Оцінка якості функціонування інтегрованих інформаційних систем
The basic information system characteristics influencing the quality of the system work in an integrated environment are considered. Parameters of the quality of data processing and the program applications that are part of the information system are determined. The problem of multicriterial estimat...
Gespeichert in:
| Datum: | 2019 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russisch |
| Veröffentlicht: |
The National Technical University of Ukraine "Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute"
2019
|
| Online Zugang: | https://journal.iasa.kpi.ua/article/view/164992 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | System research and information technologies |
| Завантажити файл: |  |
Institution
System research and information technologies| _version_ | 1867334350297628672 |
|---|---|
| author | Tanyanskii, S. S. Grinyova, Ye. Ye. |
| author_facet | Tanyanskii, S. S. Grinyova, Ye. Ye. |
| author_institution_txt_mv | [
{
"author": "S. S. Tanyanskii",
"institution": null
},
{
"author": "Ye. Ye. Grinyova",
"institution": null
}
] |
| author_sort | Tanyanskii, S. S. |
| baseUrl_str | http://journal.iasa.kpi.ua/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2019-04-23T15:44:17Z |
| description | The basic information system characteristics influencing the quality of the system work in an integrated environment are considered. Parameters of the quality of data processing and the program applications that are part of the information system are determined. The problem of multicriterial estimation of the quality of information systems and a model of decision-making for the selection of the best variant of integration are described. |
| first_indexed | 2025-07-17T10:24:32Z |
| format | Article |
| fulltext |
© С.С. Танянский, Е.Е. Гринева, 2006
Системні дослідження та інформаційні технології, 2006, № 3 37
УДК 519.8
ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ
ИНТЕГРИРОВАННЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ
С.С. ТАНЯНСКИЙ, Е.Е. ГРИНЕВА
Рассматриваются основные характеристики информационных систем, влияю-
щие на качество их работы в интегрированной среде. Определены показатели
качества обработки данных и программных приложений, входящих в состав
информационной системы. Описана задача многокритериальной оценки каче-
ства информационных систем и модель принятия решений для выбора наи-
лучшего варианта интеграции.
ВВЕДЕНИЕ
Существует множество направлений развития современных информацион-
ных систем (ИС) и обширное семейство новейших систем управления база-
ми данных (СУБД), попадающих в категорию, которую принято называть
общим термином — интеграция информации [1]. Во многих случаях преду-
сматривается использование содержимого двух или более баз данных — БД
(источников информации) с последующим построением одной крупной БД
(возможно, виртуальной) такой, что пользователи смогут обращаться к ней с
запросами как к единому информационному пространству.
К настоящему времени вследствие ускоренного развития информаци-
онных технологий (ИТ) накоплены и продолжают расти объемы данных,
манипулирование которыми в силу неоднородного характера и зачастую
слабой структурированности представляет собой серьезную проблему.
В условиях общественно-экономической глобализации для эффективного
функционирования информационных систем и комплексов требуется разра-
ботка принципиально новых концептуально-методологических подходов к
их проектированию и реализации.
Внедрение ИТ во все области деятельности современного общества на-
стоятельно требует интеграции программных систем и комплексов, создан-
ных на основе различных концепций, методологий, моделей и подходов.
Компаниям-разработчикам программного обеспечения не удалось вырабо-
тать единого подхода к созданию программных комплексов (в том числе на
основе Интернет-технологий), отсутствует и стандарт в терминологии. Про-
блема унификации теоретико-математических, языковых, программных и
инструментальных средств проектирования, реализации и сопровождения
крупномасштабных ИС находится в центре внимания научных коллективов.
При этом оценка качества вариантов системотехнических решений ИС про-
водится как на предпроектных стадиях создания ИС, так и в процессе их
эксплуатации.
Множественность вариантов реализации ИС, разнообразие условий, в
которых должны функционировать системы, оценка качества систем по не-
С.С. Танянский, Е.Е. Гринева
ISSN 1681–6048 System Research & Information Technologies, 2006, № 3 38
скольким характеристикам — все это усложняет решение задачи оценки и
выбора наиболее эффективного варианта системы [2, 3].
Можно выделить основные проблемы интеграции ИС, состоящие в том,
что единая по смыслу информация в тех или иных БД представляется по-
разному. Такое различие выражается типами данных, множествами допус-
тимых значений, семантическими различиями, отсутствующими значениями
и т.п. [1]. Значения оцениваемых характеристик зависят как от состояния
БД, входящей в ИС, так и от приложений, определяющих режим работы
системы.
