Минимальный набор лекций по АИС Введение и история

Минимальный набор лекций по АИС

Введение и история

Блочные методы проектирование

Жизненный цикл

Основные стадии проектирование АИС

Способы построение АИС

Методика выбора АИС

Методология и технология проектирования АИС

Модели как есть и как будет

CASE методы

Пример 1 Приведем несколько систем, состоящих из разных элементов и направленных на реализацию разных целей. Таблица 1 Система Элементы системы Главная цель… Понятие "система" применяется к набору технических средств и программ или аппаратная часть компьютера.…

Жизненный цикл автоматизированных информационных систем (ЖЦ АИС)

Модели ЖЦ АИС

Стадии жизненного цикла информационной системы: 1. Предпроектное обследование: · сбор материалов для проектирования, при этом выделяют формулирование требований, с изучения объекта автоматизации,…

Методика выбора автоматизированных информационных систем

• функциональные возможности (соответствие АИС функциям, которые существуют или планируются в организации); • стоимостные оценки (совокупная… Методология и технология проектирования АИС  

Характеристики классов технологий проектирования

Класс технологии проектирования	Степень автоматизации	Степень типизации	лапти
Каноническое проектирование	Ручное проектирования	Оригинальное проектирование	Реконструкции
Индустриальное автоматизированное проектирование	Компьютерное проектирование	То же	Реструктуризация модели
Индустриальное типовое проектирование	То же	Типовое сборочное проектирование	Параметризация и реструктуризация модели

^ Каноническое проектированиеАПС ориентировано на использование главным образом каскадной модели жизненного цикла АИС.Стадии и этапы работы такого проектирования описаны
в ГОСТ 34.601 —90.

В зависимости от сложности объекта автоматизации и набора задач, требующих решения при создании конкретной АИС, стадии и этапы работ могут иметь различную трудоемкость. Допускается объединять последовательные этапы и исключать некоторые из них на любой стадии проекта. Допускается также начинать выполнение работ следующей стадии до окончания предыдущей.

Стадии и этапы создания АИС, выполняемые организациями-участниками, прописываются в договорах и технических заданиях на выполнение работ.

 

Сопровождение АИС:

• выполнение работ в соответствии с гарантийными обязательствами;
• послегарантийное обслуживание.

Рассмотрим специфику составляющих некоторых стадий подробнее.

Обследование— это изучение и анализ организационной структуры предприятия, его деятельности и существующей системы обработки информации [20].

Материалы, полученные в результате обследования, используются для:

 

• обоснования разработки и поэтапного внедрения систем;
• составления технического задания на разработку систем;
• разработки технического и рабочего проектов систем.

На этапе обследования целесообразно выделить две составляющие: определение стратегии внедрения ^ АИС и детальныйанализ деятельности организации.

Основная задача первого этапа обследования оценка реального объема проекта, его целей и задач на основе выявленных функций и информационных элементов автоматизируемого объекта высокого уровня. Эти задачи могут быть реализованы или заказчиком АИС самостоятельно, или с привлечением консалтинговых организаций. Этап предполагает тесное взаимодействие с основными потенциальными пользователями системы и бизнес - экспертами. Основная задача взаимодействия получить полное и однозначное понимание требований заказчика. Как правило, нужная информация может быть получена в результате интервью, бесед или семинаров с руководством, экспертами и пользователями.
По завершении стадии обследования появляется возможность определить вероятные технические подходы к созданию системы и оценить затраты на ее реализацию (на аппаратное обеспечение, на закупаемое программное обеспечение и на разработку нового программного обеспечения).
Результатом этапа определения стратегии является документ (технико-экономическое обоснование - ТЭО — проекта), где четко сформулировано, что получит заказчик, если согласится финансировать проект, когда он получит готовый продукт (график выполнения работ) и сколько это будет стоить (для крупных проектов — это график финансирования на разных этапах работ). В документе желательно отразить не только затраты, но и выгоду проекта, например время окупаемости проекта, ожидаемый экономический эффект (если его удается оценить).
Примерное содержание ТЭО:

 

• ограничения, риски, критические факторы, которые могут повлиять на успешность проекта;
• совокупность условий, при которых предполагается эксплуатировать будущую систему, — архитектура системы, аппаратные и программные ресурсы, условия функционирования, обслуживающий персонал и пользователи системы;
• сроки завершения отдельных этапов, форма приемки/сдачи работ, привлекаемые ресурсы, меры по защите информации;
• описание выполняемых системой функций
• возможности развития и модернизации системы;
• интерфейсы и распределение функций между человеком и системой
• требования к ПО и системам управления базами данных (СУБд).

