Математическое моделирование в деятельности ИТ-специалиста

ВВЕДЕНИЕ
XXI век часто называют «информационным веком», и не только потому, что все сферы деятельности человека сегодня характеризуются ускоренным насыщением системами обработки информации. Главное состоит в том, что именно информация превратилась в основной стратегический ресурс общества. В связи с этим информатика приобретает особую значимость. Зародившись в недрах науки о процессах управления – кибернетики, информатика быстро расширяет свою предметную область. Из дисциплины о методах и средствах обработки данных она превратилась в фундаментальную науку об информации и информационных процессах не только в технических системах, но и в экономике, управлении, обществе в целом.
В России в 1983 году было предложено рассматривать информатику как комплексную научную и инженерную дисциплину, изучающую все аспекты разработки, проектирования, создания, оценки, функционирования основанных на ЭВМ систем переработки информации, их применения и воздействия на различные области социальной практики. Информатика в таком понимании нацелена на разработку общих методологических принципов построения информационных моделей. Поэтому методы информатики применимы всюду, где существует возможность описания объекта, явления, процесса с помощью информационных моделей. Будучи фундаментальной наукой и прикладной дисциплиной, современная информатика представляет собой бурно развивающуюся отрасль народного хозяйства. Она включает совокупность организаций разных форм хозяйствования, занимающихся производством компьютерной техники, программных продуктов, услуг и разработкой современной информационной технологии.
Особое внимание современная информатика уделяет системам управления, обладающим свойством самоорганизации - «открытым» системам, активно взаимодействующим с внешней средой. Эти системы, представляющие собой сложные иерархические структуры, состоят из элементов и подсистем, находящихся в многообразных отношениях подчинения и соподчинения.

Информатика как фундаментальная наука занимается разработкой методологии создания информационного обеспечения процессов управления любыми объектами на базе компьютерных информационных систем.

Цель исследований в информатике – получение обобщенных знаний о любых информационных системах, выявление общих закономерностей их
построения и функционирования.

СПЕЦИАЛЬНОСТЬ «ИНФОРМАТИК-ЭКОНОМИСТ»

Уникальность IT-сферы заключается в том, что она связывает все отрасли знаний. Количество IT-специальностей постоянно растет, причем, с одной стороны, имеет место усиление узкой специализации, а с другой - происходит интеграция различных видов профессиональной деятельности.

Бурно развивающемуся информационному обществу все больше требуются специалисты, умеющие эффективно реализовывать ИКТ в профессиональной деятельности, будь то экономика, управление, образование, медицина и т.д.

Наиболее востребованы на рынке труда так называемые «двойные специалисты». Именно к таким специалистам и следует отнести информатиков-экономистов, получивших подготовку по направлению «Прикладная информатика (в экономике)», умеющих решать экономические задачи с помощью ИКТ.

Информатик-экономист – это специалист, который занимается внедрением, анализом и сопровождением профессионально-ориентированных информационных систем (ИС) в экономике. Он является профессиональным экономистом, решающим функциональные задачи, способным к управлению информационными, материальными и денежными потоками с помощью информационных систем. Именно информатики-экономисты являются ключевым звеном, обеспечивающим качество информационных ресурсов, продуктов и услуг, всей информатизации в целом.

Массовое создание сложных и дорогих программных продуктов промышленными методами и большими коллективами специалистов вызвало необходимость их достоверного экономического прогнозирования и анализа, четкой организации производства, планирования работ по затратам, этапам и срокам реализации. Развитие информационной экономики связано с большими профессиональными и психологическими трудностями, типичными для новых разделов современной науки и техники, появляющимися на стыке различных областей методов и знаний. Оказалось, что менеджеры и разработчики сложных комплексов программ, как правило, не знают даже основ экономики промышленного производства сложной технической продукции, а экономисты не представляют сущность и свойства объектов разработки программных продуктов, а также особенностей технологических процессов их производства и применения. Широкий спектр технических характеристик программных объектов, количественных и качественных факторов, которые с различных сторон характеризуют содержание компонентов и комплексов программ, и невысокая достоверность оценки их значений определили значительные проблемы при попытке описать и измерить свойства и качество создаваемых или используемых сложных программных продуктов для их экономической оценки и прогнозирования характеристик.

Возможности и широта применения экономики при производстве сложных комплексов программ существенно зависят от современных методологий и стилей организации работы коллективов IT-специалистов. Эти методологии различаются сферами применения, методами достижения высокого качества комплексов программ, психологическими характеристиками участвующих специалистов и организацией их деятельности. Логическое усложнение комплексов программ, существенное увеличение их размера, высокая трудоемкость и стоимость определили необходимость организации скоординированной коллективной работы над каждым программным проектом нескольких групп IT-специалистов разной квалификации и специализации, от которых требовалась высокая ответственность за качество результатов.

