信息系統(tǒng)效率模型

1、信息系統(tǒng)效率模型1一、引言 近年來，隨著信息系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜性和應(yīng)用系統(tǒng)功能多樣化的日益擴(kuò)大，人們對(duì)整個(gè)信息系統(tǒng)的性能要求越來越高，企業(yè)員工需要高性能、高速度和高質(zhì)量的應(yīng)用系統(tǒng)。這些客觀需求迫使信息系統(tǒng)的建設(shè)者在信息系統(tǒng)的開發(fā)過程中認(rèn)真考慮和研究信息系統(tǒng)，建立以響應(yīng)時(shí)間、吞吐量、資源利用率和界面操作適宜性等為標(biāo)準(zhǔn)的性能概念，保障信息系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量，提高用戶的工作效率。2二、評(píng)價(jià)指標(biāo)的選擇與分析方法2.1 選擇標(biāo)準(zhǔn) 代表性：選擇的指標(biāo)能反映系統(tǒng)的某一類性能特性， 在眾多反映該類特性的指標(biāo)中具有代表意義； 完備性：選擇的指標(biāo)集能覆蓋最終用戶所關(guān)心的內(nèi)容和問題； 可衡量性：選擇的指標(biāo)應(yīng)該能客觀的測(cè)量獲得

2、。32.2 分析方法 對(duì)系統(tǒng)性能進(jìn)行分析的目的是使系統(tǒng)性能滿足用戶的需求，并使得系統(tǒng)資源配置趨于合理化，由于資產(chǎn)管理中心近年上線系統(tǒng)是基于B/S構(gòu)架（在客戶端的計(jì)算機(jī)上只要求安裝瀏覽器(Browser),用戶通過瀏覽器提出服務(wù)請(qǐng)求后由遠(yuǎn)程的Web服務(wù)器響應(yīng)用戶的請(qǐng)求，通常稱為瀏覽器/服務(wù)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)稱B/S,Web服務(wù)器需要的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器上）的應(yīng)用系統(tǒng)，所以本文采用此構(gòu)架來論述，它的結(jié)構(gòu)如下圖：4根據(jù)B/S結(jié)構(gòu)所固有的一些特性，可以建立的指標(biāo)體系如下：5三、系統(tǒng)效率模型的構(gòu)建 假設(shè)一個(gè)工作人員完成一項(xiàng)工作被定義為一個(gè)來自工作人員的要求執(zhí)行辦公系統(tǒng)所提供的功能的請(qǐng)求。系統(tǒng)硬件資源將資源分為

3、I / O資源、內(nèi)存資源和傳輸資源，由于這部分的指標(biāo)影響因素較多不便衡量，故我們可以將這些資源看作是一個(gè)“黑盒子”，我們將這些部件通稱為資源，從而，一個(gè)辦公事務(wù)的執(zhí)行路徑可能激發(fā)對(duì)各種資源的多次訪問。設(shè)：V i 是一個(gè)辦公事務(wù)中訪問資源i 的平均數(shù)， S i 是對(duì)資源每次訪問的平均響應(yīng)時(shí)間，平均任務(wù)處理時(shí)間Di是資源i 對(duì)這一辦公事務(wù)的總的服務(wù)時(shí)間，我們可以計(jì)算得到Di是Vi和Si 的乘積，即： Di = Vi Si (1)注：公式(1)是效率模型的基礎(chǔ)，其他模型公式都是基于它推導(dǎo)出來的。6資源的吞吐量根據(jù)平均訪問數(shù)V i 的定義，每個(gè)結(jié)束的辦公事務(wù)要平均通過資源i V i 次，如果每個(gè)單位時(shí)

4、間結(jié)束X0 個(gè)事務(wù)，則單位時(shí)間內(nèi)Vi X0 個(gè)事務(wù)訪問了資源i，所以隊(duì)列i 的平均吞吐量Xi 是Vi X0，因此可以得出資源吞吐量的公式： Xi = Vi X0 (2)7資源的利用率 在辦公事務(wù)的執(zhí)行過程中，同時(shí)會(huì)有多個(gè)辦公人員對(duì)同一個(gè)資源提出請(qǐng)求，這樣每一個(gè)辦公事務(wù)訪問一個(gè)資源時(shí)，它必須排列在隊(duì)列里以等待使用這個(gè)資源辦公系統(tǒng)中的資源i 的利用率Ui 定義為資源忙碌的時(shí)間比率，所以，如果t 秒內(nèi)視隊(duì)列i ，發(fā)現(xiàn)資源在Bi 秒內(nèi)忙碌，它的利用率Ui 就是Bi/t。假設(shè)在相同的時(shí)t 內(nèi)，系統(tǒng)結(jié)束了C0 個(gè)訪問請(qǐng)求，這表明這個(gè)隊(duì)列的平均吞吐量是Xi=C0/t。將這個(gè)關(guān)系結(jié)合利用率的定義，得到以下結(jié)論

