Проектирование информационных систем.

Литература.

• Сорокина, Телинов «Проектирование информационных систем».

280 часов. Самостоятельно 140 часов.

12 тем. 36 часов в первом семестре.

Тема 1. Методологические основы проектирования информационных систем.

Вопросы.

1. Системный подход к проектированию информационных систем.

• Структуризация работ проектирования

• Информационно-управляющие аспекты проектирования информационных систем.

• Подходы к проектированию.

• Оценка результатов проектирования.

• Методологической основой проектирования организационных структур управления служит системный подход. Системный подход включает в себя несколько этапов: 1). Постановка задачи, включающая в себя определение изучаемого объекта, постановку целей и задание критериев. 2). Осуществление первичной структуризации исследуемой системы. Главной сложностью на этом этапе является определение границ системы, а так же выявление всех внешних и внутренних связей между элементами системы. 3). Составление математической модели исследуемой системы. На четвертом этапе исследуются построенные модели и прогнозируется развитие системы. Для этого на ЭВМ «проигрывают» различные варианты тех или иных воздействий внешней среды, и определяют возможные результаты. На пятом этапе осуществляется анализ результатов, полученных на предыдущем этапе, оценка их соответствия целям и критериям, и разработка рекомендаций по необходимому совершенствованию системы. В случае если результаты не удовлетворят исследователя, четвертый и пятый этап повторяются до получения приемлемого результата. Всё вышесказанное относится как к исследованию систем, так и проектированию для них информационных систем.

• Структуризация работ проектирования.

Проектирование информационной системы — это выполнение большего комплекса научно-исследовательских, проектных, инженерно-технических и организационных работ. Структура работ по созданию информационной системы состоит из трех больших направлений, показанных на рисунке.

Структура работ

• Создание информационно вычислительной системы — включает в себя разработку информационного обеспечения, анализируются информационные потоки, устанавливаются информационные связи, оценивается документооборот.

• Создание математического и программного обеспечения — включает разработку методов, моделей, алгоритмов, и программ.

• Разработка лингвистического обеспечения — выбор языков программирования и способов представления информации.

• Осуществление технического обеспечения — установку и отладку ЭВМ, периферийного оборудования, коммуникационного (сетевого) оборудования.

Под проектирование понимается процесс создания проекта — прототипа или прообраза предполагаемого объекта. В процесс проектирование вовлекаются: 1). План проектирования ( целевая программа) . 2). Критерии эффективности процессов проектирования 3). Средства проектирования. В результате должны быть получены проектные решения. Таким образом процесс проектирования можно представить как последовательное направление следующих этапов:

Цели → Задачи → Задания → Работы

• Решение задач проектирования — это деятельность, которая сохранят или улучшает характеристики информационной системы. Это достигается введением изменений повышающих эффективность использования ресурсов. В данном случае под ресурсами понимается материальные ресурсы, оборудования, устройства, финансы, время, люди. Эффективность использования ресурсов может быть измерена. Она измеряется: 1). Увеличением или уменьшением потребностей в ресурсах без соответствующего изменения в объеме стоимости и прибыли. 2). Увеличением или уменьшением подверженности риску. 3). Изменению некоторой относительной величины измеряемой критериями. Информационно управляющие аспекты проектирования информационных систем, определяются через функции процесса проектирования, причем сюда включаются функции управления и специфические функции проектирования: это формулирование проблемы, количественное определение параметров информационной системы, субоптимизация, и оптимизация проектных решений.

• Подходы к проектированию информационных систем.

В настоящее время сформировалось два основных подхода к проектированию информационных систем. 1). Структурный. 2). Процессный.

Структурный подход — основа на использование организационной структуры объекта автоматизации. Основными недостатками структурного подхода к проектированию является. 1). Слабо развитые горизонтальные связи в информационной системе. 2). Если меняется структура организации, то приходится перепроектировать всю систему. В современных условиях обстановка на рынке меняется очень быстро. Что бы выжить компаниям приходится постоянно менять свою структуру. Структурный подход можно использовать только для простых информационных систем. Поэтому был разработан процессный подход. Этот подход ориентирован на бизнес процессы. Отсюда процессный подход лишен структурных недостатков. Процессный подход является наиболее перспективным в настоящее время. Как правило, при проектировании с использованием процессорного подхода, осуществляется реорганизация бизнес процессов. Основными чертами такой реорганизации является: 1). Широкое делегировании полномочий и ответственности исполнителя. 2). Сокращения количества уровней принятия решения. 3). Автоматизация технологий выполнения бизнес процесса.

