Каракозов

Сергей

Дмитриевич

- кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник

Барнаульского

государственного педагогического

университета.


Принципы построения

информационных систем

в области управления

образованием

Бурное течение процессов информатизации последнего времени и внедрение информационных технологий во все сферы управленческой деятельности в России во многом обязано появлению рыночных стимулов хозяйствования и открытию доступа к результатам работ в этой проблемной области за рубежом. Современные коммуникационные средства и информационные технологии нахлынули на наш рынок, нарушая традиционные стереотипы отечественного системно-информационного мышления.

Существенным фактором прогресса информатизационных процессов является наметившийся как у нас в стране, так и за рубежом кризис громоздких управленческих структур. Сейчас у мегамонополий мало шансов победить на современном рынке. Модернизации, адаптации к современным рыночным условиям подвергаются практически все традиционно принятые типы управленческих структур. Важную роль в этом играют процессы внедрения информационных коммуникаций, средств распределенной обработки данных, методов реинжениринга и прочих факторов, составляющих феномен процесса информатизации.

Информатизация управленческих структур различного уровня идет в России уже не один десяток лет. Однако именно в последнее время процесс российской информатизации накрыла волна экономического прагматизма, который подпитывается недостатком нормативно-регламентирующих правил рыночной экономики и естественным стартовым невежеством разработчиков в решении вопросов использования современных информационных технологий.

Отечественному опыту не всегда удается что-либо противопоставить напору этой волны. Фундаментальные научные исследования в России в области информатизации ведется явно недостаточно, поэтому в процессах российской информатизации управленческих структур сейчас слишком много хаотичного, неустойчивого.

В этих условиях интересно и важно выделить в процессах информатизации управленческих структур, а также в наиболее близкой автору области образования общие естественные закономерности и тенденции, которые, необходимо учитывать при решении социально-политических, экономических и инженерных аспектов информатизации управления (для автора статьи, информатизации управления образованием).

Интерес к использованию информационно-управляющих моделей в образовании не случаен. Он является отражением повышенного внимания к вопросам образования, проявляемого во всех странах. Практика показывает, что разработка новых средств и методов обучения оказывает весьма незначительное влияние на ход реального процесса обучения, если их внедрение не обеспечивается соответствующими перестройками в области организации и управления образованием. Эта сложная проблема не может быть эффективно решена управленцами, если их работа будет основываться лишь на прошлом опыте, интуиции и здравом смысле руководителей. Будучи необходимыми сами по себе, эти факторы должны быть дополнены точной, полной и своевременной информацией об управляемой ими образовательной структуре.

Однако и этого уже мало. Люди, принимающие решения, должны иметь возможность:

- пользоваться различными, в том числе и чисто математическими, методами принятия решений;

- моделирования последствий своих решений;

- доступа в режиме реального времени к банкам (российским и зарубежным) педагогической информации по интересующей их тематике;

- обсуждения принимаемых решений с коллегами и экспертами.

Все это заставляет отказываться от уже существующих локальных моделей управления (не только образованием) и переходить к новым моделям управления, учитывающим возможности распределения работы, информации, динамического формирования и трансформации экспертных групп на основе сетевых технологий, прежде всего INTERNET (см. рис. 1)

Рис.1. Изменение моделей управления образованием

В данной работе авторы ставят перед собой цель продемонстрировать читателям различные подходы к процессу информатизации управления образованием, существующие в мире и России, единство процесса управления, который начинается со сбора информации и кончается принятием определенного решения. В реальных системах управления эти функции раздроблены и распределены между значительным числом порой слабо связанных между собой работников, что затрудняет восприятие управления как целостного процесса, без чего невозможно спроектировать успешно функционирующую управляющую систему.

Существенную помощь в понимании структуры процесса управления в столь сложной области, как образование, может оказать систематическое использование системного анализа, в частности теории принятия решений. Их успешное использование при создании и внедрении управляющих систем позволяет построить стройную систему проведения подобных разработок.

В частности, следует отметить необходимость осуществления специальной подготовки руководителей к работе в условиях новой информационно-педагогической среды.

