- •Системный анализ и проектирование компьютерных информационных систем
- •1Введение в системный анализ
- •1.1Системный анализ как научная дисциплина
- •1.2Компьютерная техника и системный анализ
- •1.3Система и ее свойства
- •Свойства системы
- •1.3.1Структура и иерархия систем
- •1.3.2Модульное строение системы
- •1.3.3Состояние системы и процессы в системе
- •1.3.4Целенаправленные системы и управление
- •Управление системами
- •1.4Принципы системного подхода
- •Принцип конечной цели
- •Принцип единства и связи
- •Принцип модульного построения
- •Принцип иерархии
- •Принцип функциональности
- •Принцип развития
- •Принцип децентрализации
- •Принцип неопределенности
- •Дополнительные принципы системного подхода
- •Практическое использование принципов системного подхода
- •2Информационные системы. Жизненный цикл информационной системы
- •2.1Определение информационной системы
- •Информация, данные, знания
- •Информационная система
- •2.2Классификация информационных систем
- •Классификация по типу хранимых данных
- •Классификация по степени автоматизации информационных процессов
- •Классификация по характеру обработки данных
- •Классификация по сфере применения
- •Классификация по уровню управления
- •Классификация по способу организации
- •2.3Жизненный цикл информационной системы
- •2.3.1Системный анализ
- •Определение требований
- •Оценка осуществимости
- •Оценка риска
- •Построение логической модели
- •Построение прототипа
- •2.3.2Проектирование
- •2.3.3Реализация
- •2.3.4Тестирование
- •2.3.5Эксплуатация
- •2.4Модели жизненного цикла информационной системы
- •2.4.1Каскадная модель жизненного цикла информационной системы
- •Основные достоинства каскадной модели
- •Недостатки каскадной модели
- •2.4.2Спиральная модель жизненного цикла информационной системы
- •Преимущества спиральной модели
- •3Методологии и технологии проектирования информационных систем
- •3.1Общие требования к методологиям и технологиям
- •Технологическую операцию проектирования представим:
- •3.2Стандарты организации жизненного цикла информационных систем
- •Стандарт проектирования должен устанавливать:
- •Стандарт оформления проектной документации должен устанавливать:
- •Стандарт интерфейса пользователя должен устанавливать:
- •3.3Методология быстрой разработки приложений rad
- •Фаза анализа и планирования требований
- •Фаза проектирования
- •Фаза построения
- •Фаза внедрения
- •Особенности и ограничения применения методологии rad.
- •Основные принципы методологии rad:
- •3.4Структурный подход к проектированию информационных систем
- •Структурный подход
- •Структурный анализ
- •Средства структурного анализа
- •4Методология функционального моделирования sadt (стандарт idef0)
- •4.1Анализ предметной области и принципы функционального моделирования по методологии sadt (стандарт оформления idef0)
- •Субъект моделирования
- •Цель моделирования
- •Точка зрения на модель
- •Модели as-is и то-ве
- •Принципы моделирования
- •4.2Состав функциональной модели sadt Типы диаграмм sadt-модели
- •Контекстная диаграмма
- •Диаграммы декомпозиции
- •Диаграммы дерева узлов
- •4.3Элементы контекстной диаграммы модели sadt Работа
- •Граничные стрелки
- •Контекстная диаграмма
- •4.4Элементы диаграммы декомпозиции модели sadt Работы
- •Миграция граничных стрелок и icom-коды
- •Внутренние стрелки
- •Разветвляющиеся и сливающиеся стрелки
- •4.5Иерархия диаграмм модели и диаграмма дерева узлов Иерархия диаграмм и контроль граничных стрелок
- •Туннелирование стрелок
- •Нумерация блоков и диаграмм
- •Диаграмма дерева узлов
- •4.6Рекомендации по рисованию диаграмм
- •4.7Проверка достоверности модели sadt
