Математика/3. Прикладная математика

Д.э.н., Волкова В.Н., Голуб Ю.А.

Санкт-Петербургский государственный политехнический университет, Россия

Оценка компонентов информационной инфраструктуры вуза

В последнее время в связи с широким внедрением телекоммуникационных средств, технологической модернизацией всей сферы образования, интеграцией высшего образования, науки и предпринимательства в интеллектуальной сфере вуз становится сложной многопрофильной структурой и вследствие этого имеет распределенную структуру и распределенную систему управления. В условиях территориальной распределенности подразделений вуза в пределах мегаполиса или региона необходимым условием эффективного управления становится создание информационной инфраструктуры.

В настоящее время проблема информатизации образовательных учреждений стоит достаточно остро. Высшим учебным заведениям необходимо стать коммерчески успешными предприятиями и одновременно сохранить накопленный научный потенциал.

Предлагается поставить задачи информационного обеспечения процессов принятия управленческих решений и информационных потребности преподавателей и студентов, в которых обращение ЛПР или другого лица к информационной системе инициирует запуск определенного хорошо структурированного информационного процесса, в рамках которого используются территориально распределенные информационные массивы, обладающие высокой степенью независимости друг от друга.

Информационная инфраструктура вуза – совокупность целей (потребностей), структур, технологий, условий существования системы, пользователей, для которых она создается и времени существования системы: , где Z – цели (потребности); STR – структуры; TECH – технологии, включая методы, средства, алгоритмы, программы; COND – условия (факторы, влияющие на создание и функционирование системы; Ne пользователи, разработчики; T – время существования системы

В теории систем М. Месаровича [3] предложены особые классы иерархических структур типа страт, слоев, эшелонов, различающихся принципами взаимоотношений элементов в пределах уровня и различным правом вмешательства вышестоящего уровня в организацию взаимоотношений нижележащего уровня. При стратифицированном представлении структур для каждого уровня существуют характерные особенности, законы и принципы, с помощью которых они описывают поведение систем на этом уровне, при этом уровень в таких системах называется стратой.

Попытки разработки концепции информационной инфраструктуры организации на примере вуза были инициированы в 1990-е гг. студентами – членами Молодежного академического общества при Научном совете по проблемам высшей школы, подготовки и аттестации научно-педагогических кадров в Санкт-Петербургском отделении МАНВШ [5].

Для управления развитием ИИ ее предалагалось условно представить в виде четырех страт (рис. 1): пользовательской, функциональной, информационной, коммуникационной.

Такое представление позволило обосновать структуру информационной и коммуникационной страт с учетом информационных потребностей пользователей системы [6-8].

Для решения этой задачи предлагается модель организации сложной экспертизы, базирующаяся на применении метода решающих матриц, предложенный Г.С. Поспеловым как средство стратифицированного расчленения проблемы с большой неопределенностью на более обозримые и пошагового получения оценок [2].

Страта 4. Пользовательская

Формирование потребностей в информации и правила взаимодействия студентов, преподавателей и сотрудников

Страта 3. Функциональная страта

Совокупность услуг, предоставляемых пользователям различными поставщиками информации: доступ к базам данных и библиотекам, проведение видеолекций, доступ к учебным планам и программам, стандартам качества специалиста и т.д.

(В вузах функциональный слой реализуется в виде структуры функциональной части АСУ вуза, электронного каталога библиотеки)

Страта 2. Информационная страта

Информация в телекоммуникационных сетях и информационных хранилищах. библиотеках, научно-технических хранилищах.

Информационные ресурсы: учебники, справочники, сайты, статистическая информация.

Нормативно-правовая информация и пр.

Страта 1. Коммуникационная страта

(Информационная супермагистраль)

Технические и программные средства

Рис. 1. Четырехстратная информационная инфраструктура вуза

Полученную четырехстратную структуру представления на этапе предварительных исследований можно сократить до трехстратной. Это связано с фактическим отсутствием в существующих в настоящее время информационных системах вуза функциональной страты для всех видов пользователей. Тогда в многоуровневой модели формируются следующие страты (сверху вниз): информационные потребности с относительными оценками α₁, α₂, …, α_j, … ,α_nα; информационные массивы – с оценками β₁,β₂, …, β_i, ... ,β_nβ; составляющие (компоненты) информационной супермагистрали – с оценками γ₁, γ₂,…, γ_k , … , γ_nγ . (рис. 2.).

На верхнем уровне модели проводится определение и оценка a_j информационных потребностей пользователей, затем проводятся оценки относительной значимости a_ij компонентов информационного слоя или информационных баз (2-я страта) для каждого j-го вида потребностей и вычисление оценок значимости b_i компонент информационной страты, аналогично проводится оценка b_ki для доступа к i-му информационному ресурсу и вычисляются оценки g_k значимости компонентов страты технической и программной реализации (нижняя страта) для реализации доступа к ресурсам информационной страты

Рис. 2. Представление ИИ вуза методом решающих матриц

Расчет показателей проводится по алгоритму (рис. 3.), учитывающему ограничения метода решающих матриц и группы экспертов, проводящих оценки

Рис. 3. Алгоритм расчета методом решающих матриц

Еще более объективный анализ можно получить с помощью подхода к организации сложных экспертиз, базирующегося на использовании методов структуризации, информационных оценок степени целесоответствия исследуемых компонентов, т.е. их влияние на реализацию целей.

