Общая характеристика процесса проектирования ИС

Архитектура ЭИС

· структура экономической системы (рисунок),

· объект управления, система управления, ЭИС, информационные потоки,

· типы информационных систем в соответствии с характером обработки информации, их характеристика

· функциональные подсистемы ЭИС — определение

· обеспечивающие подсистемы ЭИС — определение

· краткая характеристика обеспечивающих подсистем, примеры

 

Процесс управления системой можно представить в виде информационного процесса, связывающего внешнюю среду, объект и систему управления. При этом внешняя среда и объект управления информируют систему управления о своем состоянии, система управления анализирует эту информацию, вырабатывает управляющее воздействие на объект управления, отвечает на возмущения внешней среды и при необходимости модифицирует цель и структуру всей системы.

Объект управления – это подсистема материальных элементов экономической деятельности (работники) и хозяйственных процессов (производство, сбыт).

Система управления – это совокупность взаимодействующих структурных подразделений ЭС, осуществляющих функции управления: контроль, планирование, учет, оперативное управление и анализ.

ЭИС – это совокупность организационных, технических, программных и информационных средств, объединенных в единую систему, с целью сбора, обработки, хранения и выдачи необходимой информации, предназначенной для выполнения функций управления.

Информационный Потокиз внешней среды(1) – стандарты, ГОСТы. Информационный поток(2) – отчеты. Информационный поток(3,4) – устав

ЭИС накапливает и перерабатывает поступающую учетную информацию в аналитическую, служащую основой для прогнозирования. В соответствии с характером обработки информации в ЭИС на различных уровнях управления экономической системой (оперативный, тактический, стратегический) выделяют следующие типы информационных систем:

1. Система обработки данных – предназначены для учета и оперативного регулирования хозяйственных операций, подготовки стандартных документов для внешней среды.

2. Информационная система управления – среднесрочное планирование, анализ и организация работ в течении нескольких недель или месяцев. Задачи носят регламентированный характер с периодической повторяемостью по определенному алгоритму. Эти задачи выполняют руководители отделов, они решаются на основе накопленной базы оперативных данных.

3. Система поддержки принятия решения. Задачи имеют стратегическое долгосрочное значение в течение года или нескольких лет. Для задач свойственны недостаточность имеющей информации, слабая формализованность алгоритмов решения. При этом используются базы знаний о правилах и моделях принятия решений.

Функциональная подсистема ЭИС – это комплекс экономических задач с высокой степенью информационных связей между задачами. При этом задача – это некоторый процесс обработки информации с четко определенным множеством входной и выходной информации (начисление заработной платы, оформление заказа на покупку и т.д.). Подсистемы охватывают все виды хозяйственной деятельности предприятия, относятся к оперативному уровню управления ресурсами.

Обеспечивающие подсистемы являются общими для всей ЭИС независимо от конкретных функциональных подсистем, в которых применяются те или иные виды обеспечения.

Состав обеспечивающих подсистем не зависит от выбранной предметной области. В состав обеспечивающих подсистем входят: программное, техническое, информационное, организационное, правовое, математическое, лингвистическое, технологическое обеспечение.

1. От организационного обеспечения зависит успешная реализация целей и функций системы. В состав организационного обеспечения входят: методические материалы, совокупность средств, необходимых для проектирования, техническая документация, «персонал».

2. Правовое обеспечение регламентирует процесс создания и эксплуатации ЭИС и включает совокупность юридических документов: договор

3. Техническое обеспечение – технические средства

4. Математическое обеспечение – совокупность математических моделей и алгоритмов для решения задач и обработки информации с применением вычислительной техники, а так же комплекс средств и методов, позволяющих строить экономико-математические модели

5. Лингвистическое обеспечение – совокупность научно-технических терминов и других языковых средств, используемых в ИС, а так же правил формализации естественного языка.

 

Технология проектирования ИС. Требования к надежности и эффективности проектных решений.

