Giáo trình Phân tích và thiết kế hệ thống - Phan Huy Khánh
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
GIÁO TRÌNH
PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ
HỆ THỐNG
PGS.TS. PHAN HUY KHÁNH
$
$
$
$
ĐÀ NẴNG 8/2001
1
Mở đầu
Trong lĩnh vực ứng dụng công nghệ thông tin, nếu như trước đây không lâu, máy
tính điện tử (MTĐT) còn đóng vai trò của người làm công (taskmaster) thì hiện
nay, MTĐT đã trở thành công cụ (tool) cần thiết cho hầu hết các lĩnh vực hoạt
động của một quốc gia. Trong tương lai không xa của thiên niên kỷ mới này,
MTĐT sẽ trở thành người bạn đồng hành (companion) không thể thiếu của mỗi
con người trong liên lạc, giao tiếp và việc làm hàng ngày.
Ở Việt Nam, MTĐT, chủ yếu là máy vi tính (PC − Personal Computer) đã và
đang xuất hiện ngày càng nhiều trong các xí nghiệp, doanh nghiệp, các cơ quan
hành chính xã hội..., ngày càng thâm nhập vào hầu khắp các mặt hoạt động của
nền kinh tế quốc dân. Tuy nhiên, MTĐT chỉ mới phục vụ công việc văn phòng
như soạn thảo văn bản là chính mà chưa thực sự đóng vai trò chủ đạo giúp con
người trong các lĩnh vực quản lý, tự động hoá để tăng năng suất lao động.
Một trong những nguyên nhân chính là Việt Nam còn thiếu rất nhiều những nhà
phân tích (analyste). Đó là những chuyên gia tin học có thể phân tích (tìm hiểu, khảo
sát...) sự hoạt động của các xí nghiệp, doanh nghiệp, các tổ chức hành chính xã hội...
để thiết kế các hệ thống Tin học phục vụ công tác quản lý trong mọi lĩnh vực.
Môn học «Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống thông tin »
(Information Systems Analysis and Design Methods), hay gọn hơn, « Phân tích và
thiết kế hệ thống », đóng vai trò quan trọng trong quá trình đào tạo những
cán bộ phân tích nói trên.
2
CHƯƠNG 1
Khái niệm về hệ thống thông tin quản lý
I. Khái niệm về hệ thống
I.1.Định nghĩa hệ thống
Thuật ngữ hệ thống (system) là một khái niệm rộng và được định nghĩa rất nhiều cách khác
nhau. Trong cuộc sống hàng ngày, con người tiếp xúc với những hiện tượng, những sự kiện,
những hoạt động..., tất cả đều nhắc tới, hoặc liên quan tới thuật ngữ hệ thống.
Ví dụ :
1. Hệ thống nước sinh hoạt ở thành phố, hệ thống điện lưới, hệ thống dịch vụ mua bán
hàng, hệ thống điện thoại, hệ thống nhà ở...
2. Hệ thống xã hội, hệ thống tổ chức, hệ thống tư tưởng, hệ thống chính trị, hệ thống kinh
tế, hệ thống xí nghiệp, hệ thống đường sắt...
3. Hệ thống thiên nhiên, hệ thống thần kinh, hệ thống triết học, hệ thống máy tính, hệ
thống thông tin...
Có nhiều định nghĩa về hệ thống :
Từ điển Tiếng Việt 1997 định nghĩa hệ thống :
Tập hợp nhiều yếu tố, đơn vị cùng loại hoặc cùng chức năng, có quan hệ hoặc liên hệ với
nhau chặt chẽ, làm thành một thể thống nhất
Tập hợp những tư tưởng, những nguyên tắc, quy tắc liên kết với nhau một cách logic, làm
thành một thể thống nhất
Từ điển Larousse 1995 định nghĩa hệ thống là :
Tập hợp có thứ tự của những tư tưởng khoa học hay triết học
Tập hợp các cơ quan hay các cấu tạo có cùng bản chất cùng chức năng
Tập hợp các thành phần được xác định bởi những quan hệ qua lại giữa chúng
V.v...
Tuy nhiên, định nghĩa hệ thống như một tập hợp các phần tử tác động qua lại lẫn nhau là
phổ biến nhất.. Hệ thống còn bao hàm ý nghĩa về kế hoạch, phương pháp, tổ chức các đối
tượng một cách có trật tự để tạo thành một chỉnh thể.
Với mỗi hệ thống, một tính chất vượt trội lên tất cả được gọi là “tính trồi” (emergence) mà
khi một phần tử nào đó đứng riêng sẽ không thể có được. Tính trồi là một trong những hình
thức biểu hiện của nguyên lý biện chứng : “những sự thay đổi về lượng dẫn đến những sự thay
đổi về chất”.
Như vậy đối nghịch với hệ thống là sự hỗn loạn (chaos), là trạng thái mà mọi phần tử
không tuân theo một quy luật nào. Một cách tổng quát :
3
Hệ thống là tập hợp các phần tử hay đối tượng (M) trên đó thực hiện một hay nhiều quan
hệ (R) cho trước với những tính chất (P) nhất định.
Từ định nghĩa sau, có thể phân loại hệ thống theo nhiều cách khác nhau theo tính chất P,
các quan hệ R và các đối tượng M.
I.2.Tính chất của hệ thống
Một hệ thống thường có ba tính chất cơ bản :
Tính chất 1 :
Mối quan hệ giữa các phần tử có tính tác động qua lại ảnh hưởng với nhau
Tính chất 2 :
Mọi sự thay đổi về lượng hay vế chất của một phần tử nào đó đều làm ảnh hưởng tới phần
tử khác của hệ thống. Ngược lại, mọi sự thay đổi về lượng hay vế chất của hệ thống đều có thể
làm ảnh hưởng đến các phần tử của hệ thống đó
Tính chất 3 :
Khi sắp xếp các phần tử của hệ thống theo một cách nào đó, hệ thống sẽ có tính trồi, đó là
khả năng mà một phần tử đứng riêng sẽ không thể tạo ra được
I.3.Các thành phần cơ bản của hệ thống
Một hệ thống có thể được biểu diễn bởi nhiều thành phần, gồm :
1. Các phần tử
2. Môi trường của hệ thống
3. Các đầu vào và đầu ra
4. Trạng thái và hành vi
5. Cấu trúc
6. Mục tiêu
Hình dưới đây mô tả các thành phần của một hệ thống.
