автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.01, диссертация на тему:Системный анализ, методы и средства обеспечения безналичных расчетов на основе пластиковых карт

Список принятых сокращений.

Введение.

1 Современное состояние вопроса, цели и задачи исследований.

1.1 Современные банковские услуги и процесс их развития.

1.2 Основы организации безналичных расчетов.

1.3 Безналичные расчеты с помощью пластиковых карточек.

1.4 Классификация карт для безналичных расчетов.

1.5 Программное обеспечение системы безналичных расчетов на базе пластиковы х карт.

1.6 Задачи исследований.

Выводы.

2 Теоретические основы проектирования систем компьютерного обеспечения безналичных расчетов на базе пластиковых карт.

2.1 Классификация компьютерных систем обработки информации

2.2 Системы компьютерного обеспечения безналичных расчетов на базе пластиковых карт.

2.3 Математическая постановка задач анализа и синтеза систем компьютерного обеспечения безналичных расчетов на базе пластиковых карт.

2.4 Формирование набора показателей, характеризующих качество системы безналичных расчетов на основе пластиковых карт.

2.5 Требования к свойствам и характеристикам систем компьютерного обеспечения безналичных расчетов на базе пластиковых карт.

Выводы.

3 Разработка системы компьютерного обеспечения безналичных расчетов на базе пластиковых карт.

3.1 Основные этапы разработки СКО.

3.2 Определение технического облика системы компьютерного обеспечения безналичных расчетов на базе пластиковых карт на ранних этапах разработки.

3.3 Анализ и формирование функциональной структуры системы.

3.4 Аппаратные средства системы компьютерного обеспечения безналичных расчетов на базе пластиковых карт.

3.5 Каналы для организации связи между устройствами системы компьютерного обеспечения безналичных расчетов на базе пластиковых карт.

3.6 Математическое, алгоритмическое и программное обеспечения разрабатываемой системы.

3.7 Разработка баз данных системы компьютерного обеспечения безналичных расчетов на основе пластиковых карт.

Выводы.

4 Имитационное моделирование исследуемой системы.

4.1 Разработка алгоритма имитационного моделирования системы компьютерного обеспечения безналичных расчетов на основе пластиковых карт как системы массового обслуживания

4.2 Разработка алгоритма имитационного моделирования системы для оценки ее надежности.

4.3 Разработка программного обеспечения имитационного моделирования.

4.4 Результаты моделирования системы безналичных расчетов на основе пластиковых карт как системы массового обслуживания.

Выводы

5 Внедрение системы и ее эксплуатация.

5.1 Оценка надежности системы по результатам эксплуатации.

5.2 Оценка характеристик системы по результатам эксплуатации.

5.3 Перспективы развития системы.

Выводы.

В рыночных условиях особенно актуальна четкая организация денежных расчетов, поскольку денежная стадия кругооборота средств играет огромную роль в хозяйственной жизни предприятия любой формы собственности. Перестройка платежной системы потребовала изменения принципов организации безналичных расчетов, использования новых форм и способов осуществления платежей.

Безналичные расчеты нашли широкое применение в процессе развития банковской системы и имеют ряд преимуществ перед расчетами с использованием наличных денег.

Развитие компьютерной техники позволило широко использовать безналичные расчеты в форме пластиковых карточек, содержащих зашифрованную информацию, позволяющую их владельцам осуществлять платежи и получать наличные деньги.

В настоящее время в России происходит бурное развитие рынка пластиковых карт. Большинство российских банков уже выпускают карточки либо одной из существующих платежных систем (российских или международных), либо реализуют свои собственные проекты. Причины такого интереса к относительно новому виду деятельности российских банков (первая карта появилась в 1991 году) очевидны: перспективный и относительно незаполненный рынок банковских услуг, возможность привлечения дополнительных заемных средств, наконец, просто престиж банка.

