Методология и технология проектирования информационных систем. Учебное пособие для магистрантов направления подготовки 09.04.03 «Прикладная информатик

2.Определяется предполагаемый набор запросов на основе детальных данных. При этом следует найти компромисс между созданием итоговой статистической информации и ее вычислениями на основе детальных данных.

3.Выбирается способ хранения данных «время» в таблицах.

4.Осуществляется выбор СУБД, который должен учесть

ипотребности системы OLTP. Наиболее подходящей является ООСУБД с использованием многомерной модели данных MOLAP. Определяются размерности модели данных.

В то же время можно использовать и реляционную СУБД с применением разновидности ROLAP. Следует выбрать схему («звезда» или «снежинка»). Тогда полезно построить таблицу фактов и сопровождающие ее справочные таблицы с минимальным изменением ключей в них. При использовании схемы «звезда» следует провести денормализацию.

5.Определяются потребности в дополнительных данных, отсутствующих в OLTP, и удаляются ненужные, лишние столбцы в детальных данных.

Методологии данной группы применяются для быстрого

иэффективного создания программно-информационного обеспечения информационной системы. Проектирование ИС нередко основывается на данных, поскольку данные – это самая стабильная составляющая компании, в отличие от ее структуры и функций, изменения в которых происходят, как правило, чаще. Подход, основанный на данных, оптимален, если создаваемая ИС нацелена на использование приложений

иобеспечение их интеграции и согласованной работы. Одной из наиболее распространенных в мире

методологий является методология проектирования данных DATARUN (компания CSA, США). Методология DATARUN создавалась для проектирования и разработки ПО и ИС для переносимых распределенных ИС, работающих по архитектуре клиент-сервер. Методология использует современные инструменты и средства моделирования, быстрой разработки и прототипирования.

20

Основа DATARUN – это системный подход,

рассматривающий деятельность организации через описание модели организации и модели ИС. Проектирование в данном подходе базируется на получении неких первичных данных из модели бизнес-процессов, а также на построении модели данных. Под первичными данными в DATARUN понимается стабильное подмножество данных, с которыми работает организация. К ним относятся продукты, услуги, транзакции, ресурсы, внешние и внутренние сущности (сотрудники, потребители, поставщики). Также к первичным относятся данные, которые получены в процессе принятия решений (графики, цены на продукты и др.).

DATARUN использует принцип, согласно которому дальнейшая модель данных строится на основе собранных первичных данных и, соответственно, становится фундаментом для построения архитектуры ИС. Информационная система, тесно связанная с первичными данными, является достаточно стабильной, поскольку определена природой бизнеса, а не его текущей моделью.

Все модели, использующиеся методологией DATARUN, являются взаимосвязанными и разделенными на несколько уровней, каждый из которых определяет спецификации для разработчиков. При этом модель данных не является статичной: в ходе создания И С она развивается от начальной версии до итоговой спецификации приложения, которое будет использоваться для генерации данных. А полная реляционная модель данных может быть разделена на подмодели, каждая из которых будет представлять отдельные элементы системы, распределенные по сети на основе архитектуры клиент-сервер и в соответствии с архитектурой самой И С.

На основании вышеизложенного можно сформулировать две цели использования методологии DATARUN.

1. Выделить стабильную структуру, которая станет «каркасом» для создаваемой И С. Модель данных является такой структурой.

21

2. Спроектировать информационную систему, которая была бы основана на модели данных.

Методология DATARUN использует следующие модели:

–ВРМ (Business Process Model) – модель бизнес-

процессов;

–PDS (Primary Data Structure) – структура первичных данных;

–CDM (Conceptual Data Model) – концептуальная модель данных;

–SPM (System Process Model) – модель процессов системы;

–ISA (Information System Architecture) – архитектура информационной системы;

–ADM (Application Data Model) – модель данных приложения;

–IPM (Interface Presentation Model) – модель представления интерфейса;

–ISM (Interface Specification Model) – модель спецификации интерфейса.

Вполне логично, что информационная система, которая создается, должна базироваться на основных организационных функциях. Поэтому при помощи ВРМ создается модель бизнес-процессов. Далее выявляются ключевые информационные объекты, которые документируются как структуры данных. Структуры данных связываются с потоками данных и хранилищами модели, причем для создания структур применяются все организационные документы, будь то инструкции для сотрудников или описание производственных процессов. Работа с их избыточностью или недостаточностью происходит позже, на этапе создания концептуальной модели данных.

После обследования работы организации аналитики приступают к обнаружению и документированию структуры первичных данных. Выделенные структуры переносятся в репозиторий модуля ВРМ с целью описания циркуляции

22

данных и информации в компании. Таким образом, первичная модель бизнес-процессов оказывается связанной с потоками информации и информационными хранилищами.