Môi trường
Đầu vào
Trạng thái, hành vi
Cấu trúc của hệ thống
Quá trình biến đổi
Đầu
Mục tiêu
Phần tử
Hình 1.1 Các thành phần của hệ thống
2
a) Phần tử của hệ thống
Phần tử là thành phần nhỏ nhất, có tính độc lập tương đối. Mỗi phần tử đều có những
thuộc tính riêng và có thể được biểu diễn bởi một biến số (hay đại lượng biến thiên). Để hiểu
về một hệ thống cần phải biết trạng thái của các phần tử và mối liên hệ giữa chúng.
b) Môi trường của hệ thống
Môi trường của hệ thống là những gì nằm ngoài hệ thống nhưng liên quan đến việc thực
hiện mục tiêu của hệ thống. Giữa hệ thống và môi trường có các tác động tương hỗ và những
ranh giới. Nghiên cứu hệ thống kèm theo việc nghiên cứu môi trường. Những yếu tố bất lợi
của môi trường làm ảnh hưởng đến việc thực hiện mục tiêu của hệ thống được gọi là nhiễu.
c) Đầu vào và đầu ra của hệ thống
Đầu vào là bất kỳ những gi mà môi trường có thể tác động vào hệ thống. Đầu ra là bất kỳ
những gi mà hệ thống có thể tác động trở lại môi trường. Để làm tăng hiệu quả hoạt động của
hệ thống, cần thoả mãn ba yếu tố :
Chọn đầu vào và đầu ra hợp lý trong những điều kiện cụ thể
Thời gian biến đổi đầu vào thành đầu ra hợp lý
Hình thức hay phương pháp biến đổi hợp lý
d) Trạng thái của hệ thống
Giả sử các phần tử của hệ thống được biểu diễn bởi các biến q , q , ..., q , và hệ thống
1
2
n
được biểu diễn bởi vectơ Q :
Q = (q , q , ..., q )
1
2
n
Các biến q , i = 1..n, thay đổi theo thới gian :
i
q = q (t)
i
i
Khi đó trạng thái của hệ thống được biểu diễn bởi giá trị Q là bộ giá trị của các biến tại một
thời điểm t :
Q(t) = (q (t), q (t), ..., q (t))
1
2
n
Tại thời điểm t = 0 là trạng thái ban đầu của hệ thống. Khi t biến thiên, vectơ hàm Q(t) xác
định quỹ đạo hành vi của hệ thống.
Nếu tồn tại một số biến không thay đổi, hay thay đổi không đáng kể trong khoảng thới gian
đang xét, thì những biến đó được gọi là các tham số của hệ thống và được ký hiệu bởi một
vectơ :
a = (a , a , ..., a )
1
2
k
Khi đó, quỹ đạo hành vi của hệ thống Q là vectơ hàm hai biến Q = Q(a, t).
I.3.2.Hành vi của hệ thống
Hành vi của hệ thống là tập hợp các đầu ra có thể của hệ thống trong một khoảng thới gian
xác định. Khi hệ thống là đóng, có nghĩa hệ thống tách biệt với môi trường bên ngoài, các phần
tử không biến đổi theo thới gian, khi đó hành vi của hệ thống được xác định bởi trạng thái ban
đầu. Hành vi của hệ thống sẽ thay đổi khi các phần tử và mối liên hệ giữa chúng thay đổi, khi
đó vectơ hàm Q(t) được xác định như sau :
Q(t) = f(Q(0), a, t)
Bây giờ xét tác động qua lại giữa hệ thống và môi trường, gọi X(t) là các biến đầu vào theo
thới gian, hành vi của hệ thống được mô tả bởi hệ thức :
3
Q(t) = y(Q(0), X(t), a)
Trạng thái của đầu ra được mô tả bởi hệ thức :
Y(t) = F(Q(0), X(t), a)
Trong đó X = (X , X , ..., X ) là biến đầu vào, Y = (Y , Y , ..., Y ) là biến đầu ra.
1
2
n
1
2
m
I.3.3.Mục tiêu của hệ thống
Là trạng thái mong đợi, cần đạt được của hệ thống sau một khoảng thới gian hoặc tại một
thời điểm mhất định nào đó.
Bên trong hệ thống, mỗi phần tử cũng có mục tiêu riêng. Những mục tiêu riêng có thể
thống nhất hoặc không thống nhất với mục tiêu chung của hệ thống.
I.3.4.Cấu trúc của hệ thống
Cấu trúc là yếu tố bất biến của hệ thống, liên quan đến hình thức tổ chức hệ thống. Đó là
cách sắp đặt bố trí hay ghép các phần tử và cách xác định mối quan hệ giữa chúng theo một
dấu hiệu hay tiêu chuẩn nào đó.
Có nhiều cách tổ chức hệ thống khác nhau. Về cơ bản, có 3 cách ghép là ghép nối tiếp,
ghép song song và ghép có mối liên hệ ngược.
a) Ghép nối tiếp
Ghép nối tiếp là đầu vào của phần tử này là đầu ra của phần tử kia và ngược lại.
2
1
2
1
Hình 1.2 Ghép nối tiếp các phần tử
Phương pháp ghép nối tiếp đơn giản, rõ ràng nhưng độ tin cậy kém. Khi số lượng phần tử
tăng lên thì độ tin cậy giảm xuống. Hệ thống chỉ làm việc tốt khi tất cả các phần tử đềulàm việc
tốt.
b) Ghép song song
Là cách ghép mà đầu vào của một phần hay toàn bộ các phần tử cùng chung một biến số
vào mà đầu ra của chúng lại là đầu vào của một phần hay nhiều phần tử khác của hệ thống.
