Тема 2. Проектирование информационных систем в экономике
Принципы проектирования
Понятие открытой системы
Понятие жизненного цикла ИС
Этапы проектирования
Методы проектирования ИС
CASE – средства
Способы (подходы) проектирования ИС
Постановка задачи
1. Проектирование – процесс разработки технической документации, связанный с организацией системы получения и преобразования исходной информации в результативную, т.е. с организацией автоматизированной информационной технологии.
Документ, полученный в результате проектирования – проект.
Успешная работа ИЭС в первую очередь определяется качеством проектирования, именно при проектировании создается система, способная функционировать при постоянном ее совершенствовании.
Проектирование и функционирование ИС основывается на положении многих наук, но в первую очередь – общая теория систем и системного проектирования, к-е должны обеспечить надежность эксплуатации и экономичность как при проектировании, так и при использовании системы.
Принципы:
Принцип системности или системный подход (общенаучный принцип; суть в том, что каждое явление рассматривается во взаимодействии с другими. Системный подход сосредотачивает внимание на объекте в целом, а не на его частях.)
Основные этапы формирования системы:
- определение цели
- определение требований к системе
- определение функциональных подсистем, их структуры и задач в общей системе управления
- выявление и анализ связи между подсистемами
- установление порядка функционирования и развития всей системы в целом
Принцип непрерывного развития (предусматривает, что при создании ИС должна быть заложена возможность быстрой и без больших затрат перестройки, изменения, наращивание ИС при изменении и развитии объекта, т.е. организации. Нельзя закладывать в программу какие-то конкретные значения, задача должна предусматривать обработку многих однообразных объектов.)
Принцип совместимости (предполагает возможность взаимодействия ИС разл уровней и видов в процессе их совместного функционирования.)
Принцип стандартизации и унификации (предполагает использование типовых, унифицированных и стандартных решений при создании и развитии ЭИС (типовых программных продуктов, унифицированной документации, техники). Использование данного принципа позволяет экономить время, трудовые и материальные ресурсы на создание ИС. НЕ применимый для нас принцип)
Принцип эффективности (рациональное соотношение между затратами на создание и эксплуатацию и эффектом от функционирования создаваемой системы)
Принцип интеграции (объединение в единый технологический процесс процедур сбора, передачи, накопления, хранения информации и процедур формирования управленческий решений)
Принцип первого руководителя (при организации проекта контроль за ходом работ должен быть оставлен за первым руководителем предприятия)
2. Выбор технологий и стандартов при разработке системы решение, определяющее успех применения системы, возможности реинжиниринга, срок службы, переход впоследствии на новые более прогрессивные технологии.
Реинжиниринг - это перестройка (перепроектирование) деловых процессов для достижения радикального, скачкообразного улучшения деятельности фирмы. Это - комплексное изменение действующих бизнес процедур и перепланирование операций, направленное на кардинальное снижение затрат, повышение качества продукции и более полное удовлетворение запросов потребителей. Определяющее значение при разработке информационной системы имеет выбор технологий и стандартов применяемых при решении задач. От правильности выбора будет зависеть успех применения системы, возможности реинжиниринга, срок службы, переход впоследствии на новые более прогрессивные технологии.
Открытыми называются системы, которые могут развиваться за счет технических и/ или программных средств, созданных на основе технологии, удовлетворяющих требованиям международных стандартов. Главное преимущество открытых систем в том, что они обеспечивают интероперабельность технических и программных средств различных производителей, то есть совместное их использование в едином проекте.
Следование стандартам позволяет обеспечить интероперабельность как системных компонентов, так и различных взаимодействующих систем, межплатформенную совместимость программного обеспечения, приложений и данных в технологиях баз данных и т.д.]
Открытость – это не только техническая категория, она определяет процесс стандартизации аппаратных и программных архитектур, но и позволяет переносить продукцию большого числа независимых поставщиков на альтернативные средства – позволяет усиливать конкуренцию.
Существуют стандарты на операционные системы, языки программирования, сетевые протоколы и т.д. Примером открытой системы может служитьIntel фирмы IBM или компьютер, совместимый с ним.
Стандарты открытых систем важны для пользователей. Они являются фактором надежности вложения инвестиций, поскольку в случае краха одной из фирм-поставщиков остается огромный рынок совместимых программно-аппаратных средств, выпускаемых альтернативными поставщиками.
