книги / Проектирование систем управления технологическими процессами и производствами

Детальное планирование испытаний

Детальное планирование предусматривает уточнение и коррек­ тировку общего плана тестовых испытаний. Наряду с вопросами по подготовке тестовых данных, рассматриваются вопросы исполь­ зования специальных программных средств проведения испытаний (регистрации объемно-временных характеристик, вспомогательные средства тестирования и другие). В процессе детального проек­ тирования тестовых испытаний необходимо рассматривать тести­ руемую систему как систему “черных ящиков”, для которой известны все входные и выходные данные.

Планирование проверки внешних функций системы

При планировании проверки внешних функций необходимо выявить те внешние условия, реакция на которые отражает функцио­ нирование системы с точки зрения пользователей и которые должны проверяться в ходе тестовых испытаний. Для каждого типа входных и выходных данных просматривается путь в системе, и записываются все условия (допустимые и недопустимые), реакция на которые под­ лежит обязательной проверке. Проверки документируются и объ­ единяются в единый том документов.

Планирование проверки интерфейсов

Планирование проверки интерфейсов с другими автоматизи­ рованными системами выполняется по завершении проектирования системы. Определяются и составляются списки условий, которые могут иметь место при взаимодействии проектируемой системы с существующими системами. Определяются интерфейсные файлы и данные, необходимые для проведения совместных тестовых испыта­ ний спроектированной и существующей автоматизированной системы.

Планирование проверки работоспособности

На основе спроектированных профилей транзакций определя­ ются условия, подлежащие обязательной проверке при тестовых испытаниях работоспособности информационной системы. Для всех специальных функций СУ (инициализация, завершение обработки, защита данных, обработка сбоев и других) необходимо определить и составить список контрольных проверок. Все условия, проверяемые

Формирование плана выполнения контрольных примеров

На основе систематизации проверок формируется план выпол­ нения контрольных примеров, предусматривающий проверки внеш­ них функций, интерфейсов и работоспособности автоматизированной системы с учетом оценки затрат памяти, машинного времени и трудоемкости обработки данных.

Для каждого конкретного случая указываются цели проверки, используемые файлы, последовательность выполнения и сроки выполнения контрольных примеров, а также результат выполнения теста. Учитывается комплекс технических средств, на котором будет тестироваться система управления, а также подготовка, обслуживание и печать файлов тестовых данных.

Необходимо учитывать взаимодействие между отдельными контрольными примерами с целью планирования ресурсов тестовых испытаний (требуемое время, кадровое обеспечение, число необхо­ димых терминалов, периферийных устройств и т.п.).

Формирование плана выполнения контрольных примеров ведет­ ся разработчиками автоматизированной системы совместно с группой подготовки тестовых данных и подразделением эксплуатации СУ.

Подготовка тестовых данных

Подготовка тестовых данных проводится с привлечением пользо­ вателей, которые и должны сформулировать входные и выходные формы документов, являющихся входной информацией для обра­ ботки СУ и выходной информацией как результата обработки.

Для сокращения времени подготовки тестовых данных необ­ ходимо использовать следующий подход:

-подготовить тестовые данные силами проектной группы;

-привлечь пользователей к подготовке тестовых данных;

-взять данные, использованные для тестирования аналогичной автоматизированной системы;

-выделить тестовые данные из имеющихся файлов данных, используемых для локальной обработки данных в старой СУ;

-выделить тестовые данные из внемашинных носителей (ис­ пользование существующего документооборота в организации).

Для каждого тестового примера составляется общая схема тесто­ вых данных. Эти данные анализируются с целью исключения дубли­ рования, хотя избыточность тестовых данных допускается.

Как показывает практика, наилучшим вариантом тестовых дан­ ных является их подготовка непосредственно пользователем с исполь­ зованием существующего в организации документооборота. Однако данный способ является наиболее трудоемким.

Использование тестовых данных

Использование тестовых данных осуществляется путем ввода данных непосредственно пользователем с терминала с исполь­ зованием электронных образов (форм) входных документов.

Прогнозирование результатов проверок

Прогнозирование результатов проверок является трудоемкой задачей. Для каждого проверяемого условия формулируются ожида­ емые результаты. Прогнозирование результатов проверок позволяет значительно ускорить анализ результатов тестирования системы.

Разработка заданий на выполнение контрольных примеров

В процессе разработки программного обеспечения обычно раз­ рабатываются задания для выполнения контрольных примеров. Эти задания должны быть составлены таким образом, чтобы их можно было легко понять и осуществить восстановление и рестарт. Разработка заданий на выполнение контрольных примеров должна быть согласована со службой эксплуатации автоматизированной системы.

