Методы проектирования ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ

2 Методология проектирования ИС Системный подход Системный подход : любая система представляет собой совокупность взаимосвязанных элементов, функционирующих совместно для достижения общей цели. Метод проектирования Метод проектирования : организованная совокупность процессов создания ряда моделей, которые описывают различные аспекты создаваемой системы с использованием четко определенной нотации. Технология проектирования Технология проектирования : совокупность технологических операций в их последовательности и взаимосвязи, приводящая к разработке проекта системы. В реальных условиях проектирование это поиск способа, который удовлетворяет требованиям функциональности системы средствами имеющихся технологий с учетом заданных ограничений.

3 Подсистемы ИС Информационное обеспечение Информационное обеспечение совокупность единой системы классификации и кодирования информации, унифицированных документов и вспомогательных информационных массивов (обычно – классификаторы, таблицы кодирования и пр.) Техническое обеспечение Техническое обеспечение комплекс технических средств, предназначенных для обеспечения работы информационной системы и ее пользователей, и документация на них. Программное обеспечение Программное обеспечение общесистемные и специальные программные продукты, а также техническая документация. Организационное обеспечение Организационное обеспечение комплекс мероприятий и руководящих документов, регламентирующих взаимодействие работников с техническими средствами и между собой в процессе разработки и эксплуатации информационной системы.

4 Математическое обеспечение Математическое обеспечение совокупность математических методов, моделей и алгоритмов, использующихся для управления системой и реализации прикладных задач. Лингвистическое обеспечение Лингвистическое обеспечение множество языков, использующихся при разработке и эксплуатации ИС (языки программирования, языки общения, набор словарей и пр.). Правовое обеспечение Правовое обеспечение совокупность правовых норм, определяющих создание, юридический статус и функционирование информационных систем, регламентирующих порядок получения, преобразования и использования информации.

5 Этапы развития технологий проектирования ИС 1. Метод "снизу-вверх" 1. Метод "снизу-вверх" - не создание тиражируемых продуктов, а обслуживание сотрудников конкретного учреждения. Успешно автоматизируются отдельные, важные с точки зрения руководства рабочие места. Общая же картина "автоматизированного предприятия" просматривается недостаточно хорошо, особенно в перспективе. («Лоскутная автоматизация») 2. Метод "сверху-вниз " 2. Метод "сверху-вниз " - из всего спектра проблем разработчики выделили наиболее заметные: автоматизацию ведения бухгалтерского аналитического учета и технологических процессов. Системы были спроектированы "сверху", т.е. в предположении что одна программа должна удовлетворять потребности всех пользователей: резко ограничены возможности разработчиков в структуре информационных множеств базы данных, использовании вариантов экранных форм, алгоритмов расчета и, следовательно, лишила возможности по ведению глубокого, часто специфического аналитического и производственно - технологического учета.

6 3. Метод многокомпонентности 3. Метод многокомпонентности - адаптация подсистемы ПО к принятым в организации условиям работы. Проведение модернизации одного из компонентов не затрагивает центральную часть (ядро) и другие ее компоненты, что значительно повышает надежность, продолжительность жизни автоматизированной системы и обеспечивает наиболее полное выполнение требуемых функций.

На рынке автоматизированных систем можно выделить два основных субъекта: 1)рынок автоматизированных банковских систем (АБС) 2)рынок корпоративных ИС промышленных предприятий. Под Автоматизированной Банковской Системой (АБС) мы будем понимать комплекс аппаратно-программных средств, реализующих мультивалютную ИС, обеспечивающую современные финансовые и управленческие технологии в режиме реального времени при транзакционной обработке данных. Под Автоматизированной ИС промышленного предприятия (АСУ КТП) мы будем понимать комплекс аппаратно- программных средств, реализующих мульти компонентную ИС, обеспечивающую современное управление процессами принятия решений, проектирования, производства и сбыта в режиме реального времени при транзакционной обработке данных.

Принципиальными отличиями являются использование принципов распределенной БД, «дуализма», многокомпонентности и транзакционная обработка данных. В настоящее время принято выделять следующие методы проектирования: «снизу-вверх», «сверху-вниз», структурный и процессный. Двойственный подход к формированию ежедневного баланса лег в основу так называемого "принципа дуализма". Реализация принципа дуализма неизбежно требовала построения АБС нового поколения в виде программных модулей, органически связанных между собой, но в то же время способных работать и автономно. Основные отличия нового подхода к проектированию ИС.

Задача проектирования ИС промышленных предприятий более сложна, т.к. характер обрабатываемой информации еще более разнороден и сложно формализуем. Однако, можно выделить основную модель работы - это работа "от кода проекта". Код проекта представляет собой аналог лицевого счета, он имеет определенную разрядность, порядок. Конкретная часть кода характеризует технологические, конструкторские, финансовые и др. документы. Все это регламентируется соответствующими ГОСТами. Модульный подход к реализации ИС в этом случае еще более важен. Двойственный подход к формированию ежедневного производственного плана лег в основу "принципа дуализма" для ИС промышленных предприятий.

