9.3. Типовое проектирование информационных систем

Методы типового проектирования ИС предполагают создание системы из готовых типовых элементов (типовых проектных решений). Для этого проектируемая ИС должна быть декомпозируема на множество составляющих компонентов (подсистем, комплексов задач, программных модулей и т.д.), для которых подбираются и закупаются имеющиеся на рынке типовые проектные решения.

Типовое проектирование используется для автоматизации деятельности таких экономических объектов, для которых характерны общие правила функционирования и управления, а именно схожая структура и правила управления, единые стандарты отчетности, схожие комплексы используемых технических и программных средств. Одним из главных достоинств типового проектирования является существенное снижение затрат на проектирование, разработку и модернизацию ИС.

Процесс типового проектирования ИС состоит из следующих ос­новных этапов:

• Разбиение проекта ИС на отдельные составляющие (компоненты).

• Выбор и приобретения имеющихся на рынке типовых проектных решений (тиражируемых продуктов) для каждого компонента ИС.

• Настройка и доработка приобретенных типовых проектных решений в соответствии с требованиями конкретной предметной области.

Типовое проектное решение (ТПР) — представленное в виде комплекта проектной документации и/или набора программных модулей проектное решение, пригодное к многократному использованию.

Типовые проектные решения ориентированы на автоматизацию деятельности множества однородных объектов (путем настройки под конкретные особенности каждого из них). Основная цель применения ТПР — уменьшение трудоемкости и стоимости проектирования и/или разработки ИС.

Создание ТПР возможно только после тщательного и всестороннего изучения предметной области и предполагает обобщение накопленного в частных случаях опыта (путем классификации, типизации, абстрагирования, унификации и т.п.).

Требования, выдвигаемые к типовым проектным решениям:

• возможность использования для создания новой ИС при минимальном участии разработчиков ТПР;

• соответствие требованиям положений и стандартов, распространяемых на информационную систему в целом или ее часть;

• способность удовлетворять максимально возможному числу потребностей в рамках своего функционального назначения;

• возможность адаптации к конкретным условиям проекта путем изменения параметров.

В зависимости от уровня декомпозиции системы различают элементный, подсистемный и объектный методы типового проектирования.

При элементном методе типового проектирования в качестве элемента типизации системы используется ТПР по задаче или отдельному виду обеспечения задачи (информационному, программному, техническому, математическому, организационному и т.д.). В этом случае цель применения ТПР — комплектация ИС из множества ТПР по отдельным разрозненным задачам. Если данного множества недостаточно для проектирования системы, то необходимые модули дорабатываются вручную. Примером элементного ТПР является программный комплекс «Клиент-Банк», который решает задачу осуществления платежей и обмена информацией между организацией и обслуживающим ее банком.

При подсистемном методе в качестве основных элементов выступают отдельные подсистемы, которые обеспечивают функциональную полноту, минимизацию внешних информационных связей, параметрическую настраиваемость. Типовые проектные решения для функциональных подсистем реализуются в виде ППП, которые позволяют осуществлять модульное проектирование, параметрическую настройку программных компонентов на различные объекты управления, сокращение затрат на проектирование и программирование взаимосвязанных компонентов, хорошее документирование отображаемых процессов обработки информации. Примерами функциональных ППП, которые могут использоваться при подсистемном методе, являются: «1С: Предприятие» (автоматизация бухгалтерского учета, расчета заработной платы, складского учета), «Project Expert» (автоматизация подсистемы бизнес-планирование), ИНЭК (автома­тизация финансового анализа) и др.

При объектном методе используется типовой проект для объектов управления определенной отрасли, который включает полный набор функциональных и обеспечивающих подсистем ИС. Обычным способом решения проблемы адаптации объектных ТПР является изменение организационно-экономической структуры объекта в соответствии с требованиями типового проекта либо существенная доработка типового проекта с помощью специальных инструментальных средств типовой системы. Примерами объектных ТПР являются программные комплексы «Галактика», «SAP R/3» и др.

Достоинства и недостатки методов типового проектирования приведены в табл. 9.6.

