Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Информатика arrow Информационные технологии в профессиональной деятельности

Методология и технология проектирования АИС

Практически проектирование информационной системы — это процесс определения ее архитектуры. Осуществление проектирования автоматизированной информационной системы предполагает использование проектировщиками определенной технологии проектирования, соответствующей масштабу и особенностям разрабатываемого проекта.

Технология проектирования ЛИС — это совокупность методов и средств проектирования и организации проектирования (управления процессом создания и модернизации проекта АИС). В основе технологии проектирования лежит технологический процесс, который определяет действия, их последовательность, состав исполнителей, средства и ресурсы, требуемые для выполнения этих действий.

Технологический процесс проектирования АИС делится на совокупность последовательно-параллельных, связанных и соподчиненных цепочек действий, каждое из которых может иметь свой предмет. Действия, которые выполняются при проектировании АИС, могут быть определены как неделимые технологические операции или как подпроцессы технологических операций. Все действия могут быть собственно проектировочными, которые формируют или модифицируют результаты проектирования, и оценочными действиями, которые вырабатывают по установленным критериям оценки результатов проектирования.

Таким образом, технология проектирования задается регламентированной последовательностью технологических операций, выполняемых в процессе создания проекта на основе того или иного метода. Предметом любой выбираемой технологии проектирования должно служить отражение взаимосвязанных процессов проектирования на всех стадиях жизненного цикла АИС.

К основным требованиям, предъявляемым к технологии проектирования, относятся следующие:

  • • проект должен отвечать требованиям заказчика;
  • • технология должна максимально отражать все этапы цикла жизни проекта;
  • • технология должна обеспечивать минимальные трудовые и стоимостные затраты на проектирование и сопровождение проекта;
  • • технология должна способствовать росту производительности труда проектировщиков;
  • • технология должна обеспечивать надежность процесса проектирования и эксплуатации проекта;
  • • технология должна способствовать простому ведению проектной документации.

Основа технологии проектирования АИС — это методология проектирования, которая предполагает наличие некоторой концепции и принципов проектирования. Она реализуется набором методов и средств.

Организация проектирования осуществляет определение методов взаимодействия проектировщиков между собой и с заказчиком в процессе создания проекта АИС и поддерживается набором специальных средств.

Методы проектирования АИС можно классифицировать по степени использования средств автоматизации, типовых проектных решений, адаптивности к предполагаемым изменениям.

Так, по степени автоматизации методы проектирования разделяются на методы: 1) ручного проектирования, при котором проектирование компонентов АИС осуществляется без использования специальных инструментальных программных средств, а программирование — на алгоритмических языках; 2) компьютерного проектирования, которое производит генерацию или конфигурацию (настройку) проектных решений на основе использования специальных инструментальных программных средств.

По степени использования типовых проектных решений:

  • • оригинальное (индивидуальное) проектирование, когда проектные решения разрабатываются «с нуля» в соответствии с требованиями к АИС. Этот вид проектирования предполагает максимальный учет особенностей автоматизированного объекта;
  • • типовое проектирование, предполагающее конфигурацию АИС из готовых типовых проектных решений (программных модулей). Этот вид проектирования выполняется на основе готовых решений и является обобщением опыта, полученного при создании родственных проектов.

По степени адаптивности проектных решений:

  • • реконструкция путем переработки соответствующих компонентов (перепрограммирования программных модулей);
  • • параметризация, когда проектные решения настраиваются в соответствии с заданными и изменяемыми параметрами;
  • • реструктуризация модели, при которой изменяется модель предметной области, что приводит к автоматическому переформированию проектных решений.

Сочетание различных признаков классификации методов проектирования обусловливает характер используемой технологии проектирования АИС, среди которых выделяются два основных класса: каноническая и индустриальная технологии (табл. 2.4). Индустриальная технология проектирования, в свою очередь, разбивается на два подкласса: автоматизированное (использование САБЕ-технологий) и типовое (параметрически-ори-ентированное или модельно-ориентированное) проектирование. Применение индустриальных технологий проектирования не исключает использования в отдельных случаях канонической технологии.