Все эти факты затрудняют однозначное определение наилучшего вари-
анта интеграции без применения каких-либо методов и алгоритмов оценки
качества функционирования различных ИС при попытке их объединения в
одну систему.
В международном стандарте ISO 8402 дается следующее определение
качества: «Качество — совокупность характеристик продукта, относящихся
к его способности удовлетворять установленные или предполагаемые по-
требности».
По ГОСТу 15467-79 «Качество продукции — это совокупность свойств
продукции, обусловливающих ее пригодность удовлетворять определенные
потребности в соответствии с ее назначением», а интегральным показателем
качества названо «отношение суммарного полезного эффекта от эксплуата-
ции или потребления продукции к суммарным затратам на ее создание и
эксплуатацию» [4].
В Большой советской энциклопедии [5] дано определение качества
продукции как совокупности свойств, определяющих степень пригодности
продукции для использования по назначению. Не противоречит этим опре-
делениям и попытка лаконичной, но более расплывчатой формулировки,
например, в работе [6], где «качество — это то, что удовлетворяет потреби-
теля».
Имеются предложения по корректировке этих определений. Так, в ра-
боте [7] подчеркивается, что качество — не абсолютная категория, а зависит
от конкретных условий, именно «качество — это совокупность потреби-
тельских свойств продукции, определяющих степень ее соответствия задан-
ной конкретной потребности в фиксированных условиях потребления».
В то же время работа [8] вводит в совокупность свойств, определяю-
щих качество, общую «совокупность технических, технологических и экс-
плуатационных характеристик, посредством которых изделия или услуги
будут отвечать требованиям потребителя при их эксплуатации».
Для определения качества ИС необходимо рассматривать семантиче-
ские свойства моделей данных. Анализ таких свойств [9,10] положил начало
созданию так называемых систем управления неоднородными БД, которые
позволили определить новые требования к функционированию ИС и мето-
дологии интеграции данных.
На начальной стадии процесса интеграции следует предусмотреть ка-
чество функционирования системы в целом. Детальное изучение методов
управления данными, их синтаксического и семантического анализа прове-
дено в работе [10].
Оценка качества функционирования интегрированных информационных систем
Системні дослідження та інформаційні технології, 2006, № 3 39
ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ
На начальных этапах жизненного цикла программных средств необходимо
предварительно сформулировать цель проекта с детализацией ее в концеп-
ции, техническом задании или в спецификации требований. Эта детализация
прежде всего состоит в выборе набора функций ИС и ее программных
средств. Каждая функция описывается характеристиками качества, которые
уточняют и конкретизируют требования к их содержанию и реализации.
Не прибегая к подробной детализации, ИС будем рассматривать как
совокупность двух основных компонентов: данные и приложение, представ-
ляющее собой программное обеспечение, поддерживающее задачи обработ-
ки данных и функции пользователя, а оценку качества ИС — как совокуп-
ность показателей ведения данных и функционирования приложения.
При комплексном анализе качества данных не всегда удается четко
разделить требования и значения характеристик качества. С одной стороны,
одна ИС обрабатывает различные по структуре, составу и содержанию дан-
ные, с другой — одни и те же данные управляются различными ИС. При
анализе качества данных целесообразно рассматривать два компонента:
систему управления данными и совокупность данных. Хотя эти
составляющие тесно взаимодействуют при реализации конкретной БД,
первоначально они создаются независимо и могут рассматриваться в своем
жизненном цикле как два различных объекта.
Выбор и формирование требований к приложению состоит в анализе
необходимых свойств, характеризующих качество их функционирования,
под которым понимается множество свойств, обусловливающих пригод-
ность приложения обеспечивать надежное и своевременное представление
требуемой информации пользователю для ее дальнейшего использования.
В соответствии с принципиальными особенностями, назначением и
свойствами каждого приложения при интеграции ИС выбираются номенк-
латура и значения характеристик качества для эффективного использования
конечными пользователями, что делает необходимыми решение задачи
оценки качества и выбор наилучшего варианта интеграции ИС.
Дальнейшие выкладки направлены на решение двух проблем — адек-
ватного представления основных составляющих объектов ИС и определения
их качества при совместном функционировании в интегрированной системе.
