Тема 11. Системотехнічні аспекти теорії проектування автоматизованих інформаційних систем

1. Системний підхід, цілі та принципи проектування інформаційних систем

2. Декомпозиція інформаційної системи

3. Якість та ефективність інформаційної системи

1. Системний підхід, цілі та принципи проектування інформаційних систем

Системний підхід став домінуючим при проектуваннісучасних інформаційних систем.

Проектування інформаційної системи (ІС) — процес, спрямований на вдосконалення економічної інформації системи об'єкта управління (ОУ), що передбачає створення та впровадження комплексного розв'язання економічних задач із застосуванням сучасних електронних обчислювальних машин (ЕОМ) і технічних засобів управління об'єктом.

Системний підхід до проектування ІС передбачає вивчення, розгляд, опис певного об'єкта у повному обсязі зурахуванням його істотних властивостей. Головна мета підходу полягає в дотриманні таких вихідних засад:

- всебічне та цілісне оцінювання динамічних характеристик об'єкта, їх взаємозв'язку із зовнішнім середовищем;

- урахування можливих зовнішніх і внутрішніх несприятливих умов, що можуть вивести об'єкт зі стану рівноваги.

Таким об'єктом може бути будь-яка модель, що описує систему, процес чи певну сукупність об'єктів. Система як об'єкт має складну внутрішню структуру. Нею, наприклад, може бути підприємство, науково-дослідні та проектні організації, виробничі процеси тощо.

Економічна система підприємства охоплює економічні процеси і зв'язки в обороті виробничих фондів. Цей процес є безперервним, цілеспрямованим, що потребує відповідного управління економічною системою та контролю за її функціонуванням.

Управління економічною системою здійснюється на інформаційному рівні за допомогою перетворення та використання потоків інформації, що функціонують усередині системи і надходять до неї із зовнішнього середовища. Основою будь-якої системи управління складним об'єктом є інформація, що характеризує стан ОУ. Для таких економіко-організаційних об'єктів, як промислове підприємство, виробниче об'єднання, галузь, ця інформація є сукупністю взаємопов'язаних економічних показників, кожний з яких має певні зміст і значення.

Зміст економічного показника виражається йогоназвою, а значення — його кількісними або якіснимипараметрами (питома вага, відсоток).

Сукупність взаємопов'язаних економічних показників за структурою та функціями управління об'єктом характеризує його економічну ІС.

Мета проектування ІС полягає у створенні проекту системи оброблення інформації, тобто технічної документації з докладним описом усіх проектних рішень щодо створення та експлуатації ІС.

Об'єктами проектування (ОП) можуть бути різні класи систем управління: підприємство, технологічний процес, виробниче об'єднання, галузь, організація, установа (лікувальний заклад) тощо.

При проектуванні ІС використовують локальний абосистемний підходи.

Сутність локального підходу до проектування ІС полягає у послідовному нарощуванні задач, що розв'язуютьсяв системі управління. За таких обставин проектування ІС складається з розв'язування задач, орієнтованих на задоволення потреб конкретних підрозділів або вимог, пов'язаних із реалізацією конкретних функцій управління. Прицьому дані організовують в окремі логічно структуровані(виходячи з реальних потреб) файли. Цей метод має серйозні недоліки:

- надмірність інформації. Дані зберігаються у двох-трьох копіях. Наприклад, у багатьох організаціях відбувається множинне дублювання файла запасу. Така інформація зберігається у файлах складу, відділу збуту, бухгалтерії. Більшачастина інформації при цьому повторюється;

- суперечливість. Надмірне використання простору пам'яті ЕОМ та дублювання інформації можуть призвести допротиріч. Якщо дані зберігають і вводять двічі, то застосування різних програм, перевірка або оновлення файлів у різний час спричинюють збільшення суперечливої інформації. Наприклад, дві версії файлів запасів можуть істотно різнитися внаслідок того, що файл складу оновлюється щоденно, а файл бухгалтерії — раз на тиждень чи місяць;