Таблица 2.4. Характеристики классов технологий проектирования

Технология

Степень автоматизации

Степень типизации

Степень адаптивности

проектирования

проектирования

проектирования

проектирования

Каноническое

Ручное

Оригинальное

Реконструкция

Индустриальное авто-

Компьютерное

То же

Реструктуризация

матизированное

(САБЕ-технологии)

Индустриальное типо-

То же

Типовое сборочное

Параметризация и ре-

вое

структуризация

2.5.1. Каноническое проектирование ИС

Каноническое проектирование информационных систем ориентировано на использование главным образом каскадной модели жизненного цикла информационной системы. Стадии и этапы работы такого проектирования описаны в стандарте ГОСТ 34.601-90.

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

Стадии и этапы создания ИС, выполняемые организациями — участниками, прописываются в договорах и технических заданиях на выполнение работ:

Стадия 1. Формирование требований к ИС:

  • • обследование объекта и обоснование необходимости создания;
  • • формирование требований пользователей к ИС;
  • • оформление отчета о выполненной работе и тактико-технического задания на разработку.

Стадия 2. Разработка концепции ИС:

  • • изучение объекта автоматизации;
  • • проведение необходимых научно-исследовательских работ;
  • • разработка вариантов концепции ИС, удовлетворяющих требованиям пользователей;
  • • оформление отчета и утверждение концепции.

Стадия 3. Техническое задание:

• разработка и утверждение технического задания на создание ИС.

Стадия 4. Эскизный проект:

  • • разработка предварительных проектных решений по системе и ее частям;
  • • разработка эскизной документации на ИС и ее части.

Стадия 5. Технический проект на И С:

  • • разработка проектных решений по системе и ее частям;
  • • разработка документации на ИС и ее части;
  • • разработка и оформление документации на поставку комплектующих изделий;
  • • разработка заданий на проектирование в смежных частях проекта.

Стадия 6. Рабочая документация на И С:

  • • разработка рабочей документации на ИС и се части;
  • • разработка и адаптация программ.

Стадия 7. Ввод в действие И С:

  • • подготовка объекта автоматизации;
  • • подготовка персонала;
  • • комплектация ИС поставляемыми изделиями (программными и техническими средствами, программно-техническими комплексами, информационными изделиями);
  • • строительно-монтажные работы;
  • • пусконаладочные работы;
  • • проведение предварительных испытаний;
  • • проведение опытной эксплуатации;
  • • проведение приемочных испытаний.

Стадия 8. Сопровождение ИС:

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

Обследование это изучение и анализ организационной структуры предприятия, его деятельности и существующей системы обработки информации. Материалы, полученные в результате обследования, используются для следующих целей:

  • • 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 ИС и детальный анализ деятельности организации.

Важнейшая 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 ИС самостоятельно, или с привлечением консалтинговых организаций. Этап предполагает тесное взаимодействие с основными потенциальными пользователями системы и бизнес-экспертами. Главная 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 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 должен быть составлен график финансирования на разных этапах работ).

В документе желательно отразить не только затраты, но и выгоду проекта, например время окупаемости и ожидаемый экономический эффект (если его удается оценить).

Примерное содержание документа:

  • • 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 СУБД.

На этапе детального анализа деятельности организации изучаются задачи, обеспечивающие реализацию функций управления, организационная структура, штаты и содержание работ по управлению предприятием, а также характер подчиненности вышестоящим органам управления. На этом этапе должны быть определены инструктивно-методические и директивные материалы, на основе которых определяются состав подсистем и перечень задач, а также возможности применения новых методов решения задач.

Аналитики собирают и фиксируют информацию, находящуюся в двух связанных формах: 1) функции — информация о событиях и процессах, которые происходят в автоматизируемой организации; 2) сущности — информация о классах объектов, имеющих значение для организации и о которых собираются данные.

При изучении каждой функциональной задачи управления определяются:

  • • наименование, сроки и периодичность решения задачи;
  • • 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 устанавливается перечень задач управления, решение которых должно быть автоматизировано, и очередность их разработки.