- •4.8Пример моделирования информационной системы с помощью методологии sadt (стандарт idef0)
- •Определение предметной области
- •Выбор цели
- •Выбор точки зрения
- •Построение контекстной диаграммы
- •Построение диаграммы декомпозиции а0
- •Выбор блока для декомпозиции следующего уровня
- •Построение диаграммы декомпозиции а2
- •Построение диаграммы декомпозиции а1
- •Окончание декомпозиции
- •Построение диаграммы дерева узлов
- •5Методологии получения количественных оценок функциональных моделей
- •5.1Цели проведения функционально-стоимостного анализа
- •5.2Построение фса-модели на базе idef0-модели
- •5.3Пример проведения функционально-стоимостного анализа с помощью методологии фса
- •6Методология последовательного выполнения процессов workflow (стандарт idef3)
- •6.1Базовые элементы модели idef3
- •Единицы работы
- •Перекрестки
- •Объект ссылки
- •6.2Иерархия диаграмм модели idef3 Контекстная диаграмма
- •Диаграммы декомпозиции
- •Нумерация работ и диаграмм
- •6.3Временные диаграммы активизации работ
- •6.4Пример применения методологии последовательного выполнения работ idef3
- •7Методология моделирования диаграмм потоков данных dfd
- •7.1Базовые элементы модели dfd
- •Процессы
- •Внешние сущности
- •Хранилища данных
- •Потоки данных
- •7.2Иерархия диаграмм потоков данных dfd к онтекстная диаграмма
- •Диаграмма декомпозиции
- •Нумерация работ и диаграмм
- •8Моделирование данных
- •8.12.1. Управление данными как ресурсами
- •8.22.2. Концепция трех схем
- •8.32.3. Цели моделирования данных
- •8.42.4. Idef1x-подход
- •8.53. Синтаксис и семантика idef1x
- •1. Сущности
- •8.5.13.1. Сущности
- •8.5.23.2. Отношения связи
- •8.5.33.3. Отношения категоризации
- •8.5.43.4. Неспецифические отношения
- •8.5.53.5. Атрибуты
- •8.5.63.6. Первичные и альтернативные ключи
- •8.5.73.7. Внешние ключи
- •8.64. Процедуры моделирования
- •8.6.14.1. Стадия 0 - начало работы над проектом
- •4.1.1. Определение цели моделирования
- •4.1.2. Разработка плана моделирования
- •4.1.3. Организационная структура коллектива разработчиков
- •4.1.4. Сбор исходной информации
- •4.1.5. Авторские соглашения
- •8.6.24.2. Стадия 1 - определение сущностей
- •4.2.1. Идентификация сущностей
- •4.2.2. Определение сущностей
- •8.6.34.3. Стадия 2 - определение отношений
- •4.3.1. Установление связанных сущностей
- •4.3.2. Определение отношений
- •4.3.3. Построение диаграмм уровней сущностей
- •8.6.44.4. Стадия 3 - определения ключей
- •4.4.1. Разрешение неспецифических отношений
- •4.4.2. Изображение функциональных точек зрения
- •4.4.3. Определение ключевых атрибутов
- •4.4.4. Миграция ключей
- •4.4.5. Проверка правильности ключей и отношений
- •4.4.6. Определение ключевых атрибутов
- •4.4.7. Изображение результатов стадии 3
- •8.6.54.5. Стадия 4 - определение атрибутов
- •4.5.1. Идентификация неключевых атрибутов
- •4.5.2. Определение владельцев атрибутов
- •4.5.3. Определение атрибутов
- •4.5.4. Детализация модели
- •4.5.5. Представление результатов стадии 4
- •8.75. Документирование и верификация
- •8.7.15.1. Введение
- •8.7.25.2. Idef1x-папка
- •8.7.35.3. Стандартные бланки
- •8.7.45.4. Процедура сквозного анализа idef-модели
- •8.8Приложение а
- •8.9Инфологическое проектирование
- •8.9.1Сущности и атрибуты
- •1.2.2. Связи
- •1.2.3. Формализация связей
- •1.2.4.Развитые элементы er-модели
- •9Сравнение существующих методик
- •Объектно-ориентированная методика
1Введение в системный анализ
1.1Системный анализ как научная дисциплина
Системный анализ – это научная дисциплина, занимающаяся проблемами принятия решения в условиях анализа большого количества информации различной природы.
