Название: Проектирование экономических информационных систем - Смирнова Г. Н.

Жанр: Информатика

Рейтинг:

Просмотров: 794


2.2 жизненный цикл эис

Потребность в создании ЭИС может обусловливаться либо необходимостью автоматизации или модернизации существую­щих информационных процессов, либо необходимостью корен­ной реорганизации в деятельности предприятия (проведении биз­нес-реинжиниринга). Потребности создания ЭИС указывают, во-первых, для достижения каких именно целей необходимо разработать систему; во-вторых, к какому моменту времени це­лесообразно осуществить разработку; в-третьих, какие затраты необходимо осуществить для проектирования системы.

Проектирование ЭИС - трудоемкий, длительный и динами­ческий процесс. Технологии проектирования, применяемые в настоящее время, предполагают поэтапную разработку системы. Этапы по общности целей могут объединяться в стадии. Сово­купность стадий и этапов, которые проходит ЭИС в своем разви­тии от момента принятия решения о создании системы до момен­та прекращения функционирования системы, называется жизнен­ным циклом ЭИС.

Суть содержания жизненного цикла разработки ЭИС в раз­личных подходах одинакова и сводится к выполнению следую­щих стадий:

Планирование и анализ требований (предпроектная стадия) -системный анализ. Исследование и анализ существующей инфор­мационной системы, определение требований к создаваемой ЭИС, оформление технико-экономического обоснования (ТЭО) и тех­нического задания (ТЗ) на разработку ЭИС.

Проектирование (техническое проектирование, логическое проектирование). Разработка в соответствии со сформулирован­ными требованиями состава автоматизируемых функций(функ­циональная архитектура) и состава обеспечивающих подсистем (системная архитектура), оформление технического проекта ЭИС.

Реализация (рабочее проектирование, физическое проекти­рование, программирование). Разработка и настройка программ, наполнение баз данных, создание рабочих инструкций для пер­сонала, оформление рабочего проекта.

Внедрение (тестирование, опытная эксплуатация). Комплек­сная отладка подсистем ЭИС, обучение персонала, поэтапное вне­дрение ЭИС в эксплуатацию по подразделениям экономического объекта, оформление акта о приемо-сдаточных испытаниях ЭИС.

3*

35

 

5. Эксплуатация ЭИС (сопровождение, модернизация). Сбор рекламаций и статистики о функционировании ЭИС, исправле­ние ошибок и недоработок, оформление требований к модерни­зации ЭИС и ее выполнение (повторение стадий 2 - 5).

Часто второй и третий этапы объединяют в одну стадию, на­зываемую техно-рабочим проектированием или системным син­тезом На рис. 2.2 представлена обобщенная блок-схема жизнен­ного цикла ЭИС. Рассмотрим основное содержание стадий и эта­пов на представленной схеме

Системный анализ. К основным целям процесса относится следующее:

сформулировать потребность в новой ЭИС (идентифициро­вать все недостатки существующей ЭИС);

выбрать направление и определить экономическую целесооб­разность проектирования ЭИС.

Системный анализ ЭИС начинается с описания и анализа фун­кционирования рассматриваемого экономического объекта (си­стемы) в соответствии с требованиями (целями), которые предъяв­ляются к нему (блок 1). В результате этого этапа выявляются ос­новные недостатки существующей ЭИС, на основе которых формулируется потребность в совершенствовании системы управ­ления этим объектом, и ставится задача определения экономи­чески обоснованной необходимости автоматизации определен­ных функций управления (блок 2), то есть создается технико-эко­номическое обоснование проекта После определения этой потребности возникает проблема выбора направлений совершен­ствования объекта на основе выбора программно-технических средств (блок 3). Результаты оформляются в виде технического задания на проект, в котором отражаются технические условия и требования к ЭИС, а также ограничения на ресурсы проектиро­вания. Требования к ЭИС определяются в терминах функций, ре­ализуемых системой, и предоставляемой ею информацией

Системный синтез. Этот процесс предполагает:

разработать функциональную архитектуру ЭИС, которая от­ражает структуру выполняемых функций;

разработать системную архитектуру выбранного варианта ЭИС, то есть состав обеспечивающих подсистем;

выполнить реализацию проекта.

Этап по составлению функциональной архитектуры (ФА), представляющей собой совокупность функциональных подсис­тем и связей между ними (блок 4), является наиболее ответствен­ным с точки зрения качества всей последующей разработки.

