ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ И ТЕХНОЛОГИИ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ

МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИНФОРМАТИЗАЦИИ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ

Информационные системы и технологии

Современные строительные организации представляют собой сложные ор­ганизационные системы, отдельные составляющие которых — основные и обо­ротные фонды, трудовые и материальные ресурсы и другие — постоянно из­меняются и находятся в сложном взаимодействии друг с другом. Чтобы управ­лять ими, нужна, как говорилось выше, разнообразная и постоянно обновляющаяся информация о состоянии управляемого объекта и внешней среде, о принятых управляющих воздействиях и т.д. Одним словом, без инфор­мации нет управления, она является неотъемлемой составной частью управ­ленческой деятельности.

Изучением сущности информации, ее свойств, содержания, принципов соз­дания, передачи, оценки, хранения, преобразования и других аспектов, свя­занных с понятием информации, занимается специальная наука — информа­тика, которая базируется на теории информации. Последняя получила свое развитие как раздел кибернетики, первоначально в технических, а в последу­ющем — и в производственных системах.

Итак, информация — это сведения, необходимые для осуществления про­цесса управления. Основу системы управления составляет аппарат управления, который выполняет функции управления и вырабатывает управляющие воз­действия. В процессе выполнения своих функций аппарат управления осущест­вляет управленческую деятельность, которую можно рассматривать как процесс переработки информации. Действительно, аппарат управления получает вход­ную информацию по различным каналам, анализирует полученную информа­цию, определенным образом преобразует ее и создает новую информацию, которую по каналам связи передает в производственные подразделения, а так­же вышестоящим органам управления.

Управленческая деятельность может быть представлена как совокупность определенным образом связанных задач управления. Посредством решения задач управления происходит реализация управленческих функций.

Решение функциональных задач базируется на использовании информаци­онных технологий. Количество, сложность задач управления, решаемых в про­цессе управленческой деятельности, а также требования по оперативности их решения могут быть различными в зависимости от сложившейся обстановки.

Однако перечень и содержание задач управления, как правило, являются ста­бильными — неизменяемыми или малоизменяемыми — в процессе жизнедея­тельности организации. Результатами решения задач управления являются управляющие воздействия, которые оформляются в виде документов (приказов, директив, распоряжений, планов, отчетов, справок и т.д.).

По существу, управление можно представить как процесс движения инфор­мации, состоящий из трех этапов:

• Получение информации об объекте управления и ее анализ.
• Выработка новой информации в виде управленческих решений.
• Передача новой информации в виде управленческих команд на объект управления.

С позиций теории информации, целью получения информации в самом общем смысле является уменьшение неопределенности объекта управления. Объект управления может находиться в различных состояниях. Число возмож­ных состояний характеризует степень разнообразия поведения объекта управ­ления. Задача управляющей подсистемы — путем управляющих воздействий добиваться уменьшения разнообразия состояний объекта управления, а в иде­але свести это разнообразие к одному, заранее запланированному состоянию. Например, для того, чтобы завершить строительство здания в установленный срок, на стройке должно работать определенное число рабочих и машин, на строительную площадку в известных количествах должны поступать строи­тельные материалы и изделия. Если эти условия будут соблюдаться, то строи­тельное производство будет находиться в желаемом состоянии и можно с боль­шой вероятностью ожидать, что строительство завершится в срок. Однако чаще всего эти условия не соблюдаются: рабочие могут заболеть, совершать прогулы, а поставки строительных материалов могут срываться. При этом отклонения от запланированных параметров могут быть самыми разными и поэтому стро­ительство может оказываться в разнообразных состояниях. Чтобы уменьшить это разнообразие и каждый раз «возвращать» строительство в случае отклоне­ний в желаемое состояние, управляющая подсистема должна постоянно полу­чать информацию о состоянии строительства в каждый данный момент времени.