· технология проектирования ИС — определение

· методология проектирования ИС

· классификация технологий проектирования ИС

· графическая интерпретация технологической операции

· компоненты формального определения технологической операции

· требования к надежности и эффективности проектных решений

 

Технология проектирования ИС – это совокупность методологии и средств проектирования ИС, а также методов и средств организации проектирования. Основу технологии проектирования составляет методология

Методология проектирования – предполагает наличие некоторый концепций, принципов проектирования, реализуемый набором методов проектирования, которые поддерживаются средствами проектирования.

Классификация технологий проектирования

По степени автоматизации: каноническое, индустриальное

Каноническое проектирование – предполагает использование инструментальных средств универсальный компьютерной поддержки и предназначена для создания индивидуальных объектов. Адаптация проектных решений затруднительна и возможна лишь путем перепрограммирования. Используется для небольших локальных ИС не предназначенных для тиражирования.

Технология индустриального проектирования – используют специальную компьютерную поддержку при разработке сложных интегрированных систем. Индустриальное по степени использования типовых проектных решений: типовое (параметрически ориентированное, модельно ориентированное) и автоматизированное (функционально ориентированное, объектно-ориентированное).

Графическая интерпретация технологической операции

<V – Вход, W – Выход, П – Преобразователь, R – Ресурсы, S – Средства>

В качестве компонентов входа и выхода используются множества документов D, параметров Р, программ G, универсальных множеств (универсумов) U. Для любых компонентов входа и выхода должны быть заданы формы их представления

Компоненты формального определения TO

Документ D - это описатель множества взаимосвязанных фактов. С помощью документов описываются объекты материальных информационных потоков, организационной структуры, технических средств, необходимые для проектирования и внедрения ИС.

Параметр Р - это описатель одного факта. Параметр рассматривается как частный случай документа. Выделение параметров из состава документов подчеркивает значимость отдельных фактов в процессе проектирования ИС. Параметры выступают, как правило, в роли ограничений или условий процесса проектирования, например объем финансирования, срок разработки, форма предприятия и т д.

Программа G - частный случай документа, представляющего описание алгоритма решения задачи, которое претерпевает свое изменение по мере изменения жизненного цикла ИС: от спецификации программы до машинного кода.

Универсум U - это конечное и полное множество фактов (документов) одного типа. Это множество альтернатив, выбор из которого конкретного экземпляра определяет характер последующих проектных решений.

Преобразователь П - методика преобразования входа технологической операции в ее выход. Используются ручные, автоматизированные и автоматические методы реализации преобразователей.

Требования к надежности и эффективности проектных решений

Эффективность системы – это степень ее соответствия своему назначению. Различают экономическую и функциональную эффективность.

· Надежность ИС – ИС должны работать двадцать четыре часа в сутки без выходных дней. Надежность системыхарактеризуется потоком отказов и сбоев в работе.

· Отказы – их устранение достигается путем восстановления работоспособности неисправных элементов системы (ремонта) или замены их резервными элементами

· Сбои в работе технических и программных средств приводят к появлению ошибок в выходной информации и увеличивают продолжительность решения задач.

 

 

Модели ЖЦ ПО

· модель ЖЦ, стадия создания ПО — определения

· стадия формирования требований к ПО, ее этапы

· стадия проектирования, ее этапы

· стадия реализации, ее этапы

· стадия внедрения, ее этапы

· стадия эксплуатации, ее этапы

· каскадная модель разработки ПО (рисунок, характеристика)

· реальный процесс разработки ПЕО (рисунок, характеристика)

· спиральная модель разработки ПО (рисунок, характеристика)

 

Модель ЖЦ – структура опр последовательность выполнения и взаимосвязи процессов, действий и задач на протяжении ЖЦ

Стадия создания ПО – это часть процесса создания ПО, ограниченная некоторыми временными рамками, и заканчивающиеся выпуском конкретного продукта, определяемого заданными для данной стадии требованиями. Стадии выделяются по соображениям рационального планирования и организации работ.