4
1
2
3
1
N
N-1
Hình 1 .3 Ghép song song các phần tử
Phương pháp ghép song song có độ tin cậy cao vì hệ thống chỉ ngừng trệ khi toàn bộ các
phần tử ngừng trệ. Tuy nhiên cách ghép nối này làm tăng mối quan hệ cho nên tính phức tạp
của hệ thống cũng tăng lên.
c) Ghép có mối liên hệ ngược
Ghép có mối liên hệ ngược là một dạng kết hợp các phần tử. Trong cách ghép này, đầu ra
của một phần tử lại có thể là đầu vào của chính phần tử đó, được thực hiện trực tiếp hay thông
qua những phần tử khác của hệ thống.
3
1
2
Hình 1.4 Ghép có mối liên hệ ngược
Liên hệ ngược dương làm tăng thêm tác động tích cực của đầu vào, trái lại, liên hệ ngược
âm sẽ làm giảm tính tích cực của đầu vào.
I.4.Phân loại hệ thống
Lý thuyết hệ thống chia ra nhiều loại hệ thống như sau :
1. Hệ thống con hay phân hệ (hệ thống thứ yếu)
2. Hệ thống lớn
3. Hệ thống đóng và hệ thống mở
4. Hệ thống tĩnh và hệ thống động
5. Hệ thống trừu tượng và hệ thống cụ thể
6. Hệ thống bảo trì trạng thái
7. Hệ thống có chủ định
8. Những hệ thống tìm kiếm mục tiêu đa dạng
5
I.5.Nghiên cứu lý thuyết hệ thống
I.5.1.Lý thuyết tổng quát về hệ thống
Lý thuyết tổng quát tiếp cận hệ thống bởi 9 mức độ hay trình độ tăng dần theo độ phức tạp
và tính trừu tượng hoá.
Mức 1 Là mức tĩnh, mức của những nền tảng. Sự nghiên cứu chính xác mức này là cơ sở của
các mức sau cao hơn.
Mức 2 Là mức của hệ thống đơn giản bằng cách xem những đối tượng tĩnh là động, giống
như cơ cấu hoạt động của đồng hồ.
Mức 3 Hệ thống được đua vào các cơ chế kiểm soát hay điều khiển giống như cơ chế của
máy điều hoà nhiệt độ. Lúc này hệ thống không có tính chất quân bình ổn định mà có
sự chuyển giao và tiếp nhận của thông tin.
Mức 4 Hệ thống được xem là mở và ở trạng thái bảo toàn, còn được gọi là trình độ của tế
bào.
Mức 5 Là trình độ xã hội phát sinh ở mức độ thực vật, có tính phát triển nhưng chưa có tính
thực tiễn.
Mức 6 Là trình độ thế giới động vật có đặc tính di động và khả năng tiếp nhận với sự hoạt
động của hệ thống thần kinh.
Mức 7 Là trình độ con người có ý thức, mang tính cá biệt. Mức độ này gắn liền với khả năng
trao đổi ngôn ngữ và sử dụng ký hiệu, vượt lên khỏi giới động vật thuần tuý.
Mức 8 Là trình độ tổ chức xã hội với sự hoạt động phong phú của khoa học nghệ thuật và
tình cảm con người.
Mức 9 Là trình độ của hệ thống tổ chức bậc cao, mang tính phát triển và thích nghi với môi
trường.
I.5.2.Quan điểm nghiên cứu hệ thống
Nghiên cứu hệ thống phải dựa trên nền tảng khoa học, hiện thực và có hiệu quả. Đó là
phải :
Tôn trọng mối quan hệ biện chứng giữa vật chất và ý thức.
Thừa nhận các hiện tượng luôn có sự tác động qua lại và chi phối lẫn nhau.
Thừa nhận các sự vật luôn luôn biến đổi không ngừng.
Các sự vật hiện tượng phát triển nhờ động lực nội tại của chúng.
Người ta thường sử dụng 3 phương pháp :
Phương pháp mô hình hoá.
Phương pháp hộp đen.
Phương pháp tiếp cận (phân tích).
a) Phương pháp mô hình hoá
Phương pháp này đòi hỏi phải biết cả ba yếu tố là đầu vào, đầu ra và cấu trúc của hệ
thống. Ưu điểm là dễ thực hiện, thới gian nghiên cứu ngắn và chi phí thấp. Nhược điểm là dễ
gây hiểu sai và ngộ nhận, từ đó dẫn đến bảo thủ và cố chấp.
b) Phương pháp hộp đen
6
Phương pháp được sử dụng khi biết đầu vào và đầu ra nhưng chưa biết cấu trúc bên trong
của hệ thống. Quá trình nghiên cứu xác định mối quan hệ giữa đầu vào và đầu ra để tìm ra
những quy luật hoạt động hay những cấu trúc hành vi của hệ thống.
Các bước nghiên cứu như sau :
Quan sát những yếu tố đầu vào X và ghi nhận những yếu tố của đầu ra Y.
Từ các cặp trạng thái (X, Y) tìm ra những quy luật hay những cấu trúc có thể có của hệ
thống.
Tiến hành kiểm tra mặt thực tiễn của những cấu trúc giả định để từng bước hoàn thiện.
Chỉnh lý sử đổi các kết quả, hoàn thiện cấu trúc và đem vào áp dụng thực tiễn.
c) Phương pháp tiếp cận hay phân tích hệ thống
Phương pháp được sử dụng khi không biết gì về hệ thống, chỉ biết được mục tiêu của hệ
thống mà thôi. Người ta chia hệ thống ra thành các hệ thống con có mối liên hệ ràng buộc lẫn
nhau, từ đó tìm ra quy luật hoạt động của các hệ thống con để khái quát lên thành quy luật hoạt
động của cả hệ thống.
Tư tưởng chủ đạo của phương pháp gồm 3 yếu tố :
Cái gì cần khảo sát và nghiên cứu ?
Phải giải quyết những vấn đề gì (phải làm thế nào ?)
Hệ thống làm việc như thế nào ?
