ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА МОНИТОРИНГА ИНФОРМАЦИОННОГО РАЗВИТИЯ РЕГИОНА

Полезная модель относится к области системам анализа и обработки данных, предназначена для управленческих целей по выработке решений совершенствования механизма управления информационным развитием региона.
Наиболее близкой по технической сущности предлагаемой полезной модели является «Информационно-аналитическая система социально-экономического развития государства» [1]. Данная подсистема ИАС ЛПР призвана осуществлять поддержку принятия решений с помощью мониторинга, анализа и прогнозирования показателей социально-экономического развития регионов, которые ежегодно предоставляет Федеральная служба госстатистики РФ. Реализуется это с использованием достижений новейших информационных технологий посредством построения автоматизированной обработки информации на основе персональных компьютеров и локальных вычислительных компьютерных сетей. Данные хранятся в базе данных, управляемой СУБД, доступ к ним осуществляется с использованием прикладных пользовательских программ. Для функционирования программного обеспечения необходим вычислительный комплекс большой мощности с набором устройств и технических средств, например: для MS SQL server desktop edition - операционная система MS windows 98 или выше, для MS SQL server 2000 - операционная система MS Windows 2000 server или MS windows 2003 server.
Недостатками данного технического решения является: отсутствие технического устройства обработки иных данных кроме госстатистики; не реализовано техническое решение по переходу с локальной вычислительной сети в масштабы глобальной; пограммно-техническая реализация данного прототипа является не эффективной в рамках современных информационных технологий и технических устройств, реализуемых в действующих глобальных распределенных сетях и не обеспечивает нужного быстродействия; данный прототип предназначен для решения социально-экономических задач и не предназначен для решения задач совершенствования механизма управления информационным развитием региона.
Задача, на решение которой направлено заявленное техническое решение заключается в разработке информационной системы обработки данных, функционирующей в глобальных информационных сетях, предназначенной для принятия управленческих решений в сфере информационного развития региона, с использованием технических устройств обеспечивающих повышение быстродействия системы и информационной безопасности.
Данная задача решается за счет создания информационной системы мониторинга информационного развития региона, включающей три взаимосвязанных блока, первый из которых - блок формирования понятий и структуры информационного развития региона - служит для отбора и формирования показателей, второй - блок математического моделирования, оценки и прогнозирования состояния информационного развития региона, третий - блок программно-технической реализации мониторинга и управления информационным развитием региона. Информационный выход блока формирования понятий и структуры информационного развития региона, состоящего из двух устройств, дополняющих друг друга, из которых одно - устройство концептуального моделирования объектов предметной области, другое - устройство формирования системы показателей и факторов информационного развития региона, соединен со входом блока математического моделирования, оценки и прогнозирования состояния информационного развития региона, включающего три устройства, из которых одно - устройство расчета и моделирования результатов дескриптивного и компаративного анализа информационного развития региона, второе - устройство математического моделирования интегральной рейтинговой оценки уровня информационного развития региона, третье - устройство моделирования статистических зависимостей информационного развития от социально-экономических факторов региона, выход которого в свою очередь является входом блока программно-технической реализации мониторинга и управления информационным развитием региона, состоящего из пяти подсистем: программно-техническое обеспечение, устройство программирования методов оценки и прогнозирования состояния информационного развития региона, устройство ввода и обработки данных, пользовательские приложения, информационное обеспечение.
Техническим результатом, является создание информационной системы обработки данных информационного развития региона с целью повышения оптимизации и быстродействия обработки распределенных данных между серверами и базами данных в глобальной вычислительной сети.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором изображена блок схема информационной системы мониторинга информационного развития региона (фиг.1).
Система содержит: блок формирования понятий и структуры информационного развития региона (1); блок математического моделирования, оценки и прогнозирования состояния информационного развития региона (2); блок программно-технической реализации мониторинга и управления информационным развитием региона (3).
Блок формирования понятий и структуры информационного развития региона (1) предназначен для описания и структуризации существенных признаков и свойств исследуемой предметной области. Результатом решения задач этого блока является построение концептуальной схемы объектов, характеризующих информационное развитие региона (фиг.2), иерархическое дерево показателей, классифицированных по факторам информационного развития региона (фиг.3) и формирование логической и физической структуры прототипа базы данных.
Устройство концептуального моделирования объектов предметной области (1.1) предназначено для построения модели информационного развития региона и формирует ее в виде четырехуровневой структурной схемы (фиг.2). Составленная концептуальная модель региональной информатизации отображается в виде системы показателей (таблица 1).
Таблица 1.
Расчетные показатели оценки состояния региональной информатизации.