• Оценка результатов проектирования.

Для формализации процесса оптимального проектирования используется следующее понятие. 1). Пи э P — набор возможных правил построения информационной системы или её элементов. Правила функционирования информационной системы определяется условиями работы организации, и при создании информационной системы осуществляется выбор правил пи из множества Р. 2). f э F(пи) — множество взаимосвязанных функций, выполняемых при проектировании информационной системы. Каждому набору правил пи соответствует некоторое соответствие множество F(пи), из которых при проектировании необходимо выбрать подмножество f, достаточное для реализации выбранных правил. 3). А — множество возможных элементов информационной системы. Задачи оптимального проектирования состоит в определении правил, функции и элементов информационной системы, причем должен быть соблюден баланс между необходимостью и достаточностью используемых ресурсов. Оценка результатов проектирования осуществляется по этим трем показателям. Они должны стремиться к минимуму, но без ущерба выполнения функций заказчика.

Лекция 2. Этапы проектирования информационных систем.

Вопросы.

1. Начальные этапы разработки и диагностический анализ.

2. Внешнее и внутреннее проектирование.

3. Основы процесса проектирования информационной системы.

4. Этапы проектирования.

1. Проектирование информационных систем охватывает три основные области: 1). Проектирование объектов данных, которые будут реализованы в базе данных. 2). Проектирование программ, и экранных форм, отчетов, которые будут обеспечивать выполнение запросов данных. 3). Учет конкретной среды или технологии(программно-аппаратная платформа, используемая архитектура, способы обработки данных).

Метод проектирования учитывает особенности тех объектов, для которых создается информационная система. В практике построения информационных систем известно несколько подходов к проектированию и внедрению информационных систем.

Подход	Проектирование	Внедрение
I	Локальное	Локальное
II	Комплексное	Локальное
III	Системный	Системный

При первом подходе предпроектная стадия пропускается. Производится общие ознакомление с объектами оптимизации, и намечаются задачи, которые следует автоматизировать. В дальнейшем разрабатываются постановки задач, их программирование и внедрение.

Основным недостатком этого подхода является невозможность рациональной организации вычислительного процесса, т. е. взаимосвязанного решения всего комплекса задач. Кроме того требуется дублирование информации для обеспечения решения каждой задачи, и перестройка системы при появлении новых задач.

Комплексный подход решен недостатков локального подхода, т. к. здесь осуществляется тщательное исследование объекта автоматизации, и выявление всего комплекса задач. Вместе с тем, этот подход, не гарантирует высокое качество информационной системы, поскольку основное внимание при проектировании сосредоточено на полноте проектируемой системы, а не на решении задач функционирования.

Основными чертами системного подхода в проектировании и внедрении информационной системы является: 1). Целенаправленное и проблемная ориентация процесса разработки и внедрения. Цели функционирования объекта автоматизации. 2). Многовариантное моделирование структуры создаваемой системы, модели должны охватывать все связи объекта автоматизации. 3). Комплексность охвата автоматизацией функций управления. 4). наличие вариантов представления проектных моделей элементов информационной системы, её подсистем и системы в целом. Это позволит выбрать из нескольких вариантов проектных решений наилучший.

• Внешнее и внутреннее проектирование.

При внешнем проектировании формулирует цель и критерии эффективности будущей информационной системы, выявляют ограничения и создают модель системы. Здесь же определяются границы информационной системы, факторы внешней среды, существенные связи, и сигналы на которые должна реагировать информационная система. В общем случае цель проекта можно определить как решение следующих взаимосвязанных задач: 1). Требуемой функциональности системы. Это множество задач, которые она будет выполнять. 2). Требуемой пропускной способности системы. 3). Безотказной работы системы( требуемая надежность). 4). Требуемого уровня безопасности. 5). Простоты эксплуатации и поддержки системы.