Таблица 9.6 Достоинства и недостатки методов типового проектирования

Метод типового проектирования	Достоинства метода	Недостатки метода
Элементный	1. Простота внедрения отдельных элементов ИС 2. Как правило, элементные ТПР учитывают все особенности решения задачи, что облегчает их настройку и эксплуатацию	1. Большие затраты време-ни на сопряжение разно-родных элементов всле-дствие информационной, программной и техничес-кой несовместимости 2. Большие затраты време-ни на доработку ТПР отдельных элементов
Подсистемный	1. Параметрическая настройка программных компонентов на раз-личные объекты управления 2. Сокращение затрат на проек-тирование и программирование взаимосвязанных компонентов 3. Хорошее документирование отображаемых процессов обра-ботки информации	1. Проблемы взаимосвязи ППП разных функцио-нальных подсистем при построении единой, корпо-ративной ИС
Объектный	1. Открытость архитектуры поз-воляет устанавливать проекты на разные программно-технические платформы 2. Масштабируемость допускает возможность включения в ИС пе-ременного числа рабочих мест 3. Конфигурируемость предостав-ляет возможность выбирать под-множества компонентов и на-страивать их на особенности объекта управления 4. Методологическое единство и информационная, программная и техническая совместимость ком-понентов	1. Сложность привязки типового проекта к конкретному объекту управления

Для реализации типового проектирования с использованием ППП существует два подхода: параметрически-ориентированное и модельно-ориентированное проектирование.

Параметрически-ориентированное проектирование характеризуется тем, что ППП рассматривается как «черный ящик», на вход которого подаются параметрический и информационный потоки, а выходом служит результат работы пакета (рис. 9.5).

Рис. 9.5. ППП с точки зрения параметрически-ориентированного проектирования

Информационный поток представляет собой исходные данные, которые обрабатываются и необходимы для получения результатов работы пакета. Исходные данные для функционирования пакета могут быть представлены в виде различных документов, причем как бумажных, так и электронных.

Параметрический поток — информация, необходимая для настройки пакета на конкретные условия функционирования. Параметрический поток включает информацию, которая задается один раз при установке (инсталляции) этого пакета. Изменяя параметры, можно включать и выключать какие-либо модули или влиять на режим их работы. Для архитектуры «клиент-сервер» в параметрическом потоке также описываются пользователи и их уровни доступа к программным модулям и ко всему пакету в целом. Параметрическая информация предоставляется:

• в справочниках (классификаторах с задаваемым числом уровней классификации, например, в справочниках номенклатуры изделий и услуг, видов расчетов, валют и т.д.);

• в таблицах описаний конфигурации программных модулей (например, условия включения (выключения) модуля, режимы ручного или автоматического обновления полей данных, методы расчетов показателей и т.д.).

Результаты работы пакета представлены в виде отчетов, графиков, электронных документов, которые могут накапливаться или направляться во внешнюю среду.

Пакет ППП включает следующие блоки: функционирования, обработки параметров, адаптации.

Блок функционирования обрабатывает исходные данные и формирует результаты работы пакета. Фактически блок функционирования представляет собой комплекс программных модулей, которые автоматизируют функции обработки данных.

Блок обработки параметров представляет собой совокупность специальных модулей по интерпретации значений параметров. В частности, блок обработки параметров переносит установки пользователя непосредственно в прикладные программы и в используемую базу данных. Проводимая настройка ППП позволяет использовать его для широкого класса объектов управления.

Блок адаптации взаимодействует с блоком функционирования и может добавлять модули или модифицировать их. Необходимость применения блока адаптации связана с потребностями доработки программных модулей ППП под воздействием внешних условий функционирования. Поэтому в состав ППП включается инструментарий адаптации существующих типовых проектных решений.

Процесс типового проектирования ИС на основе параметрически-ориентированного подхода включает определение критериев оценки ППП, оценку множества ППП-претендентов по сформулированным критериям, выбор и закупку ППП с наивысшей оценкой, настройку параметров и доработку закупленного ППП.

Можно выделить следующие основные группы критериев, характеризующие ППП:

• назначение и возможности пакета;

• отличительные признаки и свойства пакета;

• требования к техническим и программным средствам;

• документация пакета;

• факторы финансового порядка;

• особенности установки пакета;

• особенности эксплуатации пакета;

• помощь поставщика по внедрению и поддержанию пакета;

• оценка качества пакета и опыт его использования;

• перспективы развития пакета.

Каждая из групп критериев, в свою очередь, разбивается на некоторое подмножество критериев, более полно раскрывающих каждый из десяти выделенных аспектов анализа выбираемых ППП.

Оценка рынка функциональных ППП осуществляется на основе выделенных групп критериев и может производиться по следующей методике.

Для каждого критерия на основе оценок нескольких экспертов по 10-балльной шкале устанавливаются весовые коэффициенты значимости.