Стадия формирования требований к ПО

1. Планирование работ– определение цели разработки, предварительная экономическая оценка проекта, построение плана-графика выполнения работ, создание и обучение совместной рабочей группы. Проведение обследования деятельности автоматизируемого объекта – предварительное выявление требования к будущей системе, определение структуры организации, выявление функциональных взаимодействий между подразделениями, информационных потоков внутри подразделений и между ними, внешних по отношению к организации объектов и внешних информационных взаимодействий.

2. Анализ существующих средств автоматизации, в деятельности организации.

3. Построение модели деятельности организации «как есть» – это реальный снимок положения дел на предприятии с учетом проведенного обследования.

4. Составление ТО.

Стадия проектирования:

Разработка системного проекта – дается ответ на вопрос «Что должна делать будущая система?», а именно определяются архитектура системы, ее функции, внешние условия функционирования, интерфейсы и распределение функций между пользователями и системой, требования к программным и информационным компонентам, состав исполнителей и срок разработки. Основой системного проекта является модель To be. Результатом является техническое задание.

Разработка технического проекта - на основе системного проекта осуществляется непосредственно проектирование системы. Таким образом дается ответ на вопрос: «Как построить систему, чтобы она удовлетворяла предъявленным к ней требованиям». Модели при этом уточняются и детализируются до необходимого уровня. Результатом является оформление технического проекта.

Стадия реализации:

Рабочее проектирование – на этой стадии выполняется разработка и настройка программ, написания программного кода, наполнение БД, создание рабочих инструкций для персонала, оформление рабочего проекта.

Стадия внедрения:

Комплексная отладка подсистем ИС, тестирование, обучение персонала, поэтапное внедрение ИС по подразделениям в эксплуатацию и оформление о приемосдаточных испытаниях ИС.

Стадия эксплуатации и сопровождения:

сбор статистики о функционировании ИС, исправление ошибок и недоработок, оформление требований к модернизации ИС и ее выполнение

Каскадная схема разработки ПО:

Как реальный процесс, только без всех стрелочек вверх.

Реальный процесс разработки ПО

Спиральная модель жизненного цикла ПО:

Принцип: прикладное ПО создается не сразу, а по частям с использованием метода прототипирования. Прототип – это действующий программный компонент, реализующий отдельные функции и внешние интерфейсы разрабатываемого ПО.

Создание прототипов осуществляется в несколько итераций или витков спирали. Каждая итерация созданию фрагмента или версии ПО. На ней уточняются цели и характеристика проекта, оценивается качество и планируются работы следующих итераций. На каждой итерации производится тщательная оценка риска, превышение сроков и стоимости проекта, а также целесообразность его прекращения. При спиральной модели нет необходимости полного и точного формулирования требований к системе на начальной стадии, поскольку они уточняются на каждой итерации. Неполное завершение работ на каждой стадии позволяет перейти на следующую не дожидаясь их полного завершения. В спиральной модели главная задача – как можно быстрее показать пользователю работоспособный продукт для уточнения требований. В ней проект формируется постепенно. Основная проблема спирального цикла – это определение момента перехода на следующего стадию. Для ее решения необходимо ввести временные ограничения на каждую стадию. Переход осуществляется в соответствии с планом, даже если не вся запланированная работа выполнена.

 

Типовое проектирование ИС

Структура ответа:

· типовое проектирование ИС — определение

· типовое проектное решение — определение

· классификация методов типового проектирования ИС, их архитектура

· классификация типовых ИС, примеры

· методы конфигурирования ИС

 

Типовое проектирование ИС – это создание системы из готовых покупных типовых элементов (типовых проектных решений).

Типовое проектное решение (ТПР) – это проектное решение, представленное в виде проектной документации, включая программные модули, пригодное к многократному использованию.