На этапе обследования следует классифицировать планируемые функции системы по степени важности. Один из возможных форматов представления такой классификации — MuSCoW. 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 критичные для успешной работы системы возможности. Реализация функций второй и третьей категорий ограничивается временными и финансовыми рамками: разрабатывается то, что необходимо, 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: I) модель «как есть» («as-is») — отражает существующие в организации бизнес-процессы; 2) модель «как должно быть» («to-be») — отражает необходимые изменения бизнес-процессов с учетом внедрения ИС.

Уже на этапе анализа нужно 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 информационной системы и ее 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 — обнаружение их на этапе внедрения. Таким образом, нужно выделить время на тестирование системы и на исправление обнаруженных ошибок не только на этапе разработки, но и на этапе проектирования.

Облегчить тестирование и увеличить его эффективность призваны 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 информационную систему.

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

При разработке технического задания необходимо решить следующие задачи:

  • • определить общую цель создания ИС;
  • • установить общие требования к проектируемой системе;
  • • разработать и обосновать требования, предъявляемые к информационному, 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 ГОСТ 34.602—89 приведены в табл. 2.5.

Таблица 2.5. Состав 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 других 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):

Продолжение табл. 2.5

Раздел

Содержание

  • • 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, к характеристикам 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, СУБД, 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)

Состав и содержание работ по созданию системы

Перечень стадий и этапов работ.

Сроки исполнения.

Состав организаций — исполнителей работ.

Вид и порядок экспертизы технической документации.

Программа обеспечения надежности.

Программа метрологического обеспечения

Окончание табл. 2.5

Раздел

Содержание

Порядок контроля и приемки системы

Виды, состав, объем и методы испытаний системы.

Общие требования к приемке работ по стадиям.

Статус приемной комиссии

Требования к составу и содержанию работ по подготовке объекта автоматизации к вводу системы в действие

Преобразование входной информации к машиночитаемому виду. Изменения в объекте автоматизации.

Сроки и порядок комплектования и обучения персонала

Требования к документированию

Перечень подлежащих разработке документов.

Перечень документов на машинных носителях

Источники разработки

Документы и информационные материалы, на основании которых разрабатывается ТЗ и система

Эскизный проект. Предусматривает разработку предварительных проектных решений по системе и ее частям. Выполнение стадии эскизного проектирования не является строго обязательным. Если основные проектные решения определены ранее или достаточно очевидны для конкретной ИС и объекта автоматизации, то эта стадия может быть исключена из общей последовательности работ.

Содержание эскизного проекта задается в ТЗ на систему. Как правило, на этапе эскизного проектирования определяются:

  • • функции ИС;
  • • функции подсистем, их цели и ожидаемый эффект от внедрения;
  • • состав отдельных задач и их комплексов;
  • • концепция информационной базы и ее укрупненная структура;
  • • функции системы управления базой данных;
  • • состав вычислительной системы и других технических средств;
  • • функции и параметры основных программных средств.

По результатам проделанной работы оформляется, согласовывается и утверждается документация в объеме, необходимом для описания полной совокупности принятых проектных решений и достаточном для дальнейшего выполнения работ по созданию системы.

В соответствии с ГОСТ 19.102—77 стадия эскизного проектирования содержит два этапа: 1) разработка эскизного проекта; 2) утверждение эскизного проекта.

Разработка состоит из следующих фаз:

  • • предварительная разработка структуры входных и выходных даных;
  • • уточнение методов решения задачи;
  • • разработка общего описания алгоритма решения задачи;
  • • разработка технико-экономического обоснования;
  • • разработка пояснительной записки.

При этом допускается объединение и исключение некоторых работ.

Ниже приведен комплект документов, который должен быть подготовлен по окончании эскизного проектирования.