Открытые технологии имеют и отрицательные стороны. Всякая стандартизация означает консерватизм, т.к. замедляет изменение, и на новые продукты обычно нет стандартов, т.к. на разработку стандарта необходимо время. Использовать нестандартизированные средства или нет должен решать менеджмент предприятия, в этом есть и риск и выгода. Альтернативы стандартизации нет, так что задача разработчиков систем - найти компромисс между консерватизмом стандартов и прогрессом.
Для создания стандарта необходимо создать формализованное описание аппаратных или программных компонентов, способов их функционирования, взаимодействия с другими компонентами, условий эксплуатации, ограничений и особых характеристик. Стандарты принимаются после всестороннего обсуждения всеми заинтересованными сторонами и при достижении согласия.
Для реальных систем полной открытости не бывает, даже если они называются открытыми, описывается лишь часть, поддерживающая внешний интерфейс. Пример: Linex, Internet.
Например, открытость семейства операционных систем Unix заключается, кроме всего прочего, в наличии стандартизованного программного интерфейса между ядром и приложениями, что позволяет легко переносить приложения из среды одной версии Unix в среду другой версии. Чем больше открытых стандартов при разработке системы, тем более открытой она является.
Ярким примером открытой системы является международная сеть Internet. Эта сеть развивалась в полном соответствии с требованиями, предъявляемыми к открытым системам. В разработке ее стандартов принимали участие тысячи специалистов-пользователей этой сети из различных университетов, научных организаций и фирм-производителей вычислительной аппаратуры и программного обеспечения, работающих в разных странах. Само название стандартов, определяющих работу сети Internet - Request For Comments (RFC), что можно перевести как «запрос на комментарии», - показывает гласный и открытый характер принимаемых стандартов. В результате сеть Internet сумела объединить в себе самое разнообразное оборудование и программное обеспечение огромного числа сетей, разбросанных по всему миру.
Квалифицированные разработчики ИС ориентируются на стандарты открытых систем.
3. Жизненный цикл – непрерывный процесс, который начинается с момента принятия решения о необходимости его создания и заканчивается в момент его полного изъятия из эксплуатации.
Модель жизненного цикла ИС — структура, определяющая последовательность выполнения и взаимосвязи процессов, действий и задач на протяжении жизненного цикла.
Модель жизненного цикла зависит от специфики, масштаба и сложности проекта и специфики условий, в которых система создается и функционирует.
Наибольшее распространение получили следующие модели ЖЦ: каскадная, спиральная и итерационная.
Каскадная модель предполагает последовательное выполнение всех этапов проекта в строго фиксированном порядке. Переход на следующий этап означает полное завершение работ на предыдущем этапе.
Требования к проекту определяются на начальной стадии разработки, документируются и фиксируются на все время разработки проекта. Каждая стадия завершается выпуском полного комплекта документации, достаточной для того, чтобы разработка могла быть продолжена другой командой разработчиков.
Положительные стороны применения каскадного подхода заключаются в следующем:
на каждом этапе формируется законченный набор проектной документации, отвечающий критериям полноты и согласованности;
выполняемые в логичной последовательности этапы работ позволяют планировать сроки завершения всех работ и затраты.
Каскадный подход хорошо использовать для небольших задач, в которых можно достаточно точно и полно сформулировать все требования, однако реальный процесс создания информационных систем сложно уложить в такую простую схему и почти всегда возникает потребность в возврате на предыдущий этап, уточнении и пересмотре ранее принятых решений.
Основным недостатком каскадного подхода является существенное запаздывание с получением результатов. Согласование результатов происходит только в определенных точках, они не меняются и пользователь не может внести вовремя свои замечания. Замечания могут быть внесены только после завершения какого-либо этапа.
Если требования изложены неточно или неполно, то получается система, которая не удовлетворяет требованиям заказчика. Сам объект изменяется и к моменту получения результата программа может устареть.
Для преодоления перечисленных проблем была предложена спиральная модель ЖЦ, делающая упор на начальные этапы ЖЦ: анализ и проектирование.
На этих этапах реализуемость технических решений проверяется путем создания прототипов. Прототип — фрагмент программы, реализующий отдельные функции и внешние интерфейсы. Процесс состоит из многих итераций, на каждой итерации создается новая версия и на ней уточняются цели и характеристики проекта, оценивается качество полученных результатов и планируются работы следующей итерации.
Таким образом, углубляются и последовательно конкретизируются детали проекта, и в результате выбирается обоснованный вариант, который доводится до реализации. Неполное завершение работ на каждом этапе позволяет переходить на следующий этап, до полного завершения работы на текущем этапе. При таком подходе недостающую работу можно будет выполнить на следующей итерации.