Кроме того, в настоящее время между банками развернулась настоящая борьба за каждого клиента, и здесь победит тот, кто сумеет предложить наиболее широкий, качественный и надежный спектр банковских услуг. Одно из направлений повышения эффективности банковских услуг - это широкое применение пластиковых карт. 8

Следует отметить, что качество получаемых банковских услуг по пластиковым картам напрямую зависит от степени внедрения информационных технологий в безналичные расчеты по пластиковым картам.

Для банка возможны два пути создания системы безналичных расчетов на основе пластиковых карт. Первый путь - это приобретение лицензированного программного обеспечения и построение системы на его основе. Второй путь - разработка собственной системы.

Для коммерческих периферийных банков второй путь является более предпочтительным по следующим причинам:

1. Приобретение лицензированного фирменного программного обеспечения сопряжено с большими финансовыми затратами.

2. Приобретение программного обеспечения еще не означает, что после этого система может быть легко создана. Дело в том, что система безналичных расчетов на основе пластиковых карт - это сложный комплекс, состоящий из математического обеспечения, каналов связи, а также и программного обеспечения. Таким образом, при создании системы безналичных расчетов на основе пластиковых карт задача не сводится только к разработке комплекса программ.

3. При приобретении фирменного программного обеспечения потребуются значительные постоянные затраты на поддержание с помощью представителей фирмы работоспособного состояния программного комплекса.

4. Если возникнет необходимость во внесении каких-либо изменений в программный комплекс, в совершенствовании его работы и в развитии, то потребуются дополнительные затраты, так как любые изменения в программное обеспечение может внести только фирма, у которой эти программы были приобретены. В некоторых случаях внесение каких-либо изменений вообще невозможно. 9

5. Лицензированное фирменное программное обеспечение не может учесть все специфические особенности того региона, где оно будет использоваться.

Проведенный нами анализ научно-технической литературы и диссертационных работ показал, что к настоящему моменту времени системы безналичных расчетов на основе пластиковых карт комплексно, т.е. с рассмотрением алгоритмического обеспечения, аппаратных средств, каналов связи, программного обеспечения и информационного обеспечения, не исследовались.

Таким образом, можно утверждать, что выявление закономерностей построения, функционирования и развития компьютерных систем безналичных расчетов на основе пластиковых карт является важной и актуальной задачей.

Для решения указанной задачи необходимо сформировать набор критериев для оценки свойств и характеристик систем безналичных расчетов на основе пластиковых карт, разработать требования к системам данного класса, исследовать потоки входных и выходных сообщений, сформировать перечень функциональных задач, разработать алгоритмическое и программное обеспечение системы, выбрать каналы связи и аппаратные средства, внедрить систему и исследовать ее эксплуатационные харатеристики.

Диссертация будет состять из пяти глав и приложения.

В первой главе будут рассмотрены принципы организации безналичных расчетов на основе пластиковых карт; технические средства; пластиковые карты и обобщенные схемы программного обеспечения систем безналичных расчетов на основе пластиковых карт. Будут сформулированы цель диссертационной работы и основные задачи работы.

Во второй главе предполагается определить состав компонентов, образующих систему безналичных расчетов на основе пластиковых карт; определить набор критериев качества рассматриваемых систем; сфор

10 мулировать задачу построения комплекса аппаратных средств и задачу разработки программного обеспечения. Будут сформулированы требования к свойствам и характеристикам системы.

В третьей главе намечено рассмотреть вопросы разработки системы безналичных расчетов на основе пластиковых карт. Будет составлен перечень функциональных задач системы, изучены характеристики входных и выходных сообщений, разработана функциональная структура системы. Предполагается выбрать технические средства, образующие аппаратный комплекс системы; проанализировать различные каналы связи с точки зрения возможности и целесообразности их применения в системе безналичных расчетов на основе пластиковых карт. Будет составлен список задач обработки информации, определены требуемые значения показателей качества программ системы; разработаны алгоритмы и программы по всем задачам обработки информации. Предполагается разработать базы данных системы.

