Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Системный анализ и проектирование информационных систем на основе объектно-ориентированного подхода. Учебно-методическое пособие по дисциплине «Методы
.pdf
МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ
ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО
ОБРАЗОВАНИЯ
“РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ТРАНСПОРТА”
Кафедра “Автоматизированные системы управления”
А.Т. Сунгатуллина
СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ
ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ НА ОСНОВЕ
ОБЪЕКТНО-ОРИЕНТИРОВАННОГО ПОДХОДА
Учебно-методическое пособие
Для студентов направлений 09.03.01 и 09.03.02
МОСКВА - 2020
УДК 519.876.5
С32
Сунгатуллина А.Т. Системный анализ и
проектирование информационных систем на основе
объектно-ориентированного подхода: Учебнометодическое пособие по дисциплине «Методы и средства
проектирования информационных систем». – М.: РУТ
(МИИТ), 2020. – 117 с.
Системный анализ и проектирование информационных
систем являются важными и актуальными задачами,
которые приходится решать при проведении комплексной
автоматизации производства и проектировании единого
информационного пространства предприятий
транспортной отрасли. Специалистам в области транспорта
необходимо обладать знаниями и навыками по применению
современных методологий анализа и проектирования
информационных систем.
Приведены основные научно-теоретические сведения
по системному анализу и построению графических
диаграмм согласно основным представлениям на примере
программного продукта StarUML 5.0.
Ил. 58, табл.8, библ. – 10 назв.
Рецензент: Заместитель заведующего лабораторией,
Научный центр «Экспресс» Акционерного общества
«Научный исследовательский институт
железнодорожного транспорта» Евгеньева М.А.
(АО «ВНИИЖТ»)
РУТ (МИИТ), 2020
ОГЛАВЛЕНИЕ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ..................................................... 5
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ....................................................... 6
Глава 1. Системный анализ и проектирование
информационных систем на основе объектно-
ориентированного подхода .................................................... 9
1.1 Системный анализ .................................................... 9
1.2 Назначение CASE-технологии .............................. 10
1.3 Методологии CASE-средств ................................. 12
1.4 Принципы и понятия объектно-ориентированного
подхода (ООП) .................................................................. 13
1.5 Метод RUP ООП .................................................... 15
1.6 Нотация UML ООП ................................................ 16
1.6.1 Элементы модели в нотации UML ..................... 17
1.6.2 Классификация диаграмм UML .......................... 21
1.7 CASE-средство объектно-ориентированного
подхода StarUML .............................................................. 24
1.7.1 Общие сведения ................................................... 24
1.7.2 Элементы пользовательского интерфейса ......... 24
StarUML 5.0 ................................................................... 24
Глава 2. Лабораторные работы ............................................ 30
Лабораторная работа №1. Построение диаграммы
вариантов использования бизнес-процесса «Управление
учебным процессом ВУЗа» .............................................. 30
Лабораторная работа №2. Построение диаграмм классов
для вариантов использования бизнес-процесса
«Управление учебным процессом ВУЗа» ....................... 48
Лабораторная работа №3. Построение диаграмм
взаимодействия для вариантов использования бизнес-
процесса «Управление учебным процессом ВУЗа» ...... 68
3
Лабораторная работа №4. Построение диаграмм
деятельности и состояний для вариантов использования
бизнес-процесса ................................................................ 84
«Управление учебным процессом» ................................. 84
Лабораторная работа №5. Построение диаграмм
компонентов и развертывания для бизнес-процесса
«Управление учебным процессом ВУЗа» ..................... 100
ПРИЛОЖЕНИЯ ................................................................... 112
Приложение 1. Описание потока событий бизнес-
процесса «Управление учебным процессом ВУЗа» .... 112
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ .................................................. 116
4
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
API – Application program interface – интерфейс прикладных
программ (англ.)