На этапе детального анализа деятельности организации изучаются деятельность, 0еспечивающая реализацию функций управления, организационная структура, штаты и содержание работ по управлению предприятием, а также характер подчиненности вышестоящим органам управления. Здесь следует наметить инструктивно методические и директивные материалы, на основании которых определяются состав подсистем и перечень задач, а также возможности применения новых методов решения задач.
Аналитики собирают и фиксируют информацию в двух взаимосвязанных формах:

 

• функции — информация о событиях и процессах, которые происходят в автоматизируемой организации
• сущности — информация о классах объектов, имеющих значение для организации ио которых собираются данные.

При изучении каждой функциональной задачи управления
определяются:

 

• наименование задачи; сроки и периодичность ее решения;
• степень формализуемости задачи;
• источники информации, необходимые для решения задачи;
• показатели и их количественные характеристики;
• порядок корректировки информации;
• действующие алгоритмы расчета показателей и возможные методы контроля;
• действующие средства сбора, передачи и обработки информации
• действующие средства связи;
• принятая точность решения задачи;
• трудоемкость решения задачи;
• действующие формы представления исходных данных и результатов их обработки в виде документов;

потребители результатной информации по задаче.
Одной из наиболее трудоемких, хотя и хорошо формализуемых, задач этого этапа является описание документооборота организации. При обследовании документооборота составляется схема маршрута движения документов, которая должна отразить:

 

• количество документов;
• место формирования показателей документов;
• взаимосвязь документов при их формировании;
• маршрут и длительность движения документа;
• место использования и хранения данного документа;
• внутренние и внешние информационные связи;
• объем документа в знаках.

По результатам обследования устанавливают перечень задач управления, подлежащих автоматизации, и очередность их разработки.

На этапе обследования следует классифицировать планируемые функции системы по степени важности.

Один из возможных форматов представления такой классификации — MuSCoW [22].

Эта аббревиатура расшифровывается так:

 

• 
  Must have — необходимые функции;
• 
  Should have — желательные функции;
• 
  Could have – возможные функции;
• 
  Won’t have — отсутствующие функции.

Функции первой категории обеспечивают критичньте для успешной работы системы возможности. Реализация функций второй м третьей категорий ограничивается временными и финансовыми рамками: разрабатывается необходимое, а также максимально возможное в порядке приоритета число функций второй и третьей категорий. Последняя категория функций особенно важна, поскольку нужно четко представлять границы проекта и набор функций, которые будут отсутствовать в системе.

Модели деятельности организации создаются в двух видах:

 

• модель «как есть» («а8 i») отражает существующие в организации бизнес-процессы;
• модель «как должно быть» — отражает необходимые изменения бизнес-процессов с учетом внедрения АИС.
  Уже на этапе анализа необходимо привлекать к работе группы тестирования для решения следующих задач:
• получения сравнительных характеристик предполагаемых к использованию аппаратных платформ, операционных систем, СУБд и т. п.;
• разработки плана работ по обеспечению надежности АИС и ес тестирования.

Привлечение тестировщиков на ранних этапах разработки является целесообразным для любых проектов. Чем позже обнаружены ошибки в проектных решениях, тем дороже обходится их исправление; Худший вариант — их обнаружение на этапе внедрения. Таким образом, чем раньше группы тестирования начнут выявлять ошибки в АИС, тем ниже стоимость работы над системой. Время на тестирование системы и на исправление обнаруженных ошибок должно быть предусмотре1о не только на этапе разработки, но и на этапе проектирования.

Облегчить и увеличить эффективность тестирования признаны специальные системы отслеживания ошибок. Их использование позволяет иметь единое хранилище ошибок, отслеживать их повторное появление, контролировать скорость и эффективность исправления ошибок, видеть наиболее нестабильные компоненты системы, а также поддерживать связь между группой разработчиков и группой тестирования.