В четвертой главе предполагается исследовать систему безналичных расчетов на основе пластиковых карт методом имитационного моделирования. С этой целью будут разработаны алгоритмы, программа и база данных.

В пятой главе будут рассмотрены вопросы внедрения системы в эксплуатацию.

Научная новизна работы заключается в выявлении закономерностей построения, функционирования и развития систем компьютерного обеспечения на основе пластиковых карт, а именно:

- формирование функциональной структуры системы;

- разработка алгоритмов, обеспечивающих эффективную обработку данных по всем задачам системы;

- выбор критериев и методов оценки качества функционирования системы с оценкой весовых коэффициентов критериев;

11

- разработка алгоритмов имитационного моделирования, обеспечивающих исследование свойств и характеристик систем рассматриваемого класса;

- разработка структуры информационного обеспечения системы.

Практическая ценность работы заключается в следующем:

- разработан комплекс программ, обеспечивающих эффективную обработку данных по всем задачам системы;

- разработаны программы имитационного моделирования, предназначенные для исследования свойств и характеристик систем рассматриваемого класса;

- результаты имитационного моделирования подтверждают высокую эффективность разработанной системы;

- результаты экспериментального исследования внедренной системы подтверждают ее высокую эффективность.

Основные положения выносимые на защиту:

- метод формирования функциональнойструктуры системы безналичных расчетов на основе пластиковых карт;

- набор количественных и неметрических частных критериев оценки качества систем рассматриеваемого класса с оценкой их весовых коэффициентов;

- алгоритмы обработки информации по всем задачам системы безналичных расчетов на базе пластиковых карт;

- пакет программ, обеспечивающих эффективную обработку данных по всем задачам системы;

- алгоритмы и программы имитационного моделирования системы безналичных расчетов на основе пластиковых карт, позволяющие исследовать процесс обслуживания заявок и надежностные характеристики системы.

12

Основные результаты и выводы по работе

1. Система компьютерного обеспечения расчетов на основе пластиковых карт определена как совокупность взаимосвязанных и совместно действующих частей: математического обеспечения, алгоритмической компоненты, программного обеспечения, информационной компоненты, а также аппаратных средств.

2. Предложен набор количественно измеримых и качественных критериев оценки свойств исследуемой системы.

3. Сформулированы требования к свойствам и характеристикам системы безналичных расчетов на основе пластиковых карт.

4. Предложен метод формирования функциональной структуры системы безналичных расчетов на основе пластиковых карт. На основании данного метода получена функциональная структура системы.

5. В результате сравнения характеристик, анализа достоинств и недостатков выбраны аппаратные средства системы безналичных расчетов на основе пластиковых карт.

6. Проведен анализ различных способов передачи информации между устройствами и пунктами системы. Приведены характеристики различных каналов связи с точки зрения возможности и целесообразности их применения в разрабатываемой системе.

7. Определен набор задач и программ обработки информации в системе безналичных расчетов на основе пластиковых карт.

8. Определены набор показателей качества программного обеспечения системы безналичных расчетов на основе пластиковых карт и их требуемые значения.

9. Разработаны алгоритмы обработки информации по всем задачам системы

180

10.Обоснован выбор среды программирования и разработано программное обеспечение системы безналичных расчетов на основе пластиковых карт.

11.В качестве инструмента разработки базы данных разработанной системы выбрана Delphi.

12.Разработана структура информационного обеспечения системы, показывающая взаимосвязь файлов, базы данных и программ системы безналичных расчетов на основе пластиковых карт.

13.Разработанные алгоритмы и программное обеспечение имитационного моделирования позволили исследовать систему безналичных расчетов на основе пластиковых карт как систему массового обслуживания, а также оценить ее надежностные характеристики

14.Разработанная система внедрена и успешно эксплуатируется в банковской системе г.Самары.

15.Сделана оценка распределения дополнительных капитальных вложений в том случае, если возникнет необходимость в создании новой платежной системы или в случае включения разработанной системы в состав какой-либо другой системы.