Внутреннее проектирование определяет содержание самой информационной системы, т. е. какими способами и средствами она будет выполнять свои функции.

Внешнее и внутреннее проектирование требует взаимного согласования. Согласование заключается в изменении либо требований внешнего проектирования, либо ограничений внутреннего, либо того и другого. После согласования вторично возвращаются к внутреннему проектированию. Основной проблемой при проектировании информационных систем является формирование и описание информационных потоков. На основе построения информационных потоков наращивается информационная структура информационной системы путем добавления программных и аппаратных средств. Для исследования информационных потоков применяются следующие методы: 1). Метод сплошного обследования. 2). Метод расчета по массовым документам. 3). Матричные информационные модели. 4). Методики обследования информационных характеристик.

Комплекс исследований направлены на выявление общих факторов развития системы и определения мероприятий по её совершенствованию, называют диагностическим анализом.

• Основы процесса проектирования информационных систем.

Процесс проектирования состоит из нескольких фаз.

Первая фаза называется формирование стратегий. На этой фазе достигается соглашение о постановке решаемой задачи и об основных методов используемых для наработки вариантов. В этой фазе начинается разработка вариантов.

Вторая фаза называется оценивание. На этой фазе производится оценка предложенных вариантов. Для оценки определяются критерии, т. е. правила и показатели, по которым судят о степени достижения цели проекта. Затем выбирается модели измерений и решений для оценивания и сравнения вариантов. На этой же фазе осуществляется выбор конкретного варианта проектируемой информационной системы.

Третья фаза называется реализация. Здесь решаются задачи оптимизации. Оценивается сложность задач, и при необходимости производится из упрощение. Затем на этой же фазы осуществляется оценка результатов, полученных от внедренного проекта, и намечаются необходимые доработки проекта.

Формирование стратегий состоит из четырех этапов: 1). Определение проблемы. На этом этапе определяется границы будущей информационной системы, намечаются методы, которые будут использоваться для решения задач проектирования, и определяется объем необходимых ресурсов для проектирования. 2). Исследование миропонимания. На этом этапе осуществляется сближение позиций заказчика и проектировщиков на облик будущей информационной системы. 3). Назначение целей. Согласовываются цели будущей информационной системы, которые устраивают как заказчика, так и проектировщика. 4). Разработка вариантов будущей информационной системы. Оценивание состоит из трех этапов.

На первом этапе определяются критерии, по которым будут оцениваться варианты.

Второй этап — оценивание вариант. Осуществляется оценка представленных вариантов информационной системы по утвержденным критериям.

Третий этап — выбор наиболее рационального варианта. Реализация состоит так же из трех этапов. 1). Реализация выбранного варианта, согласование результатов внедрения с заказчиком. 2). Сравнение результатов проектирования с существующими стандартами. Здесь же осуществляется настройка информационной системы, для обеспечения стабильных и эффективных результатов функционирования. 3). Проверка и переоценка.

На каждом этапе существует возможность возврата к предыдущему.

• Этапы проектирования.

Этапы проектирования не имеют ярко выраженных границ, и чем сложнее система, тем они более размыты. 1). Разработка и анализ объекта автоматизации. Определяются основные задачи информационной системы, осуществляется описание её функций. В результате: 1).Получается концептуальная модель информационной системы, состоящая из описания предметной области, а так же перечня требований и ограничений технической реализации информационной системы. 2). Аппаратно-технический состав создаваемой информационной системы.

2). Разработка технического проекта информационной системы. В результате получаются схемы и структуры данных, требования к аппаратной платформе, требования к СУБД и языку программирования.

3). Рабочее проектирование. Разработка программ, разработка базы данных, с использованием выбранных СУБД.

4). Тестирование и отладка. Осуществляется решение контрольных примеров комплекса информационных и расчетных задач, выявляются ошибки, разрабатывается комплект документации пользователя.

5). Ввод системы в эксплуатацию.

Конечными продуктами этапа проектирования являются: 1). Набор спецификаций модулей информационной системы. 2). Схема базы данных. 3). Архитектура информационных систем( программно-аппаратная платформа и характеристики архитектуры).