Обязательные документы:

  • 1. Уточненное техническое задание на проектирование и разработку АН С.
  • 2. Спецификация квалификационных требований на АИС.
  • 3. Комплект спецификаций требований на функциональные программные компоненты и описания данных.
  • 4. Спецификация требований на внутренние интерфейсы компонент и интерфейсы с внешней средой.
  • 5. Описание системы управления базой данных, структуры и распределения программных и информационных объектов в базе данных.
  • 6. Проект руководства по защите информации и обеспечению надежности функционирования АИС.
  • 7. Предварительный вариант руководства администратора АИС.
  • 8. Предварительный вариант руководства пользователя АИС.
  • 9. Уточненный план реализации проекта.
  • 10. Уточненный план управления обеспечением качества АИС.
  • 11. Пояснительная записка предварительного проекта АИС.
  • 12. Уточненный контракт (договор) с заказчиком на детальное проектирование АИС.

Документы, оформляемые по согласованию с заказчиком:

  • 1. Предварительное описание функционирования АИС.
  • 2. Схема потоков данных между функциональными компонентами АИС.
  • 3. Уточненная схема архитектуры АИС, взаимодействия программных и информационных компонент, организации вычислительного процесса и распределения ресурсов.
  • 4. Описание показателей качества компонент и требований к ним по этапам разработки АИС.
  • 5. Отчет о технико-экономических показателях, графике реализации проекта, распределении ресурсов и бюджета.
  • 6. Таблица распределения специалистов по компонентам и по этапам работ.
  • 7. Аттестаты разработчиков на право использования технологии и средств автоматизации разработки АИС.
  • 8. Описание требований к составу и формам результирующих документов по этапам работ.
  • 9. План отладки программных компонент, обеспечения методами и средствами автоматизации тестирования.
  • 10. Предварительное руководство для детального проектирования, программирования и отладки компонент АИС.
  • 11. Предварительный план продажи и внедрения.
  • 12. Описание предварительной структуры базы данных.

На основе технического задания и эскизного проекта разрабатывается технический проект ИС.

Технический проект системы — это техническая документация, содержащая общесистемные проектные решения, алгоритмы решения задач, а также оценку экономической эффективности АИС и перечень мероприятий по подготовке объекта к внедрению.

На этом этапе осуществляется комплекс научно-исследовательских и экспериментальных работ для выбора основных проектных решений и расчет экономической эффективности системы.

Состав и содержание технического проекта приведены в табл. 2.6.

На стадии «рабочая документация» осуществляются создание программного продукта и разработка сопровождающей документации. Документация должна содержать все необходимые и достаточные сведения для обеспечения выполнения работ по вводу ИС в действие и ее эксплуатации, а также для поддержания уровня эксплуатационных характеристик (качества) системы.

Таблица 2.6. Состав и содержание технического проекта

Раздел

Содержание

Пояснительная

записка

Основания для разработки системы.

Перечень организаций-разработчиков.

Краткая характеристика объекта с указанием основных технико-экономических показателей его функционирования и связей с другими объектами.

Краткие сведения об основных проектных решениях по функциональной и обеспечивающим частям системы

Функциональная и организационная структура системы

Обоснование выделяемых подсистем, их перечень и назначение.

Перечень задач, решаемых в каждой подсистеме, с краткой характеристикой их содержания.

Схема информационных связей между подсистемами и между задачами в рамках каждой подсистемы

Постановка задач и алгоритмы решения

Организационно-экономическая сущность задачи (наименование, цель решения, краткое содержание, метод, периодичность и время решения задачи, способы сбора и передачи данных, связь задачи с другими задачами, характер использования результатов решения, в которых они применяются). Экономико-математическая модель задачи (структурная и развернутая формы представления).

Входная оперативная информация (характеристика показателей, диапазон изменения, формы представления). Нормативно-справочная информация (НСИ) (содержание и формы представления).

Информация, хранимая для связи с другими задачами. Информация, накапливаемая для последующих решений данной задачи.

Информация по внесению изменений (система внесения изменений и перечень информации, подвергающейся изменениям). Алгоритм решения задачи (последовательность этапов расчета, схема, расчетные формулы).