Таким образом, материал, рассматриваемый в статье, является актуальным.
ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА КАЧЕСТВО ИНФОРМАЦИОННОЙ
СИСТЕМЫ
В системах БД доминирующее значение приобретают сами данные, их
хранение и обработка. Для анализа свойств данных можно выделить харак-
теристики качества СУБД и содержащейся в ней информации. Основой для
систематизации этих характеристик могут являться требования междуна-
родного стандарта ISO 9126. На современном этапе развития информацион-
ных систем БД являются одним из тех объектов, от которых требуется осо-
бенно высокое качество и наличие возможности его оценки.
С.С. Танянский, Е.Е. Гринева
ISSN 1681–6048 System Research & Information Technologies, 2006, № 3 40
Для решения этих задач в составе требований к СУБД в той или иной
степени используется практически весь набор характеристик из стандарта
ISO 9126. Особенность состоит в изменении приоритетов при их выборе и
упорядочении. Во всех случаях важнейшими характеристиками качества
СУБД являются требования к функциональной пригодности процессов
формирования и изменения данных, поддержки целостности, а также досту-
па к данным и скорость их обработки.
Однако номенклатура показателей качества не всегда ограничивается
только характеристиками информации в БД, но и содержит уточнения, от-
ражающие комплексную эффективность и функциональную пригодность ее
применения в реальных условиях. Среди таких показателей можно выделить
функциональную пригодность информации в интегрированной ИС, кор-
ректность и достоверность данных для удаленных пользователей, надеж-
ность информации, мобильность данных и др.
В связи с расширением задач, для решения которых используется ин-
формация из нескольких ИС, определились требования к повышению эф-
фективности функционирования интегрированных систем. В них недоста-
точное качество приложений может нанести ущерб, значительно
превышающий положительный эффект от интеграции.
Для определения адекватности качества функционирования, наличия
возможностей приложений к взаимодействию, совершенствованию и разви-
тию используются стандарты в области оценки показателей качества про-
граммного обеспечения в соответствии со стандартом ISO 9126.
Исходными данными при выборе показателей качества в большинстве
случаев являются назначение, функции и функциональная пригодность со-
ответствующего приложения. Достаточно полное и корректное описание
этих свойств — это база для определения значений большинства остальных
характеристик и показателей качества.
Во многих случаях предварительные планы создания сложных прило-
жений и БД для ИС подготавливаются и оцениваются на основе неформали-
зованных представлений заказчиков о функциях и характеристиках систе-
мы. Многие ИС не способны выполнять полностью функциональные задачи
с гарантированным качеством, и их приходится дорабатывать для достиже-
ния необходимой надежности функционирования при интеграции, затрачи-
вая дополнительно значительные средства и время. И как следствие — ИС
не всегда соответствуют исходному назначению и поэтому не удовлетворя-
ют требованиям пользователей к интегрированной системе.
МОДЕЛЬ ОЦЕНИВАНИЯ КАЧЕСТВА ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ
Технические возможности и точность измерения значений характеристик
качества всегда ограничены относительно их содержания. Это определяет
рациональные диапазоны значений каждой характеристики, которые могут
быть выбраны на основании смысла показателей, а также путем анализа
спецификаций требований к ИС.
Применение стандартов к программному обеспечению и обработке
данных является основой для систем обеспечения качества программных
средств, однако требуется корректировка, адаптация и исключение некото-
Оценка качества функционирования интегрированных информационных систем
Системні дослідження та інформаційні технології, 2006, № 3 41
рых положений применительно к особенностям технологий и характеристик
рассматриваемого вида продукции.
Одна из важнейших проблем обеспечения качества программных
средств — формализация характеристик качества и методологии их оценки.
Исходя из стандарта ISO 9126 и возможностей измерения, все характе-
ристики могут быть объединены в три группы, к которым применимы раз-
ные категории метрик:
1) метрики категорий, или номинальные метрики, наиболее точно опи-
сывающие функциональные возможности системы;
2) количественные метрики, характеризующие надежность и эффек-
тивность сложных систем;
3) качественные метрики, описывающие практичность, сопровождае-
мость и мобильность системы.
Среди возможных исходных данных при выборе показателей качества
выделим назначение, функции и функциональную пригодность соответст-
вующего приложения или БД.