В статье мы не имеем возможности подробно останавливаться на понятиях и методах системного анализа и принятия решений, поэтому читателям, желающим ознакомиться с ними более подробно, необходимо обратиться к специальной литературе по системному анализу, общей теории систем и принятия решений (5).

Технологии Internet все шире проникают в сферу общего среднего и педагогического образования. В частности, на Алтае, в Барнаульском педагогическом университете создан первый в системе высшего педагогического образования WWW-сервер (http://www.bspu.altai.su), а в Алтайском институте повышения квалификации работников образования - один из первых WWW-серверов в области общего среднего образования (http://www.alien.ru).

Элементы теории моделей и теории систем

Системой называют любой объект, который следует рассматривать с учетом его внутренней структуры.

Системы подразделяются на материальные (физические, технические, биологические, геологические и т.д.), абстрактные (научные теории, математические модели, уравнения и системы уравнений и т.д.) и смешанные системы, включающие как материальные, так и нематериальные элементы.

Примерами смешанных систем являются автоматизированные системы управления (АСУ), в которые включаются как материальные элементы (компьютеры, бумажные и магнитные носители информации, люди), так и нематериальные элементы (математические модели, программы, знания и опыт специалистов, зафиксированные в структуре АСУ и в содержании документации).

Подобные объекты встречаются во всех областях человеческой деятельности. Их принято называть сложными системами.

Отличительными чертами сложной системы являются наличие у нее сложной внутренней структуры и специфических свойств, которые не наблюдаются у обычных систем с относительно простой внутренней организацией. При этом оказывается, что организациям различных сложных систем (экономических, производственных, военных, образовательных, биологических, физических, научных и т.д.) присущи некоторые общие закономерности, не зависящие от их конкретного содержания и назначения.

Теорией систем (теорией сложных систем, общей теорией систем) называют науку, которая изучает общие свойства сложных систем, методы их исследования, создания и управления ими. Важнейшей составной частью теории систем является системный подход - совокупность методологических принципов, выработанных на основе обобщения опыта работы со сложными системами. Теория систем до сих пор еще не приобрела завершенности и с течением времени включает в себя (или в ней выделяются в относительно самостоятельные разделы) все новые аспекты исследования систем. В качестве своей существенной и важнейшей в прикладном отношении части она включает раздел, называемый системным анализом.

Системный анализ - это научная дисциплина, в которой изучаются проблемы принятия обоснованных решений относительно сложных систем. Под решением здесь понимается некоторый формализованный или неформализованный выбор одного из возможных вариантов достижения цели. Системный анализ, в частности, дает методики принятия решений, позволяющие целенаправленно отыскивать приемлемые решения, отбрасывая те из них, которые заведомо уступают другим.

Цель применения системного анализа к конкретной проблеме состоит в том, чтобы, применяя системный подход и, если это возможно, строгие математические методы, повысить обоснованность принимаемого решения в условиях анализа большого количества информации о системе и множества потенциально возможных решений.

Так, например, при проектировании сложного объекта обычно имеет место многовариантность возможных проектных решений и среди этих возможных вариантов необходимо отыскать один, наиболее выгодный с точки зрения экономики, экологии, надежности, мощности или с какой-либо другой точки зрения, а чаще всего сразу с нескольких точек зрения, часто противоречащих друг другу.

Аналогичная ситуация при принятии решения возникает практически во всех областях человеческой деятельности: при организации производства или боевых действий, в научных исследованиях, торговле и т.д. Для всех этих случаев принятия решения характерными чертами ситуации являются:

- сложность системы, относительно которой требуется принять решение;

- наличие множества потенциально возможных решений;

- осуществление выбора на основе некоторого набора критериев приемлемости решения;

- невозможность обоснованного выбора решения без качественного или количественного анализа различных решений из множества потенциально допустимых.

В настоящее время системный анализ применяется в биологии, медицине, экологии, военном деле, управлении и во многих других областях.

Системный анализ включает ряд разделов, относящихся к некоторым общим вопросам и методам, не получившим количественной трактовки (таким, как целеопределение, выделение действий и приемы работы с ними, сочетание формализованных и неформализованных процедур, действия лица, принимающего решения, системные вопросы информатики), и раздел исследования операций, в котором рассматриваются только количественные методы принятия решений. Исторически первоначально сформировалась именно это второе, количественное направление системного анализа.