Контрольный пример (набор заполненных данными форм входных документов, условные документы с накапливаемой и хранимой информацией, формы выходных документов, заполненные по результатам решения экономико-технической задачи и в соответствии с разработанным алгоритмом расчета)

Организация информационной базы

Источники поступления информации и способы ее передачи. Совокупность показателей, используемых в системе.

Состав документов, сроки и периодичность их поступления. Основные проектные решения по организации фонда НСИ. Состав НСИ, включая перечень реквизитов, их определение, диапазон изменения и перечень документов НСИ.

Окончание табл. 2.6

Раздел

Содержание

Перечень массивов НСИ, их объем, порядок и частота корректировки информации.

Структура фонда НСИ с описанием связи между его элементами; требования к технологии создания и ведения фонда.

Методы хранения, поиска, внесения изменений и контроля. Определение объемов и потоков информации НСИ.

Контрольный пример по внесению изменений в НСИ. Предложения по унификации документации

Альбом форм документов

Система математического обеспечения

Обоснование структуры математического обеспечения. Обоснование выбора системы программирования.

Перечень стандартных программ

Принцип построения комплекса технических средств

Описание и обоснование схемы технологического процесса обработки данных.

Обоснование и выбор структуры комплекса технических средств и его функциональных групп.

Обоснование требований к разработке нестандартного оборудования.

Комплекс мероприятий по обеспечению надежности функционирования технических средств

Расчет экономической эффективности системы

Сводная смета затрат, связанных с эксплуатацией систем.

Расчет годовой экономической эффективности, источниками которой являются оптимизация производственной структуры хозяйства (объединения), снижение себестоимости продукции за счет рационального использования производственных ресурсов и уменьшения потерь, улучшения принимаемых управленческих решений

Мероприятия по подготовке объекта к внедрению системы

Перечень организационных мероприятий по совершенствованию бизнес-процессов.

Перечень работ по внедрению системы, которые необходимо выполнить на стадии рабочего проектирования, с указанием сроков и ответственных лиц

Ведомость документов

Разработанная документация должна быть соответствующим образом оформлена, согласована и утверждена.

Для АИС устанавливают следующие основные виды испытаний: предварительные испытания, опытная эксплуатация и приемочные испытания. При необходимости допускается дополнительное проведение других видов испытаний системы и ее частей.

В зависимости от взаимосвязей компонентов АИС и объекта автоматизации испытания могут быть автономные и комплексные. В автономных испытаниях участвуют компоненты системы. Данный вид испытаний проводят по мере готовности частей системы к сдаче в опытную эксплуатацию. Комплексные испытания проводят для групп взаимосвязанных компонентов (подсистем) или для системы в целом.

Для планирования проведения всех видов испытаний разрабатывается документ «Программа и методика испытаний». Разработчик документа устанавливается в договоре или техническим заданием. В качестве приложения в документ могут включаться тесты или контрольные примеры.

Отладка — это наиболее трудоемкий процесс в проектировании. Скрытые ошибки иногда проявляются после многолетней эксплуатации системы. Полностью избежать ошибок невозможно. Это обусловлено астрономическим числом вариантов работы системы, которые практически невозможно проверить на правильность в обозримые сроки.

Предварительные испытания. Проводят для определения работоспособности системы и решения вопроса о возможности ее приемки в опытную эксплуатацию. Предварительные испытания следует выполнять после проведения разработчиком отладки и тестирования поставляемых программных и технических средств системы и представления им соответствующих документов об их готовности к испытаниям, а также после ознакомления персонала информационной системы с эксплуатационной документацией.

Опытная эксплуатация. Ее проводят с целью определения фактических значений количественных и качественных характеристик системы и готовности персонала к работе в условиях ее функционирования, а также определения фактической эффективности и корректировки документации.

Приемочные испытания. Проводят для определения соответствия системы техническому заданию, оценки качества опытной эксплуатации и решения вопроса о возможности приемки системы в постоянную эксплуатацию[1].