Выбор метрик и шкал для описания характеристик качества разделим
на два этапа:
Первый — выбор набора исходных данных, влияющих на определен-
ные характеристики качества ИС.
Второй — установление метрик и шкал измерения характеристик каче-
ства для их последующей оценки.
Режимы работы ИС удобно интерпретировать как состояния внешней
среды. Характеристика качества, как правило, определяется несколькими
различными значениями оценки одной и той же характеристики в зависимо-
сти от задач, решаемых ИС и требований к интегрированной системе.
Из рассмотренных ситуаций следует, что для формального решения
вопроса оценки качества ИС необходимо использовать методы решения за-
дач многокритериальной оптимизации, так как реальная оценка качества ИС
проводится по нескольким характеристикам. При этом окончательное реше-
ние по выбору наилучших показателей зависит от предпочтений лица, при-
нимающего решения (ЛПР) и обладающего соответствующими знаниями в
процессе оценки и выбора варианта ИС.
Рассмотрим статистическую модель принятия решений, используемую
в ситуациях выбора вариантов, связанных с неопределенным влиянием по-
казателей функционирования ИС на ситуацию выбора, производимого ЛПР
[11].
Выделим три показателя, используемые в модели:
1 — множество решений }...,,{ 1 nxxX = , одно из которых необходимо
принять ЛПР;
2 — множество видов ИС }...,,{ 1 mssS = ;
3 — множество характеристик },...,{ 1 qwwW = , описываемых функция-
ми полезности ),( jikk sxvV = , qk ,...,1= , Xxi ∈ , Ss j ∈ .
Так как при оценке качества ИС, как правило, нет полной информации
о функциональных возможностях локальных ИС, будем учитывать некото-
рое априорное распределение вероятностей }...,,{ 1 mppp = показателей
функционирования ИС на элементах множества S .
С.С. Танянский, Е.Е. Гринева
ISSN 1681–6048 System Research & Information Technologies, 2006, № 3 42
Т а б л и ц а 1 . Функция полезности kV
Показатели функционирования ИС
Варианты ИС
1s 2s … ms
1x ),( 11 sxvk ),( 21 sxvk … ),( 1 mk sxv
2x ),( 12 sxvk ),( 22 sxvk … ),( 2 mk sxv
… … … … …
nx ),( 1sxv nk ),( 2sxv nk … ),( mnk sxv
В табл. 1 выделенная область представляет собой матрицу ),( jikk sxvV = .
Задача принятия решений состоит в выборе ЛПР наилучшего варианта
Xxi ∈ с помощью решения задачи оптимизации, состоящей из двух этапов.
На первом этапе находим
==
∈
∗ ),,,(max),,,( 2121 λλβλλβ i
Xx
xFxF
i
( )),,,(...,),,,,(max 21211 λλβλλβ iqi
Xx
xyxyF
i∈
= , (1)
где функция качества )),,,(,...),,,,((),,,( 2121121 λλβλλβλλβ iqii xyxyFxF =
строится на основе принципа оптимальности, выбираемого ЛПР.
На втором этапе для qk ,...,1= каждого Xxi ∈ при параметрах
]1,0[,, 21 ∈λλβ определяются критерии ))(( λik xy оценки качества характе-
ристик Wwk ∈ для соответствующей функции полезности kV
),(),,()1(),,,( 221121 λβλβλλβ ikikik xyxpyxy +−= , ]1,0[,, 21 ∈λλβ , (2)
где
),(),()1(),,( 1111 iiik xpxpBxpy σλλλ −−= ,
∑
=
=
m
j
jikji sxupxpB
1
),(),( , ( )
2
1
1
2),(),(),(
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎣
⎡
−= ∑
=
m
j
jijiki pxpBsxuxpσ ,
)),(max)1(),(min(max),( 2222 jik
Ss
jik
SsXx
ik sxusxuxy
jji ∈∈∈
−+= λλλ .
Параметры ]1,0[,, 21 ∈λλβ выбираются с учетом априорной информи-
рованности ЛПР. Построение, выбор параметров и свойства комбинирован-
ного критерия (2) описаны в работе [3].
Сложность оценки решений на втором этапе связана с тем, что точно не
известно, в каком состоянии находится среда, но с помощью критерия
))(( λik xy можно уйти от неопределенности состояния среды и выбрать лу-
чшее в смысле применяемого критерия решение.
