Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Проектирование информационных систем. Учебное пособие

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

07.09.2026

Размер:

1 Мб

Скачать

☆

1 / 71 2 3 4 5 6 7 > Следующая >>>

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Е. Е. ИСТРАТОВА, П. С. ПАВЛОВ

ПРОЕКТИРОВАНИЕ

ИНФОРМАЦИОННЫХ

СИСТЕМ

Утверждено

Редакционно-издательским советом университета

в качестве учебного пособия

НОВОСИБИРСК

2025

УДК 004.415.2(075.8)

И913

Рецензенты:

канд. техн. наук, доцент кафедры АСУ НГТУ Д. Н. Достовалов

канд. физ.-мат. наук, старший научный сотрудник Института

автоматики и электрометрии СО РАН А. В. Иваненко

Работа подготовлена на кафедре автоматизированных

систем управления

Истратова Е. Е.

И913 Проектирование информационных систем : учебное пособие /

Е. Е. Истратова, П

. С. Павлов. – Новосибирск : Изд-во НГТУ,

2025. – 64 с.

ISBN 978-5-7782-5505-0

Учебное пособие посвящено описанию ключевых понятий, методологий и принципов проектирования и функционирования информационных систем. В работе изложены научно-методологические и практические основы и подходы к процессу проектирования информационных систем, представлены современные методологии проектирования баз данных, принципы инфологического и логического проектирования.

Учебное пособие адресовано обучающимся по направлениям

09.03.01 «Информатика кладная информатика», а также может быть полезно специалистам в области разработки информационных систем.

и вычислительная техника» и 09.03.03 «При-

ISBN 978-5-7782-5505-0 © Истратова Е. Е., Павлов П. С., 2025 © Новосибирский государственный технический университет, 2025

УДК 004.415.2(075.8)

ВВЕДЕНИЕ

На сегодняшний день информация по праву является одним из важнейших ресурсов любого предприятия. Это объясняется тем, что без знания актуальной информации о состоянии основных бизнеспроцессов невозможно принятие ни одного управленческого решения. Информационные системы играют важную роль при выявлении необходимых данных из огромного потока разнородной информации о внешней и внутренней шению результативности его работы, увеличению производительности труда персонала и рациональности использования оборудования. Таким образом, создание и эффективное функционирование информационных систем на предприятии является необходимым условием его стабильной работы в современной экономической обстановке.

В настоящем учебном пособии изложены основы проектирования, конструирования и отладки программных технологических и функциональных стандартов, современных моделей и методов оценки качества и надежности. Наряду с теоретическими знаниями по созданию и управлению информационными системами на всех этапах их жизненного цикла в учебном пособии раскрываются практические основы проектирования информационных систем на различных стадиях жизненного цикла, рассматриваются методы и средства

канонического проектирования информационных систем и их развитие в современных условиях, а также принципы организации и управления процессом проектирования. Более подробное описание методов проектирования информационных систем и примеров лучших практик управления этим процессом можно найти в рекомендуемой литературе.

среде предприятия, что способствует повы-

средств с использованием

1. ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ

1.1. ПОНЯТИЕ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ

Система (греч. σύστημα, лат. systema – целое, составленное из частей; соединение) – это множество элементов, находящихся в отношениях и связях друг с другом, которое образует определенную целостность, единство в интересах достижения поставленных целей.

Информационная система – это совокупность, состоящая из одного или нескольких компьютеров, соответствующих средств про граммирования, операторов, физических процессов, средств телекоммуникаций и других элементов, образующих автономное целое, способное осуществлять обработку или передачу данных.

Другими словами, информационная система – это взаимосвязанная совокупность персонала, средств и методов, используемых для хранения, обработки и выдачи информации в интересах достижения поставленной цели.

Информационная технология – это процесс, состоящий регламентированных правил выполнения операций, действий, этапов разной степени сложности над данными, хранящимися в компьютерах.

Таким образом, основной целью любой информационной технологии является получение необходимой пользователям информации в результате целенаправленных действий по переработке исходных данных.

Информационное обеспечение – это совокупность процессов сбора, обработки, хранения, анализа и выдачи для обеспечения управленческой деятельности и технологических процессов.

информации, необходимой

из четко

Под информацией понимают изменение воспринимающей системой объема и структуры знания о некоторой предметной области независимо от формы и способа представления этого знания.

В контексте обработки информации большое значение имеет понятие данных. Данные отличаются от информации конкретной формой представления и являются некоторым ее подмножеством, определяемым целями и задачами

сбора и обработки информации. Информация может быть представлена в виде данных в структурированной форме (анкеты, таблицы, графические данные в виде диаграмм) и неструктурированной форме (связный текст – документы на естественном языке, графические данные в виде фотографий и картинок).

