Проектирования ИС
Процесс проектирования ИС– это процесс принятия проектно-конструкторских решений, позволяющих получить проект системы, удовлетворяющей требованиям заказчика, при этом проектом называют конструкторскую, технологическую, программную документацию, в которой представлено описание всех решений по созданию и эксплуатации системы в конкретно организационной и программно-аппаратной среде.
Задачи проектирования систем: разработка рациональной автоматизированной технологии решения задач и получения результатной информации; составление графиков прохождения информации как внутри, так и между функциональными и производственными подразделениями предприятия; создание массива нормативно-справочной информации; создание базы данных; улучшение системы организации учетной, плановой и аналитической работы.
Принципы системного подхода находят свое воплощение в ряде подходов
к проектированию систем. Выделяют структурный, блочно-иерархический и объектно-ориентированный подходы к технологии проектирования:
структурный подходпредполагает комплектование вариантов системы из отдельных компонентов (блоков) и их оценку при частичном переборе вариантов с предварительным прогнозированием характеристик компонентов;
блочно-иерархический подходпредусматривает декомпозицию сложных описаний объектов и средств их создания на иерархические уровни и аспекты, вводит понятие стиля проектирования, устанавливает связь между параметрами соседних иерархических уровней;
объектно-ориентированный подходвносит в модели приложений большую структурную определенность, распределяя представленные в приложении данные и процедуры между классами объектов; сокращает объем спецификаций благодаря введению в описания иерархии объектов и отношений наследования между свойствами объектов разных уровней иерархии; уменьшает вероятность искажения данных вследствие ошибочных действий пользователя за счет ограничения доступа к определенным типам данных в объектах.
Верхний уровень проектирования информационной системы называют концептуальным проектированием, которое реализуется в процессе предпроектных исследований, формулировки технического задания, разработки эскизного и рабочего проектов. При концептуальном проектировании применяют ряд спецификаций, среди которых центральное место занимают модели преобразования, хранения и передачи информации. Модели, получаемые в процессе обследования предприятия, являются моделями его функционирования (функциональные, информационные, поведенческие, организационные и структурные модели). Обследование предприятия предполагает изучение и анализ существующей системы обработки информации, в результате чего устанавливается перечень задач управления, решение которых целесообразно автоматизировать, и очередность их разработки. На стадии предпроектного исследования выясняется, что не устраивает в существующей технологии обработки, что и как следует улучшить. На основе анализа результатов обследования строят модель, отражающую деятельность предприятия на данный момент. Результаты анализа конкретизируются в техническом задании на создание автоматизированной системы.
Разработка технического задания и эскизного проекта Техническое задание— это документ, необходимый для начала работ по разработке и внедрению автоматизированной системы, это задание на всю проектируемую систему. Документ определяет требования и исходные данные, необходимые для разработки автоматизированной системы управления; структуру разрабатываемой системы, требования к отдельным ее частям, состав используемых технических средств. Документ регламентирует отношения сторон и охватывает не только работы, которые предполагается реализовать с помощью ЭВМ, но и выполняемые сотрудниками соответствующих служб вручную. Техническое задание должно быть:
• точно сформулированным, что исключит неоднозначность его понимания разными исполнителями;
• полным, т.е. содержать описание всех аспектов функционирования системы, в том числе и ее реакцию на ошибочные действия пользователя;
• ясным, текст документа должен быть понятен и пользователю, и разработчику.
После утверждения техническое задание становится документом, которым руководствуются разработчики на всех этапах создания системы. На его основании составляются координационный план работ, сетевой график работ и производится расчет затрат на разработку системы.
Эскизный проект (техническое предложение)— это документ, где излагаются основные концепции построения автоматизированной системы или отдельных ее подсистем. Поскольку в техническом задании только обозначаются цели, но не указываются пути их решения, то эскизный проект охватывает всю систему и описывает избранные пути решения задач.
Документ представляется в виде проектной документации, описывающей архитектуру системы, структуру ее подсистем, состав модулей, предложения по выбору базовых программно-аппаратных средств, которые должны учитывать прогноз развития предприятия. Утверждая эскизный проект, заказчик дает свое согласие на предложения разработчиков, касающиеся направлений работ и вариантов основных проектных решений. После принятия эскизного проекта разрабатывается прототип автоматизированной системы, представляющий собой набор программ, имитирующих работу готовой системы.