В результате решения задачи (1) получаем множество решений, зави-
сящее от параметров ]1,0[,, 21 ∈λλβ . Выбор окончательного решения возла-
гается на ЛПР. При необходимости можно выбрать значения 21,, λλβ и по-
лучить одно решение задачи.
Оценка качества функционирования интегрированных информационных систем
Системні дослідження та інформаційні технології, 2006, № 3 43
ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ
Практические вычисления необходимо начинать со второго этапа, на кото-
ром формируются коэффициенты для окончательного выбора лучшего ва-
рианта ИС.
Рассмотрим пример решения задачи выбора лучшего варианта ИС,
оцениваемого по двум критериям: среднему времени доступа к данным при
выполнении операций над отношениями БД — 1w и по времени обработки
транзакций при передаче данных от приложения к БД — 2w .
Сравним варианты решений }...,,{ 31 xxX = при четырех видах ИС
}...,,{ 41 ssS = , где 1s соответствует низкому уровню обработки данных, 2s
— среднему, 3s — выше среднего, 4s — высокому уровню. Известно ап-
риорное распределение вероятностей }05,0;15,0;4,0;6,0{}...,,{ 41 == ppp ,
определенное на множестве видов ИС }...,,{ 41 ssS = .
Необходимо выбрать лучший вариант ИС, обеспечивающий наимень-
шие значения времен 1w и 2w , т.е. kV можно рассматривать как функцию
потерь. При этом в задаче (1) функция качества ),,,( 21 λλβixF минимизи-
руется относительно множества решений }...,,{ 1 nxxX = .
Значения функции потерь ),(11 ji sxvV = , характеризующие среднее
время доступа к данным в секундах для разных ИС и состояний среды, при-
ведены в табл. 2.
Т а б л и ц а 2 . Cреднее время доступа к данным, c
Показатели функционирования ИС
Варианты ИС
1s 2s 3s 4s
1x 3 15 25 40
2x 5 10 25 35
3x 5 15 25 30
В табл. 3 заданы значения функции потерь ),(22 ji sxvV = , характери-
зующие время обработки транзакции в минутах для разных ИС и состояний
среды.
Т а б л и ц а 3 . Время обработки транзакции, мин
Показатели функционирования ИС
Варианты ИС
1s 2s 3s 4s
1x 0,1 0,4 0,5 0,8
2x 0,3 0,5 0,6 0,8
3x 0,1 0,3 0,5 1,0
Так как значения функций 1V и 2V оцениваются в различных метриках
(в секундах и минутах), для дальнейшего сравнения значений функций по-
С.С. Танянский, Е.Е. Гринева
ISSN 1681–6048 System Research & Information Technologies, 2006, № 3 44
терь необходимо их нормализовать. В качестве шкалы определим значения
от 0 до 10 баллов. Исходя из поставленной задачи минимизации, лучшее
значение качества будет иметь меньшее число баллов, а худшее — большее.
Нормализуем значения 1w и 2w [12].
4
),(
10
),(maxmax
),(
),( 1
1
1
1
ji
ji
SsXx
ji
ji
sxv
sxv
sxv
sxv
ji
=⋅=
∈∈
,
1,0
),(
10
),(maxmax
),(
),( 1
2
2
2
ji
ji
SsXx
ji
ji
sxv
sxv
sxv
sxv
ji
=⋅=
∈∈
,
где ),(1 ji sxv и ),(2 ji sxv — нормализованные значения рассматриваемых
показателей.
Пересчитанные нормализованные значения функций потерь =1V
),(1 ji sxv= и ),(22 ji sxvV = приведены соответственно в табл. 4 и 5.
Т а б л и ц а 4 . Нормализованные значения функций потерь 1V
Показатели функционирования ИС
Варианты ИС
1s 2s 3s 4s
1x 0,75 3,75 6,25 10,00
2x 1,25 2,50 6,25 8,75
3x 1,25 3,75 6,25 7,50
Т а б л и ц а 5 . Нормализованные значения функций потерь 2V
Показатели функционирования ИС
Варианты ИС
1s 2s 3s 4s
1x 1,00 4,00 5,00 8,00
2x 3,00 5,00 6,00 8,00
3x 1,00 3,00 5,00 10,00
Для получения оценок качества характеристик 1w и 2w необходимо
рассмотреть задачу (2). Предположим, что параметр 0=β , тогда формула
(2) примет вид
),,(),,0,(),( 11211 λλλλ ikikik xpyxyxy == , (3)
),(),()1(),,( 1111 iiik xpxpBxpy σλλλ −−= ,
∑
=
=
4
1
),(),(
j
jikji sxvpxpB , ( )
2
1
4
1
2),(),(),(
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎣
⎡
−= ∑
=j
jijiki pxpBsxuxpσ .