5、： Ui=Bi/t=Bi/(C0/Xi)=(Bi/C0)Xi=Si Xi （3） 注：Bi/C0=Si 參考公式（1）。8資源的效率模型根據(jù)資源的服務(wù)時(shí)間、利用率和吞吐量，可以得到資源需求的效率模型： Di=Vi Si=(Xi/X0)X(Ui/Xi)=Ui/X0 （4）9辦公系統(tǒng)的效率模型應(yīng)用 下面結(jié)合資產(chǎn)管理中心催收外掛系統(tǒng)WCS的例子來描述一下效率模型的應(yīng)用。效率模型的應(yīng)用分為兩種情況：(1)現(xiàn)有系統(tǒng)的效率監(jiān)控；(2)現(xiàn)有系統(tǒng)業(yè)務(wù)擴(kuò)展的效率預(yù)測(cè)。10現(xiàn)有系統(tǒng)的效率監(jiān)控 假設(shè)我們?cè)谝粋€(gè)小時(shí)的時(shí)間內(nèi)監(jiān)測(cè)WCS系統(tǒng)，此期間共執(zhí)行了6000個(gè)催收案件作業(yè)（估算同時(shí)登入系統(tǒng)人數(shù)200人，人均作業(yè)30

6、個(gè)），平均每個(gè)作業(yè)需要訪問服務(wù)器資源5次（催收主信息、催收歷史、賬單查詢、聯(lián)機(jī)查詢、代碼錄入）網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的時(shí)間參考值是35 ms,那么網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器平均吞吐量是多少? 根據(jù)公式（2）Xi=56000/3600=8.33t/s 根據(jù)公式（3）計(jì)算資源利用率Ui=0.0358.33=0.2916=29% 或者根據(jù)公式(4)利用率Ui=DiX0=50.0356000/3600=0.29167=29%11現(xiàn)有系統(tǒng)業(yè)務(wù)擴(kuò)展的效率預(yù)測(cè)假設(shè)按上面的例子我們的人數(shù)突然激增5倍，排除網(wǎng)絡(luò)硬件環(huán)境的影響，其他數(shù)據(jù)不變，每小時(shí)處理案件數(shù)30000個(gè)，那么最后得出的利用率為：530000/36000.035=146%從計(jì)

7、算結(jié)果我們可以看出，系統(tǒng)無法支持預(yù)測(cè)的業(yè)務(wù)量的擴(kuò)展，因?yàn)槿魏钨Y源的利用率不能超過100%12四、面向用戶效率模型的構(gòu)建平均響應(yīng)時(shí)間：這是一個(gè)與最終用戶密切相關(guān)的性能指標(biāo), 它指用戶發(fā)送一個(gè)功能操作請(qǐng)求到操作正確完成所需要的時(shí)間。影響響應(yīng)時(shí)間的原因有很多, 包括用戶數(shù)量、網(wǎng)絡(luò)速率、服務(wù)器處理能力、終配置以及操作者的素質(zhì)等多方面因素，所以以下從用戶角度的感受來討論響應(yīng)時(shí)間。關(guān)于評(píng)價(jià)結(jié)果可以參考人機(jī)交互界面工程關(guān)于SRT(system response time)的研究SRT是指從用戶開始一個(gè)行動(dòng)到計(jì)算機(jī)將行動(dòng)結(jié)果顯示在屏幕上的時(shí)間。13取值范圍觀察和實(shí)驗(yàn)的結(jié)果00.25s人接收信息的速度和反應(yīng)速度

8、跟不上系統(tǒng),容易產(chǎn)生壓力和緊張情緒,從而使被試加快與計(jì)算機(jī)交互頻率,思考時(shí)間縮短,錯(cuò)誤率較高；0.25s0.75s響應(yīng)速度與人的信息加工能力和反應(yīng)速度較匹配,出錯(cuò)率逐漸下降,人耗費(fèi)的時(shí)間較少情緒比較平和,從而使交互效率達(dá)到最高。0.75s2s用戶能感覺到系統(tǒng)延遲,但對(duì)這樣的速度還可以接受, 完成任務(wù)總時(shí)間隨著SRT的增加而逐漸增加；2s5s用戶不耐煩情緒逐漸增加,工作積極性逐漸下降,當(dāng)?shù)却龝r(shí)間過長(zhǎng)時(shí),思維有可能被打斷,同時(shí)短時(shí)記憶負(fù)擔(dān)增大；5s以上被試普遍感到系統(tǒng)太慢,無法忍受,在工作過程中表現(xiàn)出不耐煩情緒,工作積極性受到嚴(yán)重影響、注意力集中程度逐漸下降。SRT研究結(jié)果14平均單個(gè)界面信息涵蓋量 一個(gè)易用的信息系統(tǒng)界面，不是根據(jù)機(jī)器來操作的，而是根據(jù)用戶的專業(yè)水平、愛好、習(xí)慣等個(gè)性差異為他們提供個(gè)性化的使用界面。用戶控制權(quán)的實(shí)現(xiàn)與否很大程度上決定了用戶的滿意度。 用戶對(duì)系統(tǒng)最直觀的判斷總是從界面來得出的，一般得出“不好用”等相關(guān)評(píng)價(jià)的很大部分原因是操作過于繁瑣，在最少的操作中得不到所需求的信息。 基于選取標(biāo)準(zhǔn)的客觀可衡量性，并結(jié)合實(shí)際情況從高效性里面提出一個(gè)新的標(biāo)準(zhǔn):平均單個(gè)界面所涵蓋的信息量。它的定義為一個(gè)完整的辦公事務(wù)的處理需要N個(gè)界面的信息量，那么平均單個(gè)界面的信息量等于1/N的百分比。也