Соотношение между введенными выше понятиями изображено на рис. 2.

Рис. 2. Структура теории систем

Практически любой объект с некоторой точки зрения может рассматриваться как система.

Важно отдавать себе отчет в том, полезен ли такой взгляд или разумней считать данный объект элементом. Совокупность элементов с одной точки зрения может быть вполне самостоятельной системой с очень сложной структурой, а с другой - лишь одной из подсистем некоторой системы более высокого порядка, или даже выступать как элемент. Например, школа - система с точки зрения управления школой (необходимо учитывать ее структуру, цели, кадровый состав и т.д.) и бесструктурный объект с точки зрения управления системой образования в целом.

На этом мы остановимся в изложении теории систем, рекомендовав читателям, для дальнейшего чтения, например, (1, 3, 4, 14, 15).

Одним из наиболее распространенных методов исследования систем является моделирование. Более того, моделирование - один из основных способов познания. Обобщенно моделирование можно определить как метод познания, в котором изучение некоторых характеристик одного объекта - оригинала заменяется изучением соответствующих характеристик другого объекта - модели (от лат. modulus - мера, способ).

Иными словами, модель - это материальный или идеальный (т. е. мысленно представляемый) объект, которым может быть замещен объект - оригинал при изучении некоторых его характеристик.

Обычно модели создаются для следующих основных целей:

- для изучения объекта (его структуры, механизма функционирования, внешних связей и законов развития);

- для прогнозирования реакции объекта на различные внешние воздействия;

- для оптимизации объекта (оптимизации его структуры при создании этого объекта или оптимизации управления им, если этот объект уже существует).

Виды моделей могут классифицироваться следующим образом:

Рис. 3. Классификация видов моделирования

Основными рабочими понятиями в рамках анализируемой нами информационной модели управления образованием являются:

- информация;

- переработка информации;

- информационная модель.

Информация - это, по существу, система знаков и символов.

Под переработкой информации понимаются различного рода преобразования этих знаков по заданным правилам ("манипулирование символами", как говорят некоторые авторы).

Информационная модель (или "пространство проблем", в отличие от среды задачи) - сведения о задаче, представленные или накапливаемые (в виде кодового описания) в памяти решающей системы (9).

Тенденции информатизации управленческих структур

Информатизация управления - устойчивый процесс, объективно существующий и, несмотря на все сложности, развивающийся на протяжении многих последних лет (исторический очерк этого процесса можно прочесть в этом же номере журнала). Есть люди, принимающие те или иные управленческие решения, есть информационно-коммуникационная инфраструктура системы управления, есть множество объектов, которые нуждаются в управлении. Все это пронизано движением информационных потоков.

Сложившаяся система госуправления и имеющиеся нормативно-правовые акты регламентируют эти потоки, уменьшая хаотичность функционирования управленческих структур. При этом, иерархичность государственного управления дополняется девиационностью управления частно-предпринимательского. Демонополизируются производства и источники информации. Наличие государственных и республиканских границ, властных и ведомственных барьеров - естественным образом ограничивают распространение информации.

Несмотря на определенную хаотичность и неустойчивость, процессы информатизации управленческих структур, в том числе образовательных, идут своим чередом. Формируется законодательная база. На инженерном уровне идет освоение новых информационных технологий, внедрение международных стандартов, постепенное втягивание отечественных производителей информационных средств в жесткую рыночную конкуренцию. Появляются несомненные успехи в формировании отечественного программно-технического базиса информационных технологий. Формируются новые приемы и методы использования информационных технологий в управлении. В той или иной степени развивается программно-технический базис информатизации. Несомненным успехом является развитие Internet в России. Если раньше отмечалось, что экспоненциально растет число подключений к Internet, то в 1996 году был отмечен экспоненциальный рост числа провайдеров Internet в России (10). В стране интенсивно формируется базисный программно-технический и коммуникационный фундамент инфраструктуры нашего общества.

Однако пока можно констатировать, что накопленный российский технологический потенциал в области создания информационных технологий используется недостаточно.

