Учебное пособие ПИС

УДК 33:004 (075.8) ББК 65.39

Б 959

Бычков А. В. Проектирование информационных систем: учебное пособие / Кубан. гос. технол.ун-т. Краснодар: Изд-во ГОУВПО «КубГТУ» , 2011.- 100 с.

Представлены и разобраны основные теоретические понятия и ряд практических аспектов проектирования информационных систем.

Формализованы основные определения информационных систем, поэтапно разобраны основные особенности организации и выполнения работ при проектировании информационных систем.

В пособии также приведены практические рекомендации.

Пособие предназначено для студентов специальности 080801Прикладная информатика в экономике и 230101-Программное обеспечение вычислительных и информационных систем.

Ил. 14, Табл. 4. Библиогр. :22 назв.

Р е ц е н з е н т ы:

д-р техн. наук, проф. кафедры вычислительной техники и АСУ В.И. Ключко (КубГТУ); генеральный директор ООО «Портал-Юг» («1С Франчайзи») Е.В. Мостовой;

канд. физ.-мат. наук, эксперт ООО «Портал-Юг», Д.С Шевалдин

© ГОУ ВПО «КубГТУ», 2011 © Бычков А.В., 2011

ISBN 978-5-8333-0304-7

2

С о д е р ж а н и е

Введение…………………………………………………………….………....5

1 Основные термины и определения информационных систем………….6

1.1Определение информационной системы……………………………….6

1.2Структура автоматизированной информационной системы…………11

2Общая структура процесса проектирования………………………….....14 2.1 Стадии этапы создания АС по ГОСТ 34.601-90………………………14 2.2 Стадии этапы по стандарту SSADM…………………………………...16 2.3 Допроектное обследование……………………………………………..19 2.4 Формирование требований к информационной системе…….……….25 2.5 Техническое задание…………………………………………………....30 2.6 Использование структурных и функциональных схем ……………....36

3Организация процесса проектирования………………………………....39 3.1 Подготовка технологии проектирования………………………………39

3.2 Методика функционального моделирования SADT………………….43 3.2.1 Правила составления и прочтения SADT – моделей

и диаграмм………………………………………………….………………..43 3.2.2 Процесс создания SADT – моделей………………….………………47

3.3 Методики календарного планирования……………….………………51

3.3.1 Табличное представление перечня работ…………….……………..52 3.3.2 Сетевой график…………………………..…………….……………...53 3.3.3 Временная диаграмма………………………………….……………..56 3.3.4 Матрицы работ…………………………………………….…………..57 3.4 Определение стоимости и сроков разработки ИС……………………58

3.5 Реализация технического и рабочего проекта…………….…………..62 3.5.1 Выбор методики проектирования……………………….…………...62 3.5.2 Основные требования к техническому и рабочему проектам……...64 3.5.3 Средства проектирования ИС……………………………….………..65 3.5.4 Обеспечение взаимодействия разрабатываемой системы с другими системами……………………………………………………….69

3.6 Передача результатов проектирования заказчику………..…………..73

3.7 Ввод в эксплуатацию…………………………………………………...75

3.8 Сопровождение…………………………………………………………78

4.Документационное обеспечение проектирования ИС………………...83

5.Внутренняя стандартизация разработчика ИС………………………..87

7.Обеспечение качества проектирования ИС……………………………92

3

Заключение……………………………………………………………………79

Словарь используемых общепринятых сокращений………………………80

Список рекомендуемой литературы………………………………………...77

4

Введение

Широкомасштабное использование информационных систем в различных областях деятельности человека определяет задачу проектирования информационных систем как одну из наиболее современных, объемных и сложных инженерных задач. Вместе с тем малая материалоемкость позволяет тщательнее производить обучение и подготовку специалистов.

Процесс проектирования ИС является долгим и сложным процессом, успешность которого зависит, прежде всего, от его правильной организации. Руководитель проекта создания информационной системы на предприятии – разработчике – это главный человек, организующий процесс разработки. Материал учебного пособия ориентирован на представление базовой теоретической и практической информации для студентов, как для будущих руководителей проектов, которые будут работать в области проектирования информационных систем, в том числе экономических.

В учебном пособии представлены и разобраны основные теоретические процесса проектирования информационных систем.

Формализованы основные определения информационных систем, структура процесса проектирования, основные положения и сравнительный анализ стандартов проектирования. Данное пособие предназначено для повышения восприятия лекционного материала курса «Проектирование информационных систем» для студентов специальностей «Прикладная информатика в экономике» и «Программное обеспечение вычислительных и информационных систем» всех форм обучения, а также для студентов других специальностей экономического и информационного направлений и молодых специалистов.