Документ – это зафиксированная на материальном носителе ин-

формация с реквизитами, позволяющими ее

идентифицировать. Реквизиты определяются соответствующими руководящими документами по делопроизводству или отраслям технологической документации.

Документирование информации – это запись информации на различных носителях по установленным правилам. Документирование представляет собой выделение единичной смысловой части информации (данных) по некоторой предметной области, обособление и придание ей самостоятельной роли (имя, статус, реквизиты и

др.).

Процесс документирования превращает информацию в информационные ресурсы, т. е. совокупность данных, организованных для эффективного получения достоверной информации. Согласно законодательству Российской Федерации информационные ресурсы – это отдельные документы и массивы документов в информационных системах, таких как библиотеки, архивы, фонды, банки данных и другие виды информационных систем.

В соответствии с вышеизложенным, информационная система – это организационно-упорядоченная совокупность документов (массивов документов) и информационных технологий с использованием средств вычислительной техники и связи, реализующих информационные процессы.

При разработке и реализации информационных систем учитываются такие понятия, как «унификация» и «стандартизация».

Унификация – приведение объектов (документации, средств накопления и передачи информации

и др.) к единообразию, единой

форме.

Стандартизация – деятельность по разработке и применению нормативных документов, определяющих требования, которые обеспечивают оптимальное решение повторяющихся задач производства и жизни.

Методологическую основу проектирования информационных систем составляет системный подход. Согласно этому подходу любая информационная система должна соответствовать ряду принципов:

1) целостность системы основана на общей структуре; поведение

отдельных объектов рассматривается с

позиции функционирования

всей системы;

2) гомеостазис – способность системы сохранять равновесие, т. е. обеспечивать устойчивое функционирование, благодаря саморегулируемому приспособлению к окружающей среде;

3) адаптивность – способность системы адаптироваться к меняющимся условиям внешней и внутренней среды с помощью различных приспособительных механизмов посредством воздействия на ее элементы;

4) обучаемость – способность системы

менять собственную струк-

туру в соответствии с изменением целей [1].

1.2. ФУНКЦИИ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ

Как говорилось выше, информационная система – это взаимосвязанная совокупность персонала, средств и методов, используемых для хранения, обработки и выдачи информации в интересах достижения поставленной цели.

В информационной системе происходят следующие основные процессы:

1) ввод информации из внешних

или внутренних источников;

2) обработка входной информации и представление ее в удобном

для пользователя виде;

3) вывод информации для предоставления ее пользователям или

другой информационной системе.

Важным понятием теории информационных систем является понятие обратной связи – необходимого условия их функционирования.

Обратная связь – это информация, переработанная людьми некоторой организации для коррекции

входной информации.

Информационные системы обладают следующими основными свойствами:

1) любая информационная система может быть подвергнута анали- зу, построена и управляема на основе общих принципов построения систем;

2) информационная система является динамичной и развивающейся;

3) при построении информационной системы необходимо исполь- зовать системный подход;

4) выходной продукцией информационной системы является ин- формация, на основе

которой принимаются решения.

Возможности системы поддерживать принятие решений зависят от

следующих факторов:

1) структурированности решаемых управленческих задач;

2) уровня иерархии управления фирмой, на котором решение должно быть принято;

3) принадлежности решаемой задачи к той или иной функциональной сфере деятельности организации;

4) вида используемой информационной технологии.

Внедрение информационной системы позволяет:

1) получить более рациональные варианты решения управленче- ских задач;

2) освободить персонал от рутинной работы благодаря ее автомати-

зации и тем самым повысить эффективность производственной деятельности;

3) повысить уровень достоверности информации;

4) снизить объем бумажного документооборота организации, ре-

зультатом чего станет рационализация структуры информационных потоков организации и процесса переработки информации

;

5) уменьшить себестоимость производимой продукции и услуг;

6) расширить спектр предоставляемых потребителю услуг;

7) освоить новые рынки сбыта товаров и услуг.

Информационные системы изменяют организационную структуру, состав функций управления и связанные с ними информационные потоки, форму представления и качественные характеристики информации.

Внедрение информационных систем изменяет технологию управления, освобождает

пользователей от рутинных, достаточно простых,

но трудоемких ручных процедур обработки информации, а также реа-

лизует решение функциональных задач управления. Рынок информационных систем для бизнеса в настоящее время предлагает разнообразный выбор решений, помогающих предприятию организовать управленческий учет, обеспечить оперативное управление производством и сбытом, осуществлять эффективное взаимодействие с заказчиками и поставщиками [2].

1.3. КЛАССИФИКАЦИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ

Информационные системы классифицируются следующим образом.

1. По отношению

к среде:

1) открытые;

2) замкнутые.