2.5.2. Общая характеристика CASE-средств

Термин «Computer Aided System/Software Engineering» (CASE) первоначально относился только к автоматизации разработки программного обеспечения. Сейчас он охватывает процесс разработки сложных информационных систем в целом.

Изначально CASE-технологии развивались с целью преодоления ограничений использования структурной методологии проектирования (сложности понимания, высокой трудоемкости и стоимости применения, трудности внесения изменений в проектные спецификации и т. д.) за счет ее автоматизации и интеграции поддерживающих средств. CASE-технологии не существуют сами по себе, не являются самостоятельными. Они автоматизируют и оптимизируют использование соответствующей методологии, дают возможность повысить эффективность ее применения.

Таким образом, CASE-технология представляет собой совокупность методологий анализа, проектирования, разработки и сопровождения сложных систем программного обеспечения, поддержанную комплексом взаимосвязанных средств автоматизации, которые позволяют в наглядной форме моделировать предметную область, анализировать эту модель на всех стадиях разработки и сопровождения ИС и разрабатывать приложения в соответствии с информационными потребностями пользователей.

Современные CASE-средства охватывают обширную область поддержки многочисленных технологий проектирования ИС: от простых средств анализа и документирования до полномасштабных средств автоматизации, покрывающих весь жизненный цикл ИС. Наибольшая потребность в использовании CASE-сис-тем возникает на начальных этапах разработки — анализа и спецификации требований к ИС. Цена ошибок, допущенных на этих этапах, значительно превышает цену ошибок, допущенных на поздних этапах разработки.

Основные задачи CASE-средств — отделить начальные этапы (анализ и проектирование) от последующих и не обременять разработчиков деталями среды разработки и функционирования системы.

В большинстве современных CASE-систем применяются методологии структурного и/или объектно-ориентированного анализа и проектирования, основанные на использовании наглядных диаграмм, графов, таблиц и схем.

Применение САБЕ-средств изменяет все фазы жизненного цикла, но наибольшие изменения претерпевают фазы анализа и проектирования. Применение САБЕ-средств не только автоматизирует структурную методологию и дает возможность использовать современные методы системной и программной инженерии, но и предоставляет другие преимущества:

  • • улучшает качество разрабатываемого программного обеспечения за счет средств автоматической генерации и контроля;
  • • позволяет уменьшить время создания прототипа АИС, что дает возможность оценить качество и эффективность проекта на ранних этапах;
  • • ускоряет процессы проектирования и разработки;
  • • позволяет многократно использовать разработанные компоненты;
  • • поддерживает сопровождение АИС;
  • • освобождает от рутинной работы по документированию проекта, так как использует встроенный документатор;
  • • облегчает коллективную работу над проектом.

В основе большинства САБЕ-средств лежат четыре главных понятия: «методология», «метод», «нотация», «средство».

Методология определяет руководящие указания для оценки и выбора решений при проектировании и разработке АИС, этапы работы, их последовательность, правила распределения и назначения методов.

Методы — процедуры генерации компонентов и их описаний. Нотации предназначены для описания общей структуры системы, элементов данных, этапов обработки, могут включать графы, диаграммы, таблицы, блок-схемы, формальные и естественные языки. Средства — инструментарий для поддержки и усиления методов. Эти инструменты поддерживают работу пользователей при создании и редактировании проекта в интерактивном режиме, помогают организовать проект в виде иерархии уровней абстракции, выполняют проверки соответствия компонентов.

Существует много различных способов классификации САБЕ-средств. Рассмотрим некоторые из них.