Классификация методов типового проектирования ИС:

1. элементарный метод
2. подсистемный метод
3. системный метод

Классификация типовых ИС, примеры:

4. локальные (1С: бухгалтерия)

5. малые интегрированные системы (Галактика, Компас)

6. средние интегрированные системы (1С: предприятие)

7. крупные интегрированные системы (Oracle application)

Методы конфигурирования

1.Параметрически-ориентированное проектирование. Метод предполагает настройку исходной типовой ИС по параметрам. Значения параметров выбираются в соответствии с особенностями объекта информатизации. Изменяя параметры, можно включать и выключать какие-либо программные модули или влиять на режим их работы.       

2. Встроенные языки программирования. Функциональная настройка компонентов ИС, а также их объединение в законченную конфигурацию выполняются с помощью встроенного языка. В его основу может быть положен, например, упрощенный вариант синтаксиса алгоритмического языка Pascal.

3. Генераторы форм и отчетов. Представляет собой программный компонент, позволяющий дать описание того, как должны выглядеть формы для ввода информации и отчеты для вывода результатов, а также осуществить их автоматическое формирование.

4. Модельно-ориентированное проектирование. С водится к адаптации компонентов типовой ИС в соответствии с моделью проблемной области конкретной организационно-экономической системы. Для этого технология проектирования должна поддерживать как модель типовой ИС, так и модель конкретного предприятия, а также средства поддержания соответствия между ними. Ядром типовой ИС является постоянно развиваемая модель предметной области (предприятия), поддерживаемая в специальной базе метаинформации – репозитории, на основе которого осуществляется конфигурация программного обеспечения. Таким образом, проектирование и адаптация ИС сводятся, прежде всего, к построению модели предметной области и ее периодической корректировке.

Архитектура ЭИС

· структура экономической системы (рисунок),

· объект управления, система управления, ЭИС, информационные потоки,

· типы информационных систем в соответствии с характером обработки информации, их характеристика

· функциональные подсистемы ЭИС — определение

· обеспечивающие подсистемы ЭИС — определение

· краткая характеристика обеспечивающих подсистем, примеры

 

Процесс управления системой можно представить в виде информационного процесса, связывающего внешнюю среду, объект и систему управления. При этом внешняя среда и объект управления информируют систему управления о своем состоянии, система управления анализирует эту информацию, вырабатывает управляющее воздействие на объект управления, отвечает на возмущения внешней среды и при необходимости модифицирует цель и структуру всей системы.

Объект управления – это подсистема материальных элементов экономической деятельности (работники) и хозяйственных процессов (производство, сбыт).

Система управления – это совокупность взаимодействующих структурных подразделений ЭС, осуществляющих функции управления: контроль, планирование, учет, оперативное управление и анализ.

ЭИС – это совокупность организационных, технических, программных и информационных средств, объединенных в единую систему, с целью сбора, обработки, хранения и выдачи необходимой информации, предназначенной для выполнения функций управления.

Информационный Потокиз внешней среды(1) – стандарты, ГОСТы. Информационный поток(2) – отчеты. Информационный поток(3,4) – устав

ЭИС накапливает и перерабатывает поступающую учетную информацию в аналитическую, служащую основой для прогнозирования. В соответствии с характером обработки информации в ЭИС на различных уровнях управления экономической системой (оперативный, тактический, стратегический) выделяют следующие типы информационных систем:

1. Система обработки данных – предназначены для учета и оперативного регулирования хозяйственных операций, подготовки стандартных документов для внешней среды.

2. Информационная система управления – среднесрочное планирование, анализ и организация работ в течении нескольких недель или месяцев. Задачи носят регламентированный характер с периодической повторяемостью по определенному алгоритму. Эти задачи выполняют руководители отделов, они решаются на основе накопленной базы оперативных данных.

3. Система поддержки принятия решения. Задачи имеют стратегическое долгосрочное значение в течение года или нескольких лет. Для задач свойственны недостаточность имеющей информации, слабая формализованность алгоритмов решения. При этом используются базы знаний о правилах и моделях принятия решений.

Функциональная подсистема ЭИС – это комплекс экономических задач с высокой степенью информационных связей между задачами. При этом задача – это некоторый процесс обработки информации с четко определенным множеством входной и выходной информации (начисление заработной платы, оформление заказа на покупку и т.д.). Подсистемы охватывают все виды хозяйственной деятельности предприятия, относятся к оперативному уровню управления ресурсами.