После создания модели первичных данных разработчики переходят к созданию концептуальной модели данных (модель ER, модель «сущность – связь»). Концептуальная модель в данном случае отличается стандартизацией, нормализацией и удалением избыточности. В итоге получается модель, которая описывает информацию компании в понятной структурированной форме.

Проектирование архитектуры информационной системы происходит на базе концептуальной модели данных и модели бизнес-процессов. Для построения архитектуры ИС разработчики определяют приложения, которые будут входить в систему. Затем для каждого приложения определяются данные и функции. Архитектура ИС создается на основе нотации ISA. В результате создания данной модели получается рассмотреть все структурные компоненты системы и связи между ними.

Следующим шагом становится проектирование корпоративной БД, которая основывается на реляционной модели. Реляционная БД в дальнейшем детализируется, а с помощью модели системных процессов документируется поведение приложений. Модель системных процессов создается параллельно с этим в модуле ВРМ. Она нужна для того, чтобы понять, каким образом реализуются бизнеспроцессы. Такая модель создается персонально для каждого приложения.

Каждое приложение в методологии DATARUN состоит из объектов интерфейса. Каждый интерфейс работает с подмножеством баз данных. Па данном этапе также уточняются правила обработки данных для каждого отдельно взятого интерфейса.

Описание внешнего вида интерфейса пользователя производится при помощи модели представления интерфейса, которая выглядит так же, как видит интерфейс конечный

23

пользователь. Благодаря этому пользователь может наглядно увидеть прототип приложения еще до его полного создания.

Далее для каждого приложения создается детальная структура, представленная в виде схемы навигации, экранов, отчетов и процедур. Эта структура предполагает достаточно высокую детализацию, основанную на конкретных столбцах и таблицах БД, правилах обработки и экранных формах.

Следующим этапом становится фактическое создание системы, т. е. программирование приложений и их дальнейшая интеграция в информационную систему предприятия.

Контрольные вопросы:

1.Каковы основные характеристики методологии проектирования информационной системы?

2.В чем заключается роль технологии проектирования

ИС?

3.Уточните основные понятия и компоненты технологии

иметодологии проектирования ИС.

4.Опишите требования к технологиям и методологиям

ИС

5.Перечислите основные задачи проектирования ИС

24

ГЛАВА 2. Основные модели проектирования информационных систем

Основные вопросы:

2.1. Критерии классификации и виды технологий и методологий проектирования ИС.

2.2. Каскадная (водопадная) модель жизненного цикла (ЖЦ) и поэтапная модель с промежуточным контролем.

2.3. Инкрементная, V-образная, спиральная и итеративная модели ЖЦ.

2.1. Критерии классификации и виды технологий и методологии проектирования ИС

Технология проектирования ИС является многоаспектным понятием, поэтому возможны многочисленные ее определения, отражающие те или иные стороны процесса создания системы.

Технология проектирования ИС – это совокупность методологии и средств проектирования ИС, а также методов и средств организации проектирования (управление процессом создания и модернизации проекта ИС).

В основе технологии проектирования лежит технологический процесс, который определяет действия, их последовательность, состав исполнителей, средства и ресурсы, требуемые для выполнения этих действий.

Технологический процесс проектирования ИС состоит из совокупности последовательно-параллельных, связанных и соподчиненных цепочек действий, каждое из которых может иметь свой предмет. Действия, которые выполняются при проектировании ИС могут быть определены как неделимые технологические операции или как подпроцессы технологических операций. Все действия могут быть собственно проектировочными, которые формируют или модифицируют результаты проектирования, и оценочными,

25

которые вырабатывают по установленным критериям оценки результатов проектирования.

Таким образом, технология проектирования задается регламентированной последовательностью технологических операций, выполняемых в процессе создания проекта на основе того или иного метода, в результате выполнения которых становится ясно, не только что должно быть сделано для создания проекта, но и как, кому и в какой последовательности это должно быть сделано.

Предметом любой выбираемой технологии проектирования должно являться отражение взаимосвязанных процессов проектирования на всех стадиях жизненного цикла ИС.

К основным требованиям, предъявляемым к выбираемой технологии проектирования, относятся следующие:

1)созданный с помощью этой технологии проект должен отвечать требованиям заказчика;

2)выбранная технология должна максимально отражать все этапы цикла жизни проекта;

3)выбираемая технология должна обеспечивать минимальные трудовые и стоимостные затраты на проектирование и сопровождение проекта;

4)технология должна быть основой связи между проектированием и сопровождением проекта;

5)технология должна способствовать росту производительности труда проектировщика;

6)технология должна обеспечивать надежность процесса проектирования и эксплуатации проекта;

7)технология должна способствовать простому ведению проектной документации.