Наименование показателя
V1
доля студентов ВУЗов в населении региона (%)
V2
доля занятых, имеющих высшее образование (%)
V3
выпуск из аспирантуры к числу населения (%)
V4
доля работающих в образовании (%)
V5
доля работающих в науке и научном обслуживании (%)
V6
затраты организаций на обучение сотрудников ИКТ, на 1000 человек
V7
число персональных компьютеров в организациях на 100 работников
V8
наличие компьютеров в домашних хозяйствах
V9
количество стационарных телефонов на 1000 человек сельского населения
V10
количество стационарных телефонов на 1000 человек городского населения
V11
доля абонентов сотовой связи в численности населения
V12
число организаций, имеющих WEB-сайты, к общему числу жителей
V13
число организаций, использующих глобальные сети в целях общего характера, общему числу жителей
V14
число организаций, использовавших глобальные сети для осуществления электронных расчетов
V15
число персональных компьютеров, имевших доступ к глобальным сетям, к общему числу жителей
V16
объем услуг связи на душу населения
V17
наличие Концепции и Программы информатизации региона
V18
количество региональных программ информатизации
V19
наличие законодательных и нормативных актов по информатизации региона
V20
участие в общегосударственных, региональных программах информатизации
V21
участие в специальных отраслевых программах и проектах
V22
количество экземпляров книг в общедоступных библиотеках на 1000 чел. населения
V23
количество баз данных, зарегистрированных в регионе
V24
объем продаж информационных продуктов (печатных, аудио, видео, машиночитаемых)
V25
число обращений (запросов), сеансов доступа, посещаемость сайта региона.
V26
выпуск газет (экземпляров) на 1000 человек населения.
V27
количество предприятий информационно-вычислительного обслуживания населения
V28
количество организаций, использующих программное обеспечение для управления.
V29
число организаций, использующих Интернет на 1000 человек
V30
наличие структурного подразделения по информатизации в Администрации субъекта РФ
V31
расходы консолидированных бюджетов субъектов РФ на транспорт, связь и информатику на 1000 человек
V32
инвестиции в основной капитал отрасли связи
Устройство формирования системы показателей и факторов информационного развития региона (1.2) предназначено для построения структуры показателей состояния информационного развития региона (фиг.3) на основе таблицы 1.
Данная система показателей информатизации региона состоит из 32 параметров, которые сгруппированы в пять областей, подлежащих оценке: развитие человеческого фактора; технический фактор; институциональный фактор; информационный фактор; организационный фактор.
Блок математического моделирования, оценки и прогнозирования состояния информационного развития региона (2) предназначен для проведения комплексной оценки информационного развития региона, включает четыре устройства: устройство расчета и моделирования результатов дескриптивного и компаративного анализа информационного развития региона (2.1), устройство математического моделирования интегральной рейтинговой оценки уровня информационного развития региона (2.2), устройство моделирования статистических зависимостей информационного развития от социально-экономических факторов региона (2.3).
Устройство расчета и моделирования результатов дескриптивного и компаративного анализа информационного развития региона (2.1) предназначено для анализа состояния и динамики информационных процессов. Это позволяет проводить интерпретацию, пространственный и временной компаративный анализ профильных и общих, локальных и региональных информационных систем в РХС, в макрорегионах и национальной экономике, определять тенденции и перспективы, обосновывать коррекцию концепций и целевых программ информационного развития отдельных РХС и их макрорегиональных групп. А также позволяет формировать выводы и выявлять организационно-экономические характеристики проводимых мероприятий по информатизации в рамках региональных и федеральных целевых программ, в том числе ФЦП «Электронная Россия».
i
Устройство математического моделирования интегральной рейтинговой оценки уровня информационного развития региона (2.2) предназначено для формирования модели и алгоритма расчета интегрального рейтинга и позволяет автоматизировать этот процесс. Для каждого показателя с (i - порядковый номер показателя) вычисляется среднее значение:
ij
где c - значение i-го показателя для j-го региона;
N - количество субъектов (регионов).
i
i
i
ci
ci
ij
min
max
ij
ij
max
min
max
Область изменений i-го показателя [с , с ] разбивалась на n интервалов с центрами в точке с. В качестве длины отрезка выбиралась величина: δ=ασ, где σ - стандартное отклонение для показателей c и α - эмпирический коэффициент, который подбирается так, чтобы быть одинаковым для всех показателей. Первому показателю (или последнему, в зависимости от смысла показателя) присваивалось значение рейтинга r=0, а последнему - r=М (М - максимальное значение рейтинга). Как показали расчеты, для вычисления функции r=f(c) достаточно было семи интервалов, т.е. r=6.
ij
ij
В результате преобразования показателей c получена матрица соответствующих частных рейтингов r, в которой колонки представляют распределения нормальных рейтингов региона по различным показателям, а строки - распределение этого рейтинга по различным регионам ЮФО.
Аналогично системе показателей построено дерево рейтингов состояния региональной информатизации. Для построения иерархии рейтингов (свертки или сжатия информации) состояний использовалась аддитивная схема.
lj
ij
Каждая подсистема (блок факторной модели) уровня характеризуется рейтингом R - где l - номер подсистемы (l=1,…,5), который представляет собой сумму соответствующих парциональных рейтингов r третьего уровня:
где k - количество показателей, характеризующих данный блок модели. Таким образом, макросостояние процесса информатизации будет представляться следующим аналитическим выражением для общего рейтинга:
Чj
Tj
Insj
Oj
Inf
где R, R, R, R, R - рейтинги подсистем «Человеческий потенциал», «Техническая и технологическая оснащенность региона средствами ВТ и ТК», «Институциональный фактор», «Организационный фактор», «Информационный фактор» соответственно.
