Программные продукты и системы

На сегодняшний день в различных информационных системах органов государственной власти (ОГВ) России накоплены огромные объемы разнообразных данных о социально-экономическом состоянии государства, его субъектов и другой информации, которая в том или ином виде может потребоваться для нужд государственного управления. Ее основу, разумеется, составляют статистические данные о социально-экономических процессах в развитии общества. Вся информация открывает широкие возможности для разностороннего анализа посредством современных методов и средств обработки данных.

В частности, базы статистических данных информационно-аналитической системы (ИАС) ОГВ можно классифицировать по двум типам:

1)  к документографическим относятся базы данных, в которых единицей хранения является документ (например, таблица, текст и т.д.);

2)  к фактографическим – базы данных, в которых единицей хранения является статистический показатель.

Процесс формирования и ведения информационного фонда на основе статистических баз первого типа менее трудоемок. В такую базу помещаются, как правило, готовые отчеты со статистическими данными, текстовые документы. Для облегчения их использования создается приложение, обеспечивающее поиск необходимых форм по контексту, по заданным темам, а также программное приложение для отслеживания выполнения актуализации отчетов, то есть уточнение и дополнение их новыми данными. Для организации таких баз данных могут быть использованы распространенные программные пакеты, такие как Microsoft Word, Excel и др.

Базы данных второго типа более сложные в проектировании и ведении, но при этом они более удобны для проведения аналитической обработки данных. Программное обеспечение фактографических баз статистических данных может полностью строиться на прикладном программном обеспечении. В этом случае программисты-разработчики создают свою систему управления базами данных. Такой подход в ряде случаев имеет преимущества по временным характеристикам и параметрам использования ресурсов хранения информации. Однако, как правило, нарушается принцип масштабируемости системы, то есть удобных средств интеграции с другими системами, кроме того, возникает полная зависимость от разработчика СУБД. Использование промышленных СУБД лишено этих недостатков, разработка баз данных в промышленных системах имеет хороший сервис, что позволяет достаточно быстро осуществлять разработки при тщательном предварительном информационном проектировании.

Программное обеспечение статистических баз данных ИАС ЛПР строится на унифицированном подходе, включающем:

-   промышленную систему управления базами данных MS SQL Server;

-   прикладное программное обеспечение, реализующее удобный интерфейс проектировщика, администратора и пользователя базы данных. Наиболее применяемым в качестве такого программного обеспечения в настоящее время является использованный в ИАС инструментальный пакет прикладных программ статистика-экономиста ²СТАТЭК². На основе унифицированного подхода к применению программного обеспечения построения статистических баз данных, унификации кодирования на базе общероссийских классификаторов создается система интегрированных информационных ресурсов, в которую входят следующие базы данных:

-   автоматизированный банк классификаторов (АБК);

-   ²Электронный каталог статистических показателей² (КСП);

-   ²Генеральная совокупность объектов статистического наблюдения² (ГС);

-   центральная база статистических данных (ЦБСД);

-   оперативная статистическая база данных;

-   отраслевые статистические базы данных;

-   проблемно-ориентированные базы статистических данных.

Базы данных АБК, ГС и КСП являются основой для интеграции информационных ресурсов и создания унифицированной системы метаданных, которая организована как система совокупности множества физически разных баз данных, объединенных едиными принципами построения информационной (логической) модели, единой метаинформацией.

Единая метаинформация содержит рубрикатор входящих в систему баз данных и описания правил организации доступа к ним пользователей с разграничением их полномочий. При этом каждая физически отдельно созданная база данных включает две основные составляющие: метаданные конкретной базы и фонды данных.

Метаданные представляют собой совокупность информационных массивов, содержащих описание (метаданные) информации, хранящейся в базе данных. Она включает различные справочники и каталоги, задающие технологию организации и ведения баз данных. Фонд данных содержит количественные значения показателей, помещенных в базу данных.

Основными компонентами, закладываемыми в основу моделирования структур баз данных в автоматизированный банк данных, являются объект статистического наблюдения и экономический показатель. В качестве объектов наблюдения выступают как отдельные предприятия, так и агрегированные объекты, к которым относятся отрасли экономики, территории, министерства и ведомства.

Агрегированный объект представляет собой совокупность сгруппированных элементарных объектов на основе некоторых признаков. Базы данных, входящие в систему интегрированных ресурсов, в зависимости от объекта наблюдения делятся на микробазы и макробазы данных. Микробазы содержат информацию по объектам статистического наблюдения. Макробазы данных содержат агрегированные данные, полученные после обработки информации.