Những đòi hỏi của phương pháp :
Chọn lựa kỹ lưỡng tiêu chuẩn, cách thức phân chia hệ thống ban đầu thành các hệ thống
con
Chú ý tính trồi của hệ thống, không để làm lu mờ hoặc làm mất đi.
Xác định rõ các mối quan hệ khi phân chia vì mỗi hệ thống con lại có thể tiếp tục được
phân chia thành các phân hệ nhỏ hơn.
Nghiên cứu hệ thống trong mối tương quan giữa hệ thống với môi trường theo quan điểm
hệ thống là mở.
Quan sát hệ thống dưới nhiều góc độ để tìm ra những khía cạnh khác nhau của cơ cấu và
hành vi của hệ thống.
Phương pháp phân tích hệ thống hay được sử dụng để nghiên cứu các hệ thống phức tạp.
Để triển khai được phương pháp, đòi hỏi người phân tích phải có những trình độ hiểu biết và
kiến thức nhất định, biết chủ động sáng tạo.
7
II. Xí nghiệp và vai trò của xí nghiệp trong nền kinh tế
II.1.Xí nghiệp và các tổ chức bên trong
Trong quản lý kinh tế, các xí nghiệp (XN) là những đơn vị có cơ cấu cơ bản trong hệ thống
sản xuất vật chất. Hoạt động hiệu quả của XN có vai trò thúc đẩy nhịp độ phát triển của nền
kinh tế quốc dân. Sơ đồ tổng quát dưới đây thể hiện chu trình kinh tế của XN với một số tác
nhân bên ngoài XN :
Của cải và dịch vụ
Thanh toán
Thu nhập
Hộ, cá nhân
Của cải, dịch vụ
Xí nghiệp
Thanh toán
cho vay
Hưu,
Thuế,
Tín dụng, gửi tiết kiệm
Các cơ quan
Tài chính
đóng
Hưu, cho vay
góp
Tín dụng,
gửi tiết kiệm
Tín dụng công cộng
Hưu, kinh phí
Cơ quan
Chính quyền
Lương và phụ cấp xã hội
Thuế và đóng góp xã hội
Trợ cấp
Hình 1.5 Chu trình kinh tế của xí nghiệp
Các XN là những hệ thống được tổ chức sắp xếp theo đặc thù về chuyên môn kỹ thuật,
công nghệ... Cách tổ chức của XN quyết định phạm vi hoạt động, các mục tiêu và chức năng
của XN, tạo ra cho nó tính tự quản về tổ chức trong một cơ cấu phân cấp (theo ngành, theo
Bộ...).
Các yếu tố sản xuất (chỗ làm việc, dây chuyền công nghệ, xưởng, phân xưởng...) và các
yếu tố phụ trợ (kho tàng, phòng thí nghiệm...) được tổ chức theo những tiêu chuẩn riêng làm
phong phú đa dạng hệ thống sản xuất nhưng cũng phản ánh tính đồng nhất của các XN. Đó là
một mục tiêu và cùng nằm trong một cơ cấu quản lý.
Những tác nhân bên ngoài của XN là các nhà thầu, các XN khác, các đại lý, cơ quan chính
quyền, các cơ sở tài chính trung gian, các khách hàng trực tiếp... tạo thành một môi trường của
XN. Môi trường tác động tương hỗ với sự hoạt động bên trong của XN. Căn cứ vào sự hoạt
động trao đổi này, mỗi XN đều có những quyết định mang tính chiến lược về sản xuất, tài
chính, thương mại...
Thông thường, XN được tổ chức phân cấp theo chức năng sản xuất, kinh doanh hoặc vị trí
địa lý thành các đơn vị, phòng ban, phân xưởng...
Các lĩnh vực quản lý (quản lý tài chính kế toán, quản lý thương mại, quản lý sản xuất...)
được đặt lên phía trên của hệ thống các đơn vị này.
Mỗi đơn vị lại được phân ra thành các bộ phận nhỏ hơn. Ví dụ phòng Kế toán-Tài chính có
thể gồm các bộ phận kế toán công nợ, kế toán vật tư, kế toán tài sản cố định và thiết bị...
8
II.1.1.Liên hệ giữa xí nghiệp với môi trường
XN tạo thành một hệ thống mở (open system) đối với môi trường. Các phần tử trong hệ
thống (nguồn nhân lực, vật chất...) một mặt tương tác với nhau, một mặt tương tác với bên
ngoài (cung ứng vật tư, buôn bán...). Các XN là những hệ thống sống và phát triển, vì vậy mặt
động là cơ bản.
Tập hợp gồm XN và môi trường tạo thành một siêu hệ thống (meta-system) được chỉ ra
như hình dưới đây :
Thanh toán chi phí
Thanh toán
Nhà cung cấp
Ngân hàng
Dịch vụ
Nguyên nhiên
tài chính
liệu, dịch vụ
Thanh toán
Thanh toán
Bán thành phẩm
Cơ quan
Chính quyền
Nhà gia
công
Xí nghiệp
Dịch vụ
Thanh toán
Thanh toán
Sản phẩm
cuối cùng
Sản phẩm
cuối cùng
Thanh toán
Đại lý
Khách hàng
Sản phẩm cuối cùng
Hình 1.6 Xí nghiệp và môi trường kinh tế trực tiếp của xí nghiệp
II.1.2.Phân tích các liên hệ với môi trường
Mối liên hệ giữa XN và môi trường được biểu diễn bởi các dòng (flux). Các dòng đi từ bên
ngoài vào XN và đi từ XN ra lại môi trường. Lại có các dòng tồn tại bên trong XN. Có 4 loại
dòng :
Dòng của cải (nguyên liệu, nhiên liệu, sản phẩm cuối cùng)
Dòng dịch vụ (cho vay tiền, tư vấn, bảo trì...)
Dòng tiền tệ (thanh toán với khách hàng hoặc với người cung cấp vật tư)
Dòng thông tin (ghi chép, thông báo, quảng cáo...)
Tập hợp các dòng xuất phát từ các quyết định của XN. Ví dụ :
- Tiếp nhận nguyên vật liệu để sản xuất sau khi phòng Vật tư thảo đơn đặt hàng và được
ban giám đốc thông qua.