Лекция 3.

Вопросы:

• Жизненный цикл информационной системы.

• Содержание жизненного цикла разработки информационной системы.

• Регламентация процесса, проектирования в отечественных и международных стандартов.

• Жизненный цикл информационной системы можно представить как ряд событий, происходящих в системе, в процессе её создания и использования.

Модель жизненного цикла — это структура, содержащая процессы, действия и задачи, которые осуществляются в ходе разработки функционирования и сопровождения информационной системы, в течении всего времени функционирования от определения требований, до завершения использования информационной системы. В настоящее время известны и используются следующие модели жизненного цикла:

1). Каскадная модель

Разработка требований →

Проектирование →

Реализации →

Испытания(тестирование) →

Ввод в эксплуатацию

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

• Итерационная модель. Существует возврат. Можно возвратится на любой этап.

Разработка требований →

Проектирование →

Реализации →

Испытания(тестирование) →

Ввод в эксплуатацию

Итерационная модель — это модель с промежуточным контролем. Разработка информационной системы ведется с циклами обратной связи, между этапами. Меж этапные корректировки позволяют учитывать реально существующие взаимовлияния результатов разработки, на различных этапах. Время жизни каждого этапа растягивается на весь период разработки( поэтапная модель с промежуточным контролем.

• Спиральная модель.

Определение требований Проектирование испытание

Ввод действия

На каждом витке спирали выполняется создание очередной версии информационной системы. Затем опять уточняются требование проблема, улучшается качество, и планируется работа следующего витка. Особое внимание уделяется начальным этапам разработки, определению анализу и проектированию. Где реализуемость тех или иных проектных решений проверяется и обосновывается посредством создания прототипа( макетирование).

На практике наибольшее распространение получили: каскадная модель( характерна для периода с 1970г по 1985 год), спиральная модель. Каскадная модель хороша зарекомендовала себя при проектировании относительно простых информационных систем, когда в самом начале разработки можно достаточно точно сформулировать все требования к системе. Основным недостатком этого метода проектирования является то, что реальный процесс никогда не укладывается в эту жесткую схему, все равно осуществляется возврат к предыдущим этапам. Спиральная модель была предложена для создания сложных систем, когда заказчик не может точно сформулировать требования к будущей системе, поэтому этот подход направлен на быстрое создание работоспособного прототипа информационной системы. После анализа работы прототипа требования уточняются. После этого приступают к разработке следующего варианта информационной системы( более точного прототипа). Основной недостаток спирального метода — определение момента перехода на следующий этап. Несмотря на то, что спиральный подход имеет больше достоинств, чем недостатков, каскадная модель сохраняет свою популярность по следующим причинам: 1). Иллюзия снижения рисков участников проекта( на каждом этапе мы получаем за конченый продукт). 2). Проблема внедрения. При использовании спиральной модели, мы имеем прототип, который не полностью функционален. Спиральный подход не может применяться в продуктах, обладающих неполной функциональностью.

2).

• Реализация( рабочее и физическое проектирование, программирование). Осуществляется разработка и настройка программ, наполнения баз данных, создание рабочих инструкций для персонала, оформление рабочего проекта.

• Внедрение ( тестирование и опытная эксплуатация). В ходе тестирование осуществляется решение контрольных примеров. В ходе опытной эксплуатации выполняется комплексная отладка подсистем информационной системы, обучение персонала, поэтапное внедрение информационной системы в эксплуатацию, и заканчивается оформлением акта о приемоздаточных испытаниях.

• Эксплуатация информационной системы( сопровождение и модернизация). Сбор рекламаций и статистики о функционирование информационной системы, исправление ошибок и недоработок, и оформление требований к модернизации. Часто этапы 2 и 3 объединяют в один, и называют техн-рабочим проектированием. Что бы было как можно меньше затрачено труда при выполнении третьего и четвертого этапов, необходимо очень тщательно провести первый этап, выполняя следующие требования: 1). Разработка информационной системы должна выполнятся в строгом соответствии с техническим заданием. 2). Требование к информационной системе должны полностью соответствовать целям и задачам, эффективного функционирования объекта автоматизации. 3). Создаваемая информационная система должна соответствовать сформулированным требованиям, на момент окончания внедрения. 4). Внедренная информационная система должна развиваться и адаптироваться в соответствии с постоянно меняющимся требованиями. При использовании различных подходов имеются следующие особенности: каскадная модель. Применение каскадной модели к большим и сложным системам, в следствии большой длительности процесса проектирования, и изменчивости требований за это время, приводит к быстрому устареванию разработанной системы.

