4. Принципи створення інформаційної системи.

5. Реінжиниринг бізнес-процесів.

6. Відображення і моделювання процесів.

7. Забезпечення процесу аналізу і проектування ІС можливостями CASE-технологій.

8. Впровадження інформаційних систем.

9. Етапи розробки інформаційних систем.

10. Організаційні компоненти ІС.

3. Принципи створення інформаційної системи

Багато користувачів комп'ютерної техніки і програмного забезпечення неодноразово стикалися з ситуацією, коли програмне забезпечення, що добре працює на одному комп'ютері, не працює на іншому такому ж пристрої. Чи системні блоки одного обчислювального пристрою не стикуються з апаратною частиною іншого. Чи інформаційна система іншої компанії наполегливо не бажає обробляти дані, які ви підготували в інформаційній системі у себе на робочому місці. І так далі.. Ця проблема називається проблемою сумісності обчислювальних, телекомунікаційних і інформаційних пристроїв.

Розвиток систем і засобів обчислювальної техніки, розширене їх впровадження в усі сфери науки, техніку, сфери обслуговування і побуту привели до необхідності об'єднання конкретних обчислювальних пристроїв і реалізованих на їх основі інформаційних систем в єдині інформаційно-обчислювальні системи (ІВС) і середовища. При цьому розробники ІВС зіткнулися з рядом проблем.

Наприклад, різнорідність технічних засобів обчислювальної техніки з точки зору організації обчислювального процесу, архітектура, системи команд, розрядності процесора і шини даних і т. д. зажадала створення фізичних інтерфейсів, що реалізовують, як правило, взаємну сумісність пристроїв. При збільшенні числа типів інтегрованих пристроїв складність організації фізичного інтерфейсу між ними істотно зростала. Різнорідність програмованих середовищ, що реалізовуються в конкретних обчислювальних пристроях і системах, з точки зору різноманіття операційних систем, відмінності в розрядності і інших особливостей привела до створення програмних інтерфейсів між пристроями і системами. При цьому необхідно відмітити, що досягти повної сумісності програмних продуктів, розроблених для конкретного програмного середовища, в іншому середовищі вдавалося не завжди. Різнорідність інтерфейсів спілкування в системі "людина-комп'ютер" вимагала постійного узгодження програмно-апаратного забезпечення і перенавчання кадрів.

Принцип "відкритості" інформаційної системи

Рішення проблем сумісності привело до розробки великого числа міжнародних стандартів і угод у сфері застосування інформаційних технологій і розробки інформаційних систем. Засадничим поняттям стало поняття відкриті системи.

Термін відкрита система сьогодні можна визначити як "вичерпний і узгоджений набір міжнародних стандартів на інформаційні технології і профілі функціональних стандартів, які специфікують інтерфейси, служби і підтримувальні їх формати, щоб забезпечити взаємодію і мобільність програмних застосувань, даних і персоналу".

Це визначення, сформульоване фахівцями інституту IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers), уніфікує зміст середовища, яке надає відкрита система для широкого використання. Нині загальновизнаним координаційним центром по розробці і узгодженню стандартів відкритих систем є OASIS (Organization for the Advancement of Structured Information Standards).

Загальні властивості відкритих інформаційних систем можна сформулювати таким чином:

• розширюваність/масштабованість - забезпечення можливості додавання нових функцій ІС або зміни деяких вже наявних при незмінних інших функціональних частинах ІС;

• мобільність/переносимість - забезпечення можливості перенесення програм і даних при модернізації або заміні апаратних платформ ІС і можливості роботи з ними фахівців, що користуються ІТ, без їх перепідготовки при змінах ІС;

• взаємодія - здатність до взаємодії з іншими ІС (технічні засоби, на яких реалізована інформаційна система, об'єднуються мережею або мережами різного рівня - від локальної до глобальної);

• стандартизуемость - ІС проектуються і розробляються на основі узгоджених міжнародних стандартів і пропозицій, реалізація відкритості здійснюється на базі функціональних стандартів (профілів) в області інформаційних технологій;

• дружність до користувача - розвинені уніфіковані інтерфейси в процесах взаємодії в системі "людина-машина" дозволяють працювати користувачеві, що не має спеціальної "комп'ютерної" підготовки.