Данное учебное пособие написано практикующим преподавателем. Материал, представленный в этом пособии многократно проверен на практике при проектировании и вводе в эксплуатацию экономических информационных систем на предприятиях г. Краснодара.

Основной объем и способ изложения материала апробированы в форме лекционного материала на семи потоках специальности 080801 (351400) Прикладная информатика в экономике в Кубанском государственном технологическом университете и 230101 Программное обеспечение вычислительных и информационных систем.

5

1. Основные понятия информационных систем

1.1. Определение информационной системы

Информационная система (ИС) – система, реализующая автоматизированный сбор, хранение, обработку, представление и обмен информацией, включающая технические средства обработки данных, обеспечение и обслуживающий персонал [1].

Основные виды обеспечения информационных систем:

-техническое обеспечение;

-программное обеспечение;

-методическое обеспечение;

-лингвистическое обеспечение;

-алгоритмическое обеспечение;

-математическое обеспечение;

-документационное обеспечение.

Техническое обеспечение представляет собой совокупность технических устройств и оборудования, входящего в состав информационной системы. («Hardware»- англ. «Железо» - слэнг).

Программное обеспечение (ПО) представляет полный комплект программ необходимых для функционирования ИС.

Методическое обеспечение - это множество формализованных информационных ресурсов необходимых для создания и эксплуатации ИС: стандарты, правила, методики, технологии, справочные и информационные базы данных.

Лингвистическое обеспечение - это множество описаний языков программирования и общения, способов представления данных и информации, материалы и средства необходимые для преобразования информации между носителями различных языков – как технических компонент, так и персонала разработчиков и пользователей.

Алгоритмическое обеспечение – это множество алгоритмов используемых при работе информационной системы. Алгоритмы в ИС могут существовать в виде:

-описаний: схем, блок-схем, диаграмм, бизнес-процессов и других формах в составе документации к ИС;

-программных реализаций: программ для управляющих вычислительных устройств и компьютеров;

-траекторий движения механических управляющих устройств. Математическое обеспечение включает в себя формализовано

математическое описание используемых в ИС математических расчетов и моделей.

Документационное обеспечение представляет собой все виды документации, используемые при проектировании и эксплуатации ИС.

6

Заказчик информационной системы – организация, для которой необходимо создать ИС по ее условиям (далее по тексту «Заказчик»).

Разработчик информационной системы – организация, занимающаяся созданием информационных систем начиная от их проектирования до запуска в эксплуатацию у заказчика (далее по тексту «Разработчик»).

Тенденции развития современных информационных технологий приводят к постоянному возрастанию сложности информационных систем, создаваемых в различных областях экономики. Современные крупные проекты создания ИС характеризуются, как правило, следующими особенностями:

-сложностью описания (очень большое количество функций, процессов, элементов данных и сложные взаимосвязи между ними), требующая тщательного моделирования и анализа данных и процессов;

-наличием совокупности тесно взаимодействующих компонентов (подсистем), имеющих свои локальные задачи и цели функционирования;

-практически полным отсутствием прямых аналогов, ограничивающим возможность использования каких-либо типовых проектных решений и прикладных систем;

-необходимостью интеграции существующих и вновь разрабатываемых элементов ИС, обусловленной очень быстрым развитием технологий технических и программных средств;

-функционированием в неоднородной среде на нескольких аппаратных и программных платформах;

-разобщенность и разнородность отдельных групп разработчиков по уровню квалификации и сложившимся традициям использования тех или иных инструментальных средств;

-существенной временной протяженностью проекта создания ИС, обусловленной, с одной стороны, ограниченными возможностями коллектива разработчиков, и, с другой стороны, масштабами организациизаказчика и различной степенью готовности отдельных ее подразделений

квнедрению ИС.

Одним из базовых понятий методологии проектирования информационной системы является понятие жизненного цикла.

Жизненный цикл (ЖЦ) информационной системы - это непрерывный процесс, который начинается с момента принятия решения о необходимости ее создания и заканчивается в момент полного изъятия ИС из эксплуатации.

Структура жизненного цикла в соответствии с базовым международным стандартом ISO/IEC 12207 базируется на трех группах процессов:

- основные процессы ЖЦ ИС;

7

-вспомогательные процессы;

-организационные процессы.

Основными процессами считаются:

-разработка;

-приобретение;

-внедрение;

-эксплуатация;

-сопровождение.

Квспомогательным процессам относят процессы,

обеспечивающие выполнение основных процессов:

-документирование;

-управление конфигурацией;

-обеспечение качества;

-решение проблем.