Результаты обследования представляют объективную основу для формирования технического задания на АИС [16— 181.

^ Техническое задание— это документ, определяющий цели, требования и основные исходные данные, необходимые для разработки автоматизированной системы управления.

При разработке технического задания (ТЗ) необходимо решить следующие задачи:

 

• установить общую цель создания АI4С;
• установить общие требования к проектируемой системе;
• разработать и обосновать требования, предъявляемые кинформационно ту, математическому, программному,техническому и технологическому обеспечению;
• определить состав подсистем и функциональных задач;
• разработать и обосновать требования, предъявляемые к подсистемам
• определить этапы создания системы и сроки их выполнения;
• провести предварительный расчет затрат на создание системы и определить уровень экономической эффективности ее внедрения;
• определить состав исполнителей.

Типовые требования к составу и содержанию технического задания приведены в таблице ниже:

 

 

^ ТаблицаСостав и содержание технического задания

(ГОСТ 34.602 – 89)

Раздел	Содержание
Общие сведения	Полное наименование системы и ее условное обозначение. Шифр темы или шифр (номер) договора. Наименование предприятий разработчика и заказчика системы, их реквизиты. Перечень документов, на основании которых создается ИС. Плановые сроки начала и окончания работ. Сведения об источниках и порядке финансирования работ. Порядок оформления и предъявления заказчику результатов работ по созданию системы, ее частей и отдельных средств
Назначение и цели создания (развития) системы	Вид автоматизируемой деятельности. Перечень объектов, на которых предполагается использование системы. Наименования и требуемые значения технических, технологических, производственно – экономических и др. показателей объекта, которые должны быть достигнуты при внедрении ИС
Характеристика объектов автоматизации	Краткие сведения об объекте автоматизации. Сведения об условиях эксплуатации и характеристиках окружающей среды
Требования к системе	Требования к системе в целом: требования к структуре и функционированию системы (перечень подсистем, уровни иерархии, степень централизации, способы информационного обмена, режимы функционирования, взаимодействие со смежными системами, перспективы развития системы); требования к персоналу (численность пользователей, квалификация, режим работы, порядок подготовки); показатели назначения (степень приспособляемости системы к изменениям процессов управления и значений параметров) требования к надежности, безопасности, эргономике, транспортабельности. эксплуатации, техническому обслуживанию и ремонту, защите и сохранности информации, защите от внешних воздействий, к патентной чистоте, по стандартизации и унификации. Требования к функциям (по подсистемам): перечень подлежащих автоматизации задач; временной регламент реализации каждой функции; требования к качеству реализации каждой функции, к форме представления выходной информации, характеристики точности, достоверности выдачи результатов; перечень и критерии отказов. Требования к видам обеспечения: математическому (состав и область применения математических моделей и методов, типовых и разрабатываемых алгоритмов); информационному (состав, структура и организация данных, обмен данными между компонентами системы, информационная совместимость со смежными системами, используемые классификаторы, СУБО, контроль данных и ведение информационных массивов, процедуры придания юридической силы выходным документам); лингвистическому (языки программирования языки взаимодействия пользователей с системой, системы кодирования, языки ввода-вывода); программному (Независимость программных средств от платформы, качество программных средств и способы его контроля, использование фондов алгоритмов и программ); техническому; метрологическому; организационному (структура и функции эксплуатирующих подразделений, защита от ошибочных действий персонала); методическому (состав нормативно-технической документации)

 

CASE методы

За последние десятилетия сформировалось новое направление в программотехнике — CASE (Computer-Aided Software/System Engi­neering) — в дословном…  

Классификация CASE средств

 

Классификация CASE-средств

В разряд CASE-средств попадают как относительно дешевые системы для персональных компьютеров с весьма ограниченными возможностями, так и дорогостоящие системы для неоднородных вычислительных платформ и операционных сред. Так, современный рынок программных средств насчитывает около 300 различных CASE-средств, наиболее мощные из которых так или иначе используются практически всеми ведущими западными фирмами.