Многокомпонентная система Многокомпонентная система - обеспечивает соблюдение основополагающего принципа построения ИС - отсутствия дублирования ввода исходных данных. Модульность построения ИС нового поколения и принцип одноразового ввода дают возможность гибко варьировать конфигурацией этих систем. Банки имеющие разветвленную филиальную сеть и не передающих данные в режиме реального времени, установка всего СПО во всех филиалах не всегда экономически оправдана. В этих случаях возможна эксплуатация в филиалах ПО общего назначения, предназначенного для первичного ввода информации и последующей автоматизированной обработки данных в СПО, установленном в головном офисе банка.

Достоинства принципа многокомпонентности состоит в возможности их поэтапного внедрения. 1)На этапе внедрения устанавливаются компоненты системы на те рабочие места, которые нуждаются в обновлении ПО. 2)На втором этапе происходит развитие системы с подсоединением новых компонентов и отработкой межкомпонентных связей. Возможность применения такой методики внедрения обеспечивает ее достаточно простое тиражирование и адаптацию к местным условиям. Автоматизированная информационная система нового поколения - это многокомпонентная система с распределенной базой данных по уровням иерархии управления.

Эксплуатация и контроль версий Эксплуатация и контроль версий Разработка и анализ бизнес - модели Разработка логической модели бизнес- процессов Разработка ПО ИС Этапы проектирования ИС IV-го поколения Тестировани е и отладка ИС

Разработка и анализ бизнес - модели Суть: Определяются основные задачи ИС, проводится декомпозиция задач по модулям и определяются функции, с помощью которых решаются эти задачи. Описание функций осуществляется на языке производственных (описание процессов предметной области), функциональных (описание форм обрабатываемых документов) и технических требований (аппаратное, программное, лингвистическое обеспечение ИС). Методы решения: Функциональное моделирование. Результаты:1) Концептуальная модель ИС, состоящая из описания предметной области, ресурсов и потоков данных, перечня требований и ограничений к технической реализации ИС. 2) Аппаратно-технический состав создаваемой ИС (техническое обеспечение).

Формализация бизнес-модели, разработка логической модели бизнес-процессов Суть: Разработанная концептуальная модель формализуется, т.е. воплощается в виде логической модели ИС. Методы решения:1)Численные методы, методы оптимизации, теория графов, функции бинарных отношений. 2) Разработка диаграмм "сущность-связь" ER диаграммы (Entity-Relationship); CASE- диаграмм. Результаты: 1)Математическое обеспечение: уточнение критерия эффективности, размерности решаемых задач, структура вычислительной системы. 2) Разработанное информационное обеспечение ИС: схемы и структуры данных для всех уровней модульности ИС, документация по логической структуре ИС, сгенерированные скрипты для создания объектов БД.

Выбор лингвистического обеспечения, разработка программного обеспечения ИС Суть: Разработка ИС: выбирается лингвистическое обеспечение (среда разработки - инструментарий); проводится разработка программного и методического обеспечения. Разработанная на втором этапе логическая схема воплощается в реальные объекты; при этом логические схемы реализуются в виде объектов базы данных, а функциональные схемы - в пользовательские формы и приложения. Методы решения: Разработка программного кода с использованием выбранного инструментария. Результаты: Работоспособная ИС.

Тестирование и отладка ИС Суть: На данном этапе осуществляется корректировка информационного, аппаратного, программного обеспечения; проводится разработка методического обеспечения (документации разработчика, инструкции различных типов пользователей) и т.п. Результаты:1) Оптимальный состав и эффективное функционирование ИС. 2) Комплект документации: разработчика, администратора, различных типов пользователей.

Эксплуатация и контроль версий Суть: Особенностью ИС, созданных по архитектуре «клиент-сервер», является их многоуровневость, много модульность и распределенные БД. Поэтому при эксплуатации и развитии таких систем на первое место выходят вопросы контроля версий, т.е. добавление новых и развитие старых модулей с выводом из эксплуатации старых. Результат: Наращиваемость и без избыточный состав гибкой и масштабируемой ИС.

Эксплуатация и контроль версий Суть: Особенностью ИС, созданных по архитектуре «клиент-сервер», является их многоуровневость, много модульность и распределенные БД. Поэтому при эксплуатации и развитии таких систем на первое место выходят вопросы контроля версий, т.е. добавление новых и развитие старых модулей с выводом из эксплуатации старых. Результат: Наращиваемость и без избыточный состав гибкой и масштабируемой ИС.

19 Жизненный цикл ИС Стратегия проектирования ИС Стратегия проектирования ИС определяется использованием соответствующей модели жизненного цикла, определяющей последовательность стадий проектирования и выполняемых в них процессов. Жизненный цикл ИС Жизненный цикл ИС - ряд событий, происходящих с системой в процессе ее создания и использования. Модель жизненного цикла Модель жизненного цикла - структура, содержащая стадии, процессы (действия и задачи), которые осуществляются в ходе разработки, функционирования и сопровождения программного продукта в течение всей жизни системы, от определения требований до завершения ее использования.