181

1. Авен О.И.,Гурин Н. Н., Коган Я. А. Оценка качества и оптимизация вычислительных систем. - М.: Наука, 1982. - 464 с.

2. Архангельский Б. В., Никитин А. И. Системы оптимизации программ. -Киев.: техника, 1983. 167 с.

3. Архангельский Б. В., Черняховский В. В. Поиск устойчивых ошибок в программах. М.: Радио и связь, 1989. - 237 с.

4. Атре Ш. Структурный подход к организации баз данных. М.: Финансы и статистика, 1983. - 317 с.

5. Балыбердин В. А. Оценка и оптимизация характеристик систем обработки данных. М.: Радио и связь, 1987. - 177 с.

6. Банковское дело. / под.ред. В. И. Колесникова, Л. П. Кроливецкой. М.: Финансы и статистика, 1996. -476 с.

7. Банковское дело. / под. ред. Ю. А. Бабичевой. М.: Экономика, 1994. -396 с.

8. Безбородое Ю. М. Индивидуальная отладка программ. М.: Наука, 1982.-192 с.

9. Беспалько В. А. Малые локальные сети // Измерения, контроль, автоматизация. 1990. - №1 - С. 60-72.

10. Бойко В. В., Савинков В. М. Проектирование баз данных информационных систем. М.: Финансы и статистика, 1989. - 348 с.

11. Брахман Т. Р. Многокритериальность и выбор альтернативы в технике. М.: Радио и связь, 1984. -288 с.

12. Бурков В. Н., Кондратьев В. В. Механизмы функционирования организационных систем. М.: Наука, 1981. - 383 с.

13. Бусленко Н. П. Моделирование сложных систем. М.: Наука, 1968. -355 с.182

14. Вавилов А. В., Ильин И. И. Пластиковые карты: принципы построения платежных систем. М.: Информационно-издательский центр "Европиум-пресс", 1999. - 128 с.

15. Гласс Р. Руководство по надежному программированию. М.: Финансы и статистка, 1982. - 256 с.

16. Грэй П. Логика, алгебра и базы данных. М.: машиностоение, 1989. -359 с.

17. Дворянкин А. М. Методика синтеза технических решений. М.: Наука, 1977.-103 с.

18. Демьяненко В. Ю. Программные средства создания и ведения баз данных. М.: Финансы и статистика, 1984. - 127 с.

19. Дейт К. Введение в системы баз данных. М.: Наука, 1980. - 463 с.

20. Дейт К. Руководство по реляционным СУБД. М.: Финансы и статистика, 1988.-319 с.

21. Джексон Г. Проектирование реляционных БД для использования с микроЭВМ. М.: Мир, 1991. -252 с.

22. Диго С. М. Проектирование баз данных. М.: Финансы и статистика, 1995.-207 с.

23. Дмитриев А. К., Мальцев П. А. Основы теории построения и контроля сложных систем. Л.: Энергоатомиздат, 1988. - 192 с.

24. Дружинин В. В., Конторов Д. С. Системотехника. М.: Радио и связь, 1985.-200 с.

25. Дынькин В. Н., Кацман Г. Л. Проблемы защиты информации в АСУ. // Системы управления и их применения, сб. трудов. М.: Инст.пробл.упр., 1985. - С. 57-60.

26. Замулин А. В. Системы программирования баз данных и знаний. -Новосибирск.: Наука сиб. отд-ние, 1990. 350 с.

27. Карповский Е. Я., Чижов С. А. Надежность программной продукции. -Киев.: Техника, 1990. 159 с.183

28. Кистанов А. М., Орлов С. П., Страдымов С. А., Данилин В. А. Задачи структурного синтеза в платежных системах. // Вестник СамГТУ серия «технические науки». Самара.: СамГТУ, 1998. - С. 42-50.

29. Когаловский М. Р. Технология баз данных на персональных ЭВМ. -М.: Финансы и статистика, 1992. -223 с.