Оценка качества функционирования интегрированных информационных систем
Системні дослідження та інформаційні технології, 2006, № 3 45
Решение задачи выбора лучшего варианта ИС по критерию (3) зависит
от выбора параметра 1λ . Так как диапазон параметров лежит в пределах
[0,1], рассмотрим решение задачи при 1;;2,0;1,0;01 …=λ .
Оценки вариантов ИС по критериям ),( 11 λixy и ),( 12 λixy , опреде-
ляющие характеристики качества 1w и 2w при различных значениях пара-
метра 1λ , приведены соответственно в табл. 6 и 7.
Т а б л и ц а 6 . Оценка вариантов ИС по критерию 1y
Значения 1λ Варианты ИС
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1
1x 3,917 3,73 3,54 3,35 3,16 2,97 2,78 2,60 2,41 2,22 2,03
2x 4,71 4,38 4,05 3,73 3,40 3,07 2,74 2,41 2,09 1,76 1,43
3x 4,04 3,89 3,75 3,60 3,45 3,31 3,16 3,01 2,86 2,72 2,57
),(min 11 λiXx
xy
i∈
3,917 3,73 3,54 3,35 3,16 2,97 2,74 2,41 2,09 1,76 1,43
Т а б л и ц а 7 . Оценка вариантов ИС по критерию 2y
Значения 1λ
Варианты ИС
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1
1x 3,69 3,53 3,38 3,23 3,08 2,93 2,78 2,63 2,48 2,33 2,18
2x 3,38 3,23 3,08 2,93 2,78 2,63 2,49 2,34 2,19 2,04 1,89
3x 3,58 3,43 3,28 3,13 2,97 2,82 2,67 2,52 2,37 2,21 2,06
),(min 12 λi
Xx
xy
i∈
3,38 3,23 3,08 2,93 2,78 2,57 2,49 2,34 2,19 1,04 1,89
Полученные оценки являются исходными для решения задачи (1) вы-
бора лучших вариантов ИС. Для рассматриваемого примера решим задачу
минимизации функции качества. Таким образом, формула (1) примет вид
)),(),,((min),(min),( 121111 λλλλ ii
Xx
i
Xx
xyxyFxFxF
ii ∈∈
∗ == . (4)
Для решения задачи (4) применим различные принципы оптимально-
сти: оптимальность по Парето, принцип максимина, принцип абсолютной
уступки, принцип идеальной точки и т. п. [13,14]. Применение любого из
них предоставляет ЛПР возможность выбрать наилучший показатель каче-
ства ИС.
Задачу (4) решим, используя принцип идеальной точки. Для этого луч-
шими являются решения, которые ближе всего расположены к идеальной
точке (решению). В нашем случае — минимальные значения. Выберем в
качестве координат идеальной точки наилучший результат, получаемый по
каждому критерию. Расстояние до идеальной точки оценим с помощью евк-
лидовой нормы. Для двухкритериальной задачи (4) формула примет вид
С.С. Танянский, Е.Е. Гринева
ISSN 1681–6048 System Research & Information Technologies, 2006, № 3 46
==
∈
∗ ),(min),( 11 λλ i
Xx
xFxF
i
( )2
122
2
2
2
1,11
2
1 )),(())((min λγγ i
I
i
I
Xx
xyyxyy
i
−+−=
∈
,
где ))(),(( 1211 λλ III yyy = — идеальная точка, выбираемая ЛПР как вектор
минимальных значений каждого из критериев 1w и 2w , определенных соот-
ветственно в табл. 6 и 7, т. е.
)),(min,),(min( 1211 λλ i
Xx
iXx
I xyxyy
ii ∈∈
= .