Главная задача при использовании спиральной моделей ЖЦ - как можно быстрее показать пользователям системы работоспособный продукт, тем самым, активизируя процесс уточнения и дополнения требований.
Основная проблема спирального цикла - определение момента перехода на следующий этап. Для ее решения необходимо ввести временные ограничения на каждый из этапов жизненного цикла. Переход осуществляется в соответствии с планом, даже если не вся запланированная работа закончена.
План составляется на основе статистических данных, полученных в предыдущих проектах, и личного опыта разработчиков; можно подойти к этому научно: обработать статистику.
Итерационная модель – сближение каскадной и спиральной модели – их рациональное сочетание. Встречается в большинстве современных технологий.
4. Документами, регламентирующими процесс создания ИС, являются международные стандарты и отечественные ГОСТы. Основной ГОСТ Р 9001-2001(Система менеджмента качества. Требования)
Каждая ИС в процессе проектирования и функционирования проходит четыре стадии ЖЦ:
предпроектную,
проектирования (технический проект, рабочий проект),
внедрения,
эксплуатацию.
Предпроектная стадия состоит из 2х этапов: определение стратегии и анализ.
Определение стратегии предполагает обследование системы, в результате должна получиться оценка объема проекта, его целей и задач..
Цель - получить как можно более полную информацию о объекте (полное и однозначное понимание требований заказчика). Как правило, информация о системе может быть получена в результате бесед или семинаров с руководством, экспертами и пользователями.
На этапе определения стратегии изучаются суть данного бизнеса, перспективы его развития и требования к системе.
По завершении стадии определения стратегии специалисты формируют варианты подходов и приблизительно рассчитывают затраты на техническое обеспечение, закупаемое программное обеспечение и разработку нового программного обеспечения (что и является целью проекта).
Результатом данного этапа является документ (техническое задание), к-й подписывают обе стороны, где указано:
что получит заказчик, если согласится финансировать;
срок готовности продукта (график выполнения работ);
сколько это будет стоить (для крупных проектов должен быть составлен график финансирования на разных этапах работ);
время окупаемости проекта;
ожидаемый экономический эффект (если его удается оценить).
В документе обязательно должны быть описаны:
ограничения, риски, критические факторы, влияющие на успешность проекта, например время реакции системы на запрос является заданным ограничением, а не желательным фактором;
технические и программные ресурсы системы, архитектура системы, внешние условия ее функционирования, состав людей и работ, которые обеспечивают бесперебойное функционирование системы;
описание выполняемых системой функций;
что не будет реализовано в рамках проекта.
Выполненная на данном этапе работа позволяет ответить на вопрос, стоит ли продолжать данный проект и какие требования заказчика могут быть удовлетворены при тех или иных условиях. Может оказаться, что проект продолжать не имеет смысла, например из-за того, что те или иные требования не могут быть удовлетворены по каким-то объективным причинам. Если принимается решение о продолжении проекта, то для проведения следующего этапа анализа уже имеются представление об объеме проекта и смете затрат.
Стадия анализа. Этап анализа предполагает подробное исследование бизнес-процессов (функций, определенных на этапе выбора стратегии) и информации, необходимой для их осуществления. На этом этапе создается информационная модель, а на следующем за ним этапе проектирования — модель данных.
На основании материалов обследования создаются две вида моделей деятельности организации:
модели «AS-IS» («как есть)», отражающую существующее положение дел в организации и позволяющую понять, как функционирует организация, а также выявить узкие места и сформулировать предложения по улучшению работы;
модели «TO-BE» («как должно быть»), описывающую новые технологии работы предприятия.
Существуют два варианта перехода от модель «AS-IS» к модели «TO-BE»:
постепенный переход через усовершенствование существующих технологий;
реинжениренг - перестройка бизнес-процессов для достижения радикального скачкообразного улучшения деятельности организации: это комплексное изменение действующих процедур, перепланировка всех операций и направлено это изменение на кардинальное снижение затрат, повышение качества продукции, более полное удовлетворение запросов и потребностей пользователей.
Вся информация о системе, собранная на этапе определения стратегии, формализуется и уточняется на этапе анализа. Особое внимание следует уделить полноте переданной информации, анализу информации на предмет отсутствия противоречий, а также поиску неиспользуемой или дублирующейся информации.