По каждому ППП осуществляется экспертная оценка по отдельным критериям по 10-балльной шкале. Далее оценки автоматически умножаются на весовые коэффициенты.

Полученные оценки суммируются по группам критериев и в целом по ППП.

Пример применения методики оценки ППП приведен в табл. 9.7.

Таким образом, исходя из таблицы оценки, следует сделать вывод, что ППП1 больше подходит для использования в качестве ТПР, чем ППП2.

Таблица 9.7 Пример применения методики оценки ППП

Группа критериев	Критерии оценки ППП	Весовой коэффициент	Оценка ППП1		Оценка ППП2
			Оценка критерия	С учетом весового коэффициента	Оценка критерия	С учетом весового коэффициента
1. Назначение и возможности пакета	1.1. Степень обеспечения функций управления	1	8	56	7	49
	1.2. Возможности расширения функций пакета	4	4	16	7	28
ИТОГО по группе			.	72		77
2. Отличи-тельные приз-наки и свойст-ва пакета	2.1. Способ хранения данных	6	8	48	7	42
	2.2. Способ доступа данных	5	7	35	8	40
	2.3. Выдача выходных документов	6	8	48	8	48
ИТОГО по группе 2			_	131		130
3. Требования к ТС и ПО	3.1 Характеристики ВТ	5	4	20	5	25
	3.3. Тип ОС	7	8	56	8	56
	3.4. Совместимость с СУБД	8	9	72	7	56
ИТОГО по группе 3			-	148		137
ОБЩАЯ ОЦЕНКА			-	351		344

Модельно-ориентированное проектирование заключается в адаптации состава и характеристик типовой ИС в соответствии с моделью объекта автоматизации. Технология проектирования в этом случае должна обеспечивать единые средства для работы как с моделью типовой ИС, так и с моделью конкретного предприятия.

Типовая ИС в специальной базе (репозитории) содержит модель объекта автоматизации, на основе которой осуществляется конфигурирование программного обеспечения. Таким образом, модельно-ориентированное проектирование ИС предполагает прежде всего построение модели объекта автоматизации с использованием специального программного инструментария. Возможно также создание системы на базе типовой модели ИС из репозитория, который поставляется вместе с ПО и расширяется по мере накопления опыта проектирования ИС для различных отраслей и типов производства.

Репозиторий содержит базовую модель ИС, типовые модели определенных классов ИС, модели конкретных ИС предприятий.

Базовая модель ИС в репозиторий содержит описание бизнес-функций, бизнес-процессов, бизнес-объектов, бизнес-правил, организационной структуры, которые поддерживаются программными модулями типовой ИС.

Типовые модели описывают конфигурации информационной системы для определенных отраслей или типов производства.

Модель конкретного предприятия строится либо путем выбора фрагментов базовой или типовой модели в соответствии со специфическими особенностями предприятия, либо путем автоматизированной адаптации этих моделей в результате экспертного опроса.

Построенная модель предприятия в виде описания хранится в репозиторий и при необходимости может быть откорректирована.

На основе этой модели автоматически осуществляется конфигурирование и настройка ИС. Бизнес-правила определяют условия корректности совместного применения различных компонентов ИС и используются для поддержания целостности создаваемой системы. Модель бизнес-функций представляет собой иерархическую декомпозицию функциональной деятельности предприятия. Модель бизнес-процессов отражает выполнение работ для функций самого нижнего уровня модели бизнес-функций. Именно модель бизнес-процессов позволяет выполнить настройку программных модулей — приложений информационной системы в соответствии с характерными особенностями конкретного предприятия. Модели бизнес-объектов используются для интеграции приложений, поддерживающих исполнение различных бизнес-процессов. Модель организационной структуры предприятия представляет собой традиционную иерархическую структуру подчинения подразделений и персонала.

Внедрение типовой информационной системы с использованием модельно-ориентированного проектирования начинается с анализа требований к конкретной ИС, которые выявляются на основе результатов предпроектного обследования объекта автоматизации. Для оценки соответствия этим требованиям программных продуктов может использоваться описанная выше методика оценки ППП. После выбора программного продукта на базе имеющихся в нем типовых моделей строится предварительная модель, в которой отражаются все особенности реализации ИС для конкретного предприятия. Предварительная модель является основой для выбора типовой модели системы и определения перечня компонентов, которые будут реализованы с использованием других программных средств или потребуют разработки с помощью имеющихся в составе типовой ИС инструментальных средств.