
- •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
Структурный анализ
Структурным анализом принято называть метод исследования информационной системы, который начинается с ее общего обзора, затем производится детализация системы, которая приводит к иерархической структуре с все большим числом уровней. При этом информационная система сохраняет целостное представление, в котором все составляющие компоненты взаимосвязаны. Для таких методов характерно:
разбиение на уровни абстракции с ограниченным числом элементов;
ограниченный контекст, включающий только существенные детали каждого уровня;
использование строгих формальных правил записи;
последовательное приближение к результату.
Все наиболее распространенные методологии структурного подхода базируются на ряде общих принципов. В качестве двух базовых принципов используются следующие:
принцип "разделяй и властвуй" – принцип решения сложных проблем путем их разбиения на множество меньших независимых задач, легких для понимания и решения;
принцип иерархического упорядочивания – принцип организации составных частей проблемы в иерархические древовидные структуры с добавлением новых деталей на каждом уровне.
Выделение двух базовых принципов не означает, что остальные принципы являются второстепенными, поскольку игнорирование любого из них может привести к непредсказуемым последствиям (в том числе и к провалу всего проекта).
Основными из этих принципов являются следующие:
принцип абстрагирования – выделение существенных аспектов системы и отвлечение от несущественных;
принцип формализации – необходимость строгого методического подхода к решению проблемы;
принцип непротиворечивости – обоснованность и согласованность элементов;
принцип структурирования данных – данные должны быть структурированы и иерархически организованы.
Средства структурного анализа
В структурном анализе используются две группы средств, отображающих:
функции, выполняемые системой;
отношения между данными.
При моделировании функций применяются методологии и стандарты, которые рассматривают организацию как набор функций, преобразующих поступающий поток информации в выходной поток. Процесс преобразования информации использует определенные ресурсы. Особенность функциональной методики заключается в четком отделении функций от данных. Это позволяет описать и наглядно представить деятельность организации с целью документирования процессов, их изучения, анализа и получения ответов на интересующие вопросы.
Рассматриваются наиболее распространенные, простые в использовании и поддерживаемые недорогими программными средствами, методологии и стандарты их оформления:
IDEF0 – стандарт оформления методологии функционального моделирования SADT (Structured Analysis and Design Technique). С помощью графического языка IDEF0, изучаемая система предстает в виде набора взаимосвязанных функциональных блоков. Моделирование средствами IDEF0, как правило, является первым этапом изучения системы;
IDEF3 – с помощью IDEF3 описывается логика выполнения действий. IDEF3 может использоваться самостоятельно и совместно с методологией IDEF0: любой функциональный блок IDEF0 может быть представлен в виде последовательности процессов или операций средствами IDEF3. Если IDEF0 описывает, что делается в системе, то IDEF3 описывает, как это делается;
AMC (Activity Model Costing) и ABC (Activity Based Costing) – методологии получения количественных оценок структурных моделей систем. И та и другая методология могут использоваться как для оценки существующей системы (AS IS), так и для получения сравнительных характеристик вариантов её возможных модификаций (TO BE).
При моделировании данных используются методологии описания документооборота организации, составе, структуре и взаимосвязях используемой в процессе её деятельности информации. Рассматриваются следующие методологии моделирования данных:
DFD (Data Flow Diagram) – методология документирования передачи и обработки информации. Диаграммы DFD обычно строятся для наглядного изображения текущей работы системы документооборота организации и, в частности, могут использоваться в качестве дополнения функциональной модели процессов, выполненной в IDEF0;
IDEF1 – этот стандарт разработан как методология изучения и анализа состава, структуры и взаимосвязей используемой в организации информации (модель AS IS), с целью выявления потребностей в её управлении и выработки соответствующих правил. При модернизации существующих процессов этот стандарт может использоваться как инструмент изучения и анализа состава и структуры дополнительных данных и правил управления информацией, необходимых при функционировании предприятия в новых условиях (модель TO BE);
IDEF1X – является стандартом и методологией разработки реляционных баз данных. IDEF1X изначально не предназначен для проведения динамического анализа по принципу «AS IS» – «TO BE». Эта методология используется, когда все информационные ресурсы изучены с помощью других методов и принято решение о внедрении реляционной базы данных как основы или части корпоративной информационной системы.
Перечисленные модели в совокупности дают полное описание информационной системы независимо от того, является ли она существующей или вновь разрабатываемой. Состав диаграмм в каждом конкретном случае зависит от необходимой полноты описания системы.