Разработка технического и рабочего проектов.Технический проект разрабатывается на основании утвержденного технического задания. Его целью является привязка типовых решений к конкретным условиям работы предприятия, что требует решения комплекса вопросов правового, технического, организационного и экономического характера. Разработка технического проекта предполагает: определение объектов информационной системы и их атрибутов; расчет количества экземпляров каждого объекта; определение методов вычисления производных показателей на основе значений исходных показателей; установление связи между объектами и процессами; разработку структуры базы данных и проверку ее полноты; определение порядка сбора, хранения, передачи, обработки и контроля данных; выбор необходимых для решения задачи программных средств; выбор операционной системы и системы управления базами данных; оценку объемов памяти и трудоемкости разработки программ.
Рабочий проект— это техническая документация, разработанная на основе утвержденного заказчиком технического задания и утвержденная в установленном порядке. Документ содержит уточненные данные и детализированные общесистемные проектные решения, программы и инструкции по решению задач, уточненную оценку эффективности, перечень мероприятий по подготовке объекта к внедрению. В состав рабочей документации проекта входят: пояснительная записка, должностные
инструкции, инструкции по заполнению входных документов, использованию выходных документов, организации и ведению нормативно-справочной информации и другие документы.
Основы подходов к построению моделей предприятия.Укрупнено методы построения моделей предприятий можно разделить на структурные и объектно-ориентированные. Каждая из этих групп методов включает в себя несколько вариантов конкретных методик. Структурные методы на сегодняшний день имеют наибольшее распространение, поэтому их мы рассмотрим в первую очередь.
Структурные методы.Структурным принято называть такой метод исследования системы или процесса, который начинается с общего обзора объекта исследования, а затем предполагает его последовательную детали-зацию. Структурные методы имеют три основные особенности:
• расчленение сложной системы на части, представляемые как «черные ящики», а каждый черный ящик реализует определенную функцию системы управления;
• иерархическое упорядочение выделенных элементов системы с определением взаимосвязей между ними;
• использование графического представления взаимосвязей элементов системы.
Модель, построенная с применением структурных методов, представляет собой иерархический набор диаграмм, графически изображающих выполняемые системой функции и взаимосвязи между ними. Попросту говоря, это рисунки, на которых показан набор прямоугольников, определенным образом связанных между собой. Диаграммы также включается текстовая информация для обеспечения точного определения содержания функций и взаимосвязей. Использование графического представления процессов существенно повышает наглядность модели и облегчает процесс ее восприятия. От обычных рисунков, с помощью которых можно представить процесс управления, структурные диаграммы отличаются тем, что выполняются по вполне определенным правилам, а процесс их составления и анализа поддерживается соответствующим программным обеспечением.
В составе методологий структурного анализа к наиболее распро-страненным можно отнести следующие:
SADT (Structured Analysis and Design Technique) - технология структурного анализа и проектирования и ее подмножество стандарт IDEFO;
DFD (Data Flow Diagrams) - диаграммы потоков данных;
ERD (Entity-Relationship Diagrams) - диаграммы «сущность-связь»;
STD (State Transition Diagrams) - диаграммы переходов состояний.
Объектно-ориентированные методы.Объектно-ориентированный подход к построению моделей системы управления отличается от структурного большим уровнем абстракции и основывается на представлении системы в виде совокупности объектов, взаимодействующих между собой путем передачи определенных сообщений. В качестве объектов предметной области могут
служить конкретные предметы или абстрагированные сущности - заказ, клиент и т.п. В отличие от структурных методов, суть которых мы попытались выше объяснить «на пальцах», здесь нам пришлось бы оперировать такими понятиями, как классы, экземпляры, инкапсуляция, полиморфизм, наследование и пр. Поэтому ограничимся лишь несколькими практическими замечаниями. В результате применения объектно-ориентированного подхода модель системы так же, как и при использовании структурных методов, представляется совокупностью диаграмм, которые строятся по определенным правилам. Одним из примеров объектно-ориентированных методологий может служить методология UML (Unified Modeling Language). Отметим, что объектно-ориентированный подход не противопоставляется структурному, а может служить его дополнением. Например, для формализации модели бизнеса может использоваться методология IDEFO, а при построении модели системы управления - методология UML.