30. Криницкий Н. А. Автоматизированные информационные системы. -М.: Наука, 1982.-384 с.

31. Кулаков А. Ф. Оценка качества программ ЭВМ. Киев.: Техника, 1984. -167 с.

32. Куправа Т. А. Создание и программирование баз данных средствами СУБД. М.: Мир, 1991. - 109 с.

33. Лазарев И. А. Композиционное проектирование сложных агрегативных систем. М.: Радио и связь, 1986. - 312 с.

34. Ларионов А. М. Вычислительные комплексы системы и сети. Л.: Энергоатомиздат, 1987. -285 с.

35. Лори П. Базы данных для микроЭВМ. М.: Машиностроение, 1988. -135 с.

36. Мартин Дж. Организация баз данных в вычислительных системах. -М.: Мир, 1978.-616 с.

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

38. Мейер Д. Теория реляционных баз данных. М.: Мир, 1987. - 608 с.

39. Мизин И. А. О концепции создания Российской общегосударственной и региональных интегрированных сетей передачи информации // Системы и средства информатики 1995. - вып.6, М.: Наука. - С. 5-27.

40. Михалевич В. С., Волкович В. Л. Вычислительные методы исследования и проектирования сложных систем. М.: Наука, 1982. - 286 с.

41. Моисеев Н. Н. Математические задачи системного анализа. М.: Наука, 1981.-479 с.184

42. Молчанов А. А. Моделирование и проектирование сложных систем. -Киев.: Высшая школа, 1988. 360 с.

43. Николаев В. И., Брук В. М. Системотехника: Методы и приложения. -Л.: Машиностроение, 1985. 199 с.

44. Николаев Ф. А., Фомин В. М., Хохлов Л. М. Проблемы повышения достоверности в информационных системах. Л.: Энергоиздат, 1989. -160 с.

45. Орлов С. П. Синтез структур и оптимизация параметров систем обработки информации. Саратов.: Изд-во Саратовского университета, 1989. -150 с.

46. Орлов С. П., Страдымов С. А Выбор эффективных решений по построению системы безналичных электронных платежей. // Тезисы докладов областной 55ш научно-технической конференции. Самара: НПФ «РАКС» 1998. - С. 217-218.

47. Орлов С. П.,Страдымов С. А. Каналы для организации связи между устройствами системы компьютерного обеспечения безналичных расчетов на базе пластиковых карт. // Вестник СамГТУ серия «технические науки». Самара: СамГТУ, 2000. - С.93 - 98.

48. Петров Б. Н., Поспелов Г. С. О путях развития больших систем управления. // Изв. АН СССР. Техническая кибернетика, 1966, №2, С.З 10.

49. Роуз. П. Банковский менеджмент. М.: Дело ЛТД, 1995. - 743 с.

50. Рубан В. Я., Дрогаль Т. Г. Интеграция АСУ на основе баз данных. -Киев.: Техника, 1988. 191 с.

51. Смальянц Р. Теория формальных систем. М.: наука, 1981. -207 с.

52. Соболь И. М., Статников Р. Б. Выбор оптимальных параметров в задачах со многими критериями. М.: Наука, 1981. - 110 с.

53. Советов Б. Я., Яковлев С. А. Моделирование систем. М.: Высшая школа, 1985. -271 с.

54. Советов Б. Я. Информационная технология. М.: Высшая школа, 1994.-366 с.185

55. Страдымов С. А. Эффективность поэтапной реализации системы безналичных электронных платежей. // Вестник СамГТУ серия «технические науки». Самара: СамГТУ, 1998. - С. 173-174с.

56. Страдымов С. А. Системы компьютерного обеспечения безналичных расчетов на базе пластиковых карт. // Тезисы докладов областной 57— научно-технической конференции. Самара: НПФ «РАКС» 2000. - С. 359-360.

57. Страдымов С. А. Классификация компьютерных систем обработки информации.// Тезисы докладов областной 57ш научно-технической конференции. Самара: НПФ «РАКС» 2000. - С. 357-358.

