6. Забезпечення процесу аналізу і проектування іс можливостями case -технологій

Термін "CASE" (Computer Aided Software/System Engineering) використовується нині в дуже широкому сенсі. Первинне значення терміну "CASE", обмежене питаннями автоматизації розробки тільки програмного забезпечення (ПО), нині набуло нового сенсу, що охоплює процес розробки складних ІС в цілому.

Тепер під терміном "CASE-засоби" розуміються програмні засоби, підтримувальні процеси створення і супроводу ІС, включаючи аналіз і формулювання вимог, проектування прикладного програмного забезпечення (застосувань) і баз даних, генерацію коду, тестування, документування, забезпечення якості, конфігураційне управління і управління проектом, а також інші процеси.

Появі CASE-технології і CASE-засобів передували дослідження в області методології програмування. Програмування знайшло риси системного підходу з розробкою і впровадженням мов високого рівня, методів структурного і модульного програмування, засобів візуального моделювання і проектування на базі мови UML (Unified Modeling Language), засобів їх підтримки, формальних і неформальних мов описів системних вимог і специфікацій і т. д. Крім того, появі CASE-технології сприяли і такі чинники, як:

• підготовка аналітиків і програмістів, сприйнятливих до концепцій модульного і структурного програмування;

• широке впровадження і постійне зростання продуктивності комп'ютерів, що дозволили використовувати ефективні графічні засоби і автоматизувати більшість етапів проектування;

• впровадження мережевої технології, яка надала можливість об'єднання зусиль окремих виконавців в єдиний процес проектування шляхом використання бази даних, що розділялася, містить необхідну інформацію про проект.

CASE-технологія є методологією проектування ІС, а також набір інструментальних засобів, що дозволяють в наочній формі моделювати предметну область, аналізувати цю модель на усіх етапах розробки і супроводу ІС і розробляти застосування відповідно до інформаційних потреб користувачів. Більшість існуючих CASE-засобів засновані на методологіях структурного (в основному) або об'єктно-орієнтованого аналізу і проектування, що використовують специфікації у вигляді діаграм або текстів для опису зовнішніх вимог, зв'язків між моделями системи, динаміки поведінки системи і архітектури програмних засобів.

CASE-засоби дозволяють створювати не лише продукт, практично готовий до застосування, але і забезпечити "правильний" процес його розробки. Основна мета технології - відокремити проектування програмного забезпечення від його кодування, зборки, тестування і максимально "приховати" від майбутніх користувачів усі деталі розробки і функціонування ПО. При цьому значно підвищується ефективність роботи проектувальника : скорочується час розробки, зменшується число програмних помилок, програмні модулі можна використовувати при наступних розробках.

Більшість CASE-засобів заснована на парадигмі "методологія/метод/нотація/структура/засіб".

Методологія задає керівні вказівки для оцінки і вибору проекту розробки ПО, етапи і послідовність робіт, правила застосування тих або інших методів.

Метод - систематична процедура або технологія генерації описів компонент ПО (наприклад, опис потоків і структур даних).

Нотації призначені для опису системи в цілому, її елементів, таких як графи, діаграми, таблиця, блок-схеми, алгоритми, формальні мови і мови програмування.

Структури є засобом для реалізації структурного аналізу і побудови структури конкретної системи.

Засоби - технологічні і програмні інструменти для підтримки і посилення методів.

CASE-технології мають наступні основні переваги, які дозволяють широко використовувати їх при розробці інформаційних систем:

• прискорюють процес колективного проектування і розробки;

• дозволяють за короткий строк створити прототип замовленої системи із заданими властивостями;

• звільняють розробника від рутинної роботи, залишаючи час для творчості;

• забезпечують ефективність і якість ПО, що розробляється, за рахунок автоматизації контролю усього процесу розробки;

• підтримують супровід і розвиток системи на високому рівні.

Слід зазначити, що, незважаючи на усі потенційні можливості CASE-засобів, існує досить багато прикладів їх невдалого впровадження, в результаті яких CASE-засоби стають "поличним" ПО (Shelfware).

У зв'язку з цим необхідно враховувати наступне:

• CASE-засоби не обов'язково дають негайний ефект, він може бути отриманий тільки через якийсь час;

• реальні витрати на впровадження CASE-засобів зазвичай набагато перевищують витрати на їх придбання;

• CASE-засоби забезпечують можливості для отримання істотної вигоди тільки після успішного завершення процесу їх впровадження, ефективного навчання користувачів і регулярного застосування.

