объектно-ориентированный анализ и програмирование

ББК 22.18

Методические указания разработали:

доктор экономических наук, профессор Г.В. Росс, кандидат технических наук М.Г. Бич

Методические указания обсуждены на заседании кафедры аналитических информационных систем

Зав. кафедрой доктор экономических наук,

профессор И.Н. Дрогобыцкий

Учебно-методическое издание одобрено на заседании Учебно-методического совета ВЗФЭИ

И.о. проректора, председатель УМС В.П. Белгородцев

Объектно-ориентированный анализ и программирование.

Методические указания по выполнению контрольной работы для самостоятельной работы студентов второго курса, обучающихся по направлению080500.62 «Бизнес-информатика», квалификация(степень) бакалавр. – М.: ВЗФЭИ, 2012.

ББК 22.18

© Всероссийский заочный финансово-экономический институт (ВЗФЭИ), 2012

3

Введение

Дисциплина«Объектно-ориентированныйанализипрограммиро- вание» призванавооружитьбудущегоспециалистазнаниямииметодологией формализации задач, возникающих в сфере экономики и организационного управления. В содержательном плане она относится к классу прикладных дисциплин интеграционного характера и объединяет теорию и практику, формализованные знания и здравый смысл.

Контрольнаяработаподисциплине«Объектно-ориентированный анализипрограммирование» – промежуточнаяформаконтролязнаний, позволяющая выяснить, насколько успешно студент освоил теоретические положения объектно-ориентированного моделированияипереводмоделейнаязыкипрограммирования, вкакоймере он способен применить их при решении реальных задач предприятия (организации), муниципального образования, региона, страны или другой экономической системы.

Согласно учебному плану студенты, изучающие дисциплину «Объектно-ориентированный анализ и программирование», сдают экзамен по данному курсу. Допуск к итоговому контролю знаний предполагаетуспешноевыполнениеконтрольнойработыипрохождение собеседования по ней.

4

Такимобразом, выполнениеконтрольнойработыявляетсяиодним из этапов подготовки студента к экзамену, и одним из методов проверки знаний.

Выполнение контрольной работы способствует:

1)закреплению и углублению знаний студентов по изучаемой дисциплине;

2)формированию навыков использования программных инструментов в прикладных задачах, структурирования и классифицирования данных, разработки новых или подбора, обработки и анализа существующих объектных моделей;

3)приобщению студентов к самостоятельной творческой работе

слитературой;

4)развитию умения последовательно, обоснованно и экономически грамотно излагать свои мысли при анализе предметной области, связывать общие теоретические положения с конкретной действительностью.

1. Общие положения

Контрольнаяработавыполняетсястудентомсамостоятельносприменением общедоступных программных инструментов.

2. Методика выполнения контрольной работы

После теоретического лекционного курса и практических занятий каждый студент выполняет контрольную работу в виде группового задания. Свою часть задания студент согласовывает с преподавателем.

Следует тщательно подготовиться к выполнению контрольной работы. Положительный результат будет получен, если студент систематически посещает лекции, активно участвует в работе на интерактивных занятиях и самостоятельно работает по программе курса. Успешное выполнение контрольной работы во многом зависит от правильной организации ее подготовки и написания, а также соблюдения основных требований, которые к ней предъявляются.

5

2.1. Выбор варианта контрольной работы

Контрольная работа выполняется группами из трех человек. Группыформируютсявсоответствиисоспискомстудентов, отсортированнымпоалфавиту. Такимобразом, впервуюгруппувходятстуденты, стоящие в списке под номерами 1, 2, 3, во вторую – 4, 5, 6 и т.д. Есливпоследнейгруппеосталсяодинстудент, тоонвключается в первую группу, если два студента, то они включаются в первую и вторуюгруппы(предпоследний– впервую, последний– вовторую).

Работа, выполненнаянепосвоемуварианту, возвращаетсягруппе без рецензирования.

Вразделе3 настоящихметодическихуказанийдлякаждоговарианта приведены задания контрольной работы.

2.2. Содержание базовой методики объектноориентированного анализа и программирования

Базовая методика объектно-ориентированного анализа и программирования включает следующие этапы:

1.Уточнение задачи.

2.Определение целей.

3.Определение критериев и ограничений.

4.Алгоритмизация решений в объектную структуру.

5.Моделирование.

6.Программирование.

Во избежание различных толкований содержания этапов базовой методики и облегчения ее использования ниже приведена содержательная интерпретация каждого из этапов.