В части программного обеспечения разработка больших чисто российских программных комплексов практически прекращена, под напором появившихся на нашем рынке импортных программных продуктов. Импортные операционные системы, системы управления базами данных, сетевые и коммуникационные программные среды, электронные таблицы и текстовые редакторы, операционные системы - покрыли первоочередные потребности пользователей информационных систем.

Сейчас импортные базовые программные средства обеспечивают основные потребности пользователей информационных систем. Возможности этих средств, естественно, фетишизируются. Поэтому, на разработку прикладных программных средств при внедрении информационных технологий денег выделяется несравнимо меньше, чем на закупку базовых.

Такая расстановка приоритетов в закупке и разработке программных и технических средств определяется следующими причинами: умалением отечественного опыта создания сложных информационных систем; недооценкой имеющихся в России фундаментальных теоретических наработок; естественным начальным незнанием зарубежных методов проектирования; фетишизацией зарубежных базовых программно-технических сред; живучестью затратной экономической психологии руководителей; отсутствием соответствующей нормативно-правовой базы.

На рынке чисто информационных продуктов (массивов информации, баз данных) для отечественного производителя сейчас достаточно благоприятная обстановка. Это определяется, прежде всего, проблемной привязанностью процессов создания и распространения информации на территории России, естественными трудностями преодоления иностранцами языкового барьера.

В области проектирования больших информационных систем в традиционном российском понимании последнее время имеется явный "провал". Это относится и к области образования. Вместе с тем, в настоящее время проходит процесс создания единой информационной образовательной среды на основе сетевых технологий (6, 7, 8, 11, 12). Принципиально новым для системы образования не только в России, но и всего мира, является процесс создания распределенной информационной среды управленцев, педагогов и учащихся.

В России формируется новая информационная инфраструктура, что требует кардинальной реформы методов и средств управления объектами хозяйствования. Модернизации, адаптации к современным рыночным условиям подвергаются практически все традиционно принятые типы управленческих структур. Важную роль в этом играют процессы внедрения информационных коммуникаций, средств распределенной обработки данных и прочих факторов, составляющих феномен процесса информатизации.

В нашей стране успешно создаются федеральные и региональные (2, 6, 7, 8, 11, 12) образовательные сети, которые успешно интегрируются в формируемую мировую информационную среду.

Однако до сих пор сохраняется неопределенность целей управления, хаотичность происходящих в организационных системах информационно-управленческих процессов.

Можно обосновать качественное влияние общесистемных условий использования и обработки информации на уровень устойчивости управления функционированием такого рода систем.

В частности, из общей теории подобных систем вытекает, что чрезмерное наведение порядка в управлении такой системой приводит к ее хаотической деградации, нарушению условий устойчивости, потере управления. К таким же последствиям приводит стремление к достижению информационной замкнутости организационной системы. В чрезмерно замкнутой и упорядоченной системе как бы "накапливается неустойчивость", приводящая к неравновесным катаклизмам. Негативное влияние на устойчивость управления организационной системой оказывает рост скорости "наведения в системе порядка".

Для обеспечения устойчивого функционирования требуется принципиальная информационная и аналитическая открытость системы, повышающая уровень интеллектуальности и совершенствования поведения системы. С другой стороны, повышение информационной открытости системы снижает уровень понимания целей управления, и, следовательно, понижается целенаправленность ее функционирования.

Достижение устойчивости управления предполагает наличие цели управления. Процесс информатизации управления (образованием, в частности) протекает хаотично. Исследования показывают, что это достаточно противоречивый тезис. В организационной системе экспликация цели принципиально недостижима, а решение отдельных задач информатизации характеризуется повышенной чувствительностью результата решения к небольшим изменениям исходных данных.

Общесистемные исследования показывают, что для априорного обеспечения сходимости информационно поддерживаемых процессов к нечетко заданным целям, их информационная инфраструктура должна строиться с учетом специальных требований к форме организации управления процессами представления и обработки информации. Эти требования определяют условия взаимосвязи отдельных элементов информации, компактности представления информационных массивов, порядка установления соответствия между методами и средствами обработки данных, соотношения наиболее целесообразных размеров затрат на информационные и методические разработки.