CASE – Computer-Aided Software Engineering — набор
инструментов и методов программной инженерии для
максимальной систематизации и автоматизации всех этапов
разработки программного обеспечения (англ.)
MDA – Model Driven Architecture – Модельно-управляемая
архитектура (англ.)
RUP – Rational Unified Process – Унифицированный процесс
компании Rational, или рациональный унифицированный
процесс (англ.)
SWOT-анализ – это метод оценки существующей модели
системы или бизнес-процесса, который делит все факторы,
влияющие на объект исследования, на четыре категории:
Strengths (сильные стороны), Weaknesses (слабые стороны),
Opportunity (возможности) и Threats (угрозы).
UC – Use Case – Вариант использования (англ.)
UML – Unified Modeling Language – Унифицированный
язык моделирования (англ.)
ЖЦ – Жизненный цикл
ИС – Информационная система
ООП – Объектно-ориентированный подход
ПО – Программное обеспечение
5
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ
В современной практике проектирования
информационных систем управленческой и
производственной деятельности для обозначения объектов
проектирования принято использовать термин «бизнес-
процесс» (business-process). В международном стандарте
ISO 9000:2000 принят термин «процесс», однако в
настоящее время эти термины можно считать синонимами.
Проектирование информационных систем бизнеспроцессов является важной составной частью проектов по
реинжинирингу (реорганизации) бизнес-процессов и
созданию крупномасштабных информационных систем
(ИС).
Бизнес-процесс определяется как логически
завершенный набор взаимосвязанных и
взаимодействующих видов деятельности,
поддерживающий деятельность организации и
реализующий ее политику, направленную на достижение
поставленных целей. Стандарт ISO 9000:2000 определяет
процесс как совокупность взаимосвязанных и
взаимодействующих видов деятельности, преобразующих
входы в выходы, представляющие ценность для
потребителя. В этом определении под процессом можно
понимать любую деятельность, использующую
определенные ресурсы (финансовые, материальные,
человеческие, информационные) для преобразования
входных элементов в выходные. Процесс включает одну
или более связанных между собой процедур или функций,
которые совместно реализуют некоторую задачу (обычно в
рамках организационной структуры).
Бизнес-модель – это формализованное (графическое,
табличное, текстовое, символьное) описание бизнеспроцессов, отражающее реально существующую или
предполагаемую деятельность информационной системы. В
6
простейшем случае бизнес-модель может состоять из
единственной диаграммы, однако на практике это вряд ли
допустимо, поскольку бизнес-процессы, как правило,
слишком сложны и многоаспектны. Модель таких
процессов включает следующие компоненты:
• Представления. Каждое представление отражает
определенный аспект бизнес-процессов. Представление –
это абстракция, отражающая конкретную точку зрения и
скрывающая детали, несущественные для данной точки
зрения.
• Диаграммы. Каждое представление состоит из ряда
диаграмм различных типов, отражающих структурные и
динамические аспекты бизнес-процессов.
• Объекты и процессы. Объекты представляют
ресурсы, используемые в процессах (финансовые,
материальные, человеческие, информационные).
Основная область применения бизнес-моделей – это
реинжиниринг бизнес-процессов.
При этом предполагается построение моделей текущей
и перспективной деятельности, а также плана и программы
перехода из первого состояния во второе. Любое
современное предприятие является сложной системой, его
деятельность включает в себя исполнение десятков тысяч
взаимовлияющих функций и операций. Человек не в
состоянии понимать, как такая система функционирует в
деталях – это выходит за границы его возможностей.
Поэтому главная идея создания так называемых моделей
«AS-IS» (как есть) и «AS-TO-BE» (как должно быть) –
понять, что делает (будет делать) рассматриваемое
предприятие и как оно функционирует (будет
функционировать) для достижения своих целей.
Следует отметить, что модели бизнес-процессов
являются не просто промежуточным результатом,
используемым консультантом для выработки
7
рекомендаций и заключений. Они представляют собой
самостоятельный результат, имеющий большое
практическое значение для разработки информационных
систем на предприятии.