2.2.1. Уточнение задачи

Располагая первоначальной формулировкой задачи, подлежащей решению, ее проблематикой и конфигурацией, можно приступить к детализации, уточнению задачи. Последняя, кроме собственнозаданиянапроведениеаналитическихработ, должнаподсказывать область применения системы и ее ключевые особенности. Например, первоначальная формулировка задачи «Системы

6

контроля качества высшего профессионального образования» может быть трансформирована в следующую рабочую формулировку: «Информационно-аналитическая система контроля качества отечественного высшего профессионального образования (ВПО) Минобразования России».

Для задачи задаются граничные условия, или особенности применения системы (например, состав информации должен обеспечивать учет требований Болонского процесса).

Дляещебольшейопределенностиданнуюформулировкуможно дополнить условиями с учетом реальной конфигурации исходной задачи. Эти условия в первую очередь должны задавать границы, глубину и особенности интеграции российской высшей школы в Болонский процесс. В частности, в такой перечень обязательно должны входить следующие условия-направления:

хранение и анализ вариантов гармонизации учебных планов и программ трансформируемой части отечественной системы высшего профессионального образования;информационная поддержка анализа на основе методики гар-

монизации отечественной и западной систем оценки знаний студентов;классификация научных кадров по системе «магистр – доктор».

Взависимостиотглубиныпроработкипредметнойобластиэтот список может иметь внушительные размеры. Тем не менее рабочая постановка задачи, подкрепленная списком условий, должна нацеливать аналитика на поиск вариантов ее решения с учетом заданных ограничений.

Таким образом, можно резюмировать, что на первом этапе объектно-ориентированного анализа основные усилия аналитика направлены на перевод существующей задачи в набор подзадач, условий и ограничений.

2.2.2. Определение целей

На данном этапе объектно-ориентированного анализа определяется, что необходимо сделать для решения задачи. Поскольку

7

цель является антиподом проблемы, следует четко сформулировать, что же необходимо получить от системы. Другими словами, должно быть определено направление, в котором следует «идти» к решению поставленной задачи. Трудность состоит в том, что возможных направлений много, а выбрать нужно только одно – правильное и эффективное.

Посколькуврешениизадачи, какправило, заинтересованомного лиц и сторон, необходимо сформулировать потребности участников и определить ценность системы для них. Идентифицируемые заинтересованные лица объявляются актерами (actor) и представляются в use-case-диаграммах. Стремление удовлетворить потребности всех заинтересованных сторон при решении задачи имеетследствиеммножественностьцелей. Дажеесливсечастные цели текстуальнообъединеныодной формулировкой«глобальная цель», тем не менее они подспудно существуют и неизменно проявятся при ее декомпозиции. Частные цели и цели последующих уровней иерархии могут быть получены алгоритмическим путем. При выборе частной цели заинтересованной стороны необходимоучитыватьеесистемуценностей, носителямикоторойвэкономических и организационных системах в первую очередь являются лица, принимающие решения. Однако не исключено, что для установления истинной системы ценностей заинтересованной стороны потребуется изучение мнений менеджеров среднего звена, специалистов и даже линейных исполнителей.

На формулировку целей накладывается одно существенное ограничение– целидолжныизлагатьсявноминальнойшкале. Это означает, чтоонимогутбытьназваниямиилитекстовымипредписаниями. Достижение цели оформляется вариантом использова- ния(use-case), которыйинициируетсяактером. Вариантыиспользования оформляются в use-case-диаграммах.

Процесс целеполагания сопровождается большой опасностью смешения целей. Обычно такая ситуация возникает тогда, когда специалисты-профессионалы, участвующие в решении задачи, навязывают свое видение предметной области и подменяют истинные цели анализа своими собственными целями. Нередко

8

на этапе целеполагания истинные цели подменяются средствами их достижения.

Очень часто первоначально сформулированные цели по мере проведения объектно-ориентированного анализа изменяются или отменяются совсем. Со временем, по мере исследования предметной области, ситуация проясняется, цели приобретают конкретные очертания и уточняются их формулировки. Более того, изменениесодержанияпервоначальныхцелейможетпроисходить вследствие изменения объективных условий или субъективных установок, влияющих на выбор целей. Таким образом, целеполагание должно предусматривать возможности уточнения, расширения и даже замены первоначальных целей анализа.

Резюмируя отмеченные моменты, перечислим основные трудности определения целей:

цель– этоописаниежелаемогобудущего, вчемлегкоошибиться или допустить неточные формулировки;формированиецелейзаинтересованныхстороносуществляется

с учетом существующих систем ценностей, которые, как правило, различны, а то и противоречивы;при множественности целей существует опасность их смеше-

ния или подмены средствами, призванными обеспечить достижение целей;цели могут изменяться с течением времени.