Новий погляд на відкриті системи визначається тим, що ці риси розглядаються в сукупності, як взаємозв'язані, і реалізуються в комплексі, що цілком природно, оскільки усі вказані вище властивості доповнюють один одного. Тільки в сукупності можливості відкритих систем дозволяють вирішувати проблеми проектування, розробки і впровадження сучасних інформаційних систем.

Структура середовища інформаційної системи

Узагальнена структура будь-хто ІС може бути представлена двома взаємодіючими частинами:

• функціональна частина, що включає прикладні програми, які реалізують функції прикладної області;

• середовище або системна частина, що забезпечує виконання прикладних програм.

З цим розподілом тісно пов'язано дві групи питань стандартизації :

• стандарти інтерфейсів взаємодії прикладних програм з середовищем ІС, прикладний програмний інтерфейс (Application Program Interface - API);

• стандарти інтерфейсів взаємодії самій ІС із зовнішнім для неї середовищем (External Environment Interface - EEI).

Ці дві групи інтерфейсів визначають специфікації зовнішнього опису середовища ІС - архітектуру, з точки зору кінцевого користувача, проектувальника ІС, прикладного програміста, розробляючого функціональні частини ІС.

Специфікації зовнішніх інтерфейсів середовища ІС і, як буде видно далі, специфікації інтерфейсів взаємодії між компонентами самого середовища, - це точні описи усіх необхідних функцій, служб і форматів певного інтерфейсу. Сукупність таких описів складає еталонну модель відкритих систем (Reference Open System Model).

Ця модель використовується більше 20 років і визначається системною мережною архітектурою (SNA), запропонованою IBM в 1974 році. Вона заснована на розбитті обчислювального середовища на сім рівнів, взаємодія між якими описується відповідними стандартами і забезпечує зв'язок рівнів незалежно від побудови рівня в кожній конкретній реалізації (мал. 8.1). Основною гідністю цієї моделі є детальний опис зв'язків в середовищі з точки зору технічних пристроїв і комунікаційних взаємодій. В той же час вона не враховує взаємозв'язок з урахуванням мобільності прикладного програмного забезпечення.

Еталонна модель середовища відкритих систем (OSE/RM) визначає розподіл будь-якої інформаційної системи на застосування (прикладні програми і програмні комплекси) і середовище, в якому ці застосування функціонують. Між застосуваннями і середовищем визначаються стандартизованные інтерфейси (API), які є необхідною частиною профілів будь-якої відкритої системи. Крім того, в профілях ІС можуть бути визначені уніфіковані інтерфейси взаємодії функціональних частин один з одним і інтерфейси взаємодії між компонентами середовища ІС.

Модель створення інформаційної системи

Методологічно важливо разом з розглянутими моделями середовища ІС запропонувати модель створення ІС, яка мала б ті ж аспекти функціональних груп компонентів (користувачі, функції, дані, комунікації). Такий підхід забезпечить крізний процес проектування і супроводу на всіх стадіях експлуатації ІС, а також можливість обгрунтованого вибору стандартів на розробку систем і документування проектів.

Визначення "компанія" є складною онтологічною (понятійною) структурою, що складається з певної сукупності сутей і взаємозв'язків (мал. 8.2). Взаємодії між її елементами, визначувані бізнес-логікою і закріплені в наборі бізнес-правил, і є діяльністю компанії. Інформаційна система "відбиває" логіку і правила, організовуючи і перетворюючи інформаційні потоки, автоматизує процеси роботи з даними і інформацією і візуалізує результати у вигляді наборів звітних форм. Тому спершу слід створити бізнес-модель підприємства, що є відображенням підприємства і його системи, що інформаційно-управляє. При створенні моделі формується "мова спілкування" керівників підприємства, консультантів, розробників і майбутніх користувачів, що дозволяє виробити єдине уявлення про те, ЩО і ЯК повинна робити система управління підприємством (корпоративна система управління).

Така бізнес-модель - відчутний результат, за допомогою якого можна максимально конкретизувати цілі впровадження ІС і визначитися з наступними параметрами проекту, :

• основні цілі бізнесу, які можна досягти за допомогою автоматизації процесів;

• перелік ділянок і послідовність впровадження модулів ІС;

• фактична потреба в об'ємах програмного і апаратного забезпечення, що купується;

• реальні оцінки термінів розгортання і запуску ИСУ;

• ключові користувачі ІС і уточнений список членів команди впровадження;

• міра відповідності вибраного вами прикладного програмного забезпечення специфіці бізнесу вашої компанії.