- Thanh toán khách hàng sau khi gửi sản phẩm + hoá đơn giao hàng, v.v...
Tập hợp các đơn vị trao đổi với nhau thông qua các dòng thông tin và dòng của cải vật chất
nhằm đáp ứng các nhu cầu của XN.
9
Bốn loại dòng nói trên được biểu diễn như sau :
XÍ NGHIỆP
Nguyên nhiên liệu
Nguyên nhiên liệu
Cung ứng
Sản xuất
vật tư
Phiếu liên hệ nội bộ
Phiếu giao hàng
Công văn
thư tín
Phiếu giao hàng đã xác nhận
Làm việc với
Sở Tài chính
Hoá đơn
cung cấp hàng
Kế toán
cung cấp hàng
Kinh doanh
Hoá đơn
cung cấp
hàng
Xác nhận
Tài khoản
Thanh toán
sec, tiền mặt...
của Sở Tài chính
Dòng phục vụ
Dòng thông tin
Tiền tệ + thông tin
Dòng của cải vật chất
Hình 1.7 Xí nghiệp liên hệ với môi trường bởi bốn loại dòng
Sự tồn tại dòng của cải vật chất dẫn đến sự có mặt, ở đầu dòng và cuối dòng, các dòng
thông tin hình thức hoặc phi hình thức.
Ví dụ tại nhà máy bia-nước ngọt Đà nẵng, dòng vật chất là các loại chai do nhà máy thuỷ
tinh Hoà khánh cung cấp, ta sẽ gặp những dòng thông tin sau :
Không chính thức : trao đổi điện thoại hoặc bằng miệng...
Chính thức : thư, fax báo giá hoặc các phiếu đặt hàng, giao nhận hàng...
Nghiên cứu hoạt động của các dòng có vai trò quan trọng trong việc thể hiện cấu trúc ba hệ
thống của XN : hệ thống quyết định, hệ thống tác nghiệp và hệ thống thông tin.
II.2.Hệ thốnglà tổ chức xí nghiệp
Sử dụng phương pháp của K.Boulding để tiếp cận hệ thống là tổ chức XN bằng cách khảo
sát các loại dòng để lầm rõ các tương tác bên trong một hệ thống và tương tác của hệ thống với
môi trường.
Theo K.Boulding, có 9 mức để tiếp cận hệ thống :
Mức 1
Bắt đầu, người ta xem xét một đối tượng nào đó như là tĩnh, độc lập với tất cả các
đối tượng khác. Ví dụ : xem xét đối tượng là bia chai, giả sử có mã là 2453 trong
danh mục các sản phẩm.
Mức 2
Mức 3
Mức 4
Đối tượng được xem như là động, chẵng hạn đối tượng xuất hiện trong đơn đặt
hàng của một đại lý nào đó.
Người ta đưa vào các hiện tượng điều tiết : đơn đặt hàng chỉ được giải quyết đúng
thời hạn khách hàng đề nghị nếu như kế hoạch sản xuất tại XN đảm bảo được.
Xem xét các thông tin liên quan đến đối tượng. Ví dụ về tình trạng dự trữ trong kho
hàng, về tính chất của khách hàng sẽ phục vụ (có giả tiền đúng kỳ hạn không,
v.v...).
10
Mức 5
Mức 6
Xuất hiện khái niệm quyết định và khái niệm ghi nhớ : đơn đặt hàng có được chấp
nhận không ?
Không thể quyết định một cách ngẫu nhiên, phải căn cứ tình hình thực tại cũng như
trong quá khứ đã ghi nhớ. Mục đích là vừa đảm bảo tính kinh tế của XN, vừa làm
hài lòng khách hàng.
Mức 7
Giai đoạn làm rõ (xem hình dưới đây), gồm các yếu tố :
• Cấu trúc ba hệ thống : hệ thống quyết định (decision system), hệ thống thông tin
(information system) và hệ thống tác nghiệp (operation system).
• Sự tương tác cần thiết giữa các hệ thống.
• Tính quan trọng của hệ thống thông tin :
Giữ thông tin của hai hệ thống kia và của môi trường.
Băng truyền giữa hai hệ thống kia và của môi trường.
Mức 8, 9 Tính đến sự phức tạp của hệ thống bằng cách xem xét :
• Tính độc lập của quyết định : hệ thống quyết định được phân chia
thành hệ thống mệnh lệnh và hệ thống tổ chức.
• Khả năng của hệ thống quyết định đối với các dự án, tự điều chỉnh
(khi kho nguyên liệu cạn đến mức báo động...).
Ví dụ :
Mức dự trữ nguyên liệu (men bia) đã cạn
đến mức báo động
Kho
Phòng Kinh doanh
Dự kiến khách hàng tiêu thụ
nhiều bia trong tháng tới
Phải mua nguyên liệu
để nhập vào kho ngay
Các thông tin khác về tình
trạng sản xuất
Thông tin của nơi
cung cấp nguyên liệu
Hệ thống tác nghiệp
Hệ thống thông tin
Hệ thống quyết định
Hình 1.8 Tiếp cận và làm rõ cấu trúc ba hệ thống của xí nghiệp
II.3.Ba hệ thống của một tổ chức xí nghiệp
Người ta quan niệm XN được tạo thành từ ba hệ thống con : hệ thống tác nghiệp, hệ thống
quyết định (hay hệ thống lãnh đạo) và hệ thống thông tin :
Hệ thống
thông tin
Hệ thống
tác nghiệp
Hệ thống
quyết định
Hình 1.9 Cấu trúc ba hệ thống của xí nghiệp
11
a) Hệ thống tác nghiệp
Hệ thống tác nghiệp liên quan đến mọi hoạt động sản xuất, tìm kiếm khách hàng mới.
nhằm đạt được mục tiêu do hệ thống quyết định đưa ra. Hệ thống tác nghiệp gồm các nhân lực
và phương tiện (máy móc, thiết bị, dây chuyền công nghệ...) có tác động tương hỗ với nhau để
đáp ứng mục tiêu.
b) Hệ thống quyết định
Hệ thống quyết định ảnh hưởng đến mọi hình thức quản lý XN, có tính chiến lược và tính
chiến thuật. Tính chiến lược có tầm vực dài hạn hoặc trung hạn, thể hiện phương sách cải tiến
sản xuất : thay đổi mẫu mã, nâng cao chất lượng nhưng lại hạ giá thành sản phẩm, tăng cường
thị trường tiêu thụ của XN. Tính chiến thuật có tầm vực ngắn hạn, thể hiện ở các giải pháp tác
nghiệp thường ngày, với mục đích nhằm thay đổi cách sử dụng thiết bị, nghiên cứu đáp ứng thị
hiếu khách hàng, tiếp thị sản phẩm, v.v...