На данном этапе анализа необходимо помнить, что определить правильную цель важнее, чем найти наилучший путь ее достижения. Дело в том, что не самое лучшее решение все-таки ведет к цели, пусть и не оптимальным образом, в то время как выбор неправильной цели не только никогда не приведет к решению исходнойзадачи, ноистанетпричинойпоявленияновыхпроблем.

2.2.3. Определение критериев и ограничений

Для того чтобы правильно сделать выбор в пользу того или иного пути решения задачи или достижения целей, не выйти за рамки границ, необходимо иметь средства для сравнения допустимых решений. В качестве такого средства выступают крите-

9

рии. В данном случае под критерием понимают любой способ сравнения альтернативных решений. Это означает, что критерием качества решения может служить любой его признак, значение которого можно зафиксировать как минимум в порядковой шкале. После того как такая характеристика найдена (критерий определен), появляется возможность ставить задачи выбора

иоптимизации.

Критерий – это подобие цели, или ее модель. Конкретный кри-

терий представляет собой проекцию (отображение) ценностей, воплощенных в целях, на параметры допустимых альтернатив. Определение значения критерия для данного решения, по существу, является косвенным измерением степени ее пригодности как средства достижения цели. Другими словами, критерий – это количественная модель качественной цели.

В дальнейшем при практическом решении конкретных задач критерии заменяют цели и как бы отодвигают их на второй план. Следовательно, от критериев требуется как можно большее сходство с целями, чтобы оптимизация по критериям способствовала максимальному приближению к цели. Вместе с тем критерии не могут полностью совпадать с целями уже хотя бы потому, что они фиксируются в различных шкалах: цели – в номинальных, а критерии – в порядковой и выше.

Многокритериальностьреальныхзадачсвязананетолькосмножественностью целей, но и с тем, что одну цель редко удается выразить одним критерием. Это и понятно, поскольку как всякая модель критерий лишь приближенно отображает цель, поэтому адекватность одного критерия может оказаться недостаточной. Например, число студентов, приходящихся на одного преподавателя, не однозначно связано с качеством подготовки специалистов в вузе, а большая капитализация компании далеко не гарантирует конкурентоспособность ее продукции.

Вотмеченных случаях решение может состоять не столько

впоиске более адекватного критерия (возможно, его и не существует), скольковиспользованиинесколькихкритериев, описыва- ющиходнуцельпо-разномуидополняющихдругдруга. Так, опыт

10

формированиякритериевдлядостижениятакойдостаточноясной цели, как повышение качества подготовки специалистов в вузе, свидетельствует, чтонарядусупомянутымвышекритериемнеобходимо учитывать величину расходов на одного студента в год; объем бесплатно предоставляемого времени для работы в компьютерныхсетях; числовыпускниковданноговуза, зарегистрированных на бирже труда; долю профессорско-преподавательского состава с учеными степенями и званиями и т.д. Впрочем, очевидно, что и перечисленные критерии отражают только отдельные стороны качества подготовки специалистов.

Поскольку, соднойстороны, многокритериальностьявляетсяспособом повышения адекватности описания цели, а с другой – повышаетсложностьрешениязадачи, тонеобходимозаботитьсяоминимизации числа используемых критериев при достаточно полном «покрытии» цели. Это означает, что критерии должны описывать все важные аспекты цели, но при этом их (критериев) должно быть немного. Последнее требование выполняется в том случае, если критерии являются независимыми и не связанными друг с другом. В оценке системы возникают критерии эффективности (целевыекритерии), подлежащиеоптимизации, атакжекритерииограничения и критерии сохранения, требующие соблюдения постоянства. Целевой критерий как бы открывает возможности для выдвижения все новых и новых альтернативных решений в поискахнаилучшего, акритерии-ограниченияикритерии-сохранения, запрещая некоторые решения, заведомо уменьшают их число. Одними целевыми критериями можно жертвовать ради других, а критерии-ограничения и критерии-сохранения исключать нельзя – они должны жестко соблюдаться. В этом смысле расширение спектра целевых критериев усложняет работу аналитика, а расширение спектра критериев-ограничений икритериевсохранений ее упрощает.

2.2.4. Алгоритмизация решений в объектную структуру

Построение объектной структуры является очень трудным, но творческимэтапомобъектно-ориентированногоанализа. Егосущ-