Построение системной архитектуры (СА) на основе ФА (блок 5) предполагает выделение элементов и модулей информационно­го, технического, программного обеспечения и других обеспечи­вающих подсистем, определение связей по информации и управ­лению между выделенными элементами и разработку техноло­гии обработки информации.

Этап конструирования (физического проектирования систе­мы) включает разработку инструкций пользователям и программ, создание информационного обеспечения, включая наполнение баз данных (блок 6).

Внедрение разработанного проекта (блоки 7 - 10). Процесс предполагает выполнение следующих этапов: опытное внедрение и промышленное внедрение.

Этап опытного внедрения (блок 7) заключается в проверке работоспособности элементов и модулей проекта, устранении ошибок на уровне элементов и связей между ними.

Этап сдачи в промышленную эксплуатацию (блок 9) заклю­чается в организации проверки проекта на уровне функций и кон­троля соответствия его требованиям, сформулированным на ста­дии системного анализа.

Эксплуатация и сопровождение проекта. На этой стадии (бло­ки 11 и 12) выполняются этапы: эксплуатация проекта системы и модернизация проекта ЭИС.

Рассмотренная схема жизненного цикла ЭИС условно вклю­чает в свой состав только основные процессы, реальный набор которых и их разбиение на этапы и технологические операции в значительной степени зависят от выбираемой технологии проек­тирования, о чем более подробно будет сказано в последующих разделах данной работы.

Важной чертой жизненного цикла ЭИС является его повто­ряемость «системный анализ - разработка - сопровождение -системный анализ». Это соответствует представлению об ЭИС как о развивающейся, динамической системе. При первом выпол­нении стадии «Разработка» создается проект ЭИС, а при повтор­ном выполнении осуществляется модификация проекта для под­держания его в актуальном состоянии.

Другой характерной чертой жизненного цикла является на­личие нескольких циклов внутри схемы:

первый цикл, включающий блоки 1 - 12, - это цикл первичного проектирования ЭИС;

второй цикл (блоки: 7 - 8, 6 - 7) - цикл, который возникает после опытного внедрения, в результате которого выясняют­ся частные ошибки в элементах проекта, исправляемые начи­ная с 6-го блока;

третий цикл (блоки: 9 - 10, 4 - 9) возникает после сдачи в про­мышленную эксплуатацию, когда выявляют ошибки в функ­циональной архитектуре системы, связанные с несоответстви­ем проекта требованиям заказчика, по составу функциональ­ных подсистем, составу задач и связям между ними;

четвертый цикл (блоки: 12,5 -12) возникает в том случае, когда требуется модификация системной архитектуры в связи с не­обходимостью адаптации проекта к новым условиям функ­ционирования системы;

пятый цикл (блоки: 12, 1 - 12 ) возникает, если проект систе­мы совершенно не соответствует требованиям, предъявляе­мым к организационно-экономической системе ввиду того, что осуществляется моральное его старение и требуется пол­ное перепроектирование системы.

Чтобы исключить пятый цикл и максимально уменьшить не­обходимость выполнения третьего и четвертого циклов, необ­ходимо выполнять проектирование ЭИС на всех этапах перво­го, основного цикла разработки ЭИС в соответствии с требова­ниями:

разработка ЭИС должна быть выполнена в строгом соответ­ствии со сформулированными требованиями к создаваемой системе;

требования к ЭИС должны адекватно соответствовать целям и задачам эффективного функционирования экономического объекта;

„ • созданная ЭИС должна соответствовать сформулированным требованиям на момент окончания внедрения, а не на момент начала разработки;

•           внедренная ЭИС должна развиваться и адаптироваться в со­ответствии с постоянно изменяющимися требованиями к ЭИС. С точки зрения реализации перечисленных аспектов в тех­нологиях проектирования ЭИС модели жизненного цикла, опре­деляющие порядок выполнения стадий и этапов, претерпевали существенные изменения. Среди известных моделей жизненного цикла можно выделить следующие модели:

каскадная модель (до 70-х годов) - последовательный переход на следующий этап после завершения предыдущего;

итерационная модель (70 - 80-е годы) - с итерационными воз­вратами на предыдущие этапы после выполнения очередного этапа;

• спиральная модель (80 - 90-е годы) - прототипная модель, пред­полагающая постепенное расширение прототипа ЭИС Каскадная модель. Для этой модели жизненного цикла харак­терна автоматизация отдельных несвязанных задач, не требую­щая выполнения информационной интеграции и совместимости, программного, технического и организационного сопряжения. В рамках решения отдельных задач каскадная модель жизненного цикла по срокам разработки и надежности оправдывала себя. Применение каскадной модели жизненного цикла к большим и сложным проектам вследствие большой длительности процесса проектирования и изменчивости требований за это время приво­дит к их практической нереализуемости.