Особенности итерационной модели. Как правило, в следствии большого числа итераций возникают рассогласования, в выполнении проектных решений, и документаций, поэтому эти вопросы требуют пристального внимания разработчиков.

Особенности спиральной модели. При разработки прототипов на первый план выходят вопросы взаимодействия интерфейсов программных модулей между собой и базой данных. В основе спиральной технологии проектирования, лежит RAD технология( технология быстрой разработки приложений). Согласно этой технологии, информационная система разрабатывается, путем расширения программных прототипов. Эта технология предполагает активное участие на всех этапах проектирования пользователей будущей системы. RAD технология включает следующие основные стадии работ: 1). Анализ и планирование информационной стратегии. Пользователи, совместно с разработчиками, участвуют в анализе информационной системы. 2). Проектирование. Пользователи принимают активное участие в техническом проектировании совместно с разработчиками. 3). Конструирование. Разработчики создают рабочую версию информационной системы. 4). Внедрение. Разработчики обучают пользователей работе с новой информационной системой.

• Основным стандартом является ГОСТ 34.601 — 90г. Этот устанавливает стадии и этапы создания автоматизирования информационных систем. Кроме того в стандарте содержится описания содержания работ на каждом этапе. Стадии и этапы, закрепленные в стандарте, в большей степени соответствуют каскадной модели жизненного цикла.

ISO/IEC 12207: 1995 — это стандарт на процессы и организацию жизненного цикла программного обеспечения. Стандарт не содержит писания фаз, стадий и этапов. Стандарт ISO/IEC TR 16326:1999 — содержит содержание основных процессов жизненного цикла программного обеспечения. Он описывает: 1). Приобретение. 2). Поставка. 3). Разработка.

ISO/IEC TR 15288:2002 — согласно этому стандарту, в жизненный цикл программного обеспечения следует включать следующие группы процессов: 1). Договорные процессы. 2). Процессы предприятия( управление жизненным циклом ИС, управление ресурсами, качеством). 3). Проектные процессы. 4). Технические процессы( процессы внедрения). В стадии создания ИС в соответствии с этим стандартом следующие: 1). Формирование концепции. 2). Разработка( проектирование систем). 3). Реализация ( изготовление систем). 4). Эксплуатация. 5). Поддержка( сопровождение). 6). Снятие с эксплуатации( демонтаж и утилизация).

Тема. Основы теории проектирования информационных систем.

Вопросы:

• Технология проектирования.

• Принципы проектирования информационных ситсем.

• Технология проектирования — это совокупность методологии и средств проектирования информационных систем, а так же методов и средств организации проектирования( управление процессом создания и модернизации проекта информационной системы).

Состав компонентов технолгии проектирования

Медология (концепция+ метод)

Инструметальная среда проектирования.

Организация проектирования

В основе технологии проектирования лежит процесс, который определяет действия, их последовательность, состав исполнителей, а так же средства и ресурсы, требуемые для выполнения проектных действий. Технология проектирования задается регламентированной последовательностью технологических операций, выполняемых в процессе создания проекта, на основе того или иного метода. В результате чего получаются ответы на следующие вопросы: 1), Что должно быть сделано для создания проекта. 2).Как должен выполняться проект? 3). Кому и в какой последовательности следует выполнять проектные работы?. Как и любому процессу, технологическому процессу проектирования предъявляются следующие требования: 1), Созданный с помощью этой технологии проект должен отвечать требованиям заказчика. 2). Выбранная технология должна максимально отражать все этапы проекта( от определения требования, до внедрения). 3). технология должна обеспечивать минимальные трудовые и финансовые затраты на проектирование и сопровождение проекта. 4). Должна способствовать росту производительность труда проектировщика. 5). Должна обеспечивать надежность процесса проектирования и эксплуатации проекта. 6). Способствовать простому ведению проектной документации.