  • 1. Классификация по ориентации на технологические этапы и процессы жизненного цикла АИС:
    • • средства анализа и проектирования. Используются для создания спецификаций системы и ее проектирования,

поддерживают широко известные методологии проектирования;

  • • средства проектирования баз данных. Обеспечивают логическое моделирование данных, генерацию структур БД;
  • • средства управления конфигурацией программного обеспечения. Поддерживают программирование, тестирование, автоматическую генерацию ПО из спецификаций;
  • • средства документирования;
  • • средства тестирования;
  • • средства управления проектом. Поддерживают планирование, контроль, взаимодействие;
  • • средства реверсного инжиниринга. Предназначены для переноса существующей системы в новую среду.
  • 2. Классификация по поддерживаемым методологиям проектирования:
    • • функционально-ориентированные (структурно-ориентиро-ванные);
    • • объектно-ориентированные;
    • • комплексно-ориентированные (набор методологий проектирования).
  • 3. Классификация по поддерживаемым графическим нотациям построения диаграмм:
    • • с фиксированной нотацией;
    • • с отдельными нотациями;
    • • с наиболее распространенными нотациями.
  • 4. Классификация по степени интегрированности:
    • • вспомогательные программы (Tools), самостоятельно решающие автономную задачу;
    • • пакеты разработки (Toolkit), представляющие собой совокупность средств, обеспечивающих помощь для одного из классов программных задач;
    • • наборы интегрированных средств, связанных общей базой проектных данных — репозиторием, автоматизирующие все работы или их часть на разных этапах создания АИС (Workbench).
  • 5. Классификация по режиму коллективной разработки проекта:
    • • без поддержки коллективной разработки;
    • • ориентированные на разработку проекта в режиме реального времени;
    • • ориентированные на режим объединения подпроектов.
  • 6. Классификация по уровням действия:
    • • верхние (Upper), или компьютерное планирование. Использование верхних CASE-средств позволяет построить модель, отражающую всю существующую специфику. Она направлена на понимание общего и частного механизмов функционирования, имеющихся возможностей, ресурсов, целей проекта в соответствии с назначением фирмы. Эти средства позволяют проводить анализ различных сценариев, накапливая информацию для принятия оптимальных решений;
    • • средние (Middle). Считаются средствами поддержки этапов анализа требований и проектирования спецификаций и структуры АИС. Основной результат использования среднего CASE-средства состоит в значительном облегчении проектирования систем. Такое средство превращает проектирование в итеративный процесс работы с требованиями к АИС. Кроме того, средние CASE-средства обеспечивают возможности быстрого документирования требований;
    • • нижние (Lower). Поддерживают системы разработки программного обеспечения АИС, содержат системные словари и графические средства, исключающие необходимость разработки физических спецификаций — имеются системные спецификации, которые непосредственно переводятся в программные коды разрабатываемой системы (при этом автоматически генерируется до 80 % кодов). Главные преимущества: значительное уменьшение времени на разработку, облегчение модификаций, поддержка возможностей работы с прототипами.

Сегодня рынок программного обеспечения наполнен самыми разнообразными CASE-средствами практически любого из перечисленных типов.

2.5.3. Типовое проектирование ИС

Методы типового проектирования информационной системы достаточно подробно рассмотрены в литературе.

Типовое проектирование. Данный вид проектирования информационной системы предполагает создание системы из готовых типовых элементов. Основополагающим требованием для применения методов типового проектирования является возможность декомпозиции проектируемой ИС на множество составляющих компонентов (подсистем, комплексов задач, программных модулей и т. д.). Для реализации выделенных компонентов выбираются имеющиеся на рынке типовые проектные решения, которые настраиваются на особенности конкретного предприятия.

Типовое проектное решение (ТПР) — это тиражируемое (пригодное к многократному использованию) проектное решение. Типовые проектные решения классифицируются по уровню декомпозиции системы следующим образом:

  • • элементные. Типовое решение задачи или отдельного вида обеспечения задачи (информационного, программного, технического, технологического, математического, организационного);
  • • подсистемные. Решение является отдельной функционально полной подсистемой;
  • • объектные. Типовой проект, включающий полный набор функциональных и обеспечивающих подсистем ИС (для вида деятельности, отрасли и т. п.).

Типовое решение должно содержать не только функциональные элементы (программные или аппаратные), но и документацию с детальным описанием состава компонентов и процедуры настройки в соответствии с задачами проекта, в котором используется ТПР.

В табл. 2.7 приведены особенности различных классов типовых проектных решений.