Обычно к CASE-средствам относят любое программное средство, автоматизирующее ту или иную совокупность процессов жизненного цикла ПО и обладающее следующими основными характерными особенностями:

мощные графические средства для описания и документирования ИС, обеспечивающие удобный интерфейс с разработчиком и развивающие его творческие возможности;

интеграция отдельных компонент CASE-средств, обеспечивающая управляемость процессом разработки ИС;

использование специальным образом организованного хранилища проектных метаданных (репозитория).

Интегрированное CASE-средство (или комплекс средств, поддерживающих полный ЖЦ ПО) содержит следующие компоненты;

репозиторий, являющийся основой CASE-средства. Он должен обеспечивать хранение версий проекта и его отдельных компонентов, синхронизацию поступления информации от различных разработчиков при групповой разработке, контроль метаданных на полноту и непротиворечивость;

графические средства анализа и проектирования, обеспечивающие создание и редактирование иерархически связанных диаграмм (DFD, ERD и др.), образующих модели ИС;

средства разработки приложений, включая языки 4GL и генераторы кодов;

средства конфигурационного управления;

средства документирования;

средства тестирования;

средства управления проектом;

средства реинжиниринга.

Все современные CASE-средства могут быть классифицированы в основном по типам и категориям. Классификация по типам отражает функциональную ориентацию CASE-средств на те или иные процессы ЖЦ. Классификация по категориям определяет степень интегрированности по выполняемым функциям и включает отдельные локальные средства, решающие небольшие автономные задачи (tools), набор частично интегрированных средств, охватывающих большинство этапов жизненного цикла ИС (toolkit) и полностью интегрированные средства, поддерживающие весь ЖЦ ИС и связанные общим репозиторием. Помимо этого, CASE-средства можно классифицировать по следующим признакам:

применяемым методологиям и моделям систем и БД;

степени интегрированности с СУБД;

доступным платформам.

Классификация по типам в основном совпадает с компонентным составом CASE-средств и включает следующие основные типы:

средства анализа (Upper CASE), предназначенные для построения и анализа моделей предметной области (Design/IDEF (Meta Software), BPwin (Logic Works));

средства анализа и проектирования (Middle CASE), поддерживающие наиболее распространенные методологии проектирования ииспользующиеся для создания проектных спецификаций (Vantage Team Builder (Cayenne), Designer/2000 (ORACLE), Silverrun (CSA), PRO-IV (McDonnell Douglas), CASE.Аналитик (МакроПроджект)). Выходом таких средств являются спецификации компонентов и интерфейсов системы, архитектуры системы, алгоритмов и структур данных;

средства проектирования баз данных, обеспечивающие моделирование данных и генерацию схем баз данных (как правило, на языке SQL) для наиболее распространенных СУБД. К ним относятся ERwin (Logic Works), S-Designor (SDP) и DataBase Designer (ORACLE).Средства проектирования баз данных имеются также в составе CASE-средств Vantage Team Builder, Designer/2000, Silverrun и PRO-IV;

средства разработки приложений. К ним относятся средства 4GL (Uniface (Compuware), JAM (JYACC), PowerBuilder (Sybase), Developer/2000 (ORACLE), New Era (Informix), SQL Windows (Gupta), Delphi (Borland) и др.) и генераторы кодов, входящие в состав Vantage Team Builder, PRO-IV и частично - в Silverrun;

средства реинжиниринга, обеспечивающие анализ программных кодов и схем баз данных и формирование на их основе различных моделей и проектных спецификаций. Средства анализа схем БД и формирования ERD входят в состав Vantage Team Builder, PRO-IV, Silverrun, Designer/2000, ERwin и S-Designor. В области анализа программных кодов наибольшее распространение получают объектно-ориентированные CASE-средства, обеспечивающие реинжиниринг программ на языке С++ (Rational Rose (Rational Software), Object Team (Cayenne)).

Вспомогательные типы включают:

средства планирования и управления проектом (SE Companion, Microsoft Project и др.);

средства конфигурационного управления (PVCS (Intersolv));

средства тестирования (Quality Works (Segue Software));

средства документирования (SoDA (Rational Software)).

На сегодняшний день Российский рынок программного обеспечения располагает следующими наиболее развитыми CASE-средствами:

Vantage Team Builder (Westmount I-CASE);

Designer/2000;

Silverrun;

ERwin+BPwin;

S-Designor;

CASE.Аналитик.