20 Компоненты моделей ЖЦ ИС стадии ЖЦ стадии ЖЦ – отражают состояния ИС и их изменения; этапы ЖЦ этапы ЖЦ – входят в состав стадий; предполагают выполнение определенного объема работ в течение ограниченного времени; процессы ЖЦ процессы ЖЦ - отражают те действия, которые должны обязательно выполняться для эффективного проектирования ИС; определяются как совокупность взаимосвязанных действий, преобразующих входные данные в выходные; одни и те же процессы могут выполняться на различных стадиях (этапах) ЖЦ.

21 Каскадная модель Каскадная модель предусматривает последовательное выполнение всех этапов проекта в строго фиксированном порядке. Переход на следующий этап означает полное завершение работ на предыдущем этапе.

22 Достоинства каскадной модели на каждом этапе формируется законченный набор проектной документации, отвечающий критериям полноты и согласованности; выполняемые в логичной последовательности этапы работ позволяют планировать сроки завершения всех работ и соответствующие затраты. Недостатки: Недостатки: реальный процесс создания системы никогда полностью не укладывается в такую жесткую схему, постоянно возникает потребность в возврате к предыдущим этапам и уточнении или пересмотре ранее принятых решений.

23 Поэтапная модель с промежуточным контролем Разработка ИС ведется итерациями с циклами обратной связи между этапами. Межэтапные корректировки позволяют учитывать реально существующее взаимовлияние результатов разработки на различных этапах; время жизни каждого из этапов растягивается на весь период разработки.

24 Спиральная модель Каждый виток спирали соответствует созданию работоспособного фрагмента или версии системы.

25 Стандарты, регламентирующие ЖЦ ПО ГОСТ Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Автоматизированные системы. Стадии создания. ISO/IEC 12207:1995 Information technology - Software life cycle processes (Информационные технологии. Процессы жизненного цикла программного обеспечения) (ISO - International Organization of Standardization - Международная организация по стандартизации, IEC - International Electrotechnical Commission - Международная комиссия по электротехнике) ISO/IEC Systems engineering. System life cycle processes (Системотехника. Процессы жизненного цикла системы) Custom Development Method (методика Oracle) по разработке прикладных информационных систем Rational Unified Process (RUP) Microsoft Solution Framework (MSF) Корпоративные методики

26 Стадии и этапы ЖЦ по ГОСТ ФТ - Формирование требований к АС Обследование объекта и обоснование необходимости создания АС; 1.2. Формирование требований пользователя к АС; 1.3. Оформление отчета о выполненной работе и заявки на разработку АС (тактико-технического задания); 2. РК - Разработка концепции АС Изучение объекта; 2.2. Проведение необходимых научно-исследовательских работ; 2.3. Разработка вариантов концепции АС, удовлетворяющей требованиям пользователя 2.4. Оформление отчета о выполненной работе; 3. ТЗ - Техническое задание на АС Разработка и утверждение технического задания на создание. 4. ЭП - Эскизный проект Разработка предварительных проектных решений по системе и ее частям; 4.2. Разработка документации на АС и ее части.

27 5. ТП - Технический проект Разработка проектных решений по системе и ее частям; 5.2. Разработка документации на АС и ее части; 5.3. Разработка и оформление документации на поставку изделий для комплектования АС и/или технических требований (технических заданий) на их разработку; 5.4. Разработка заданий на проектирование в смежных частях проекта объекта автоматизации. 6. РД - Рабочая документация Разработка рабочей документации на систему и ее части; 6.2. Разработка или адаптация программ. 7. ВД - Ввод в действие Подготовка объекта автоматизации к вводу АС в действие; 7.2. Подготовка персонала; 7.3. Комплектация АС поставляемыми изделиями (программными и техническими средствами, программно-техническими комплексами, информационными изделиями); 7.4. Строительно-монтажные работы; 7.5. Пуско-наладочные работы; 7.6. Проведение предварительных испытаний; 7.7. Проведение опытной эксплуатации; 7.8. Проведение приемочных испытаний. 8. Сп - Сопровожден ие АС Выполнение работ в соответствии с гарантийными обязательствами; 8.2. Послегарантийное обслуживание.

28 Стадии ЖЦ ИС в других стандартах 1. Формирование требований к ПО 2. Проектирование 3. Реализация 4. Тестирование 5. Ввод в действие 6. Эксплуатация и сопровождение 7. Снятие с эксплуатации 1.1. Формирование концепции Анализ потребностей, выбор концепции и проектных решений 2.2. Разработка Проектирование системы 3.3. Реализация Изготовление системы 4.4. Эксплуатация Ввод в эксплуатацию и использование системы 5.5. Поддержка Обеспечение функционирования системы 6.6. Снятие с эксплуатации Прекращение использования, демонтаж, архивирование системы ISO/IEC ISO/IEC Методика Oracle CDM 1. Определение требований 2. Анализ 3. Проектирование 4. Реализация 5. Внедрение 6.Эксплуатация

29 Согласование, установление взаимосвязей

Поколения АБС и их характеристики

Функциональная схема типовой АБС 4-го поколения