Естественно, не всякие сведения можно считать информацией. Информа­цией могут считаться только те сведения, которые повышают осведомленность управляющей подсистемы об объекте управления. Например, получено сообще­ние о завершении монтажа каркаса здания. Если это сообщение получено впер­вые, то оно является информацией. Если же оно получено повторно, то стано­вится помехой, поскольку необходимо тратить время и ресурсы на его полу­чение, обработку и анализ. Это же сообщение для одного лица или структурного подразделения является информацией (например для главного инженера или диспетчера), а для другого — помехой (например для отдела ка­дров). Если в полученном сообщении дополнительно было указано, что мон­тажники собираются в отпуск, то это уже для отдела кадров является инфор­мацией. Отсюда ясно, как важно знать оценку полезности информации для различных ее потребителей.

С точки зрения полезности, информация может быть полезной и бесполез­ной. Очевидно, бесполезной информации в природе не существует, ибо любая информация для чего-нибудь и когда-нибудь может оказаться полезной. Гово­ря о полезности информации, имеется в виду ее полезность для деятельности данной конкретной производственной системы, ее структурных подразделений, отдельных работников.

Бесполезная информация может проявляться в различных формах, напри­мер в виде избыточной, ложной и искаженной информации. Естественно, в системах управления нас интересует полезная информация. Полезная инфор­мация, в свою очередь, должна отвечать ряду требований. Прежде всего, она должна быть своевременной, т.е. поступившей не позднее момента, после ко­торого остается достаточно времени для ее обработки и анализа, а также вы­работки решения. Если информация поступила с опозданием, то она может стать бесполезной и даже вредной.

Информация должна быть достоверной, достаточно точно отражающей как состояние объекта управления, так и происходящие в окружающей среде яв­ления. Она должна быть необходимой, т.е. такой, без которой трудно или не­возможно принять объективное решение. В то же время она должна быть до­статочной, содержащей все необходимые сведения для принятия решения. При этом достаточность информации означает, что дальнейшее ее увеличение ни­чего нового не дает для принятия решения, поэтому информация становится избыточной. Важное требование предъявляется к информации с точки зрения ее надежности: она не должна искажаться в процессе передачи и обработки. Наконец, информация должна быть удобной, представленной в форме, по­зволяющей легко и быстро ее читать, воспринимать и передавать.

Различают информацию первичную и производную.

Первичная информация отражает объективно происходящие процессы и явления. Например, получена информация: за прошедшую неделю на строи­тельстве жилого дома выполнено 90 м³ кирпичной кладки. Это — первичная информация, характеризующая объем кирпичной кладки за неделю. Сама по себе, кроме объема кладки, эта информация ни о чем не говорит: хорошо или плохо, что выполнено 90 м³? Для этого нужно сравнить ее с тем количеством, которое каменщики должны были выложить согласно графику. Предполо­жим, — это 100 м³. Тогда из первичной получается производная информация: недельный план кирпичной кладки выполнен на 90 %. Эта информация уже может служить основанием для принятия управленческих решений по устра­нению допущенного отклонения.

В зависимости от назначения производная информация может быть про­межуточной, учетной и отчетной.

Промежуточная информация — это часть производной информации, под­готовленной для принятия управленческих решений. Например, промежуточ­ная информация о том, что план кирпичной кладки не выполнен по причине отсутствия подмостей для каменщиков. На основании этой информации при­нимается соответствующее решение: срочно завезти на стройку подмости в таком-то количестве. На основании первичной информации составляют также учетную информацию, например информацию для бухгалтерского учета о том, сколько кирпича и раствора израсходовано, какую заработную плату начислить каменщикам и т.д. Отчетная информация, которая также является произво­дной, передается в вышестоящий орган управления.

Информация может поступать часто, редко или вовсе быть разовой. Поэто­му в зависимости от времени и частоты получения информация бывает опера­тивной, нормативной и плановой.

Оперативная информация отражает состояние объекта управления или яв­ления в окружающей среде в определенный момент времени. Например, све­дения, передаваемые ежедневно со строительных объектов в диспетчерскую службу о выполненных объемах работ и о поступлении на объект строительных материалов и изделий. Или ежемесячно поступающие в строительную фирму бюллетени с информацией о ценах на жилую площадь в данном и других регионах.