Итерационная модель. Создание комплексных ЭИС предпо­лагает проведение увязки проектных решений, получаемых при реализации отдельных задач. Подход к проектированию «снизу-вверх» обусловливает необходимость таких итерационных возвра­тов, когда проектные решения по отдельным задачам комплекту­ются в общие системные решения и при этом возникает потреб­ность в пересмотре ранее сформулированных требований. Как правило, вследствие большого числа итераций возникают рассог­ласования в выполненных проектных решениях и документации. Запутанность функциональной и системной архитектуры создан­ной ЭИС, трудность в использовании проектной документации вызывают на стадиях внедрения и эксплуатации сразу необходи­мость перепроектирования всей системы. Длительный жизненный цикл разработки ЭИС заканчивается этапом внедрения, за кото­рым начинается жизненный цикл создания новой ЭИС.

Спиральная модель. Используется подход к организации про­ектирования ЭИС «сверху-вниз», когда сначала определяется со­став функциональных подсистем, а затем постановка отдельных задач. Соответственно сначала разрабатываются такие общесис­темные вопросы, как организация интегрированной базы данных, технология сбора, передачи и накопления информации, а затем технология решения конкретных задач. В рамках комплексов за­дач программирование осуществляется по направлению от голов­ных программных модулей к исполняющим отдельные функции модулям. При этом на первый план выходят вопросы взаимодей­ствия интерфейсов программных модулей между собой и с базой данных, а на второй план - реализация алгоритмов.

В основе спиральной модели жизненного цикла лежит при­менение прототипной технологии или RAD-технологии (rapid application development - технологии быстрой разработки при­ложений) - J. Martin. Rapid Application Development. New York: Macmillan, 1991 Согласно этой технологии ЭИС разрабатывает­ся путем расширения программных прототипов, повторяя путь от детализации требований к детализации программного кода Естественно, что при прототипной технологии сокращается чис­ло итераций и меньше возникает ошибок и несоответствий, ко­торые необходимо исправлять на последующих итерациях, а само проектирование ЭИС осуществляется более быстрыми темпами, упрощается создание проектной документации. Для более точ­ного соответствия проектной документации разработанной ЭИС все большее значение придается ведению общесистемного репо-зитория и использованию CASE-технологий (см. гл. 13).

Жизненный цикл при использовании RAD-технологии пред­полагает активное участие на всех этапах разработки конечных пользователей будущей системы и включает четыре основные стадии информационного инжиниринга:

анализ и планирование информационной стратегии. Пользова­тели вместе со специалистами-разработчиками участвуют в идентификации проблемной области;

проектирование. Пользователи принимают участие в техничес­ком проектировании под руководством специалистов-разра­ботчиков;

конструирование. Специалисты-разработчики проектируют ра­бочую версию ЭИС с использованием языков 4-го поколения,

внедрение. Специалисты-разработчики обучают пользователей работе в среде новой ЭИС.

 

2.3

Формализация технологии проектирования ЭИС

 

Сложность, высокие затраты и трудоемкость процесса про­ектирования ЭИС на протяжении всего жизненного цикла вызы­вают необходимость, с одной стороны, выбора адекватной эко­номическому объекту технологии проектирования, с другой сто­роны, наличия эффективного инструмента управления процессом ее применения. С этой точки зрения возникает потребность в по­строении такой формализованной модели технологии проекти­рования, когда на ее основе можно было бы оценить необходи­мость и возможность применения определенной технологии проектирования с учетом сформулированных требований к ЭИС и выделенных ресурсов на экономическом объекте, а в последу­ющем контролировать ход и результаты проектирования.

Известные методы сетевого планирования и управления про­ектами решают только одну часть поставленной проблемы: от­ражают последовательность технологических операций с времен­ными и трудовыми характеристиками (подробное изложение ме­тодов сетевого планирования и управления проектами см. в главе 16). При этом не раскрывается в полной мере содержательная сторона процесса проектирования, необходимая сначала для по­нимания сущности и оценки эффективности технологии проек­тирования, а затем для использования в качестве инструкцион­ного материала в непосредственной работе проектировщиков.