У основі моделі завжди лежать бизнес-цели підприємства, що повністю визначають склад усіх базових компонентів моделі, :

• бізнес-функції, що описують, ЩО робить бізнес;

• основні, допоміжні і управлінські процеси, що описують, ЯК підприємство виконує свої бізнес-функції;

• організаційно-функціональну структуру, що визначає, ДЕ виконуються бізнес-функції і бізнес-процеси;

• фази, що визначають, КОЛИ (і в якій послідовності) мають бути впроваджені ті або інші бізнес-функції;

• ролі, що визначають, ХТО виконує бізнес-функції і ХТО є "хазяїном" бізнес-процесів;

• правила, визначальний зв'язок і взаємодія між усіма ЩО, ЯК, ДЕ, КОЛИ і ХТО.

Після побудови бізнес-моделі (чи паралельно з цим) можна приступати до формування моделі проектування, реалізації і впровадження самій ІС.

Досвід створення і використання "замовлених" ІС дозволяє умовно виділити наступні основні етапи їх життєвого циклу :

• визначення вимог до системи і їх аналіз - визначення того, що повинна робити система;

• проектування - визначення того, як система робитиме те, що вона повинна робити; проектування - це передусім специфікація підсистем, функціональних компонентів і способів їх взаємодії в системі;

• розробка - створення функціональних компонентів і окремих підсистем, з'єднання підсистем в єдине ціле;

• тестування - перевірка функціональної відповідності системи показникам, визначеним на етапі аналізу;

• впровадження - установка і введення системи в дію;

• функціонування - штатний процес експлуатації відповідно до основних цілей і завдань ІС;

• супровід - забезпечення штатного процесу експлуатації системи на підприємстві замовника.

Визначення вимог до системи і аналіз є першим етапом створення ІС, на якому вимоги замовника уточнюються, узгоджуються, формалізуються і документуються. Фактично на цьому етапі дається відповідь на питання: "Для чого призначена і що повинна робити інформаційна система"?. Саме тут лежить ключ до успіху усього проекту.

Метою системного аналізу є перетворення загальних, розпливчатих знань про початкову предметну область (вимог замовника) в точні визначення і специфікації для розробників, а також генерація функціонального опису системи. На цьому етапі визначаються і специфікуються:

• зовнішні і внутрішні умови роботи системи;

• функціональна структура системи;

• розподіл функцій між людиною і системою, інтерфейси;

• вимоги до технічних, інформаційних і програмних компонент системи;

• вимоги до якості і безпеки;

• склад технічної і призначеної для користувача документації;

• умови впровадження і експлуатації.

Розробка перерахованих вище специфікацій при створенні ІС, призначеною для автоматизації управлінських процесів, в загальному випадку проходить чотири стадії.

Перша стадія аналізу - структурний аналіз підприємства - починається з дослідження того, як організована система управління підприємством, з обстеження функціональної і інформаційної структур системи управління, визначення існуючих і можливих споживачів інформації.

За результатами обстеження аналітик на першій стадії аналізу вибудовує узагальнену логічну модель початкової предметної області, функціональну структуру, що відображує її, особливості основної діяльності і інформаційний простір, в якому ця діяльність здійснюється (мал. 8.4). На цьому матеріалі аналітик будує функціональну модель "Як є".

Друга стадія роботи, до якої обов'язково притягуються зацікавлені представники замовника, а при необхідності і незалежні експерти, полягає в аналізі моделі "Як є", виявленні її недоліків і вузьких місць, визначенні шляхів вдосконалення системи управління на основі виділених критеріїв якості.

Третя стадія аналізу, що містить елементи проектування, - створення вдосконаленої узагальненої логічної моделі, що відображує реорганізовану предметну область або її частину, яка підлягає автоматизації, - модель "Як повинно бути" (As To Be).

Закінчується процес (четверта стадія) розробкою "Карти автоматизації", що є моделлю реорганізованої предметної області, на якій обов'язково позначені "межі автоматизації".

В більшості випадків модель "Як є" покращується системним аналітиком за рахунок усунення очевидних невідповідностей і вузьких місць, а отриманий таким чином варіант моделі розглядається надалі як попередня модель "Як повинно бути", яка згодом доповнюється відповідно до стратегії розвитку підприємства.