Hệ thống xí nghiệp
Hệ thống
quyết định
Hệ thống
thông tin
Môi trường
Hệ thống
Dòng vật chất/dịch vụ
tác nghiệp
Hình 1. 10 Cách thể hiện khác c ấu trúc ba hệ thống của tổ chức XN
c) Hệ thống thông tin (HT3)
HT3 triển khai mối liên hệ giữa hệ thống tác nghiệp và hệ thống quyết định, đảm bảo sự
hoạt động của XN và đạt được các mục tiêu đã đề ra. HT3 gồm các thành phần cơ bản sau
đây :
1. Con người : Gồm những người sử dụng, người quản trị, người phát triển HT, v.v..., là yếu tố
quyết định và can thiệp vào mọi quá trình phân tích, thiết kế và khai thác HT3.
2. Dữ liệu : Dữ liệu là thành phần cơ bản thể hiện cách nhìn tĩnh của HT3. Có thể xem đó là
những “bức ảnh tĩnh” về thông tin có mặt trong HT3 mà người ta có thể có “chụp” được ở một
thời điểm nào đó. HT3 có chức năng thu nhận, hợp thức hoá, tổ chức lưu trữ, khai thác và phân
phối sử dụng dữ liệu.
3. Quá trình xử lý : Quá trình xử lý thể hiện mặt động của HT3. Xử lý biến đổi liên tục một
cách tự động hay thủ công các dữ liệu có mặt HT3. Dữ liệu đến từ môi trường, sau khi được xử
lý sử dụng có thể trở lãi môi trường tạo thành các thông tin phục vụ sự hoạt động tác nghiệp
của XN.
HT3
Xử lý
Thông tin vào
Thông tin ra
Hình 1.11 Xử lý thông tin
12
Thiết bị và kỹ thuật : Là nguồn tài nguyên (phần cứng và phần mềm) cho phép tiến hành quá
trình xử lý dữ liệu. Thực tế, do chi phí đầu tư cao (nhân công, thời gian đặt hàng, lắp đặt thiết
bị, nối mạng...), nên cần phải quan tâm đúng mức khi ước lượng giá thành.
Hiệu quả hoạt động của XN phụ thuộc vào chất lượng của HT3.
III.Hệ thống thông tin quản lý (HTTTQL)
III.1.Khái niệm HTTTQL
HTTT nằm ở trung tâm của hệ thống tổ chức đang xét và là phần tử kích hoạt các quyết
định (mệnh lệnh, chỉ thị, thông báo, chế độ tác nghiệp, v.v...). Do vai trò của HTTT trong lĩnh
vực quản lý XN mà người ta nói đến HTTTQL (Management Information System). Một
HTTTQL có thể được định nghĩa theo hai khía cạnh :
Khía cạnh thông tin và phương tiện truyền thông tin : “Tập hợp các thông tin luân chuyển
trong XN và tập hợp các phương tiện, các thủ tục tìm kiếm, nắm giữ, ghi nhớ và xử lý thông
tin”.
Khía cạnh mục đích chính đặt ra đối với XN : “Truyền đạt thông tin cho những người có
liên quan (nhân viên) dưới dạng thích hợp và đúng đắn để đề ra quyết định hoặc cho phép thi
hành một công việc.
HTTTQL cũng được định nghĩa theo cách khác : Là một hệ thống tích hợp “người-máy”
tạo ra thông tin giúp con người trong sản xuất, quản lý và ra quyết định. HTTTQL sử dụng các
thiết bị tin học, các phần mềm, cơ sở dữ liệu, các mô hình phân tích, lập kế hoạch, kiểm tra và
ra quyết định.
HTTTQL được tiếp cận một cách tổng thể có logíc trong một đơn vị mà không thể được
nhìn nhận theo quan niệm chỉ một người sử dụng. Mỗi người sử dụng có cách nhìn riêng của
mình về HTTTQL, tùy thuộc vào chức trách mà họ đảm nhận, kinh nghiệm nghề nghiệp,v.v...
Chính vì vậy, HTTT của người sử dụng chỉ là một cái nhìn bộ phận trong thực tiễn.
III.2.Cấu trúc của HTTTQL
HTTTQL gồm 4 thành phần : các phân hệ hay hệ thống con (sub-systems), dữ liệu (data),
mô hình (models) và các quy tắc quản lý (management rules).
III.2.1.Các phân hệ
a) Định nghĩa phân hệ
Phân hệ hay còn gọi là lĩnh vực quản lý (management domain) nhóm các hoạt động có
cùng một mục tiêu trong nội bộ một đơn vị, như sản xuất, kinh doanh, hành chính, kế toán,
nghiên cứu...
Người ta phân biệt 4 mức sau :
1. Mức giao dịch : các hoạt động thường nhật của XN.
2. Mức tác nghiệp : một số hoạt động thường nhật có thể đưa đến những quyết định ban đầu.
Ví dụ cần có biện pháp xử lý thích hợp khi gặp trường hợp nợ đáo hạn của khách hàng.
3. Mức chiến thuật : ứng với các hoạt động đôn đốc, kiểm tra. Ví dụ theo dõi quy cách tiếp thị
của nhân viên sau khi giao nhiệm vụ cho họ.