Обеспечивающие подсистемы являются общими для всей ЭИС независимо от конкретных функциональных подсистем, в которых применяются те или иные виды обеспечения.

Состав обеспечивающих подсистем не зависит от выбранной предметной области. В состав обеспечивающих подсистем входят: программное, техническое, информационное, организационное, правовое, математическое, лингвистическое, технологическое обеспечение.

1. От организационного обеспечения зависит успешная реализация целей и функций системы. В состав организационного обеспечения входят: методические материалы, совокупность средств, необходимых для проектирования, техническая документация, «персонал».

2. Правовое обеспечение регламентирует процесс создания и эксплуатации ЭИС и включает совокупность юридических документов: договор

3. Техническое обеспечение – технические средства

4. Математическое обеспечение – совокупность математических моделей и алгоритмов для решения задач и обработки информации с применением вычислительной техники, а так же комплекс средств и методов, позволяющих строить экономико-математические модели

5. Лингвистическое обеспечение – совокупность научно-технических терминов и других языковых средств, используемых в ИС, а так же правил формализации естественного языка.

 

Общая характеристика процесса проектирования ИС

· проектирование ИС — определение

· проект ИС — определение

· методы проектирования ИС, их характеристика

· средства разработки ИС, их характеристика

· экономико-организационные и информационно-технологические принципы проектирования ИС

 

Проектирования ИС – это процесс принятия проектно-конструкторских решений, направленных на получение описания системы (проект ИС), удовлетворяющего требованиям заказчиков.

Проект ИС – это проектно-конструкторская и технологическая документация, в которой представлено описание проектных решений, по созданию и эксплуатации ИС в конкретной программно-технической среде.

Методы проектирования ИС:

1.по степени автоматизации

1)ручное проектирование — проектирование компонентов ИС осуществляется без использования специальных инструментальных программных средств, а программирование на алгоритмических языках

2)компьютерное проектирование — настройка проектных решений на основе использования специальных инструментальных программных средств.

2.по степени использования типовых проектных решений

1) индивидуальное проектирование — все виды проектных работ ориентированны на создание индивидуальных для каждого объекта проектов, которые в максимальной степени отражают все его особенности

2)типовое проектирование - выполняется на основе опыта, полученного при разработке индивидуальных проектов. Связаны со множеством специфических особенностей и различаются по степени охвата функций управления, выполняемым работам и разрабатываемой проектной документации.

3.по степени адаптивности проектных решений

1)реконструкция - адаптация проектных решений выполняется путем перепрограммирования программных модулей

2)параметризация - проектные решения настраиваются в соответствии с изменяемыми параметрами

3)реструктуризация - изменяется модель проблемной области, на основе которой автоматически пере генерируются проектные решения

Средства разработки ИС должны быть: простыми в освоении и применении, технически программно и информационно-совместимыми, охватывать в совокупности все этапы жизненного цикла ИС, экономически целесообразными.

Средства проектирования можно разделить на 2 класса:

1.без использования ЭВМ применяется на всех стадиях и этапах проектирования. Это, как правило, средство организационно-методического обеспечения операций проектирования и в первую очередь различные стандарты. Сюда же относятся единая система классификации и кодирования информации, унифицированная система документации.

2.с использованием ЭВМ могут применяться как на отдельных, так и на всех стадиях жизненного цикла и соответственно поддерживает разработку элементов проекта системы, разделов проекта и проекта в целом.

