Информационное обеспечение управляющих систем реального времени

Стадия 5. Технический проект. Разработка проектных решений по системе и ее частям, разработка документации на ИС и ее части, разработка и оформление документации на поставку комплектующих изделий, разработка заданий на проектирование в смежных частях проекта.

Стадия 6. Рабочая документация. Разработка рабочей документации на ИС и ее части, разработка и адаптация программ.

Стадия 7. Ввод в действие. Подготовка объекта автоматизации, подготовка персонала, комплектация ИС поставляемыми изделиями (программными и техническими средствами, программно-техническими комплексами, информационными изделиями), строительно-монтажные работы, проведение предварительных испытаний и т.д.

Стадия 8. Сопровождение ИС. Выполнение работ в соответствии с гарантийными обязательствами, послегарантийное обслуживание [29].

Обследование – это изучение организационной структуры предприятия, его деятельности и существующей системы обработки информации. Материалы, полученные в результате обследования, используются на разных этапах.

Результатом этапа определения стратегии является документ (технико-экономическое обоснование проекта), где четко сформулировано, что получит заказчик, если согласится финансировать проект, когда он получит готовый продукт (график выполнения работ), и сколько это будет стоить (для крупных проектов должен быть составлен график финансирования на разных этапах работ). В документе желательно отразить не только затраты, но и выгоду проекта, например время окупаемости проекта, ожидаемый экономический эффект.

На этапе детального анализа деятельности организации изучаются задачи, обеспечивающие реализацию функций управления, организационная структура, штаты и рабо-

11

ты по управлению предприятием, а также подчиненность вышестоящим органам управления.

Аналитики собирают и фиксируют информацию

вдвух взаимосвязанных формах:

–функции – информация о событиях и процессах, которые происходят в бизнесе;

–сущности – информация о вещах, которые имеют значение для организации и о которых что-либо известно.

Одной из наиболее трудоемких, хотя и хорошо формализуемых задач этого этапа является описание документооборота организации.

По результатам обследования определяется перечень задач управления, решение которых целесообразно автоматизировать, и очередность их разработки.

На этапе анализа необходимо привлекать к работе группы тестирования для решения следующих задач:

–получения сравнительных характеристик предполагаемых к использованию аппаратных платформ, операционных систем, СУБД, иного окружения;

–разработки плана работ по обеспечению надежности информационной системы и ее тестирования.

Результаты обследования представляют объективную основу для формирования технического задания на информационную систему.

Техническое задание – это документ, определяющий цели, требования и основные исходные данные, необходимые для разработки автоматизированной системы управления.

Эскизный проект предусматривает разработку предварительных проектных решений по системе и ее частям.

Выполнение стадии эскизного проектирования не является строго обязательной. Если основные проектные решения определены ранее или достаточно очевидны для

12

конкретной ИС и объекта автоматизации, то эта стадия может быть исключена из общей последовательности работ.

Содержание эскизного проекта задается в ТЗ на систему. На основе технического задания (и эскизного проекта) разрабатывается технический проект ИС. Технический проект системы – это техническая документация, содержащая общесистемные проектные решения, алгоритмы решения задач, а также оценку экономической эффективности автоматизированной системы управления и перечень мероприятий по подготовке объекта к внедрению.

На этом этапе осуществляется комплекс научноисследовательских и экспериментальных работ для выбора основных проектных решений и расчет экономической эффективности системы.

В завершение стадии технического проектирования производится разработка документации на поставку серийно выпускаемых изделий для комплектования ИС, а также определяются технические требования и составляются ТЗ на разработку изделий, не изготовляемых серийно.

На стадии «рабочая документация» осуществляется создание программного продукта и разработка всей сопровождающей документации. Документация должна содержать все необходимые и достаточные сведения для обеспечения выполнения работ по вводу ИС в действие и ее эксплуатации, а также для поддержания уровня эксплуатационных характеристик (качества) системы. Разработанная документация должна быть соответствующим образом оформлена, согласована и утверждена.

Для ИС, которые являются разновидностью автоматизированных систем, устанавливают следующие основные виды испытаний: предварительные, опытная эксплуатация и приемочные.

Предварительные испытания проводят для определения работоспособности системы и решения вопроса о воз-

13

можности ее приемки в опытную эксплуатацию. Опытную эксплуатацию системы проводят с целью определения фактических значений количественных и качественных характеристик системы и готовности персонала к работе в условиях ее функционирования, а также определения фактической эффективности и, при необходимости, корректировки документации. Приемочные испытания проводят для определения соответствия системы техническому заданию, оценки качества опытной эксплуатации и решения вопроса о возможности приемки системы в постоянную эксплуата-

цию [29].

1.1.3. Типовое проектирование ИС

Типовое проектирование ИС предполагает создание системы из готовых типовых элементов. Основным требованием для применения методов типового проектирования является возможность декомпозиции проектируемой ИС на множество составляющих компонентов (подсистем, комплексов задач, программных модулей и т.д.). Для реализации выделенных компонентов выбираются имеющиеся на рынке типовые проектные решения, которые настраиваются на особенности конкретного предприятия [38].

Типовое проектное решение (ТПР) – это тиражируемое (пригодное к многократному использованию) проектное решение.

Для реализации типового проектирования используются два подхода: параметрически-ориентированное и мо- дельно-ориентированное проектирование.

Параметрически-ориентированное проектирование включает следующие этапы: определение критериев оценки пригодности пакетов прикладных программ (ППП) для решения поставленных задач, анализ и оценка доступных ППП по сформулированным критериям, выбор и закупка наиболее подхо-

14

дящегопакета, настройкапараметров(доработка) закупленного

ППП.