4. Mức chiến lược : đôn đốc kiểm tra sản xuất kinh doanh để duy trì sự phát triển lâu dài của
XN.
13
Có cấu trúc giống hệ thống, phân hệ gồm một hệ thống tác nghiệp, một HTTT và một hệ
thống quyết định như hình vẽ dưới đây (phần có gạch chéo).
Hệ thống
quyết định
Hệ thống
thông tin
Môi trường
Hệ thống
tác nghiệp
Hình 1.12 Lĩnh vực quản lý là một phân hệ
Việc phân chia một hệ thống thông tin của một đơn vị thành các phân hệ cần tuân theo tính
tổ chức và các quy tắc sau :
Biểu diễn một hoạt động của đơn vị có mục tiêu xác định.
Không dựa theo sự phân chia theo chức năng hoạt động của đơn vị tại một thời điểm nào
đó, mà phải dựa trên tính hiệu quả và việc lựa chọn chiến thuật hay chiến lược.
Không căn cứ vào các mối liên hệ phân cấp vì các mối liện hệ này không phải lúc nào cũng
mô tả các tình huống quản lý hay sản xuất.
Cần phân tích các dòng bên trong và bên ngoài trong quan hệ với môi trường. Để bảo đảm
tính độc lập, phân hệ phải được xác định sao cho sự trao đổi thông tin với các lĩnh vực
khác là tối thiểu.
Ví dụ :
Trong một XN, HTTT có thể gồm có các phân hệ :
Quản lý vật tư
Quản lý nguyên nhiên liệu
Quản lý tài sản cố định
Quản lý nhân sự - tiền lương
Quản lý tài chính kế toán
Quản lý tiêu thụ sản phẩm - công nợ khách hàng
Quản lý công văn thư tín hành chính
b) Sự phân chia thành các dự án và áp dụng
Một phân hệ, nếu như là một tập hợp độc lập với các phân hệ khác, thì vẫn còn là một khái
niệm tương đối rộng. Vì vậy, khi Tin học hóa, cần tiếp tục phân chia các phân hệ thành các
thành phần nhỏ hơn.
14
HỆ THỐNG THÔNG TIN CỦA XÍ NGHIỆP
Phân hệ 1
Dự án 1.1
Phân hệ 3
Phân hệ 2
Dự án 2.1
Ví
Ap dụng 1.1.1
Ap dụng 1.1.2
Ap dụng 2.1.1
Ap dụng 2.1.2
Ap dụng 2.1.3
Dự án 1.2
Dự án 2.2
Ap dụng 1.2.1
Ap dụng 1.2.2
Ap dụng 2.2.1
Ap dụng 2.2.2
Dựán1.3
Ap dụng 1.3.1
Ap dụng 2.3.1
Quản lý nâng bậc
Quản lý khen thưởng, v.v...
Như vậy, mỗi phân hệ, hay lĩnh vực quản lý, đã được phân chia thành các hoạt động riêng
rẽ và được xem như là các dự án. Mỗi dự án lại có thể tiếp tục được phân chia thành các áp
dụng để dễ dàng Tin học hóa.
Ví dụ :
Dự án Quản lý lương trong phân hệ Quản lý nhân sự tiền lương có thể được phân chia
thành các áp dụng :
Lương sản phẩm
Lương thời gian (hành chính)
Bảo hiểm xã hội
Phụ cấp nghề nghiệp...
III.2.2.Dữ liệu
Dữ liệu (data) là cơ sở của thông tin. Nói đến thông tin là nói đến dữ liệu. Dữ liệu nhận giá
trị trong một miền xác định.
Ví dụ :
Khách hàng (có tên là) Đào, (có địa chỉ là) 17 Lê Duẩn Đà nẵng.
Mặt hàng bia chai Tiger.
Ngày đặt hàng là 15/11/1998, v.v...
Các dữ liệu trên đây mặc dù đã được cho giá trị cụ thể nhưng khó biết được mối liên hệ
giữa như thế nào. Tuy nhiên, khi đặt chúng trong một mối liên hệ, người ta có được thông tin
về yêu cầu đặt hàng của khách hàng.
Ví dụ :
Cô Đào ngụ ở 17 Lê Duẩn Đà nẵng đã đặt mua bia chai Tiger ngày 15/11/1998
Như vậy, khái niệm dữ liệu hẹp hơn khái niệm thông tin. Thông tin luôn mang ý nghĩa và
gồm nhiều giá trị dữ liệu.
15
Các dữ liệu có thể được biễu diễn dưới nhiều dạng khác nhau (chữ viết, lời nói...), thể hiện
trên giấy (công văn, hóa đơn, thư, fax...) hoặc trên màn hình của máy vi tính, dễ hoặc khó sử
dụng tùy theo tính chất hay hoàn cảnh thu nhận.
Có ba loại dữ liệu tương ứng với ba tình huống hay gặp khi thu nhận dữ liệu là tình huống
chắc chắn, tình huống ngẫu nhiên và tình huống chưa biết trước :
Ví dụ :
Dữ liệu chắc chắn :
số ngày công của một công nhân trong tháng,
thuế suất áp dụng cho một mặt hàng...
Dữ liệu có tính ngẫu nhiên hay chưa chắc chắn :
doanh số dự báo theo phân tích thị trường,
thuế suất sẽ áp dụng cho một mặt hàng mới nhập...
Dữ liệu chưa biết :
rủi ro do các sự cố sản xuất,
yếu tố con người...
III.2.3.Mô hình quản lý
Mô hình quản lý bao gồm tập hợp các thủ tục, quy trình và phương pháp đặc thù cho mỗi
phân hệ. Mô hình quản lý và dữ liệu luân chuyển trong phân hệ phục vụ các quy tắc quản lý.
Chứng từ
Sổ quý
Sổ kế toán
chi tiết
Sổ nhật ký
Nhật ký chung
Bảng tổng hợp
chi tiết
Sổ cái
Ghi hàng ngày
Ghi hàng ngày hoặc định kỳ
Đối chiếu
Báo cáo kế toán
Hình 1.14 Quy trình hạch toán kế toán
Ví dụ :
Kế hoạch lập báo cáo tài chính và các chế độ kế toán (chẳng hạn chế độ kế toán mới của
Bộ Tài chính) trong phân hệ tài chính kế toán của công ty Xổ số Kiến thiết Đà nẵng.