Для реализации типового проектирования могут использоваться два подхода: параметрически-ориентированное и модельно-ориентированное проектирование.

Параметрически-ориентированное проектирование. Включает следующие этапы:

  • • определение критериев оценки пригодности пакетов прикладных программ (ППП) для решения поставленных задач;
  • • анализ и оценка доступных ППП по сформулированным критериям;
  • • выбор и закупка наиболее подходящих пакетов;
  • • настройка параметров (доработка) закупленных ППП.

Ниже приведены группы, на которые делятся критерии оценки ППП:

  • • назначение и возможности пакета;
  • • характеристики и свойства пакета;
  • • требования к аппаратным и программным средствам;

Таблица 2.7. Достоинства и недостатки ТПР

Класс ТПР, реализация ТПР

Достоинства

Недостатки

Элементные ТПР. Библиотеки методоориентированных программ

Обеспечивается применение модульного подхода к проектированию и документированию АИС

Большие затраты времени на сопряжение разнородных элементов вследствие информационной, программной и технической несовместимости. Большие затраты времени на доработку ТПР отдельных элементов

Подсистемные ТПР. Пакеты прикладных программ

Достигается высокая степень интеграции элементов АИС. Позволяют осуществлять модульное проектирование; параметрическую настройку программных компонентов на различные объекты управления.

Обеспечивают сокращение затрат на проектирование и программирование взаимосвязанных компонентов; хорошее документирование отображаемых процессов обработки информации

Адаптивность ТПР недостаточна с позиции непрерывного инжиниринга деловых процессов. Возникают проблемы в комплектовании разных функциональных подсистем, особенно в случае использования решений нескольких производителей программного обеспечения

Объектные ТПР. Отраслевые проекты ИС

Комплексирование всех компонентов АИС за счет методологического единства и информационной, программной и технической совместимости.

Открытость архитектуры позволяет устанавливать ТПР на разных программно-технических платформах.

Масштабируемость допускает конфигурацию ИС для переменного числа рабочих мест. Конфигурируемость позволяет выбирать необходимое подмножество компонентов

Проблемы привязки типового проекта к конкретному объекту управления,что вызывает в некоторых случаях даже необходимость изменения организационно-экономической структуры объекта автоматизации

  • • обязательства поставщика по внедрению и сопровождению пакета;
  • • оценка качества пакета и опыт его использования;
  • • перспективы развития пакета.

Внутри каждой группы критериев выделяется некоторое подмножество частных показателей, детализирующих каждый из приведенных аспектов анализа выбираемых пакетов прикладных программ.

Числовые значения показателей для конкретных ППП устанавливаются экспертами по выбранной шкале оценок. На их основе формируются групповые оценки и комплексная оценка пакета (путем вычисления средневзвешенных значений). Нормированные взвешивающие коэффициенты также получаются экспертным путем.

Модельно-ориентированное проектирование. Заключается в адаптации состава и характеристик типовой И С в соответствии с моделью объекта автоматизации. Технология проектирования в этом случае должна обеспечивать единые средства для работы с моделями типовой ИС и автоматизируемого объекта (предприятия).

Специальная база метаданных — репозиторий — содержит модель объекта автоматизации, на основе которой осуществляется конфигурирование программного обеспечения. Модель объекта автоматизации строится с помощью специального программного инструментария (например, SAP Business Engineering Workbench (BEW), BAAN Enterprise Modeler).

Альтернативный способ — создание системы на базе типовой модели из репозитория, который поставляется вместе с программным продуктом и расширяется по мере накопления опыта проектирования информационных систем для различных отраслей и типов производства.

Репозиторий содержит базовую (ссылочную) модель ИС, типовые (референтные) модели определенных классов ИС, модели конкретных АИС предприятий.

  • [1] См.: Гагарина Л. Г., Киселев Д. В., Федотова Е. Л. Разработка и эксплуатация автоматизированных информационных систем: учеб, пособие / под ред. Л. Г. Гагариной. М.: ИД «ФОРУМ»: ИНФРА-М, 2007.
 
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   След >
 

Популярные страницы