Методология проектирования предполагает наличие некоторой концепции и принципов проектирования, реализуемых наборов методов, которые в свою очередь должны поддерживаться определенными средствами проектирования.

Организация проектирования предполагает определение методов взаимодействия проектировщиков между собой и заказчикам, в процессе создания проекта. Методы проектирования можно классифицировать по степени использования средств автоматизации, типовых проектных решений, по степени адаптивности проектных решений. По степени автоматизации методы проектирования подразделяются на методы ручного проектирования, при котором проектирование осуществляется без использования специальных инструментальных программных средств. Компьютерное проектирование, которое производит генерацию или настройку проектных решений на основе использования специальных программных средств.

2). Оригинальное и типовое проектирование. Оригинальное( индивидуальное) проектирование характеризуется тем, что все виды проектных работ, ориентированы на создание уникальной информационной системы( в одном экземпляре). Типовое проектирование выполняется на основе опыта, полученного при разработке оригинальных проектов и предусматривают максимальное использование типовых решений. 3). По степени адаптивности проектных решений.

Методы проектирования классифицируются: 1). Метод реконструкции, когда адаптация проектных решений выполняется путем переработки соответствующих компонентов. 2). Метод параметризации. Проектные решения настраиваются в соответствии с настраиваемыми параметрами. 3). Метод реструктуризации, когда на основе изменений, модели проблемной области, автоматический перегенеруются проектные решения( автоматически).

Сочетания различных признаков классификаций методов проектирования, обуславливает характер обусловленный теории проектирования информационной системы, среди которых выделяются два основных класса. 1). Технология проектирования

ОО

Функциональное(структурное).

Модельное

Параметрическое

Автоматизированное

Типовые

Каноническое Индустриальное

В связи с этим можно привести следующую характеристику. Характеристики классов технологий проектирования.

Класс технологии	Степень автоматизации	Степень типизации	Степень адаптивности
Каноническое проектирование	Ручное проектирование	Оригинальное проектирование	Реконструкция
Индустриальное автоматизированное	Компьютерное проектирование	Оригинальное	Реструктуризация
Индустриальное типовое	Компьютерное проектирование	Сборочное проектирование из типовых решений	Параметризация и реструктуризация

Средства проектирования делятся на два класса: 1). Без использования электронно-вычислительной техники 2). С использованием вычислительной техники. Средства проектирования без электронно-вычислительной техники, применяются на всех стадиях и этапах проектирования информационной системы. Как правило это средство организационно-методического обеспечения( стандарты, регламентирующие процесс проектирования, единая система классификаций и кодирования информации, а так же унифицированная система документации). Средство проектирования с использованием вычислительной техники делят на 4 класса: первый подкласс, это средства, которые поддерживают проектирование операций обработки информации. Средства проектирования обработки информации, а так же средства расширения операционных систем ( утилиты). Они облегчают труд проектировщика, поддерживают отдельные операции проектирования, и могут применяться независимо друг от друга. Второй подкласс — это средства, поддерживающие проектирование отдельных компонентов проекта. К ним относятся средства обще системного назначения: 1). Система управления базами данных. 2). Оболочки экспертных систем. 3). Различные пакеты прикладных программ. Эти средства используются для разработки технологических подсистем информационной системы, ввода информации, организации хранения и доступа к данным, анализа и отображения данных. К третьему подклассу относятся средства, поддерживающие проектирования раздела проекта информационной системы. В этом подклассе выделяют функциональные средства проектирования. К функциональным средствам относятся типовые проектные решения, функциональные пакеты прикладных программ, и типовые проекты. 4). Средства, поддерживающие разработку проекта на всех стадиях проектирования. К данному классу относятся системы автоматизированного проектирования (САПР), или CASE-средства. CASE-средства так же разбиваются на два класса: по охватыванием этапа процесса разработки, по степени интегрируемости. Здесь различают набор не интегрируемых средств, охватывающие проектирования, и полностью интегрируемые, связанные с общей базой проектных решений, называемой репозиторием.