Нормативная информация характеризует возможные результаты деятель­ности производственной системы при имеющихся ограничениях и величины ресурсов. Например, какая будет продолжительность строительства (которое ограничено технологическими условиями) при том или ином количестве ра­бочих или строительных машин.

Плановая информация устанавливает требуемые результаты, которые долж­ны быть достигнуты объектом управления. Например, на основании норма­тивной информации известно, что в рамках имеющихся ресурсов жилой дом может быть построен как за 10, так и за 20 месяцев. Плановая информация устанавливает конкретный срок строительства. Процессы управления в про­изводственной системе непрерывно сопровождаются информационными по­токами. Под потоком информации понимают совокупность характеристик определенного вида информации, которая отражена в специальной форме (тек­стовой, графической, числовой и др.).

Оценив оптимальные объемы информации, поступающие в различные ор­ганы управления, оптимально распределить потоки информации во времени и пространстве невозможно без организации совершенной автоматизированной информационной системы (ИС), в которой все движение информации, все информационные потоки тесно увязаны не только между собой, но и со всеми управленческими структурами и процессами. Создание ИС для предприятия является достаточно сложной задачей, но логика развития современного про­изводства такова, что без этого оно рискует безнадежно отстать от жизни.

В этом отношении строительные организации не являются исключением. В силу целого ряда особенностей строительства, усложняющих управление, невозможно достигнуть высокой эффективности управления без современных информационных систем. В первую очередь это связано с ускоряющимся тем­пом роста объема выпускаемой продукции, возрастающей сложностью объ­ектов управления и условий их функционирования, усилением концентрации и специализации производства, ускорением изменения состава продукции и ее потребительских качеств, значением большого количества различных со­циальных и экономических факторов при выработке управляющих воздействий, увеличением потоков технической и производственно-экономической инфор­мации и уменьшением допустимого времени для ее переработки.

В условиях острой конкурентной борьбы строительные организации вы­нуждены совершенствовать технологию и организацию строительства, доби­ваться снижения стоимости строительно-монтажных работ. Возникает жиз­ненная необходимость в тщательной разработке календарных планов на осно­ве многовариантного проектирования и приведения в соответствие потребности в ресурсах с их наличием и возможностью пополнения. Все это может быть обеспечено только при условии объединения процессов проекти­рования, подготовки и управления строительством в единую ИС.

Информационная система управления — совокупность информации эко­номико-математических методов и моделей, технических, программных, дру­гих технологических средств и специалистов, предназначенная для обработки информации и принятия управленческих решений.

Создание и внедрение ИС управления на предприятиях строительной от­расли позволяет:

• спланировать работу строительных организаций на год, квартал, месяц, составить монтажно-транспортные, часовые и суточные графики поставки и комплектации материалов и все другие виды оперативно-производственной документации, предусмотрев во всех документах взаимную согласованность мощностей строительных и специализированных организаций с мощностями предприятий стройиндустрии; графиков потока с планом выпуска деталей; сроков производства работ со сроками выпуска документации, освобождения площадок и т.д.;
• обеспечить оперативный контроль за выполнением этих планов и графи­ков в том масштабе времени, в котором они составлены;
• повысить степень обоснованности принимаемых решений за счет опера­тивного сбора, передачи и обработки информации;
• обеспечить своевременность принятия решений по управлению органи­зацией в условиях рыночной экономики;
• добиться роста эффективности управления за счет своевременного пред­ставления необходимой информации руководителям всех уровней управления из единой информационной базы;
• согласовать решения, принимаемые на различных уровнях управления и в разных структурных подразделениях;
• обеспечить рост производительности труда, сокращение непроизводствен­ных потерь и т.д. за счет информированности управленческого персонала о текущем состоянии экономического объекта.

Классификация информационных систем управления зависит от видов про­цессов управления, уровня управления, сферы функционирования экономи­ческого объекта и его организации, степени автоматизации управления.