Составление календарного плана испытаний

Календарный план является основой проведения тестовых испы­ таний. Календарный план включает набор действий, имеющих непосредственное отношение к тестированию системы. Календарный план испытаний жестко устанавливает и регламентирует время и сроки выполнения контрольных примеров. В процессе составления календарного плана производится оценка трудоемкости выполнения каждого теста и выявляются взаимосвязи между контрольными примерами. С целью учета, выделения и сопровождения необходимых ресурсов для успешного проведения тестовых испытаний в разра­ ботке календарного плана испытаний должна принимать участие служба эксплуатации СУ. Для оперативного проведения испытаний и повышения достоверности выполнения контрольных примеров к планированию тестовых испытаний привлекаются все подразделения,

использующие в своей работе информационную систему. Составлен­ ный календарный план испытаний утверждается у заказчика и согласовывается с исполнителем.

Выполнение контрольных примеров

Выполнение контрольных примеров является первой задачей, связанной с непосредственным тестированием автоматизированной системы. Контрольный пример должен выполняться в соответствии с утвержденным планом тестовых испытаний. Целесообразно выпол­ нение контрольных примеров поручить службе эксплуатации СУ сов­ местно с персоналом заинтересованных подразделений. При тести­ ровании автоматизированной системы оператор должен фиксировать все результаты диалога с СУ и представлять результаты разработчику на проверку. Однако предварительное тестирование системы целе­ сообразно проводить в пакетном режиме, то есть без участия опе­ ратора выявить все возможные мелкие недостатки в спроектиро­ ванной СУ (ошибки в транзакциях, хранилищах данных и т.д.).

Анализ результатов испытаний

В процессе анализа результатов испытаний сопоставляются фак­ тические и ожидаемые результаты выполнения контрольных при­ меров. Если обнаруживается расхождение, то выясняются возможные причины (сбой оборудования или дефект программы). Составляется ведомость результатов испытаний (дефектная ведомость), в которой описываются ошибка и обстоятельства, при которых она была най­ дена, приводится детальное описание контрольного примера и тесто­ вых данных, указываются ссылки на файлы и выходные отчеты. Если обнаруженную ошибку можно локализовать, то в систему вносится соответствующее изменение и повторно производится тестовое испытание. Если причина возникновения ошибки непонятна, то исправление откладывается до тех пор, пока не будет точно уста­ новлена причина.

Анализ объемно-временных характеристик системы

В процессе постановки задачи на проектирование автома­ тизированной системы заказчик обычно накладывает серьезные объемно-временные ограничения на систему. В основном они затрагивают:

-время выполнения задания;

-загрузку процессора;

-время обработки данных;

-доступ к информации на жестких магнитных дисках;

-передачу информационных сообщений в системах телекоммуникаций;

-время реакции системы на ответ при диалоге и т.д. Наиболее распространенным способом определения этих харак­

теристик является использование специальных средств регистрации объемно-временных характеристик системы. Полученные результаты сопоставляются с заданными в техническом задании. Однако не всегда имеется возможность применять специальные средства регистрации (недостаток финансирования). Имеется апробированный на практике способ, который дает довольно точный результат. Он базируется на определении времени доступа к данным на жестком магнитном диске, который является наиболее критичным устрой­ ством, влияющим на быстродействие информационной системы:

T=S + / + tj + t2,

где Т - время доступа к информации;

S - время перемещения магнитной головки; / - время ожидания требуемой записи;

t j - время передачи данных при считывании или записи (зависит от числа блоков);

t2- время повторной передачи данных (операция перезаписи).

Анализ ошибок, обнаруженных в ходе испытаний

После каждого сеанса выполнения контрольных примеров дол­ жны быть определены источники всех найденных ошибок:

-машинный сбой;

-нечеткая работа персонала;

-неточности в тестовых программах;

-неточности в тестовых данных;

-логические ошибки в системе или в программном обес­ печении.

Исправление ошибок процесс трудоемкий и обычно приводит к изменению графика испытаний автоматизированной системы.

Во избежание пустой траты времени на тестовые испытания следует придерживаться жесткого порядка исправления ошибок и повторного запуска контрольных примеров.

10.3. Организация хранения тестовых данных испытаний

В процессе проведения тестовых испытаний необходимо орга­ низовать централизованный учет и хранение документации по подго­ товке и проведению тестовых испытаний СУ, а также по полученным результатам тестирования. В проектной группе следует определить “библиотекаря”, который и будет выполнять функции по ведению библиотеки тестовых испытаний системы.

10.4. Подготовка документации по вводу систем управления в эксплуатацию

Подготовка СУ к вводу в эксплуатацию начинается с утверждения результатов тестовых испытаний.