• Принципы проектирования информационных систем. Разработка автоматизированных информационных систем началась в конце 50-х годов. Под автоматизированной информационной системы организации, понимается комплекс аппартно-программных средств, образующих много..

На сегодня существуют несклько принципов проектирования информационных систем. 1). принцип снизу вверх. Этот принцип характеризуется тем, что сначала охватываются подчиненные подразделения по отдельности. При использовании принципа с низу вверх, первоочередной автоматизации подвергались наиболее кретичные подраздееления, с точки зрения руководства. Затем автоматизация распространялась. Достоинства в том что, можно легко учесть пожелания пользователей, и в короткие сроки разработать программные продукты, автоматизирующий, для стыковки разрозненных островков автоматизации, некоторые элементы системы переделываются заново. Сверху вниз: Проектирование по принципу сверху вниз предполагает, что одна программа должна удовлетворять потребности других пользователей, т. е. появились стандартные программы. Эти стандартные программы, как правило, автоматизируют определенные функции автоматизации( учет кадров, аналитический и управленческий учет, и.д.р. Жестко заложенное рамки универсальной программы, не дает возможность гибко адаптировать систему деятельности конкретных предприятий. Принцип «дуализма» и многокомпонентности. Это принцип заключается в сбалансированном сочетании двух предыдущих, т. е. при использовании этого принципа, фирмы разработчики ПО для информационных систем, стали включать стандартные программы — конфиграторы, которые позволяют адаптировать готовые решения, потребностям конкретной организации. При использованию этого принципа, информационная система организации, представляет собой набор программных модулей, органически связанных между собой, но в то же время способны работать автономно.

Основы технологии проектирования информационных систем.

Вопросы:

• Формализация технологий проектирования.

• Общие требования к методологии и технологии проектирования.

1. Сложность и высокие затраты, а так же трудоемкость процессов проектирования вызывает необходимость с одной стороны, выбора адекватной объектов автоматизации технологии проектирования, и, с другой стороны, наличие эффективного инструмента управления процесса её применения. Поэтому возникает потребность в построении такой формализованной модели, технологии проектирования, на основе которой можно было бы оценить необходимость и возможность применение определенной технологии, с учетом сформулированных требований к информационной системе, и выделенных ресурсов, а в последующим контролировать ход и результаты проектирования. В наибольшей степени задачи формализации технологии проектирования информационных систем соответствует аппарат технологических сетей проектирования , разработанный Э.Н. Хотяшовом, и доработанной И.Н. Дрогобыцким. Основой формализации технологии проектирования является формальное определение технологической операции проектирования, в виде четверки: V-вход, П — преобразователь, R – ресурсы, S- средства.

Dj1

Uj1

Pj3

Gj4

П : R,S

W

V

Dj1

Uj1

Pj3

Gj4

Технологические операции представляются в виде блоков, прямоугольников, внутри которых дается наименование технологических операций, перечень используемых средств проектирования, и ссылки на используемые ресурсы. Входы и выходы представляются в виде кружков, в которых проставляются идентификаторы. Рассмотрим компоненты технологической операции: D – документ. С помощью документов описываются объекты материальных и информационных потоков, организационной структуры, технических средств, необходимые для проектирования информационной системы. Документы определяют входные и выходные данные технологической операции. Выходные документы Dj1 должны быть оформлены в соответствии со стандартами представления проектной документации.

U – универсум (множество). Это конечное и полное множество, фактов или документов, одного типа. Обычно с помощью универсума описывается множество вариантов проектных решений.

P – параметр. Это описатель одного факта. Выделение параметров из состава документов подчеркивает значимость отдельных фактов в процессе проектирования информационной системы. Они выступают как правило в роли ограничений, или условий проектирования( например объем финансирования, срок разработки технологической операции).

G – программа. Это частный случай документа. Представляет собой алгоритм решения задачи.

П — преобразователь. Это некоторая методика, или формализованный алгоритм, преобразования входа технологической операции, её выход.

R — ресурсы. Это набор людских, компьютерных, временных и финансовых средств, которые позволят выполнить технологическую операцию.