На стадії аналізу вимог до проектованої системи вводяться:

• класи користувачів і відповідні діаграми бізнес-транзакцій;

• моделі (діаграми) процесів прикладної діяльності і відповідні переліки функціональних завдань ІС;

• класи об'єктів предметної області і відповідні діаграми "суть-зв'язок", що відбивають інформаційну модель цієї предметної області;

• топологія розташування підрозділів і користувачів, що обслуговуються даною ІС;

• параметри захисту даних, інформації і самої системи.

Основним документом, що відбиває результати робіт першого етапу створення ІС, являється технічне завдання на проект (розробку), що містить, окрім вищеперелічених визначень і специфікацій, також зведення про черговість створення системи, відомості про ресурси, що виділяються, директивні терміни проведення окремих етапів роботи, організаційні процедури і заходи щодо приймання етапів, захисту проектної інформації і т. д.

Наступний етап - проектування. У реальних умовах проектування - це пошук, моделювання способу розробки, який задовольняє вимогам функціональності системи засобами наявних технологій з урахуванням заданих початкових умов і обмежень. Проектування інформаційних систем завжди починається з визначення мети проекту. Основне завдання будь-якого успішного проекту полягає в тому, щоб на момент запуску системи і протягом усього часу її експлуатації можна було забезпечити :

• необхідну функціональність системи і міру адаптації до умов її функціонування, що змінюються;

• необхідну пропускну спроможність системи і мінімальний час реакції системи на запит;

• безвідмовну роботу системи в необхідному режимі, готовність і доступність системи для обробки запитів користувачів;

• простоту експлуатації і супроводу системи;

• необхідну безпеку даних і права доступу користувачів.

Продуктивність і надійність є головними чинниками, що визначають ефективність системи. Хороше проектне рішення служить основою високопродуктивної системи.

Проектування інформаційних систем охоплює три основні області:

• проектування структур даних, які будуть реалізовані в базі даних;

• проектування програм, екранних форм, звітів, які забезпечуватимуть виконання запитів до даних;

• проектування конкретного середовища або технології, а саме: топології мережі, конфігурації апаратних засобів, використовуваної архітектури, паралельної обробки, розподіленої обробки даних і тому подібне

На основі результатів системного аналізу на стадії попереднього проекту розробляються:

• проект програмно-апаратної реалізації, проект призначених для користувача інтерфейсів і технології роботи користувачів в системі;

• архітектура розподіленої системи і специфікації телекомунікаційної мережі;

• моделі (діаграми) потоків даних;

• функціональні блок-схеми прикладного і системного програмного забезпечення (останні - відповідно до прийнятих моделей середовища ІС і профілями стандартів).

Стадія попереднього проекту може передбачати прототипування фрагментів, важливих з точки зору користувача, для перевірки їх відповідності вимогам на ранній фазі розробки.

На стадії детального проектування розробляються:

• комплекси функціональних програм ІС і проект реалізації середовища ІС;

• структури даних, засоби ведення баз даних;

• мережні адреси, протоколи телекомунікацій і інші компоненти середовища обміну інформацією, що включаються до складу проектованої ІС;

• правила розмежування доступу користувачів і засобу їх реалізації.

Стадія реалізації ІС передбачає розробку і тестування компонентів і комплексне тестування системи.

Стадія експлуатації і супроводу передбачає контроль функціонування, внесення необхідних змін до інформаційної бази в процесі поточної роботи і модернізації функцій ІС силами прикладних фахівців за допомогою інструментальних засобів, вбудованих в систему.

Етапи розробки, тестування, впровадження, експлуатації і супроводу ІС об'єднуються терміном реалізація. Реалізація ІС є надзвичайно складним багатоаспектним процесом, здійснюваним на базі сукупностей (профілів) гармонізованих міжнародних стандартів, специфікацій і угод. Така практика є запорукою того, що створювана інформаційна система буде реалізована як "відкрита система". Іншими словами, така ІС буде масштабована, мобільна, мати дружні інтерфейси і т.д.

Життєвий цикл ІС формується відповідно до принципу низхідного проектування і, як правило, носить спірально-ітераційний характер. Реалізовані етапи, починаючи з самих ранніх, циклічно повторюються відповідно до змін вимог і зовнішніх умов, вступу додаткових обмежень і тому подібне. На кожному етапі життєвого циклу породжується певний набір технічних рішень і документів, при цьому для кожного етапу початковими є документи і рішення, прийняті на попередньому етапі. Життєвий цикл ІС закінчується, коли припиняється її програмний і технічний супровід.