Для проектирования, ведения и представления социально-экономической информации пользователям на основе создания микро- и макробаз данных применяется промышленная система управления базами данных, а также пакет прикладных программ ²СТАТЭК². Эта система характеризуется следующими параметрами:

-    эксплуатируется в ЛВС с использованием различных СУБД: MS SQL Server, Access, (ORACLE при развитии);

-    реализована в архитектуре клиент-сервер;

-    интегрирована с программными средствами Word, Excel, SPSS, Access, MicrosoftMap;

-    разработана на объектно-ориентированном языке программирования Power builder 5.0.

Система использует современные средства хранения и анализа статистической информации в виде баз данных, а именно:

1)  концепцию построения баз данных как хранилища данных (data warehouse);

2)  оперативную аналитическую обработку (on-line analytical processing, OLAP);

3)  интеллектуальный анализ данных – ИАД (data mining).

Инструментальная система ²СТАТЭК² базируется на комплексном использовании всех этих направлений.

В основе принятой концепции хранилища данных лежат две основные идеи:

1)  интеграция в едином хранилище данных, описывающих конкретные факты социально-экономических явлений, событий, характеристик объектов статистического наблюдения;

2)  разделение наборов данных и приложений, используемых для оперативной обработки и применяемых для решения задач анализа.

ИАС, создаваемые в расчете на непосредственное использование лицами, принимающими решения (ЛПР), как правило, достаточно просты в  применении, но жестко ограничены в функциональности. Такие системы называются автоматизированными рабочими местами (АРМ) руководителя. Они содержат в себе предопределенные множества запросов и, будучи достаточными для повседневного обзора, зачастую не способны ответить на все вопросы к имеющимся данным, которые могут возникнуть при принятии решений. Внешняя простота статических систем планирования и принятия решений, за которую активно борется большинство заказчиков ИАС, оборачивается потерей гибкости.

Динамические системы, напротив, ориентированы на обработку нерегламентированных запросов аналитиков к данным. Работа аналитиков с этими системами заключается в интерактивной последовательности формирования запросов и изучения их результатов. Динамические системы запросов строятся на основе генератора отчетов с использованием стандартных средств аналитической обработки пакетов типа SAS, SPSS, технологии OLAP. Оперативная аналитическая обработка данных по технологии OLAP обеспечивает многомерный статистический анализ, то есть представление анализируемых фактов как функций от большого числа характеризующих их параметров. Именно этот подход и принят авторами.

Особенно подвержено влиянию новых информационных технологий предоставление информации. Все большее распространение получает электронный вид предоставления информации пользователям различными способами, каждый из которых определяется в зависимости от потребностей пользователей. К ним относятся предоставление информации на магнитных носителях; организация удаленного доступа пользователя к базе данных; рассылка абонентам в их почтовые ящики информации для обновления их собственных баз данных; обслуживание пользователей через сеть Internet и др. Все перечисленные способы электронного распространения статистической информации внедрены и используются в системе государственного управления.

Таким образом, применение современных методов автоматизации и новейших информационных технологий оказывает влияние не только на все этапы технологического процесса разработки статистической информации (от проектирования формы статистического наблюдения до предоставления статистических данных пользователю), но и на условия модернизации системы, которая осуществляется одновременно по трем направлениям: техническое переоснащение, применение новых системных программных средств, промышленных программ, а также изменение прикладного программного обеспечения. Процесс модернизации информационных технологий позволяет качественно изменить многие этапы работы, предоставив аналитикам инструмент непосредственного контакта с информационными массивами и возможность применения мощных средств редактирования, аналитической обработки и т.д.

Структура ИАС ЛПР имеет пять уровней анализа данных: общегосударственный; федеральных округов; региональный (субъектов РФ); муниципальный; корпоративный (включающий уровень крупнейших промышленных предприятий РФ).

ИАС ЛПР запроектирована так, чтобы иметь возможность получить, кроме имеющейся в своем хранилище данных информации, любые интересующие ЛПР сведения из других развитых систем ОГВ, включить в себя при необходимости различные ГИС, СППР, экспертные и интеллектуальные информационные системы.

Подсистемы и программные модули ИАС ЛПР по социально-экономическим направлениям развития государства призваны способствовать улучшению системы подготовки принятия решений по стратегическим направлениям государственного регулирования в современной России.

Приведем технические характеристики, методические принципы, этапы создания и алгоритмы функционирования одной из подсистем ИАС ЛПР – программного модуля поддержки принятия решений в области мониторинга, анализа и прогнозирования социально-экономического развития регионов.

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.

Автоматизация нацелена на повышение оперативности решения управленческих задач за счет создания аналитической базы данных социально-экономических показателей, а также на обеспечение органов государственной власти регионов (субъектов) Российской Федерации оперативной, актуальной аналитической и прогнозной информацией для обоснования управленческих решений по текущему и перспективному планированию и регулированию социально-экономических процессов в конкретных регионах.