Основу технологии проектирования ИС составляет методология, которая определяет сущность, основные отличительные технологические особенности. Методология проектирования предполагает наличие некоторой концепции, принципов проектирования, реализуемых набором методов

26

проектирования, которые, в свою очередь, должны поддерживаться некоторыми средствами проектирования.

Организация проектирования предполагает определение методов взаимодействия проектировщиков между собой и с заказчиком в процессе создания проекта ИС, которые могут также поддерживаться набором специфических средств.

Методы проектирования ИС классифицируют по степени использования средств автоматизации степени использования типовых проектных решений, степени адаптивности проектных решений к предполагаемым изменениям.

По степени использования средств автоматизации методы проектирования ИС подразделяются на методы:

1)ручного проектирования, при котором проектирование компонентов ИС осуществляется без использования специальных инструментальных программных средств, а программирование – на алгоритмических языках;

2)компьютерного проектирования, которое производит генерацию или конфигурацию (настройку) проектных решений на основе использования специальных инструментальных программных средств.

По степени использования типовых проектных решений различают методы:

1)оригинального (индивидуального) проектирования, когда проектные решения разрабатываются с нуля в соответствии с требованиями к ИС;

2)типового проектирования, предполагающего конфигурацию ИС из готовых типовых проектных решений (программных модулей.

Оригинальное (другими словами – индивидуальное)

проектирование ИС характеризуется тем, что все виды проектных работ ориентированы на создание индивидуальных для каждого объекта проектов, которые в максимальной степени отражают все его особенности.

Типовое проектирование выполняется на основе опыта, полученного при разработке индивидуальных проектов. Типовые проекты как обобщение опыта для некоторых групп

27

организационно-экономических систем или видов работ в каждом конкретном случае связаны с множеством специфических особенностей и различаются по степени охвата функций управления, выполняемым работам и разрабатываемой проектной документации.

По степени адаптивности проектных решений к предполагаемым изменениям методы проектирования ИС подразделяются на методы:

1)реконструкции, когда адаптация проектных решений выполняется путем переработки соответствующих компонентов (перепрограммирования программных модулей);

2)параметризации, когда проектные решения настраиваются (перегенерируются) в соответствии с изменяемыми параметрами;

3)реструктуризации модели, когда изменяется модель проблемной области, на основе которой автоматически перегенерируются проектные решения.

Сочетание различных признаков классификации методов проектирования обусловливает характер используемой технологии проектирования ИС, среди которых выделяются два основных класса каноническая и индустриальная технологии.

Индустриальная технология проектирования, в свою очередь, подразделяются на два подкласса: автоматизированное (использование CASE-технологий) и типовое (параметрически ориентированное или модельноориентированное) проектирование. Использование индустриальных технологий проектирования не исключает использования в отдельных случаях канонической технологии.

Для конкретных видов технологий проектирования свойственно применение определенных средств разработки ИС, которые поддерживают выполнение как отдельных проектных работ, этапов, таки их совокупностей. Поэтому перед разработчиками ИС, как правило, стоит задача выбора

28

средств проектирования, которые по своим характеристикам в наибольшей степени соответствуют требованиям конкретного предприятия.

Средства проектирования должны:

1)в своем классе быть инвариантными к объекту проектирования;

2)охватывать в совокупности все этапы ЖЦ ИС;

3)быть технически, программно и информационно совместимыми;

4)быть простыми в освоении и применении;

5)быть экономически целесообразными.

Средства проектирования ИС подразделяются на два класса:

1)без использования ЭВМ;

2)с использованием ЭВМ.

Средства проектирования без использования ЭВМ применяются на всех стадиях и этапах проектирования ИС. Как правило, это средства организационно-методического обеспечения операций проектирования и различные стандарты, регламентирующие процесс проектирования систем. Сюда же относятся единая система классификации и кодирования информации, унифицированная система документации, модели описания и анализа потоков информации и т. д.

Средства проектирования с использованием ЭВМ могут применяться как на отдельных, так и на всех стадиях и этапах процесса проектирования ИС и соответственно поддерживают разработку элементов проекта системы, разделов проекта системы, проекта системы в целом. Все множество средств проектирования с использованием ЭВМ подразделяются на четыре подкласса.

К первому подклассу относятся операционные средства, которые поддерживают проектирование операций обработки информации. К данному подклассу относятся алгоритмические языки, библиотеки стандартных подпрограмм и классов объектов.

29