Экономико-организационные и информационно технические принципы проектирования ИС

Экономико – организационные принципы:

· Принцип эффективности – принцип обеспечения соответствия системы своему назначению

· Принцип стандартизации – соответствие стандартам

· Принцип системного подхода – учет взаимосвязи отдельных элементов систем между собой и с внешней средой

· Принцип интеграции – создание ИС с расширенной функциональностью на основе общей информационной базы

· Принцип новизны задач – задача ранее не решалась

· Принцип декомпозиции ИС – на подсистемы

· Принцип декомпозиции процесса проектирования – на стадии и этапы

· Принцип участия пользователя – особенно на стадии анализа

· Принцип эффективности – себестоимость должна быть ниже рыночной стоимости системы

Информационно – технологические принципы:

· Принцип моделирования – посторенние моделей

· Принцип модульности – модули могут работать как совместно так и самостоятельно

· Принцип адаптивности – система должна легко подстраиваться под новые условия

· Принцип открытости – возможность взаимодействия с другими системами на основе стандартов информационного обмена

· Принцип интеллектуализации – в основе системы должен быть заложен искусственный интеллект (пример – экспертная система)

· Принцип дружественности – система должна быть ориентирована на пользователя не программиста

Технология проектирования ИС. Требования к надежности и эффективности проектных решений.

· технология проектирования ИС — определение

· методология проектирования ИС

· классификация технологий проектирования ИС

· графическая интерпретация технологической операции

· компоненты формального определения технологической операции

· требования к надежности и эффективности проектных решений

 

Технология проектирования ИС – это совокупность методологии и средств проектирования ИС, а также методов и средств организации проектирования. Основу технологии проектирования составляет методология

Методология проектирования – предполагает наличие некоторый концепций, принципов проектирования, реализуемый набором методов проектирования, которые поддерживаются средствами проектирования.

Классификация технологий проектирования

По степени автоматизации: каноническое, индустриальное

Каноническое проектирование – предполагает использование инструментальных средств универсальный компьютерной поддержки и предназначена для создания индивидуальных объектов. Адаптация проектных решений затруднительна и возможна лишь путем перепрограммирования. Используется для небольших локальных ИС не предназначенных для тиражирования.

Технология индустриального проектирования – используют специальную компьютерную поддержку при разработке сложных интегрированных систем. Индустриальное по степени использования типовых проектных решений: типовое (параметрически ориентированное, модельно ориентированное) и автоматизированное (функционально ориентированное, объектно-ориентированное).

Графическая интерпретация технологической операции

<V – Вход, W – Выход, П – Преобразователь, R – Ресурсы, S – Средства>

В качестве компонентов входа и выхода используются множества документов D, параметров Р, программ G, универсальных множеств (универсумов) U. Для любых компонентов входа и выхода должны быть заданы формы их представления

Компоненты формального определения TO

Документ D - это описатель множества взаимосвязанных фактов. С помощью документов описываются объекты материальных информационных потоков, организационной структуры, технических средств, необходимые для проектирования и внедрения ИС.

Параметр Р - это описатель одного факта. Параметр рассматривается как частный случай документа. Выделение параметров из состава документов подчеркивает значимость отдельных фактов в процессе проектирования ИС. Параметры выступают, как правило, в роли ограничений или условий процесса проектирования, например объем финансирования, срок разработки, форма предприятия и т д.

Программа G - частный случай документа, представляющего описание алгоритма решения задачи, которое претерпевает свое изменение по мере изменения жизненного цикла ИС: от спецификации программы до машинного кода.

Универсум U - это конечное и полное множество фактов (документов) одного типа. Это множество альтернатив, выбор из которого конкретного экземпляра определяет характер последующих проектных решений.

Преобразователь П - методика преобразования входа технологической операции в ее выход. Используются ручные, автоматизированные и автоматические методы реализации преобразователей.

Требования к надежности и эффективности проектных решений

Эффективность системы – это степень ее соответствия своему назначению. Различают экономическую и функциональную эффективность.

· Надежность ИС – ИС должны работать двадцать четыре часа в сутки без выходных дней. Надежность системыхарактеризуется потоком отказов и сбоев в работе.

· Отказы – их устранение достигается путем восстановления работоспособности неисправных элементов системы (ремонта) или замены их резервными элементами

· Сбои в работе технических и программных средств приводят к появлению ошибок в выходной информации и увеличивают продолжительность решения задач.