Именно поэтому перед IT-специалистами была поставлена цель освоения методов анализа и оценивания конкретных факторов, влияющих на экономические характеристики проектов программных продуктов, что привело к появлению новой специальности – информатик-экономист.

Основными задачами информатиков-экономистов являются: анализ, прогнозирование, эффективное управление, распределение ресурсов и экономное использование необходимых быстро возрастающих капиталовложений в производство сложных комплексов программ высокого качества и различного назначения

.

Область профессиональной деятельности информатика-экономиста включает:

системный анализ прикладной области, формализацию решения прикладных задач и процессов в информационных системах;

разработку требований к созданию и развитию информационных систем и их компонентов;

технико-экономическое обоснование проектных решений;

разработку проектов автоматизации и информатизации прикладных процессов и создание информационных систем в прикладных областях;

реализацию проектных решений с использованием современных информационно-коммуникационных технологий и технологий программирования;

внедрение проектов автоматизации решения прикладных задач и создания информационных систем;

управление проектами информатизации предприятий и организаций;

обучение и консалтинг по автоматизации решения прикладных задач;

сопровождение и эксплуатация информационных систем;

обеспечение качества автоматизации и информатизации решения прикладных задач и создания информационных систем.


МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ПРИ ПРИНЯТИИ РЕШЕНИЙ

Модель в общем смысле (обобщенная модель) есть создаваемый с целью получения и (или) хранения информации специфический объект (в форме мысленного образа, описания знаковыми средствами либо материальной системы), отражающий свойства, характеристики и связи объекта-оригинала произвольной природы, существенные для задачи, решаемой субъектом. Для теории принятия решений наиболее полезны модели, которые выражаются словами или формулами, алгоритмами и иными математическими средствами.

При более тщательном анализе словесных моделей, как правило, не достаточно. Необходимо применение достаточно сложных математических моделей. Так, при принятии решений в менеджменте производственных систем используются:

модели технологических процессов (прежде всего модели контроля и
управления);

модели обеспечения качества продукции (в частности, модели оценки и
контроля надежности);

модели массового обслуживания;

модели управления запасами (модели логистики);

имитационные и эконометрические модели деятельности предприятия в целом, и др.

В процессе подготовки и принятия решений часто используют имитационные модели и системы. Имитационная модель позволяет отвечать на вопрос: "Что будет, если…"

Имитационная система - это совокупность моделей, имитирующих протекание изучаемого процесса, объединенная со специальной системой вспомогательных программ и информационной базой, позволяющих достаточно просто и оперативно реализовать вариантные расчеты.

При построении любой модели процесса принятия решения желательно придерживаться следующего плана действий:

сформулировать цели изучения системы;

выбрать те факторы, компоненты и переменные, которые являются наиболее существенными для данной задачи;

учесть тем или иным способом посторонние, не включенные в модель факторы;

осуществить оценку результатов, проверку модели, оценку полноты модели.

Модели можно делить на следующие виды:

1) Функциональные модели - выражают прямые зависимости между эндогенными и экзогенными переменными.

2) Модели, выраженные с помощью систем уравнений относительно эндогенных величин. Выражают балансовые соотношения между различными экономическими показателями (например, модель межотраслевого баланса).

3) Модели оптимизационного типа. Основная часть модели – система уравнений относительно эндогенных переменных. Но цель – найти оптимальное решение для некоторого экономического показателя (например, найти такие величины ставок налогов, чтобы обеспечить максимальный приток средств в бюджет за заданный промежуток времени).

4) Имитационные модели - весьма точное отображение экономического явления. Математические уравнения при этом могут содержать сложные, нелинейные, стохастические зависимости.

С другой стороны, модели можно делить на управляемые и прогнозные.

Управляемые модели отвечают на вопрос: “Что будет, если ...?”; “Как достичь желаемого?”, и содержат три группы переменных:

переменные, характеризующие текущее состояние объекта;

управляющие воздействия - переменные, влияющие на изменение этого состояния и поддающиеся целенаправленному выбору;

исходные данные и внешние воздействия, т.е. параметры, задаваемые извне, и начальные параметры.

В прогнозных моделях управление не выделено явно. Они отвечают на вопросы: “Что будет, если все останется по-старому?”

Далее, модели можно делить по способу измерения времени на непрерывные и дискретные.

В любом случае, если в модели присутствует время, то модель называется динамической