В основу построении модели положена идея модели решающих матриц, а оценки между уровнями уточняются на основе информационного подхода А.А. Денисова [1], позволяющего приводить разнородные критерии (количественные и качественные) к единым информационным единицам, что помогает сопоставлять эти критерии и получать оценки потребности в различных видах услуг, используемых для проведения сравнительного анализа.

,

где - вероятность достижения цели вышестоящего уровня при использовании компоненты нижележащего.

- вероятность использования определенной компоненты при реализации достижении соответствующей подцели. В общем случае .

Тогда, сохраняя страты (сверху вниз): информационные потребности с относительными оценками α₁, α₂, …, α_j, … ,α_nα; информационные массивы – с оценками β₁,β₂, …, β_i, ... ,β_nβ; составляющие (компоненты) информационной супермагистрали – с оценками γ₁, γ₂,…, γ_k , … , γ_nγ . Происходит уточнение оценок между стратами.

Рис. 4. Представление ИИ вуза методом решающих матриц c учетом информационного подхода

В данном случае алгоритм оценок показателей дополняется.

Оценка показателей производится единичными экспертами по областям, объединение полученных оценок новым алгоритмом (рис. 5.) позволяет получить уточненные оценки каждой компоненты каждой страты.

Рис. 5. Алгоритм расчета методом решающих матриц с учетом информационных оценок

Для вычисления оценок компонент страты информационных потребностей необходимо

1. Экспертно оценить влияние p_a выделенных потребностей на достижение целей вуза.

2. На основе полученных экспертных оценок рассчитать информационную меру выделенных потребностей

3. Провести процедуру нормирования

4. На основе полученных результатов п.1-3 производится оценка a_j информационных потребностей пользователей по формуле отношения

Для оценки относительной значимости a_ij компонентов информационного уровня или информационных баз (2-я страта) для каждого j-го вида потребностей необходимо:

1. Экспертно оценить p_ij степень влияния компонент информационного слоя (информационных баз) на реализацию информационных потребностей

2. Провести оценку q_ij относительной значимости компонент информационного слоя (информационных баз) информационных потребностей.

3. На основе полученных оценок рассчитать H_b информационную меру.

4. Выполнить процедуру нормирования

5. Рассчитать для каждой j

Для вычисления оценки b_i значимости компонент информационной страты необходимо и выполнить процедуру нормирования

Далее проводится экспертная оценка p_ki степени влияния компонент информационной супермагистрали (технических средств) на реализацию каждой i-ой информационной базы и относительной значимости q_ki компонент уровня технических и программных средств

На основе полученных экспертных оценок вычисляется информационная мера H_g по формуле

Затем проводится процедура нормирования и вычисляется значение относительной значимости b_ki компонент 3-ой страты (технических средств) для каждого i-го вида компонент информационной страты, при этом выполняется условие для каждого значения i

На основе полученных оценок вычисляется значение оценки g_k значимости компонент уровня технических средств.

При этом выполняется условие

Согласно полученному алгоритму, обобщенная модель выглядит следующим образом

=

=

Литература:

1. Денисов А.А. Современные проблемы системного анализа: Информационные основы / А.А. Денисов. – СПб.: изд-во Политехнического ун-та, 2004. – 296 с.

2. Литвак Б.Г. Экспертная информация: Методы получения и анализа / Б. Г. Литвак. – М. : Радио и связь, 1982. – 184 с.

3. Месарович М. Теория иерархических многоуровневых систем / М. Месарович, Д. Мако, , И. Такахара. - М.: Мир, 1973. - 344 с.

4. Месарович М. Общая теория систем: математические основы / М. Месарович, И. Такахара. – М.: Мир, 1978. – 311 с.

5. Волкова В.Н. Информационная инфраструктура как средство управления учебно-научным процессом / В.Н. Волкова, А.А. Ионов, И.В. Репина // Высокие интеллектуальные технологии образования и науки: тезисы докладов III Международной научно-технической конференции. – СПб. : СПбГТУ, 1996. – с. 185-186.

6. Волкова В.Н. Концепция многоуровневой информационной системы и ее реализация на примере вуза / В.Н. Волкова, Ю.А._Голуб // Экономика, статистика, информатика: Вестник УМО, № 1–2, 2009. - С .64–72.

7. Волкова В.Н. Информационная инфраструктура вуза для обеспечения информационных потребностей студентов / В.Н. Волкова, Ю.А._Голуб // Совершенствование подготовки специалистов по направлению «Прикладная информатика» для инновационной экономики: сб. научн. трудов V Междунар. науч.-практич. конф. – М., 2009. – С. 37-41.

8. Голуб Ю.А Информационно поисковая система для обеспечения потребностей студентов/ Ю.А. Голуб // Вестник Экономического научного сообщества студентов и аспирантов №22 // Межвузовский студенческий научный журнал. – СПб.: Изд-во МБИ, 2009, - С.104-118