Выражение (5) определяет уровень информационного развития для отдельного региона, а выражение
характеризует общий рейтинг, или уровень информационного развития по всему ЮФО в целом.
Устройство моделирования статистических зависимостей информационного развития от социально-экономических факторов региона (2.3) предназначено для моделирования взаимосвязей информационного развития с социально-экономическими показателями регионов Южного Федерального округа путем исследования корреляционных связей изучаемых показателей и построения регрессионных моделей взаимосвязей.
На первом этапе устройство моделирует однофакторные регрессионные модели, для которых выводятся аналитические выражения линейного типа. На втором этапе устройство моделирует многофакторные регрессионные модели зависимости информационного развития и показателей социально-экономического развития регионов.
Блок программно-технической реализации мониторинга и управления информационным развитием региона (3) предназначен для автоматизации всех компонент информационной системы мониторинга информационного развития региона, которая представляет собой трехуровневую клиент -серверную архитектуру, и является распределенной информационно-аналитической системой сбора, хранения, обработки и визуализации данных и информации. Основными составными частями являются: сервер баз данных, включающий СУБД SQL Server и соединенный с базой данных, Web сервер, динамический Web - сайт, ГИС сервер и пользовательские приложения, предназначенные для статистической обработки данных. Блок программно-технической реализации мониторинга и управления информационным развитием региона (3) содержит 5 подсистем: программно-техническое обеспечение (3.1), устройство программирования методов оценки и прогнозирования состояния информационного развития региона (3.2), устройство ввода и обработки данных (3.3), пользовательские приложения (3.4), информационное обеспечение (3.5).
Проектируемая информационная система ориентирована на решение следующих задач:
1. Предоставление информации о региональных информационных потребностях, а также уровне информационного потенциала региона: уровне развития информационных ресурсов, степени развития инфраструктуры, степени профессионализации и социализации информатизации, расчет по запросу рейтинга регионов по уровню развития информационного фактора (на основе вновь предложенных относительных показателей информационного развития РХС - фиг.2);
2. Создание удобного интерфейса, ориентированного на различные группы пользователей с сервисом по поиску данных;
3. Использование средств графического анализа, таких как тематические карты и диаграммы для наглядного визуального представления результатов;
4. Обеспечение удаленного доступ к данным. Таким образом, информационная система реализуется авторами на ' основе Web-приложения, использующего базы данных, и опирается на принципы клиент-серверной архитектуры для выполнения поставленных задач.
Программно-техническое обеспечение (3.1) создается и применяется для реализации работы информационной системы в рамках трехуровневой клиент-серверной архитектуры, которая предполагает три уровня:
1. уровень представления данных пользователем;
2. уровень обработки данных приложением;
3. уровень взаимодействия с базой данных.
На первом уровне клиентское программное обеспечение представлено Web-обозревателем, в функции которого входит отображение Web-страниц, которые формирует Web-сервер.
Программное обеспечение второго уровня представлено:
- Web-сервером, который служит для размещения HTML и ASP страниц, обработки запросов, посылаемых клиентским приложением, а также передачи обозревателю требуемой страницы.
- ГИС-сервером, выполняющим функцию графической интерпретации информации из базы данных с помощью размещенных на нем электронных географических карт.
Программное обеспечение третьего уровня представлено СУБД MySQL Server, которая обеспечивает совместное использование клиентами размещенной на нем базы данных из различных точек доступа.
Устройство программирования методов оценки и прогнозирования состояния информационного развития региона (3.2) предназначено для программно-технической реализации методов и алгоритмов математического моделирования, оценки и прогнозирования состояния и динамики информационного развития региона, содержащихся в блоке математического моделирования, оценки и прогнозирования состояния информационного развития региона (2).
Устройство ввода и обработки данных (3.3) предназначено для удобного ввода данных в программу со стороны пользователя.
Пользовательские приложения (3.4) предназначены для обеспечения взаимодействия с информационной системой пользователей различного уровня: уровня разработчика приложений, уровня администратора и уровня внешнего пользователя.
Информационное обеспечение (3.5) предназначено для решения следующих задач:
- однозначного и экономичного представления информации в системе (на основе кодирования объектов);
- организации процедур анализа и обработки информации с учетом характера связей между объектами (на основе классификации объектов);
- организации взаимодействия пользователей с системой (на основе экранных форм ввода-вывода данных);
- обеспечения эффективного использования информации в контуре управления деятельностью объекта автоматизации (на основе унифицированной системы документации).
Информационное обеспечение информационной системы включает два комплекса: внемашинное информационное обеспечение: классификаторы технико-экономической информации, документы, методические инструктивные материалы; и внутримашинное информационное обеспечение: экранные формы для ввода первичных данных в ЭВМ или вывода результатной информации, структуры информационной базы, т.е. входных, выходных файлов, базы данных).
Таким образом, предлагаемое моделирующее устройство имеет экономическую значимость.
Литература:
1. Елагин В.В. Информационно-аналитическая система социально-экономического развития государства // Программные продукты и системы. - №4. - 2005. - http://www.swsys.ru/mdex.php?page=article&id=483.