Суть типового проектирования – модельно-ориенти- рованного проектирования ИС – сводится к адаптации компонентов типовой ИС в соответствии с моделью проблемной области конкретной системы [25] .

Базовая модель репозитория содержит описание биз- нес-функций, бизнес-процессов, бизнес-правил, бизнесобъектов, организационной структуры.

Модель предприятия (проблемной области) строится путем привязки фрагментов типовой модели в соответствии

сособенностями предприятия.

Вбазовых моделях большое значение имеет задание бизнес-правил, с помощью них определяются бизнеспроцессы, конфигурация ИС, осуществляется проверка корректности совместного применения.

Модель предприятия строится путем привязки фрагментов типовой модели в соответствии с особенностями предприятия. Построенная модель хранится в репозитории и при необходимости может быть откорректирована [25].

Модельно-ориентированное проектирование заключается в адаптации состава и характеристик типовой ИС в соответствии с моделью объекта автоматизации [29].

Репозиторий содержит базовую (ссылочную) модель ИС, типовые (референтные) модели определенных классов ИС, модели конкретных ИС предприятий.

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

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

15

Построенная модель предприятия в виде метаописания хранится в репозитории и при необходимости может быть откорректирована. На основе этой модели автоматически осуществляется конфигурирование и настройка информационной системы.

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 бизнесфункций. Для отображения процессов используется модель управления событиями (ЕРС – Event-driven Process Chain).

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 (с применением UML).

Модель организационной структуры предприятия представляет собой традиционную иерархическую структуру подчинения подразделений и персонала.

Внедрение типовой информационной системы 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 референтных моделей строится предварительная модель ИС,

16

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 (например, ABAP в SAP, Tools в BAAN).[29]

1.1.4. CASE-технология проектирования информационных систем

CASE (Computer-Aided System/Software Engineering)

объединяет методы автоматизации процесса проектирования информационных систем. CASE-средства (рис. 1) поддерживают или автоматизируют работы на всех этапах жизненного цикла системы. Целью CASE-технологии является ускорение процесса создания систем и повышение их качества [25].

Рис. 1. Архитектура CASE-средства

Репозиторий (энциклопедия, словарь данных) является ядром системы и представляет собой специализированную

17

базу данных, на основе которой выполняются синхронизация всех описаний (диаграмм) и координация усилий всех разработчиков. Репозиторий содержит информацию об объектах проектируемой ИС и взаимосвязях между ними:

−проектировщики и их права доступа к различным компонентам системы;

−организационные структуры;

−диаграммы, отражающие организационные, функциональные, информационные, технологические и другие аспекты системы;

−компоненты диаграмм;

−связи между диаграммами;

−структуры данных;

−программные модули;

−процедуры;

−библиотеки модулей и т.д.

Графический редактор диаграмм позволяет создавать различные описания системы в виде рисунков и может выполнять следующие операции:

−создавать элементы диаграмм и взаимосвязи между

ними;

−задавать описания элементов диаграмм;

−задавать описания связей между элементами диа-

грамм;

−редактировать элементы диаграмм, их взаимосвязи и описания.

Верификатор диаграмм контролирует правильность диаграмм и синхронизирует диаграммы между собой.

Документатор проекта документирует проект в виде различных отчетов. Отчеты могут строиться по нескольким признакам, например, по времени, автору, элементам диаграмм, диаграмме или проекту в целом. [25]

Администратор проекта автоматизирует выполнение следующих административных функций:

18

−инициализации проекта;

−задания начальных параметров проекта;

−назначения и изменения прав доступа к элементам проекта;

−мониторинга выполнения проекта.

Сервис выполняет функции архивации данных, восстановления данных и создания нового репозитория.

Основные возможности CASE-средства определяются набором моделей, который поддерживает графический редактор диаграмм.

Модели, применяемые на стадии конструирования, образуют метафору проектирования или подход к проектированию. Выделяют три подхода к проектированию:

•Функционально-ориентированное проектирование, которое использует структурные методы для построения функциональной, информационной и других моделей информационной системы.

•Объектно-ориентированное проектирование, предлагающее набор объектных моделей для описания предметной области. Для этого применяется специальный язык

UML (Unified Modeling Language).

•Модельно-ориентированное проектирование, основанное на настройке и доработке типовой конфигурации информационной системы в среде специализированных инструментальных систем, таких как R/3, BAAN, 1С:Предприятие.

1.1.5. RAD-технологии прототипного создания приложений

Rapid Application Development (RAD) – методы быст-

рой разработки программ. Принципы методологии RAD:

1) разработка приложений итерациями;

19

2)необязательность полного завершения работ на каждом из этапов ЖЦ;

3)обязательное вовлечение пользователей в процесс разработки ИС;

4)необходимое применение CASE-средства;

5)применение средств управления конфигурацией, которое облегчает внесение изменений в проект и сопровождение готовой системы;

6)необходимое использование генераторов кода;

7)использование прототипов, позволяющих полнее выяснить и удовлетворить потребности конечного пользователя;

8)тестирование и разработка проекта, осуществляемые одновременно с разработкой;

9)ведение разработки немногочисленной, хорошо управляемой командой профессионалов;

10)грамотное руководство разрабатываемой системой, четкое планирование и контроль выполнения работ [25].

1.1.6. Этапы разработки автоматизированных информационных систем

После выбора метода проектирования автоматизированной информационной системы необходимо спланировать комплекс работ по созданию системы в соответствии с типовыми этапами разработки АИС:

–разработка и анализ бизнес-модели трансформации бизнес-модели в объекты базы данных;

–формализация бизнес-модели, разработка логической модели бизнес-процессов;

–выбор лингвистического обеспечения, разработка программного обеспечения АИС;

–тестирование и отладка АИС;

–эксплуатация и контроль версий [3].

20