Основными классификационными признаками автоматизированных ин­формационных систем являются:

• уровень в системе государственного управления;
• область функционирования экономического объекта;
• виды процессов управления;
• степень автоматизации информационных процессов.

В соответствии с признаком классификации по уровню государственного управления автоматизированные информационные системы делятся на феде­ральные, территориальные (региональные) и муниципальные ИС, которые являются информационными системами высокого уровня иерархии в управ­лении.

ИС федерального значения решают задачи информационного обслуживания аппарата административного управления и функционируют во всех регионах страны.

Территориальные (региональные) ИС предназначены для решения инфор­мационных задач управления административно-территориальными объектами, расположенными на конкретной территории.

Муниципальные ИС функционируют в органах местного самоуправления для информационного обслуживания специалистов и обеспечения обработки экономических, социальных и хозяйственных прогнозов, местных бюджетов, контроля и регулирования деятельности всех звеньев социально-экономиче­ских областей города, административного района и т.д.

Классификация по области функционирования экономического объекта ориентирована на производственно-хозяйственную деятельность предприятий и организаций различного типа. К ним относятся автоматизированные инфор­мационные системы промышленности и сельского хозяйства, строительства, транспорта, связи, банковские ИС и др.

По видам процессов управления ИС делятся на:

• ИС управления технологическими процессами (ИСУТП), которые пред­назначены для автоматизации различных технологических процессов (гибкие технологические процессы, энергетика и Т.Д.).
• ИС управления организационно-технологическими процессами, пред­ставляющие собой многоуровневые иерархические системы, которые сочетают в себе ИС управления технологическими процессами и ИС управления пред­приятиями.

Наибольшее распространение получили ИС организационного управления, которые предназначены для автоматизации функций управленческого персо­нала. Учитывая наиболее широкое применение и разнообразие этого класса систем, часто различные информационные системы трактуются именно в этом смысле. К этому классу ИС относятся информационные системы управления как промышленными фирмами, так и непромышленными экономическими объектами — предприятиями сферы обслуживания. Основными функциями таких систем являются оперативный контроль и регулирование, оперативный учет и анализ, перспективное и оперативное планирование, бухгалтерский учет, управление сбытом и снабжением и решение других экономических и органи­зационных задач.

Интегрированные ИС предназначены для автоматизации всех функций управления фирмой и охватывают весь цикл функционирования экономиче­ского объекта: начиная от научно-исследовательских работ, проектирования, изготовления, выпускай сбыта продукции и заканчивая анализом эксплуатации изделия.

Корпоративные ИС используются для автоматизации всех функций управ­ления фирмой или корпорацией, имеющей территориальную разобщенность между подразделениями, филиалами, отделениями, офисами и т.д.

ИС научных исследований обеспечивают решение научно-исследователь­ских задач на базе экономико-математических методов и моделей.

Обучающие ИС используются для подготовки специалистов в системе об­разования, при переподготовке и повышении квалификации работников раз­личных отраслей экономики.

По степени автоматизации информационных процессов ИС подразделяют­ся на:

• ручные — характеризуются отсутствием современных технических средств обработки информации и выполнением всех операций человеком по заранее разработанным методикам;
• автоматизированные — человеко-машинные системы, обеспечивающие автоматизированный сбор, обработку и передачу информации, необходимой для принятия управленческих решений в организациях различного типа;
• автоматические — характеризуются выполнением всех операций по об­работке информации автоматически, без участия человека, но оставляют за человеком контрольные функции.

Основной составляющей частью автоматизированной информационной системы является информационная технология (ИТ).

Информационная технология — процесс, использующий совокупность ме­тодов и средств реализации операций сбора, регистрации, передачи, накопле­ния и обработки информации на базе программно-аппаратного обеспечения для решения управленческих задач экономического объекта.

Информационные технологии позволяют в значительной мере расширить возможности эффективного управления, поскольку предоставляют в распоря­жение специалистов, руководителей строительных организаций новейшие ме­тоды обработки и анализа экономической информации, необходимой для при­нятия решений.