Из определения следует, что целью применения системного анализа к конкретной проблеме является повышение степени обоснованности принимаемого решения, расширение множества вариантов, среди которых производится выбор, с одновременным указанием способов отбрасывания тех из них, которые заведомо уступают другим. Другими словами, системный анализ – это некая методика, позволяющая не упустить из рассмотрения важные стороны и связи изучаемого объекта, процесса, явления.
Системный анализ большого объема информации различной природы опирается на следующие составные части, определяющие:
методологию анализа информации;
аппаратную реализацию построения и анализа модели;
опыт применения в различных областях знания и практики.
Методология – базовое начало системного анализа, включает:
определения используемых понятий;
принципы системного подхода;
постановку и общую характеристику основных проблем организации системных исследований.
Определения в методологии обычно даются на словесно интуитивном уровне и, как правило, обладают свойством конструктивности. Общепринятые определения создают язык данной науки, влияют на научное мышление. В системном анализе процесс выработки единых определений не закончен и весьма актуален в связи с междисциплинарным характером исследований.
Принципы системного подхода – это некоторые положения общего характера, являющиеся обобщением опыта работы человека со сложными системами. Часто их считают ядром методологии.
Постановка и характеристика проблем системных исследований (например, целенаправленная структуризация, оптимальное чередование исполнительских и управленческих операций, задача о системе с плавающей границей между ней и внешней средой и др.) составляют в настоящее время наименее освещенную часть методологии системного анализа.
Вернемся к составляющим частям системного анализа.
Под аппаратной реализацией будем понимать стандартные приемы моделирования принятия решения в сложной системе и общие способы работы с этими моделями. Модель строится в виде связных множеств (в простейшем случае – цепочек), отдельных процедур. Системный анализ исследует как организацию таких множеств, так и вид отдельных процедур, которые максимально приспосабливают для принятия согласующих и управленческих решений в сложной системе.
Модель обычно изображается в виде схемы с ячейками, связями между ячейками и логическими переходами. Ячейки содержат конкретные действия-процедуры, которые могут иметь весьма разнообразный характер. Совместное изучение процедур и их организации вытекает из того, что без учета содержания и особенностей ячеек создание схем оказывается невозможным. Эти схемы определяют стратегию принятия решения в сложной системе. Именно с проработки связного множества основных процедур принято начинать решение конкретной задачи.
Говоря об отдельных процедурах, укажем, что основной классификацией является деление на формализуемые процедуры (операции) и неформализуемые. Важным является то, что в отличие от большинства научных дисциплин, стремящихся к формализации, системный анализ допускает, что отнюдь не все следует систематизировать и дополнять строгими правилами действий.
В определенных ситуациях неформализуемые решения, принимаемые человеком, являются более предпочтительными, и активность человека внутри сложной системы может определять успех работы с ней. Таким образом, системный анализ рассматривает совместно формализуемые и неформализуемые процедуры, и одной из его задач является определение их оптимального соотношения.
Формализуемые стороны отдельных операций, как правило, лежат в области прикладной математики и использования средств вычислительной техники. В ряде случаев математическими методами исследуется связное множество процедур, а иногда производится и само моделирование принятия решения. Все это позволяет говорить о математической основе системного анализа. Высокий уровень абстрагирования в математике приводит к тому, что и фундаментально-прикладные, и даже чисто вычислительные исследования, выполняются безотносительно к тому, как их результаты будут использоваться дальше.
В системном анализе существует и другое направление, берущее свое начало в исследовании сложных, многоаспектных проблем социологии, философии, других гуманитарных наук. Эти два базовых начала практически едины в области методологии, но заметно расходятся в аппаратной реализации и в приложениях.
Третья часть системного анализа – опыт его применения в различных областях – чрезвычайно обширна по содержанию. Важнейшими разделами являются научно-технические разработки и различные задачи экономики. Перечень тех ветвей науки, где ссылки на системность исследований, анализа, подхода являются обычными, включает биологию, экологию, военное дело, психологию, социологию, медицину, управление государством, обучение и тренировку, выработку научного мировоззрения и многое другое.