Организационные процессы:

-управление проектами;

-создание инфраструктуры проекта;

-оценка и улучшение самого ЖЦ, обучение.

Приобретение – это процесс закупки готовых программных и технических средств, которые будут использоваться в составе создаваемой ИС а также в процессе разработки. Приобретение включает анализ рынка, выявление нужных товаров, закупку и доставку.

Разработка включает в себя все работы по созданию ИС и её компонентов в соответствии с заданными требованиями, оформление проектной и эксплуатационной документации, подготовку материалов, необходимых для проверки работоспособности и соответствующего качества программных продуктов, материалов, необходимых для организации обучения персонала и т.д. Процессу разработки посвящены разделы 2 и 3 этого учебного пособия.

Ввод в эксплуатацию (внедрение) представляет собой комплекс работ по запуску в эксплуатацию разработанной ИС. Содержание работ по внедрению ИС рассмотрено в разделе 4.2.

Эксплуатация ИС включает непосредственно эксплуатацию, в том числе локализацию проблем и устранение причин их возникновения, подготовку предложений по совершенствованию, развитию и модернизации системы.

Сопровождение – это комплекс работ по поддержанию работоспособности ИС. Включает модификацию ИС для повышения производительности, оптимизацию, а также адаптацию в соответствии с изменениями внешней, внутренней информационной и технической среды. Подробно содержание работ по сопровождению ИС рассмотрено в разделе 4.3.

8

Документирование представляет собой работу по описанию процессов жизненного цикла. Документирование является очень важным процессом для ЖЦ ИС. Документацию ИС разделяют на проектную и эксплуатационную. Проектную документация можно разделить на два вида:

-документация, протоколирующая процесс разработки;

-документация описывающая результат разработки. Эксплуатационная документация в общем случае делится на три

группы:

-комплекс указаний по конфигурированию, администрированию

ирешению проблем ИС;

-методические и справочные руководства конечных пользователей рабочих мест;

-документация для анализа работоспособности и контроля

качества.

Рассмотрению видов и особенностей документации при проектировании ИС посвящен раздел 5.

Управление проектом (жизненным циклом) связано с вопросами планирования и организации работ, создания коллективов разработчиков, контроля за сроками и качеством выполняемых работ, контроля за техническим и организационным обеспечением проекта. Основы управления проектом создания ИС рассмотрены в разделе 3, а также им уделяется значительное влияние в других разделах.

Обеспечение качества проекта связано с проблемами верификации, проверки и тестирования ИС. Верификация - это процесс определения того, отвечает ли текущее состояние разработки, достигнутое на данном этапе, требованиям этого этапа. Проверка позволяет оценить соответствие параметров разработки с исходными требованиями. Проверка частично совпадает с тестированием, которое связано с идентификацией различий между действительными и ожидаемыми результатами и оценкой соответствия характеристик ИС исходным требованиям. В процессе реализации проекта важное место занимают вопросы идентификации, описания и контроля конфигурации отдельных компонентов и всей системы в целом. Различные вопросы обеспечения качества рассмотрены в разделе 7.

Управление конфигурацией является одним из вспомогательных процессов, поддерживающих основные процессы жизненного цикла ИС, прежде всего процессы разработки и сопровождения ИС. При создании проектов сложных ИС, состоящих из многих компонентов, каждый из которых может иметь разновидности или версии, возникает проблема учета их связей и функций, создания унифицированной структуры и обеспечения развития всей системы. Управление конфигурацией

9

позволяет организовать, систематически учитывать и контролировать внесение изменений в ИС на всех стадиях ЖЦ.

Создание инфраструктуры ИС представляет собой комплекс работ по размещению информационной системы в существующих условиях ближайшего окружающего пространства. К числу характерных работ по созданию инфраструктуры относится обеспечение стабильного электропитания, подготовка помещений, организация мест отдыха и транспорта для обслуживающего персонала и др.

Каждый процесс жизненного цикла характеризуется определенными задачами и методами их решения, исходными данными, полученными на предыдущем этапе, и результатами. Результатами анализа, в частности, являются функциональные модели, информационные модели и соответствующие им диаграммы. Жизненный цикл носит итерационный характер: результаты очередного этапа часто вызывают изменения в решениях, выработанных на более ранних этапах.

Течение жизненного цикла ИС можно сравнить со спиралью изображенной на рисунке 1.1. Каждый виток спирали соответствует одному периоду жизненного цикла, который состоит из последовательно протекающих процессов разработки, внедрения, эксплуатации и сопровождения.

внедрение проектирование

эксплуатация с эксплуатация сопровождением

Рисунок 1.1 Схематичное представление жизненного цикла ИС

10