S – средства проектирования. Это специализированный вид ресурса, включающий методические и программные средства, выполнения технологической операции. Если преобразователь является ручным, то средства проектирования представляют собой методику выполнения работы на бумажном документе. Если преобразователь является автоматизированным, то ресурсом является программное средство, а так же руководство по эксплуатации этого программного средства.

На основе отдельных технологических операций проектирования, строятся технологическая сеть проектирования.

V3

V1

П1 : R1,S1

W1

W4

П2 : R2,S2

V2

W2

W5

W3

V4

Технологические сети проектирования могут строится с различной степенью детализации. Наиболее детализированная сеть разрабатывается при ручном способе проектирования ( канонический). Каноническая сеть проектирования редко используется в полном объеме, поскольку различные категории проектировщиков используют фрагменты, относящиеся к их компетенции. Для различных категорий требуется различная степень детализации или обобщения технологической сети. Наименее детализированная сеть нужна заказчикам.

Для руководителя проекта, технологическая сеть представляет собой календарный график, выполнения работ с четкими сроками, и документальными результатами. Самая детализированная сеть используется проектировщиками-исполнителями. Технологические сети могут разрабатываться в нескольких вариантах.

2. Методология

Технология проектирования так же определяется совокупностью трех составляющих:

1). Процедуры, определяющей последовательность технологических операций проектирования.

Выходная информация, результат

Исполнители

Технологич.перацич

Методические материалы

Входные данные

Входные данные — это документы, рабочие материалы, результаты обследования объекта автоматизации.

Методические материалы — это инструкции, нормативы и стандарты.

Исполнители — это люди, а так же программные технические средства.

Результаты — должны быть представлены в стандартом исполнении.

2). Критериев и правил, используемых для оценки результатов выполнения технологических операций.

3). Нотаций( графических и текстовых средств), используемых для описания проектируемой системы.

Технология проектирования должна соответствовать следующим общим требованиям:

• Должна соответствовать и поддерживать полный жизненный цикл информационной системы.

• Технология должна обеспечивать гарантированное достижение целей разработки информационной системы с заданным качеством, и в установленное время.

• Технология должна обеспечивать возможность выполнения крупных проектов в виде подсистем( т. е. разбиение проекта на составные части, которые будут проектироваться отдельными группами разработчиков, с последующей интеграцией составных частей).

Опыт разработки крупных информационных систем показывает, что для повышения эффективности проектных работ, необходимо разбить проект на отдельные, слабо связанные по данным и функциям подсистемы. Как правило, подсистема проектируется небольшой группой( 5-7 человек). Это обусловлено принципом управляемости, и повышения производительности труда, за счет минимизации числа внешних связей. Для получения работоспособной информационной системы, технология должна обеспечить минимальное время. В крупных проектах, технология должна обеспечивать независимость выполняемых проектных решений, от средств реализации информационной системы.

Реальное применение любой технологии невозможно без выработки ряда правил, или соглашений, которые должны соблюдаться всеми участниками проекта. К таким соглашениям относятся: 1. Стандарт оформления проектной документации. 2. Стандарт проектирования. 3. Стандарт пользовательского интерфейса.

Стандарт оформления проектной документации должен устанавливать: 1. Состав и структуру документов, на каждой стадии проектирования. 2. Требования к её оформлению( включая требования к содержанию). 3. Правила подготовки, рассмотрения и утверждения документации.

Стандарт проектирования. Здесь должны устанавливаться: 1. Набор необходимых диаграмм, на каждой стадии проектирования, и степень их детализации. 2. Правило фиксации проектных решений на диаграммах, которая включает правило наименования объекта, соглашение по терминологии, набор атрибутов, правило оформления. 3. Механизм обеспечения совместной работы над проектом: правила обмена информации между проектировщиками, правило проверки проектных решений на непротиворечивость, правило интеграции подсистем проекта.

Стандарт пользовательского интерфейса. 1. Правило оформление экранов, состав расположения окон и элементов управления. 2. Правила оформления помощи. 3. Перечень стандартных сообщений. 4. Правила обработки реакции пользователя.