- швидкість оброблення. Застосування фрагментарнихфайлів даних орієнтовано на пакетне оброблення. Для більшості ІС в основному підходить оперативний режим оброблення даних;

- низька стандартизація програмного забезпечення (ПЗ). Програми розробляють стосовно задач, масивів, хоча й використовують окремі стандартні програмні модулі;

- негнучкість. Низька швидкість оброблення даних та їх залежність (фізичні дані зберігаються окремо від даних логічного рівня) не дають змоги системі адекватно реагувати на динамічні зміни навколишнього середовища, що ускладнює її експлуатацію. Оскільки запитиуправлінського персоналу в основному не регламентовано, система має бути досить гнучкою, щоб своєчаснореагувати на запити користувачів (наприклад, оцінитиймовірний прибуток від упровадження у виробництвонового продукту).

Системний підхід,будучи загальною методологічною базою проектування ІС, ґрунтується на концепції інтеграції даних, які описують усі сфери діяльності ОУ. Необхідною умовою і завданням інтеграції ІС є їх сумісність, тобто здатність взаємодіяти через посередництво обміну даними, що характеризують такі керовані стани об'єктів як прогнозований, потрібний та практичний. Цей метод характеризується такими особливостями:

- передбачає розгляд усіх елементів і складових процесу проектування в їх взаємозв'язку, взаємозалежності та взаємовпливі в інтересах оптимального досягнення як окремих, так і загальних цілей створення ІС;

- є методологічною основою, виходить з обов'язкової передумови — необхідності аналізу елементів і складових процесу проектування в їх взаємозв'язку на основі широкого застосування сучасних кількісних методів дослідження.

Сутність системного підходу до проектування ІС полягає в:

- одночасному охопленні проектуванням невеликоїкількості задач ОУ;

- максимальній типізації і стандартизації проектнихрішень;

- багатоаспектному поданні структури ІС як системи, що складається з багатьох компонентів (підсистем, елементів) та відносної автономності їх розроблення;

- ключовій ролі централізованих масивів інформації;

- локальному впровадженні та накопиченні функціональних задач.

За системного підходу проектування ІС необхіднодотримуватися таких настанов:

- усунення дублювання робіт під час розроблення системи. Це потребує визначення меж окремих систем (підсистем, комплексів задач) та виділення сфер їхньої діяльності;

- забезпечення збалансованої послідовності розроблення системи. Розроблення підсистем, комплексів задач маєвиконуватися в логічно обґрунтованій послідовності. Цепотребує оптимального щодо ефективності розподілу в процесі проектування ІС технічних, фінансових, трудових таінших ресурсів;

- можливості подальшої інтеграції. Відповідно заздалегідь має бути запланована можливість інтеграції системи. Хоча можна допустити розроблення підсистем, комплексів задач із високим ступенем незалежності, проте необхідно враховувати перспективу розвитку всієї системи;

- забезпечення адаптованості. Це вимога до комплексу технічних засобів (КТЗ), які важко розвивати і пристосовувати у подальшому розвитку системи;

- зниження вартості системи. Досягти цього можна або внаслідок оптової закупівлі комп'ютерів, або скороченням дублювання робіт;

- розроблення стандартів для обміну інформацією, документування;

- розроблення ефективної стратеги розвитку ІС.

Системний підхід при проектуванні та створенні ІС маєзначні переваги, які полягають у:

- виключенні надмірного дублювання масивів інформації;

- виключенні (зведенні до мінімуму) дублювання у програмуванні завдяки використанню типових і стандартнихпрограм;

- типізації технологічних процесів оброблення даних;

- можливості побудови інтегрованої системи оброблення даних;

- можливості системного технологічного забезпечення ІС.

На практиці застосовуються різні принципи проектування ІС, найпоширенішими серед яких є: на основі математичної моделі, спадне (зверху вниз) проектування, модульний принцип, структурний підхід, принцип інтеграції даних, принцип неперервності розвитку системи. Всі вони належать до організаційних методів проектування.