В наибольшей степени задаче формализации технологии про­ектирования ЭИС соответствует аппарат технологических сетей проектирования, разработанный Э.Н. Хотяшовым и развитый И.Н. Дрогобыцким.

Основой формализации технологии проектироавния ЭИС является формальное определение технологической операции (ТО) проектирования в виде четверки [93]:

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

Графическая интерпретация технологической операции представлена на рис. 2.3. Технологические операции графичес­ки представляются в виде блоков-прямоугольников, внутри ко­торых даются наименование ТО, перечень используемых средств проектирования и ссылки на используемые ресурсы. Входы и выходы ТО представляются идентификаторами внутри кружков, от которых и к которым идут стрелки, указывающие входные и выходные потоки.

Рассмотрим детально компоненты формального определе­ния ТО.

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 в виде твер­дой копии или электронном виде.

Документ D - это описатель множества взаимосвязанных фак­тов. С помощью документов описываются объекты материальных и информационных потоков, организационной структуры, техни­ческих средств, необходимые для проектирования и внедрения ЭИС. Документы определяют или исходные данные проектирова­ния, или конечные результаты проектирования для реализации новой информационной системы, или промежуточные результа­ты, которые используются временно для выполнения последующих ТО. Конечные документы одновременно могут быть и промежу­точными. Конечные документы должны быть оформлены в соот­ветствии со стандартами представления проектной документации.

Параметр Р - это описатель одного факта. В принципе пара­метр рассматривается как частный случай документа. Выделение параметров из состава документов подчеркивает значимость от­дельных фактов в процессе проектирования ЭИС. Параметры выступают, как правило, в роли ограничений или условий про­цесса проектирования, например объем финансирования, срок разработки, форма предприятия и т.д. Параметры могут быть и варьируемыми с позиции анализа влияния их значений на резуль­тат проектирования ЭИС.

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

Универсум U - это конечное и полное множество фактов (до­кументов) одного типа. Обычно с помощью универсума описы­вается множество альтернатив, выбор из которого конкретного экземпляра определяет характер последующих проектных реше­ний. В качестве универсумов могут рассматриваться множества параметризированных описаний технических средств, программ­ных средств (операционных систем, СУБД, ППП и т.д.), техно­логий проектирования и т.д.

Преобразователь П - это некоторая методика или формализо­ванный алгоритм, или машинный алгоритм преобразования вхо­да технологической операции в ее выход. Соответственно исполь­зуются ручные, автоматизированные и автоматические методы реализации преобразователей. Для формализации преобразовате­лей используются математические модели, эвристические прави­ла, блок-схемы, псевдокоды.

Ресурсы R - набор людских, компьютерных, временных и фи­нансовых средств, которые позволяют выполнить технологичес­кую операцию. Причем проектировщики могут быть специалис­тами разной квалификации. Наличие тех или иных ресурсов су­щественно сказывается на характере применяемой технологии проектирования Например, выделение сетевых компьютерных ресурсов позволяет осуществлять коллективную разработку ЭИС различными группами проектировщиков с распараллеливанием выполнения технологических операций.

Средства проектирования S - это специальный вид ресурса, включающий методические и программные средства выполнения технологической операции. Если преобразователь является руч­ным, то средство проектирования представляет методику выпол­нения работы и в описании ТО дается ссылка на соответствующий бумажный или электронный документ. Если преобразователь яв­ляется автоматизированным или автоматическим, в описании ТО указывается ссылка на название и описание программного сред­ства, а также руководство по его эксплуатации, причем для авто­матизированных преобразователей руководство по эксплуатации в большей степени должно быть ориентировано на методику ра­боты проектировщика с помощью данного программного средства.

На основе отдельных технологических операций строится тех­нологическая сеть проектирования (ТСП), под которой понимает­ся взаимосвязанная по входам и выходам последовательность тех­нологических операций проектирования, выполнение которых при­водит к достижению требуемого результата - созданию проекта ЭИС [93 ]. На ТСП технологические операции графически связы­ваются по общим входам и выходам, когда выход одной ТО явля­ется входом другой ТО (рис. 2.4).

Технологические сети проектирования могут строиться с раз­личной степенью детализации. Наиболее детализированная ТСП, в которой каждая технологическая операция является ручной, на­зывается канонической. Каноническая ТСП наиболее пригодна для проектировщиков-исполнителей, для которых ТСП является руко­водством по проектированию ЭИС. Вместе с тем каноническая ТСП всего проекта редко используется в полном объеме, скорее различ­ные категории пргектировишков-исполнителей пользуются отно­сящимися к их компетенции фрагментами канонической сети.