При использовании данной подсистемы ЛПР может получить эффективный инструмент проведения мониторинга, анализа и прогнозирования социально-экономического развития регионов РФ, все данные по которым представляются в табличном и графическом виде, призванном обеспечить централизованный сбор, хранение, обновление, структуризацию, систематизацию, интеграцию, обработку и консолидированный анализ многообразных данных социально-экономических показателей любого региона России.

Результатом внедрения подсистемы, в частности, будет централизованный информационный ресурс социально-экономических показателей по регионам РФ, дающий возможность выявления и анализа проблем региона, усиления контроля динамики социально-экономической обстановки в регионе, а также повышения эффективности процессов принятия решений за счет сокращения времени на получение необходимых и достоверных данных.

Целью данной подсистемы является создание единой картины социально-экономической ситуации и тенденций развития регионов (субъектов РФ), а также улучшение информационного обеспечения процесса принятия решений ЛПР по социально-экономическому развитию государства.

Подсистема решает такие задачи, как:

·     анализ сложившихся информационно-аналитических систем поддержки принятия управленческих решений;

·     разработка программного обеспечения для реализации автоматизированного ввода, хранения, обработки, анализа, прогноза макроэкономических статистических показателей;

·     создание хранилища данных макроэкономических показателей социально-экономического развития регионов.

Для хранения статистических данных должна быть выбрана база данных с надежной и высокопроизводительной СУБД, работающей по технологии клиент-сервер и поддерживающей любые современные технологии хранения, обработки и доступа к данным.

Возможности программного обеспечения:

-    ввод и редактирование статистических данных в хранилище данных,

-    закачка данных из MS Excel (таблицы установленной формы, в которой уже есть часть информации),

-    предоставление выбора статистических показателей, просмотр данных по показателям в различных разрезах (по времени, по территориям) и в различном виде (таблицы, кубы – кросс-таблицы, сводные таблицы – графики), сведение на одном графике данных разных регионов для выбранного временного интервала, а также прогнозирование изменений (с выявлением тенденций) макроэкономических показателей для выбранных регионов с течением времени.

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.

В качестве СУБД выбрана MS SQL server 2000. Структура базы данных должна обеспечивать объединение данных любого качества и объема, минимизацию времени обработки информации, эффективный доступ к данным в различных режимах функционирования.

ИАС анализа социально-экономического развития государства запроектирована так, чтобы любые ее подсистемы отвечали принципам: расширяемости; модульности построения; необходимой автономии отдельных подсистем и их баз данных; возможной коррекции функциональной части и др.

Структура базы данных макроэкономических показателей Российской Федерации образована следующим перечнем основных макроэкономических статистических показателей и их группировками (13 групп по следующим разделам): население; труд; уровень жизни населения и социальная сфера; валовой региональный продукт; предприятия и организации; промышленность; сельское хозяйство; строительство; транспорт и связь; торговля и услуги населению; финансы; инвестиции; цены.

Основными метаданными для БД служит справочник показателей, где хранится информация о полном наименовании показателя, названии таблицы, в которой хранится показатель, код группы, к которой относится показатель, имеет ли показатель подпоказатели, код единицы из- мерения показателя, периодичность представления показателя и поле с комментарием для показателя.

Состав справочников: федеральные округа, регионы, группы (разделы) показателей, единицы измерения, справочник годов, по которым представлены данные, справочник важнейших видов промышленной продукции по регионам, справочник возможных измерений показателей.

Для каждого показателя создана отдельная таблица. В таблице на каждое измерение показателя заводится поле с идентификатором из соответствующего справочника и поле для значения показателя. Так как в основной массе показатели ранжируются по времени и по регионам, то обычно таблица содержит три поля – идентификатор региона, идентификатор года и поле для хранения значения показателя. Некоторые показатели представляют собой группу из подпоказателей, тогда они объединены в одну таблицу, так как вместе их удобней хранить и осуществлять к ним доступ. В таких таблицах добавлен еще один столбец с идентификатором подпоказателя, для хранения перечней подпоказателей заведены дополнительные таблицы-справочники.

В уже работающей базе для добавления показателя нужно прибавить строку с описанием показателя в справочник показателей и создать новую таблицу для хранения значений показателя.

Этапы создания ИАС ЛПР в целом или отдельных подсистем в основном зависят от целей и задач, которые ставят перед работниками ЛПР. В любом случае состав баз данных является в целом достаточным для нормальной работы ЛПР по социально-экономическому развитию государства.

Функциональная часть системы для достижения провозглашенных в концепции подготовки принятия решений по социально-экономическому развитию государства немыслима без создания подсистемы государственной статистической информации (этап 1) и подсистемы комплексного управления природными ресурсами (этап 2). Проектирование и внедрение остальных подсистем ИАС ЛПР может быть разбито на любое число этапов в произвольном порядке, что не сможет препятствовать решению основной ее задачи – осуществлению мониторинга, анализа и прогнозирования основных направлений социально-экономического развития государства.