Можна також перерахувати наступні чинники, що ускладнюють визначення можливого ефекту від використання CASE-засобів:

• широка різноманітність якості і можливостей CASE-засобів;

• відносно невеликий час використання CASE-засобів в різних організаціях і недолік досвіду їх застосування;

• широка різноманітність в практиці впровадження різних організацій;

• відсутність детальних метрик і даних для вже виконаних і поточних проектів;

• широкий діапазон предметних областей проектів;

• різна міра інтеграції CASE-засобів в різних проектах.

Деякі аналітики вважають, що реальна вигода від використання деяких типів CASE-засобів може бути отримана тільки потім одно- або дворічного досвіду. Інші вважають, що дія може реально проявитися у фазі експлуатації життєвого циклу ІС, коли технологічні поліпшення можуть привести до зниження експлуатаційних витрат.

Нижче перераховані основні види і послідовність робіт, рекомендовані при побудові логічних моделей предметної області у рамках CASE -технологии аналізу системи управління підприємством.

1. Проведення функціонального і інформаційного обстеження системи управління (адміністративно-управлінській діяльності) підприємством:

   • визначення організаційно-штатної структури підприємства;

   • визначення функціональної структури підприємства;

   • визначення переліку цільових функцій структурних елементів (підрозділів і посадовців);

   • визначення круга і черговості обстеження структурних елементів системи управління згідно з сформульованими цільовими функціями;

   • обстеження діяльності виділених структурних елементів;

   • побудова FD-діаграми системи управління з вказівкою структурних елементів і функцій, реалізація яких моделюватиметься на DFD-рівні.

2. Розробка моделей діяльності структурних елементів і системи управління в цілому:

   • виділення безлічі зовнішніх об'єктів, що чинять істотний вплив на діяльність структурного елементу;

   • специфікація вхідних і вихідних інформаційних потоків;

   • виявлення основних процесів, що визначають діяльність структурного елементу і що забезпечують реалізацію його цільових функцій;

   • специфікація інформаційних потоків між основними процесами діяльності, уточнення зв'язків між процесами і зовнішніми об'єктами;

   • оцінка об'ємів, інтенсивності і інших необхідних характеристик інформаційних потоків;

   • розробка ієрархії діаграм потоків даних, що утворюють функціональну модель діяльності структурного елементу;

   • об'єднання DFD-моделей структурних елементів в єдину модель системи управління підприємством.

3. Розробка інформаційних моделей структурних елементів і моделі інформаційного простору системи управління :

   • визначення сутностей моделі і їх атрибутів;

   • проведення атрибутного аналізу і оптимізація сутностей;

   • ідентифікація зв’язків між сутностями і визначення типів зв’язків;

   • аналіз і оптимізація інформаційної моделі;

   • об'єднання інформаційних моделей в єдину модель інформаційного простору.

4. Розробка пропозицій по автоматизації системи управління підприємством

   • визначення меж автоматизації - складання переліку структурних елементів, що автоматизуються, розбиття процесів основної діяльності на автоматичних, автоматизованих і ручних;

   • складання переліку підсистем і логічних АРМ (автоматизованих робочих місць), визначення способів їх взаємодії;

   • розробка пропозицій по черговості проектування і реалізації підсистем і окремих логічних АРМ, що входять до складу ІС;

   • розробка вимог до засобів базового технічного забезпечення ІС;

   • розробка вимог до засобів базового програмного забезпечення ІС.

Логічна модель, що відображує діяльність системи управління підприємством, і інформаційний простір, в якому ця діяльність протікає, є "знімком" стану справ (функціональна структура, ролі посадовців, взаємодія підрозділів, прийняті технології обробки управлінської інформації, автоматизовані і неавтоматизовані процеси і т. д.) на момент обстеження. Ця модель дозволяє зрозуміти, що робить і як функціонує підприємство з позицій системного аналізу, і потім сформулювати пропозиції по поліпшенню ситуації.

Розвиток логічної моделі предметної області, її послідовне перетворення на модель цільової ІС, дозволить інтегрувати перспективні пропозиції керівництва і провідних співробітників підприємства, експертів і системних аналітиків, сформувати бачення нової, реорганізованої і автоматизованої діяльності підприємства.