2. По происхождению:

1) физические;

2) абстрактные.

3. По описанию переменных:

1) с качественными переменными;

2) количественными переменными;

3) смешанными переменными.

4. По способу управления в системе:

1) управляемые извне системы;

2) управляемые изнутри системы;

3) с комбинированным управлением.

1.4. ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К ИНФОРМАЦИОННЫМ СИСТЕМАМ

Требования, предъявляемые к информационным системам можно

сформулировать следующим образом.

1. Системность. Предприятие представляет собой информационнологическую модель, состоящую из узлов и связей между ними, которая должна охватывать все аспекты деятельности предприятия, быть логически обоснованной и направленной на выявление механизмов достижения основной цели в условиях рынка – максимальной прибыли.

Комплексность. Эффективное решение задачи системности

возможно только на базе строгого учета максимально возможного обоснованного множества параметров и возможности многокритери-

ального анализа, оптимизации и прогнозирования – комплексности системы.

3. Модульность. Информация в информационно-логической модели носит распределенный характер и должна быть структурирована на каждом узле и в каждом потоке. Уз лы и потоки могут быть условно сгруппированы в подсистемы – модули. Требование модульности важно при внедрении системы, поскольку это позволяет ускорить процесс запуска

системы в промышленную эксплуатацию. Модульность позволяет исключить компоненты, которые не вписываются в инфологическую модель конкретного предприятия или без которых на начальном этапе можно обойтись.

4. Открытость. В процессе эксплуатации может возникнуть необходимость в дополнениях. Автоматизация охватывает не только управление, но и такие задачи, как конструкторское проектирование

и сопровождение, технологические процессы, внутренний и внешний документооборот, связь с внешними информационными системами, системы безопасности и др.

5. Адаптивность. Предприятие существует в условиях постоянно меняющегося рынка. Требование гибкого реагирования на рыночную ситуацию может быть связано с существенным изменением структуры предприятия и номенклатуры выпускаемых изделий или оказываемых услуг. Поэтому

информационная система должна настраиваться на разное законодательство, иметь разноязычные интерфейсы и уметь работать с различными валютами одновременно. Желательно, чтобы кроме средств настройки система обладала и средствами развития – инструментарием, при помощи которого квалифицированные пользователи могли бы создавать необходимые им компоненты.

6. Надежность. При эксплуатации информационной системы

в промышленном режиме

она становится одним из компонентов организационной системы, способным в случае аварийной ситуации застопорить весь процесс производства и нанести громадные убытки. Поэтому одним из важнейших требований является требование надежности ее функционирования, подразумевающее непрерывность функционирования системы в целом даже в условиях частичного выхода из строя отдельных ее элементов

вследствие непредвиденных ситуаций.

7. Безопасность. Требование безопасности включает в себя не-

сколько аспектов.

7.1. Защита данных от потери. Требование реализуется на органи-

зационном, аппаратном и системном уровнях; прикладная система не обязательно должна содержать средства резервного копирования и восстановления данных, эти вопросы решаются на уровне операционной среды.

7.2. Сохранение целостности и непротиворечивости данных. При- кладные системы должны отслеживать изменения во взаимозависимых документах и обеспечивать

управление версиями и поколениями набо-

ров данных.

7.3. Предотвращение несанкционированного доступа к данным внутри системы. Задача решается комплексно организационными мероприятиями и на уровне операционных и прикладных систем; в частности, прикладные компоненты должны иметь развитые средства администрирования, позволяющие ограничивать доступ к данным и функциональным возможностям системы в зависимости от

статуса пользователя, а также вести мониторинг действий пользователей в системе.

7.4. Предотвращение несанкционированного доступа к данным извне. Решение этой проблемы ложится на аппаратную и операционную среду функционирования информационной системы и требует ряда административно-организационных мероприятий.

8. Масштабируемость. Предприятие, успешно функционирующее и получающее достаточную прибыль, имеет тенденцию к росту

и образованию дочерних фирм, что в процессе эксплуатации информационной системы может потребовать увеличения количества автоматизированных рабочих мест и объема хранимой и обрабатываемой информации. Для крупных компаний должна быть предусмотрена возможность использования одной и той же технологии управления на уровне головного предприятия и на уровне любой дочерней

фирмы.

9. Мобильность. На определенном этапе развития предприятия рост требований к производительности и ресурсам системы может потребовать перехода на более производительную программноаппаратную платформу. Такой переход не должен повлечь за собой кардинальной ломки управленческого процесса и неоправданных капиталовложений на приобретение более мощных прикладных компонентов.

10. Простота в изучении. Наличие

подробной и структурированной

документации и понятного интерфейса, возможность обучения персо-

1 / 71 2 3 4 5 6 7 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]