Информационные системы для информационной технологии — это основ­ная среда, составляющими элементами которой являются средства и способы для преобразования данных. Информационная технология представляет собой процесс, состоящий из четко регламентированных правил выполнения опера­ций над информацией, циркулирующей в ИС, и зависит от многих факторов, которые систематизируются по следующим классификационным признакам:

• степень централизации технологического процесса;
• тип предметной области;
• степень охвата задач управления;
• класс реализуемых технологических операций;
• тип пользовательского интерфейса;
• способ построения сети.

По степени централизации технологического процесса ИТ в системах управ­ления делят на централизованные, децентрализованные и комбинированные.

Централизованные технологии характеризуются тем, что обработку инфор­мации и решение основных функциональных задач строительной организации производят в центре обработки, на центральном сервере и организованной на предприятии вычислительной сети либо в отраслевом или территориальном информационно-вычислительном центре.

Децентрализованные технологии основываются на локальном применении средств вычислительной техники, установленных на рабочих местах пользова­телей для решения конкретной задачи специалиста. Децентрализованные тех­нологии не имеют централизованного автоматизированного хранилища дан­ных, но обеспечивают пользователей средствами коммуникации для обмена данными между узлами сети.

Комбинированные технологии характеризуются интеграцией процессов ре­шения функциональных задач на местах с использованием совместных баз дан­ных и концентрацией всей информации в автоматизированном банке данных.

Тип предметной области выделяет функциональные классы задач соответ­ствующих предприятий и организаций, решение которых производится с ис­пользованием современной автоматизированной информационной технологии. К функциональным классам задач относятся задачи бухгалтерского учета и аудита, банковской сферы, страховой и налоговой деятельности и др.

По степени охвата автоматизированной информационной технологией за­дач управления различают автоматизированную обработку информации на базе использования средств вычислительной техники, автоматизацию функций управления, информационную технологию поддержки принятия решений, которые предусматривают использование экономико-математических методов, моделей и специализированных пакетов прикладных программ для аналити­ческой работы и формирования прогнозов, составления бизнес-планов, обо­снованных оценок и выводов по изучаемым процессам. К данной классифи­кационной группе относятся также организация электронного офиса как про­граммно-аппаратного комплекса для автоматизации и решения офисных задач, а также экспертная поддержка, основанная на использовании экспертных си­стем и баз знаний конкретной предметной области.

По классам реализуемых технологических операций ИТ рассматриваются в соответствии с решением задач прикладного характера и имеющимся приклад­ным программным обеспечением, таким, как текстовые и графические редак­торы, табличные процессоры, системы управления базами данных, мультиме­дийные системы, гипертекстовые системы и др.

По типу пользовательского интерфейса автоматизированные информаци­онные технологии подразделяются в зависимости от возможностей доступа пользователя к информационным, вычислительным и программным ресурсам, соответствующей используемой на предприятии автоматизированной инфор­мационной технологии. Пакетная информационная технология не предостав­ляет возможности пользователю влиять на обработку данных, в то время как диалоговая технология позволяет ему взаимодействовать с вычислительными средствами в интерактивном режиме, оперативно получая информацию для принятия управленческих решений.

Интерфейс сетевой автоматизированной информационной технологии пре­доставляет пользователю телекоммуникационные средства доступа к террито­риально удаленным информационным и вычислительным ресурсам.

Способ построения сети зависит от требований управленческого аппарата к оперативности информационного обмена и управления всеми структурными подразделениями предприятия. Повышение запросов к оперативности инфор­мации предприятия привело к созданию сетевых технологий, которые разви­ваются в соответствии с требованиями современных условий функционирова­ния организации. Это влечет за собой организацию не только локальных вы­числительных систем, но и многоуровневых (иерархических) и распределенных информационных технологий в ИС организационного управления. Все ИС ориентированы на технологическое взаимодействие, которое организуется за счет средств передачи, обработки, накопления, хранения и защиты информации.