Для упрощения выкладок предположим, что оценки характеристик 1w
и 2w одинаково важны при общей оценке качества ИС, т. е. весовые коэф-
фициенты 1γ и 2γ равны. Тогда выбор ИС с наилучшим качеством опреде-
ляется решением задачи
.))))((()))((((min))((min))(( 2
22
2
11 λλλλ i
I
i
I
Xx
i
Xx
xyyxyyxFxF
ii
−+−==
∈∈
∗ (5)
Т а б л и ц а 8 . Решение задачи (5) на основе принципа идеальной точки
Значения λ Варианты
ИС 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1
1x 0,096 0,090 0,090 0,090 0,109 0,130 0,146 0,204 0,296 0,423 0,850
2x 0,630 0,423 0,260 0,144 0,059 0,014 0,008 0,014 0,023 0,029 0,040
3x 0,055 0,066 0,084 0,103 0,133 0,178 0,249 0,450 0,702 1,037 1,437
))(( λ∗xF 0,055 0,066 0,084 0,090 0,059 0,014 0,008 0,014 0,023 0,029 0,040
)(λ∗x 3x 3x 3x 1x 2x 2x 2x 2x 2x 2x 2x
Последняя строка табл. 8 показывает наиболее предпочтительные вари-
анты ИС при фиксированном параметре λ . Дальнейший выбор возлагается
на ЛПР, которому необходимо принять решение о выборе значения λ и оп-
ределить окончательный результат.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Показано, что при использовании формального подхода к оценке качества
интегрированной системы необходимо рассматривать два основных вопро-
са: 1) выбор критериев оценки, исходя из некоторых заданных стандартных
показателей качества и 2) решение многокритериальной задачи выбора наи-
лучших показателей интегрированной среды. Применение стандартов при
интеграции ИС поддерживает технологический процесс за счет возможно-
сти отслеживания значений качества компонентов ИС на промежуточных
этапах жизненного цикла, однозначно отражающих степень удовлетворения
исходных требований пользователей. Одновременное применение различ-
Оценка качества функционирования интегрированных информационных систем
Системні дослідження та інформаційні технології, 2006, № 3 47
ных принципов оптимизации (последовательно либо в какой-нибудь комби-
нации) дает возможность исследовать, как изменяются при этом решения и
как они могут повлиять на выбор ЛПР более эффективного способа инте-
грации ИС. Особенности и трудоемкость выбора качественной ИС зависят
от дополнительной информации, которой ЛПР может не владеть в полном
объеме. Фактически, выбор или построение принципа оптимальности дол-
жен привести к решению, удовлетворяющему требованиям ЛПР, и отражать
представление ЛПР о качестве ИС. Чем больше вариантов возможных ха-
рактеристик для оптимизации, тем больше шансов найти решение, полно-
стью удовлетворяющее требованиям ЛПР. Рассмотренный подход к оценке
качества ИС может иметь дальнейшее развитие путем применения более
сложных методов построения критериев оценки на втором этапе решения
задачи оптимизации и более гибких принципов оптимальности на первом.
ЛИТЕРАТУРА
1. Гарсиа-Молина Г., Ульман Дж., Уидом Дж. Системы баз данных. Полный курс
/ Пер. с англ. — М.: Издательский дом «Вильямс», 2003. — 1088 с.
2. Рыков А.С. Методы системного анализа: Многокритериальная и нечеткая оп-
тимизация, моделирование и экспертные оценки. — М.: Экономика, 1999.
— 192 с.
3. Рыков А.А. Модель оценки отдельных характеристик качества информацион-
ных систем в условиях неопределенности // Тр. междунар. конф. «Иденти-
фикация систем и задачи управления» SICPRO’04. — М.: Ин-т проблем
управления. — 2004. — С. 1066–1081.
4. Липаев В.В. Обеспечение качества программных средств. — М.: Синтег, 2001.
— 380 с.
5. Большая советская энциклопедия. — 39. — М.: Большая советская энциклопе-
дия, 1956. — 664 с.
6. Адлер Ю. Мотивация в системах качества // Стандарты и качество, 1999. —
№ 5. — С. 78–84.
7. Бадалов Л.М. Экономическое регулирование качества промышленной продук-
ции. — М.: Экономика, 1969. — 127 с.
8. Фейгенбаум А.В. Контроль качества продукции / Пер. с англ. — М.: Экономи-
ка, 1986. — 471 с.
9. Базы данных. Интеллектуальная обработка информации / В.В. Корнеев,
А.Ф. Гареев, С.В. Васютин и др. — М.: Издатель Молгачев С.В., 2001. —
496 с.