Окончание тестовых испытаний разработанной системы управ­ ления необходимо согласовать с непосредственными пользователями системы, службой эксплуатации и технической группой заказчика. После получения всех согласований утверждается акт о завершении испытаний, проводится окончательная прогонка всех контрольных примеров в присутствии пользователей и после их успешного завершения подписывается акт о приемо-сдаточных испытаниях.

Необходимо иметь в виду, что раннее планирование и хорошее документирование процессов разработки автоматизированной системы способствуют уменьшению нагрузки на проектную группу при проведении тестовых испытаний.

После подписания акта приемо-сдаточных работ система управ­ ления вводится в опытную эксплуатацию.

Заключение

Современные информационные технологии дают неограни­ ченную возможность для проектирования систем управления в любых отраслях хозяйственной деятельности, производствах и техно­ логических процессах.

Рассмотренные основные подходы (концепции) проектирования систем управления с позиций системного и структурного подхода приобретают в современных условиях не только теоретико-научный, но и практический интерес.

В методологическом отношении проектирование СУ с позиций структурного (системного) подхода дает, прежде всего, целостное представление об объекте автоматизации с точки зрения информаци­ онного взаимодействия объекта автоматизации с внутренней и внешней средой, влияющей на производство.

Проектирование систем - это сложный реалистичный научноисследовательский процесс, основанный на детальном изучении не только внутренней сущности объекта, но и его внешней среды функционирования.

Проектирование представляет собой целостный процесс, в кото­ ром, кроме разработчиков СУ, участвуют все специалисты органи­ зации-заказчика, так как только они обладают всей полнотой знаний, являющихся основой создаваемой системы. Разработчики лишь помогают систематизировать эти данные и на их основе построить организационно-техническую систему с использованием совре­ менных информационных технологий.

Особое внимание при оценке эффективности СУ уделяется программно-техническим средствам. При их эксплуатации имеют место поломки, сбои, отказы, вследствие чего не обеспечивается требуемая надежность системы управления в целом.

Как известно, основная задача СУ - оперативно доставить досто­ верную информацию от источника до потребителя и произвести над доставленной информацией определенные действия. Отсюда вытека­

ет задача обеспечения надлежащей надежности проектирования программно-технической системы.

Предложенный системный теоретико-технологический подход построения систем управления позволит специалистам в области автоматизации и информатизации рассматривать объект исследования как совокупность правовых, нормативных, экономических, организа­ ционных и программно-технических норм. Полученные знания помогут специалистам структурировать изучаемый объект в зави­ симости от поставленных пользователем задач, проектировать автома­ тизированные системы управления, начиная с АСУТП, АСУП и заканчивая автоматизацией управления социально-экономическими системами.

Литература

1.Атре Ш. Структурный подход к организации баз данных. - М.: Финансы и статистика, 1983. - 320 с.

2.Баронов В.В., Сазонов А.В., Позин Б.А., Титовский И.Н. Особен­ ности использования и внедрения ERP-систем в России. - /АйТи/ //

www.int.kiev.ua/citforum/seminars/cis99/epr.shtml.

3.Бойко B.B., Савинков В.М. Проектирование баз данных информаци­ онных систем. - М.: Финансы и статистика, 1989. - 351 с.

4.Дейт К. Руководство по реляционной СУБД DB2. - М.: Финансы и статистика, 1988. - 320 с.

5.Джексон Г. Проектирование реляционных баз данных для исполь­ зования с микроЭВМ. -М .: Мир, 1991.-252 с.

6.Калянов Г.Н. CASE: структурный системный анализ (автоматизация

иприменение). - М.: ЛОРИ, 1996. - 154 с.

7.Кириллов В.В. Структуризованный язык запросов (SQL). - СПб.: ИТМО, 1994. - 80 с.

8.Кричинин И.А., Аверин В.И., Лев В.Н. Экономическая эффективность автоматизированных систем управления промышленным пред­ приятием. - М.: Энергия, 1971. - 215 с.

9.Мартин Дж. Планирование развития автоматизированных систем. - М.: Финансы и статистика, 1984. - 196 с.

10.ТиориТ.,Фрай Дж. Проектирование структур баз данных.-М., 1985. -248 с.

11.Трусов А.В. Концепция построения интегрированной телекомму­ никационной системы акционерного коммерческого банка // Сборник научных трудов / ГосНИИУМС. - Пермь, 1996. - С. 104 - 113.

12.Трусов А.В. Введение в проектирование программно-технических комплексов для решения задач автоматизации информационных процессов / Пермский ЦНТИ. - Пермь, 2001. - 66 с.

13.Трусов А.В., Бордюже В.В., Березовик ЮЛ. Интегрированная систе­ ма управления акционерного коммерческого банка / Пермский ЦНТИ. - Пермь, 2001. - 90 с.