics, 5, pp. 97-104.

32. Dr.Amalesh Bannerji «Quantity theory of money in the Indian impirical settings», National Institute of Bank Management, Pune.

33. H. Грегори Мэнкью «Макроэкономика», M: Издательство Московского университета, 1994

34. Информационно-аналитические материалы Департамента макроэкономического анализа и прогнозирования Министерства экономического развития и торговли Российской Федерации.36. «Бюллетень статистики». М., 2002 г.

35. Сборник «Регионы России 2002». М., 2003 г.

36. МоришимаМ. Равновесие, устойчивость, рост. Многоотраслевой анализ. — М.: Наука. 1972.

37. Гранберг А.Г. Основы региональной экономики. -М., 1999.

38. Андрианов Д.Л., Полушкина Г.К., Пучкина Т.А. Целевой подход в управлении ресурсным потенциалом социальной сферы региона. Межрегиональная система согласования макропропорций социально-экономического развития.- М.: ЦЭМИАН, 1990.

39. N. Kaldor and Mirrlees, J. (1962) «А New Model of Economic Growth», Review of Economic Studies 29, pp. 174-192.

40. Fellner W. Trends and cycles in economic activity. New York. 1956.

41. Mika Kortelainen «Actual and perceived monetary policy rules in a dynamic general equilibrium model of the euro area». Bank if Finland• discussion papers, 2001/3. 76 h. ISBN 951-686-705-7, print; ISBN951.686-706-5, online (TU).

42. B.JI. Макаров «Вычислимая модель Российской Экономики (RUSEC)», Центральный экономико-математический институт РАН, 1999.

43. Комплекс моделей перспективного планирования. Под ред. . Матлина И.С., Бардиной А.А. М.: Наука, 1986.

44. М.Н. Узяков. «Проблемы построения межотраслевой модели ф равновесия российской экономики».

45. Моделирование межотраслевых взаимодействий. М.: Наука, 1984.

46. Роберте Ф.С. Дискретные математические модели с ^ приложениями к социальным, биологическим и экологическимзадачам. — М.: Наука. 1986.

47. Кононов Д.А. Интегральная компромиссная оценка социально-экономического развития региона. — //Материалы Международной конференции «Проблемы регионального и

48. Листенгурт Ф.М., Портянский И.А., Юсин Г.С. Программно-целевое планирование систем населенных мест. М.: Экономика, 1987.

49. Трахтенгерц Э.А. Принятие решений на основе компьютерного анализа. — М.: ИПУ РАН. 1996.

50. Умнов А.Е. Проблемы математического моделирования в условиях неполноты информации. Автореф. дисс. на соиск. учен. степ, д.т.н.1. М.: ИПУ РАН. 1994.

51. Касти Дж. Большие системы. Связность, сложность и катастрофы.1. М.:Мир. 1982.

52. Айзерман М.А., Алескеров Ф.Т. Выбор вариантов. Основы теории. — М.: Наука. 1990.

53. Касти Дж. Большие системы. Связность, сложность и катастрофы.1. М.:Мир. 1982.

54. Эфрон. Б. Нетрадиционные методы многомерного статистического анализа. М.: ФиС, 1998. - 263 с.

55. С.А. Айвазян, И.С. Еноков, Л.Д. Мешалкин. Прикладная статистика = Applied statistics: исследование зависимостей. Справ, изд. /Под ред. С.А. Айвазяна. М.: ФиС, 1985. - 487 с.

56. С.А. Айвазян, И.С. Еноков, Л.Д. Мешалкин. Прикладная статистика = Applied statistics: основы моделирования и первич. обраб. данных. Справ, изд. /Под ред. С.А. Айвазяна. М.: ФиС, 1985.-471 с.

57. С.А. Айвазян, B.C. Мхитарян. Прикладная статистика. Основы эконометрики. М.: ЮНИТИ, 2001 - 432 с.

58. Черняк В.И. Прикладная эконометрика. М.: МГУ, 2001. - 112 с.

59. Джонстнон Дж. Эконометрические методы. М.: Статистика, 1980.-240 с.1. Js

60. Справочник по теории вероятности и математической статистике. /Под ред. B.C. Королюк. М.: Наука, 1985. - 640 с.

61. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике для инженеров и учащихся ВТУЗоВ М.: Наука, 1980. 960 с.

62. Парницкий Г. Основы статистической информатики. — М.: Финансы и статистика. 1981.

63. Дюран Б, Оделл П. Кластерный анализ. — М.: Статистика. 1977.

64. Harari F., Norman R.Z., Cartwright D. Structural models: an introduction to the theory of directed graphs. — N.Y.: John Wiley & Sons Inc. 1965.

65. Гончарук В.А. Алгоритмы преобразований в бизнесе: практика консультирования и маркетинговый подход. М.: Дело, 2001 -296 с.

66. Баркалов С.А. и др. Модели и механизмы в управлении организационными системами / С.А. Баркалов, В.Н. Бурков, Д.А. Новиков, Шульженко Н.А. М.: Издательство «Тульский полиграфист», 2003. Том 1. - 560 е., Том 2 - 380 е., Том 3 - 205 с.

67. Галиуллин А.С. Методы решения обратных задач динамики. М.: Наука, 1986.

68. Морозов В.В., Сухарев А.Г., Федоров В.В. Исследование операций в задачах и упражнениях. — М.: Высшая школа. 1986.4ч

69. Моисеев Н.Н. Математические задачи системного анализа. М.: Наука, 1982.-320 с.

70. Кононов Д.А. Магистральное поведение оптимальных стратегий в иерархической игре Центр-производители. — //Программное обеспечение и модели системного анализа. — М.: МГУ. 1991.

71. Федеральный закон о счетной палате Российской Федерации. //Сб. законодательства РФ. 1995. №3. - 167 с.

72. Методы прогнозирования и оптимизации в финансовых операциях / В.Н. Горбатенко; ВЗФЭИ;Владимирский филиал ВЗФЭИ. Владимир: ВПГУ, 1999. - 96с.

73. ЗуевК.И., Богомазов И.А., Верховцева Н.А., Прокошев В.Г., Аракелян С.М. Информационная подсистема «ГИС-Лесные пожары»: Тез. докл. IV Всероссийской конф. М.: Российская академия гос. службы при Президенте РФ, 2000

74. Квасов Д.С., Духанов А.В., Прокошев В.Г. Аналитическая база данных как средство поддержки принятия решений органов государственного финансового контроля Российской Федерации // Материалы Международ, науч.-практ. конф. М. - Суздаль, 2002.-С.160-171.

75. Квасов Д.С., Демидов К.В., Аракелян С.М. Программные средства анализа финансово-экономических параметров //

76. Материалы Международ, науч.-практ. конф. М. - Суздаль, 2002. - С.188 -190.

77. Ходак П.С., Квасов Д.С., Демидов К.В. О программных способах реализации механизмов представления, хранения и обработки финансово-экономической информации в АБД // Материалы Международ, науч.-практ. конф. М. - Суздаль, 2002. - С.191 -192.

78. Духанов А.В., Коршунов А.Е., Квасов Д.С., Никитин О.Р. Аналитическая база данных для информационного сопровождения экологических процессов // сб. тезисов докладов 3 Международной нуач.-практ. конф. «Экология речных бассейнов» -Владимир: ВлГУ, 2005.