Для укрупнения ТСП применяются технологические операции-агрегаты, которым соответствуют фрагменты канонической ТСП. Например, ТО «Проектирование схемы базы данных» декомпо­зируется на ряд взаимосвязанных ТО: «Нормализация таблиц», «Установление связей», «Отображение в схеме DDL СУБД» и т.д.

Для различных категорий участников и разработчиков про­екта ЭИС требуется различная степень агрегации-детализации ТСП. Наименее детализированная ТСП нужна заказчикам, для которых она представляет набор взаимосвязанных технологичес­ких этапов со входами, соответствующими предоставляемой раз­работчикам информации, и выходами, соответствующими полу­чаемым проектным документам. Для руководителей проектов технологические операции, как правило, соответствуют календар­ным работам с четкими сроками сдачи и документальными ре­зультатами. В принципе для этих категорий пользователей ТСП может быть преобразована в традиционный сетевой график. На этом уровне представления ТСП могут не указываться отдель­ные ресурсы или средства проектирования.

Для взаимодействующих проектировщиков-исполнителей очень важно отражение в ТСП связей по входу-выходу, поскольку для качественного выполнения любой технологической операции необходимо точное выполнение требований по входу, соответству­ющему выходу другой ТО. Для конкретного проектировщика-исполнителя относящаяся к его компетенции технологическая операция-агрегат всегда может быть раскрыта в виде фрагмента канонической сети.

При использовании средства автоматизированного проекти­рования проектировщик-исполнитель может пользоваться техно­логическими операциями-агрегатами, объединяющими фрагмен­ты канонической ТСП. Для таких ТО обязательно задается ссыл­ка на используемое средство проектирования. Причем если средство проектирования является комплексным, то указывают­ся конкретный компонент (функция, модуль, опция и т.д.) или компоненты этого средства.

Вместе с тем в техническом описании средства проектирова­ния полезно иметь ТСП его применения, чтобы понять функцио­нальные возможности этого средства. Так, если ТСП программы автоматизации проектирования схемы базы данных не полнос­тью соответствует требуемой канонической схеме проектирова­ния (например, отсутствует операция нормализации таблиц), то проектировщики либо выберут из универсума другое средство проектирования, либо нормализацию будут выполнять вручную, а отображение в схему DDL - с помощью программы.

Технологические сети проектирования могут иметь вариант­ный характер построения. Например, ТСП проектирования вы­ходных форм отчетов зависит от средства проектирования, вы­бор которого, в свою очередь, определяется сложностью отче­тов. Для правильного выбора средства проектирования из универсума вводится специальная технологическая операция, которая сопоставляет параметры требований (например, число степеней, итоги отчетов, многотабличность формы, многофай-ловость базы данных и др.) с аналогичными параметрами сред­ства проектирования. В зависимости от выбранного средства про­ектирования далее выбирается конкретная ветка ТСП. Например, если в универсуме средств проектирования есть только генера­тор отчетов, работающий с одним файлом, то в технологичес­кую сеть потребуется ввести технологическую операцию проек­тирования выходного файла. Если ни одно из средств проекти­рования не подходит, то проектирование осуществляется в соответствии с канонической сетью проектирования.

 

Вопросы для самопроверки

Что включает в себя технология проектирования ЭИС?

Что такое технологический процесс проектирования ЭИС?

Что такое технологическая операция проектирования ЭИС?

Каковы требования к технологии проектирования ЭИС?

 

Что такое методология проектирования ЭИС?

Что понимается под организацией проектирования ЭИС?

Как классифицируются методы проектирования ЭИС?

Какие признаки характеризуют каноническое проектирова­ние ЭИС?

Какие признаки характеризуют автоматизированное проек­тирование ЭИС?

Какие признаки характеризуют типовое проектирование ЭИС?

Что такое индустриальное проектирование ЭИС?

 

Как классифицируются средства проектирования ЭИС?

Какие стадии входят в жизненный цикл ЭИС?

Чем отличаются системный анализ и системный синтез?

Каковы требования к проектированию ЭИС?

Какие существуют модели жизненного цикла ЭИС?

Как формально определяется технологическая операция про­ектирования?

Как строится технологическая сеть проектирования ЭИС?

 

Раздел

2

КАНОНИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЭИС

 

 


Оцените книгу: 1 2 3 4 5