Побудована модель є закінченим результатом з наступних причин.

1. Вона включає модель існуючої неавтоматизованої технології, прийнятої на підприємстві. Формальний аналіз цієї моделі дозволяє виявити вузькі місця в управлінні підприємством і сформулювати рекомендації по його поліпшенню (незалежно від того, чи передбачається подальша розробка автоматизованої системи або ні).

2. Вона незалежна і відокремлювана від конкретних розробників, не вимагає супроводу і може бути безболісно передана іншим особам. Більше того, якщо з яких-небудь причин підприємство не готове до реалізації проекту в даний момент часу, модель може бути "покладена на полицю" до тих пір, поки в ній не виникне необхідність.

3. Вона дозволяє здійснювати ефективне навчання нових працівників конкретним напрямам діяльності підприємства, оскільки відповідні технології містяться в моделі.

4. З її допомогою можна здійснювати попереднє моделювання перспективних напрямів діяльності підприємства з метою виявлення нових потоків цих, взаємодіючих процесів і структурних елементів.

5. Вона забезпечує поширення накопиченого досвіду на інших підприємствах, дає можливість уніфікувати адміністративно-управлінську і фінансову діяльність цих підприємств.

Модель є не просто реалізацією початкових етапів роботи і основою для формування технічного завдання на її наступні етапи. Вона є самостійним результатом, що має велике практичне значення, оскільки він дозволяє подальше застосування CASE-технологій для реального проектування і розробки ІС.

Сучасні CASE-пакети мають широкі можливості інструментального розширення за рахунок використання стандартних програмних засобів, що робить їх надзвичайно зручними при розробці програмних і інформаційних систем.

Для успішного впровадження CASE-засобів організація повинна мати нижченаведені якості.

Культура. Готовність до впровадження нових процесів і взаємин між розробниками і користувачами, ІТ/ІС-управлінцями і користувачами.

Управління. Чітке керівництво і організованість по відношенню до найбільш важливих етапів і процесів впровадження.

Технологія. Розуміння обмеженості існуючих можливостей і здатність прийняти нову технологію.

Якщо організація не має хоч би однієї з перерахованих якостей, то впровадження CASE-засоби може закінчитися невдачею незалежно від міри ретельності наслідування різних рекомендацій по впровадженню.

Як приклади популярних CASE-засобів вкажемо програмні засоби компанії Computer Associates, IBM - Rational Software і Oracle :

• BPwin - моделювання бізнес-процесів;

• ERwin - моделювання баз даних і сховищ даних;

• ERwin Examiner - перевірка структури СУБД і моделей, створених в Erwin;

• ModelMart - середовище для командної роботи проектувальників;

• Paradigm Plus - моделювання застосувань і генерація об'єктного коду;

• Rational Rose - моделювання бізнес-процесів і компонентів застосувань;

• Rational Suite AnalystStudio - пакет для аналітиків даних;

• Oracle Designer (входить в Oracle9i Developer Suite) - високофункціональний засіб проектування програмних систем і баз даних, що реалізовує технологію CASE і власну методологію Oracle - CDM. Дозволяє команді розробників повністю провести проект, починаючи від аналізу бізнес-процесів через моделювання до генерації коду і отримання прототипу, а згодом і остаточного продукту. Складне CASE-засіб, його має сенс використовувати при орієнтації на лінійку продуктів Oracle.

Найпотужнішим з вказаних програмних пакетів є пакет Rational Rose (RR) компанії IBM - Rational, за допомогою якого можна спроектувати і супроводжувати увесь життєвий цикл розробки програмного продукту (мал. 8.15). Пакет включає набір засобів моделювання об'єктно-орієнтованих інформаційних систем, що базуються на мові моделювання UML.

Пакет RR здатний вирішувати практично будь-які завдання в проектуванні інформаційних систем : від аналізу бізнес-процесів до кодогенерації на певній мові програмування, дозволяє розробляти як високорівневі, так і низькорівневі моделі, здійснюючи тим самим абстрактне або логічне проектування

Таким чином, сучасні CASE-засоби разом з системним програмним забезпеченням і технічними засобами підтримки утворюють повне середовище розробки інформаційних систем.