Модель бизнес-процесса должна давать ответы на
вопросы:
1. Какие процедуры (функции, работы) необходимо
выполнить для получения заданного конечного результата?
2. В какой последовательности выполняются эти
процедуры?
3. Какие механизмы контроля и управления
существуют в рамках рассматриваемого бизнес-процесса?
4. Кто выполняет процедуры процесса?
5. Какие входящие документы/информацию
использует каждая процедура процесса?
6. Какие исходящие документы/информацию
генерирует процедура процесса?
7. Какие ресурсы необходимы для выполнения
каждой процедуры процесса?
8. Какая документация/условия регламентирует
выполнение процедуры?
9. Какие параметры характеризуют выполнение
процедур и процесса в целом?
Разработка современных информационных систем
представляет собой сложнейшую задачу, решение которой
требует применения специальных методик и инструментов.
Неудивительно, что в последнее время среди системных
аналитиков и разработчиков значительно вырос интерес к
CASE-технологиям и инструментальным CASE-средствам,
позволяющим максимально систематизировать и
автоматизировать все этапы разработки программного
обеспечения.
8
Глава 1. Системный анализ и проектирование
информационных систем на основе объектно-
ориентированного подхода
1.1 Системный анализ
Современные системы обладают усложненным и
расширенным комплексом бизнес-процессов: растут
взаимосвязанные между собой структурные и
информационные сложности.
Система – это совокупность связанных между собой и с
внешней средой элементов и частей, функционирование
которых направлено на получение конкретного результата.
Системный анализ используется в процессе планирования и
управления системой, при выработке и принятии
управленческих решений, для понимания
функционирования как системы в целом, так и ее
элементов.
Системный анализ – это комплексный метод
исследования сложных многоуровневых систем, а также
объектов или процессов, основной задачей которого
является выявление структурных связей между
составляющими их элементами, поиск закономерностей в
поведении, как самой системы, так и отдельно взятых её
объектов.
Системный анализ включает:
SWOT-анализ системы или бизнес-процесса – это
метод оценки существующей модели системы или бизнеспроцесса, который делит все факторы, влияющие на объект
исследования, на четыре категории: Strengths (сильные
стороны), Weaknesses (слабые стороны), Opportunity
(возможности) и Threats (угрозы). Данный метод позволяет
дать объективную оценку существующей модели системы
9
или бизнес-процесса и предложить эффективные варианты
выхода из кризиса.
Определение основных целей и расстановка
приоритетов. Для достижения одних и тех же целей могут
быть использованы совершенно разные методы и
применены совершенно разные подходы. Именно поэтому
перед тем, как разрабатывать какую бы то ни было
стратегию, необходимо иметь четкое представление о тех
целях, которые должны быть достигнуты в результате ее
реализации.
Построение модели бизнес-процессов и
отслеживание информационных потоков в этой модели.
Модель бизнес-процесса является результатом
моделирования последовательных процессов, с учетом их
взаимосвязей и влияния друг на друга, а также дает
целостное представление об объекте исследования,
позволяет выявить ключевые части и проанализировать их
с необходимой степенью детализации.
Оптимизация бизнес-процессов. После детального
изучения бизнес-модели и выявления ее слабых мест можно
приступить к разработке комплекса мер по оптимизации
бизнес-процессов. Это и является основной задачей
системного анализа.
1.2 Назначение CASE-технологии
CASE (Computer-Aided Software/System Engineering) –
технология представляет собой совокупность методов
анализа, проектирования, разработки и сопровождения
информационных систем бизнес-процессов, поддержанную
комплексом взаимосвязанных средств автоматизации.
CASE – это инструментарий для системных аналитиков,
разработчиков и программистов, заменяющий им бумагу и
карандаш на компьютер для автоматизации процесса
10
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]