58. Страдымов С. А. Системы безналичных расчетов на основе пластиковых карт. // Тезисы докладов международной конференции молодых ученых и студентов. Самара: СамГТУ, 2000. - 44 с.

59. Тарасик В. П. Математическое моделирование технических систем. -Минск.: ДизайнПРО, 1997.-623 с.

60. Ульман Дж. Основы систем БД. М.: Финансы и статистика, 1983. -334 с.

61. Усоскин В. М. Современный коммерческий банк: управление и операции. М.: Изд.-произв. центр «Вазар - Ферро»,1994,- 319 с.

62. Усоскин В. М. Банковские пластиковые карточки. М.: Изд.-произв. центр «Вазар - Ферро»,1995. - 142 с.

63. Федотов H. Н., Венчиновский Л. Б. Средства информационного обеспечения автоматизированных систем управления. М.: Изд-во стандартов, 1989. - 189с.

64. Феррари Д. Оценка производительности вычислительных систем. Пер. с англ. М.: Мир, 1981. -576 с.

65. Финансы. Денежное обращение. Кредит. / под. ред. Л. А. Дробозиной. М.: Финансы, 1997. - 477 с.

66. Финансы, денежное обращение и кредит. / под. ред. В. К. Сенчагова. -М.: Изд-во «Проспект», 1999. -487 с.186

67. Флорес И. Структуры и управление данными. М.: Финансы и статистика, 1982. - 319 с.

68. Фурсин Г. И. Методы оценки и принятия решений при проектировании банков данных // Управляющие системы и машины 1986. - №1 - С. 66-72.

69. Хаббард Дж. Автоматизированное проектирование БД. М.: Мир, 1984.-293 с.

70. Харин Ю. С. Основы имитационного и статистического моделирования. Минск.: ДизайнПРО, 1997. - 288 с.

71. Характеристики качества программного обеспечения. Б. Боэм и др. -М.: Мир, 1981.-206 с.

72. Харари Ф. Теория графов. М.: Мир, 1973. - 300 с.

73. Хендерсон К. Руководство разработчика баз данных в Delphi. Киев.: 1996.-543 с.

74. Холстед М. Начало науки о программах. М.: Финансы и статистика,1981.-128 с.

75. Хоффман Л. Дж. Современные методы защиты информации. М.: Советское радио, 1980. - 264 с.

76. Цвиркун А. Д. Основы синтеза структуры сложных систем. М.: Наука,1982.-200 с.

77. Цикритзис Д. Модели данных.-М.: Финансы и статистика, 1985 343 с.

78. Цифровая имитация автоматизированных систем. / А. А. Болтянский, В. А. Виттих и др. /. М.: Наука, 1983. - 265 с.

79. Чумаков Н. М., Серебряный Е. И. Оценка эффективности сложных технических устройств. М.: Советское радио, 1980. - 191с.

80. Шаймарданов Р. Б. Моделирование и автоматизация проектирования структур баз данных. М.: Радио и связь, 1984. - 120 с.

81. Шрейдер Ю. А., Шаров А. А., Системы и модели. М.: Радио и связь. 1982.-152 с.187

82. Якубайтис Э. А. Информационно-вычислительные сети. М.: Финансы и статистика, 1984. - 232 с.

83. Теогеу Т. J., Fry I. P. Design database structures. Engiewood Cliffs: Prentice Hall, 1982.-489 p.

84. Quick R. D., Herper S. J. A low cost digital interface for portable application // Hewlett-Packard Journal. - 1983. - jan.- P. 3-10.

85. Codd E. F. Relational database: a practical foundation for productivity // Comm. ACM, v. 25, no. 2, 1982, P. 109-117.

86. Langefors B. Infological model and information user views // Inform. Systems, no. 5, 1980, P. 17-32

87. Ullman J. D. Principles of Database and Knowledge-Base Systems. Volume II: The New Technologies. Computer Science Press, 1989.188