10. Цаленко М.Ш. Моделирование семантики в базах данных. — М.: Наука. Гл.
ред. физ.-мат. лит., 1989. — 288 с.
11. Мушик Э., Мюллер П. Методы принятия технических решений. — М.: Мир,
1990. — 208 с.
12. Зайченко Ю.П. Исследование операций. — Киев: Вища шк., 1975. — 312 с.
13. Петров Е.Г., Новожилова М.В., Гребеннік І.В. Методи прийняття рішень у со-
ціально-економічних системах: Навч. посібн. / За ред. Е.Г. Петрова. — Ки-
їв: Техніка, 2004. — 256 с.
14. Гилл Ф., Мюррей У., Райт М. Практическая оптимизация. — М.: Мир, 1985. —
509 с.
Поступила 04.10.2005
|
| id | journaliasakpiua-article-164992 |
| institution | System research and information technologies |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-07-17T10:24:32Z |
| publishDate | 2019 |
| publisher | The National Technical University of Ukraine "Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute" |
| record_format | ojs |
| resource_txt_mv | journaliasakpiua/b9/d0c2b4f988dec1d3e9f7556e3a0603b9.pdf |
| spelling | journaliasakpiua-article-1649922019-04-23T15:44:17Z Estimation of integrated information system functioning quality Оценка качества функционирования интегрированных информационных систем Оцінка якості функціонування інтегрованих інформаційних систем Tanyanskii, S. S. Grinyova, Ye. Ye. The basic information system characteristics influencing the quality of the system work in an integrated environment are considered. Parameters of the quality of data processing and the program applications that are part of the information system are determined. The problem of multicriterial estimation of the quality of information systems and a model of decision-making for the selection of the best variant of integration are described. Рассматриваются основные характеристики информационных систем, влияющие на качество их работы в интегрированной среде. Определены показатели качества обработки данных и программных приложений, входящих в состав информационной системы. Описана задача многокритериальной оценки качества информационных систем и модель принятия решений для выбора наилучшего варианта интеграции. Розглядаються основні характеристики інформаційних систем, що впливають на якість їхньої роботи в інтегрованому середовищі. Визначено показники якості обробки даних і програмних додатків, що входять до складу інформаційної системи. Описано задачу багатокритеріальної оцінки якості інформаційних систем і модель прийняття рішень для вибору найкращого варіанта інтеграції. The National Technical University of Ukraine "Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute" 2019-04-23 Article Article application/pdf https://journal.iasa.kpi.ua/article/view/164992 System research and information technologies; No. 3 (2006); 37-47 Системные исследования и информационные технологии; № 3 (2006); 37-47 Системні дослідження та інформаційні технології; № 3 (2006); 37-47 2308-8893 1681-6048 ru https://journal.iasa.kpi.ua/article/view/164992/164032 Copyright (c) 2021 System research and information technologies |
| spellingShingle | Tanyanskii, S. S. Grinyova, Ye. Ye. Оцінка якості функціонування інтегрованих інформаційних систем |
| title | Оцінка якості функціонування інтегрованих інформаційних систем |
| title_alt | Estimation of integrated information system functioning quality Оценка качества функционирования интегрированных информационных систем |
| title_full | Оцінка якості функціонування інтегрованих інформаційних систем |
| title_fullStr | Оцінка якості функціонування інтегрованих інформаційних систем |
| title_full_unstemmed | Оцінка якості функціонування інтегрованих інформаційних систем |
| title_short | Оцінка якості функціонування інтегрованих інформаційних систем |
| title_sort | оцінка якості функціонування інтегрованих інформаційних систем |
| url | https://journal.iasa.kpi.ua/article/view/164992 |
| work_keys_str_mv | AT tanyanskiiss estimationofintegratedinformationsystemfunctioningquality AT grinyovayeye estimationofintegratedinformationsystemfunctioningquality AT tanyanskiiss ocenkakačestvafunkcionirovaniâintegrirovannyhinformacionnyhsistem AT grinyovayeye ocenkakačestvafunkcionirovaniâintegrirovannyhinformacionnyhsistem AT tanyanskiiss ocínkaâkostífunkcíonuvannâíntegrovanihínformacíjnihsistem AT grinyovayeye ocínkaâkostífunkcíonuvannâíntegrovanihínformacíjnihsistem |