Quy trình sản xuất bia chai loại nhỏ sử dụng sản phẩm vỏ chai (theo dây chuyền thiết bị
mới nhập của nhà máy thuỷ tinh) trong phân hệ quản lý sản xuất tại nhà máy bia-nước
ngọt Đà nẵng.
Chế đô quản lý nhập hàng và lưu kho trong phân hệ quản lý nhập cảng tại cảng Đà nẵng,
v.v...
16
III.2.4.Quy tắc quản lý
Quy tắc quản lý, hay công thức tính toán, cho phép biến đổi hoặc xử lý dữ liệu phục vụ cho
mục tiêu đã xác định.
Quy tắc
quản lý
PHÂN HỆ
Chiến lược
Chiến thuật
Tác nghiệp
Giao dịch
QL VT
QL NS
QL KT
QL KH
MÔ
HÌNH
QUảN
LÝ
Dữ LIệU
DL chuyên
DL chung
Giải thích :
QL KD quản lý vật tư
QL SX quản lý kế toán
QL NS quản lý nhân sự
QL HC quản lý khách hàng
Hình 1.15 Mối liên hệ giữa các thành phần của HTTTQL
Ví dụ :
SL_tồn_cuối_kỳ = SL_tồn_đầu_kỳ + SL_nhập_trong_kỳ − SL_xuất_trong_kỳ
Số_Tiền_Ttoán = Giá_Đơn_vị × Số_lượng
Lương_Tgian
Sau đây là hình ảnh về mối liên hệ giữa quy tắc quản lý, các phân hệ, dữ liệu và mô hình
quản lý.
= (Lương_CBản × Số_Ngày_công) / 26
III.3.Vai trò và chất lượng của HTTTQL
HTTTQL phải có chức năng thu nhận, xử lý và phân phát thông tin đúng lúc đúng nơi
nhận. Đồng thời HTTTQL phải được thiết kế sao cho XN quản lý tối ưu các nguồn thông tin.
a) Các dạng thông tin
HTTTQL thu nhận nhiều dạng thông tin khác nhau :
Thông tin nói : là phương tiện liên lạc phổ biến giữa con người và giữa bất kỳ một tổ chức
nào. Đặc trưng của thông tin nói là phi hình thức và rất khó xử lý bằng Tin học. Phương tiện
liên lạc là điện thoại hoặc các máy móc nhận dạng tiếng nói.
Thông tin viết : là nguồn dữ liệu chính của HTTTQL trong bất kỳ một XN nào.
Thông tin hình ảnh : thu được từ các thông tin khác của hệ thống (chẳng hạn biểu đồ, đồ thị
rút ra từ một bảng số liệu) hoặc từ các nguồn khác (ví dụ, ảnh chụp sản phẩm của hãng cạnh
tranh, quảng cáo...).
17
Thông tin nội tại :
Thông tin bên ngoài :
HTTTQL thu nhận
lời nói, chữ viết,
hình ảnh...
lời nói, chữ viết,
hình ảnh...
Xử lý các dữ liệu thô
(lọc, cấu trúc hoá)
Thông tin đã cấu trúc
Xử lý dữ liệu
(áp dụng các quy tắc quản lý)
Thông tin kết quả
Phân phát
NSD3
NSD2
NSD1
Hình 1.16 Chức năng thu nhận, xử lý và phân phát thông tin
Các dạng thông tin khác : được cảm nhận từ vị giác, xúc giác, khứu giác và không xét
trong HTTTQL, mặc dầu đôi khi chúng có vai trò quan trọng trong các ứng dụng công nghiệp.
b) Thông tin có cấu trúc
Giả sử rằng các thông tin vô ích hoặc có hại đã được loại bỏ thì những thông tin vừa được
liệt kê ở trên là thành phân của HTTTQL của XN.
Một số thông tin trong chúng có thể khai thác ngay để đưa ra một quyết định (lập kế hoạch
sản xuất, cải tiến trang thiết bị...), một số khác dùng để xử lý sơ bộ hoặc thủ công, hoặc tự
động (ví dụ, thông tin trên các phim ảnh quảng cáo, hoặc trên đĩa từ, đĩa quang : CD-ROM...)
Việc xử lý tự động các thông tin chỉ có thể thực hiện được từ các dữ liệu có cấu trúc. Chính
từ các thông tin có cấu trúc và sử dụng các quy tắc quản lý phù hợp (tính toán doanh thu hàng
tháng, quản lý vốn, v.v...) mà thực hiện việc xử lý thông tin.
c) Chất lượng của HTTTQL
Chất lượng của HTTTQL phụ thuộc 3 yếu tố : tính nhanh chóng (speed - rapidity), tính tin
cậy (reliability), tính toàn vẹn (integrity) và tính thích đáng (pertinence).
Tính nhanh chóng
HTTTQL xử lý thông tin quá khứ (lưu trữ) và hiện tại.HTTTQL phải giúp mỗi phần tử của
XN có thông tin có ích và nhanh nhất có thể được. Tính nhanh chóng liên quan đến sự tiến bộ
và sự phát triển của công nghệ mới về phần cứng, phần mềm (các bộ vi xử lý, mạng máy tính,
Internet, cáp quang, v.v...).
Tính tin cậy
Để đảm bảo tính tin cậy, HTTTQL xử lý và phát hiện các thông tin sai lạc để chỉ luân
chuyển các thông tin hợp thức. Các kết quả xử lý đưa ra luôn luôn đúng đắn, không phụ thuộc
vào thời gian, điều kiện xử lý hoặc người xử lý...
18
Tải về để xem bản đầy đủ
170 trang
24780
Free
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Giáo trình Phân tích và thiết kế hệ thống - Phan Huy Khánh", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- giao_trinh_phan_tich_va_thiet_ke_he_thong_phan_huy_khanh.pdf