Попробуем представить анонсированные выше условия и требования, обеспечивающие устойчивость и целенаправленность процессов управления российской информатизацией, в виде наращиваемого ряда принципов устойчивой информатизации (13).

Рассмотрим актуальность принципов устойчивой информатизации на примере разработки информационных технологий для органов управления различного уровня.

В большинстве проектов, концепций и предложений по вопросам внедрения информационных технологий и систем основное внимание уделяется конструкторско-техническим и организационным принципам проектирования. Они касаются таких практических вопросов, как: совместимость программно-технической среды, соблюдение международных стандартов, выбор информационных источников, регламентация информационного обмена и обработки данных, развитие широкого спектра направлений научно-практических работ и пр.

В любой информационной технологии существенными являются два момента: программно-технический базис и методы его использования.

Нужно органическое понимание, что методы использования базовой программно-технической среды намного сложнее и дороже этой среды.

Что говорит опыт последних лет работы государственных органов по использованию информационных технологий? Это, прежде всего, стихийный и достаточно неустойчивый характер информационного развития с преобладающим интересом к базовой программнотехнической среде (2, 6, 7, 8, 11, 12). Имеется актуальная потребность в общесистемных качественных принципах, обязывающих в управленческих структурах поддерживать:

В связи с вышеизложенным, разработка принципов, обеспечивающих устойчивое развитие процессов информатизации и внедрения информационных технологий во все сферы управленческой деятельности, представляется достаточно актуальной задачей. В этой связи вслед за (14) предлагается следующая модификация принципов устойчивой информатизации управления образованием:

Принцип информационной и аналитической открытости.

Принцип прогнозирования.

Принцип умеренной жесткости управления.

Принцип сохранения работоспособности.

Принцип обособленности (отделимости) функций управления.

Принцип ограниченного покрытия.

Принцип дополнительности.

Эти принципы вытекают из фундаментальных закономерностей устойчивого управления интеллектуально-информационными системами, а также опыта создания информационных систем в области управления образованием. Сформулированные принципы позволяют качественно оценивать уровень устойчивости реализации тех или иных решений в области управления развитием процессов информатизации управленческих структур. Эти принципы позволяют снизить возможность ошибок в расстановке приоритетных задач в процессах информатизации, качественно определить влияние на устойчивость и целенаправленность управления таких ее характеристик, как уровень информационной и аналитической открытости, жесткость управления, компактность представления компонентов создаваемых информационных систем.

Библиографический список:

  1. Акофф Р. Планирование в больших экономических системах. М., 1972.
  2. Ваграменко Я.А., Каракозов С.Д. и др., Проект создания Федерального узла телекоммуникационной связи системы образования Российской Федерации. М., 1996.
  3. Гроссман А.Г. Элементы теории моделей. Барнаул, 1994.
  4. Джонсон Р., Катт Ф., Розенцвейг Д. Системы и руководство. М., 1971.
  5. Каракозов С.Д.. Введение в компьютерные сети. Барнаул, 1996.
  6. Концепция информатизации образования //Информатика и образование. 1988. ╣ 6. С. 25.
  7. Концепция развития сети телекоммуникаций в системе высшего образования РФ. М.: ГК ВШ, 1994.
  8. Концепция системной интеграции информационных технологий в высшей школе.. М.: РосНИИИС, 1993.
  9. Тихомиров О.К. Информационная и психологическая теория мышления. Хрестоматия по общей психологии. Психология мышления. М.: Изд-во МГУ, 1981.
  10. Платонов А.П. Особенности становления Российского Интернет. М.: РосНИИРОС, 1995.
  11. Программа информатизации высшего образования России. М.: РосНИИИС, 1993.
  12. Проект концепции информатизации образования России. М.: НИИВО, 1992.
  13. Райков А.Н. Принципы устойчивой информатизации управленческих структур Аналитический центр при президенте Российской Федерации. М., 1994.
  14. Янг С. Системное управление организацией. М., 1972.
  15. Garey M., Moir R. Information-Decision Systems in Education, Management Series in Education. Illinois, 1970.
Содержание