Этап проектирования. Технический проект
На этом этапе создается собственно проект ИС на бумаге, выбираются и обосновываются проектные решения по каждому из основных компонентов (техническом, программном, информационном обеспечении и т.д.). В основе проекта модель «TO-BE».
В рамках технического проекта определяется архитектура системы:
количество, размещение и взаимосвязь автоматизированных рабочих мест (АРМ);
интерфейсов к ним;
согласование функций и технических требований к АРМам;
установление информационных потоков между основными компонентами, связей между ними и внешними объектами.
Большое внимание уделяется проектированию информационного обеспечения. Разрабатываются структуры баз данных и методы контроля и защиты информации. Создаются справочники и классификаторы. Детально описываются технические компоненты системы. Важной работой на данном этапе является разработка постановки задач.
Этап проектирования. Рабочий проект
Разработка и отладка программ;
Корректировка структур баз данных;
Разработка должностных инструкций по заполнению документов, по разработке программ, по работе с БД;
заполнение базы информацией;
Построение процедур обработки информации;
Интеграция автоматизированных рабочих мест в систему.
Стадия внедрения. Делится на 2 этапа: подготовка к внедрению системы и ввод в эксплуатацию.
Подготовка к внедрению: установка компьютеров, сети, программного обеспечения на компьютеры, комплексная отладка подсистем ЭИС, обучение персонала, загрузка баз данных;
Эксплуатация ИС. Опытная эксплуатация должна пройти минимум 3 расчета, чтобы считать, что задача внедрена. На стадии передачи в эксплуатацию разработанное программное обеспечение передается пользователям. При эксплуатации разработанной системы в реальных условиях часто возникают различного рода проблемы, которые требуют дополнительных работ по внесению коррективов в разработанный продукт. Это связано, как правило, с обнаружением ошибок и недоработок.
Возможность доработок заложена в самом определении ЖЦ. В качестве дополнительной гарантии разработчики предполагают дополнительные услуги по сопровождению ПО в процессе функционирования.
5. Существует 2 подхода к осуществлению проектирования:
проектирование силами программистов, находящихся на самом предприятии;
разработкой проекта занимается специализированная фирма, имеющая опыт работы в создании, продаже и сопровождении программных продуктов в конкретной предметной области (банковских автоматизированных систем, автоматизированных систем страхования, фондовой или торговой бирж и т.д.).
Причины, которые толкают предприятия на разработку собственными силами:
низкая стоимость таких разработок (по сравнению с покупными продуктами);
собственная разработка максимальная отражает бизнес - процессы данного предприятия или банка, сложившиеся технологии управления;
более коротки сроки создания программ;
возможность быстрого изменения системы, с изменением правил игры на рынке.
Вместе с тем при собственной разработке необходимо решить целый комплекс сложных организационно-технических задач, которые позволили бы избежать ошибочных решений:
необходимо правильно выбрать архитектуру систему, ОС, профессиональную СУБД;
создание современного программного обеспечение предполагает использование современных средств;
применение эффективных организационно-технических средств по управлению проектом и контролю версий ИС;
освоение новых технологий, позволяющих разрабатывать ИС, с использование современных возможностей мобильной связи и Интернет;
создание полноценного комплекта документации, с последующей его корректировкой при изменении программ.
Метод проектирования — способ создания проекта системы, поддерживаемый определёнными средствами проектирования.
Методы проектирования ЭИС можно классифицировать:
По степени автоматизации:
ручного проектирования , при котором проектирование компонентов ИС осуществляется без использования специальных инструментальных программных средств, а программирование — на алгоритмических языках;
компьютерного проектирования , которое производит генерацию или настройку проектных решений на основе использования специальных инструментальных программных средств.
Смешанное проектирование – часть работ производится в ручную, а для остальной части предусмотрен специальный программный инструментарий.
По степени использования проектных решений:
оригинального (индивидуального) проектирования, когда проектные решения разрабатываются «с нуля»;
типового проектирования - создание проекта из готовых типовых проектных решений
Типовое проектное решение (ТПР) - комплект технической документации, содержащий проектные решения, включая ПО. ТПР предназначены для многократного применения в процессе разработки, внедрения и функционирования ИС с целью уменьшения трудоемкости разработки, сроков и затрат на создание ИС.
ТПР ИС разрабатывают для однородных объектов управления, для которых их создание является экономически целесообразным. ТПР является результатом работы по типизации, заключающейся в приведении к единообразию наиболее рациональных индивидуальных (нетиповых) проектных решений, объединяемых областью применяемости и общими требованиями к ним.
При использовании ТПР проводиться его экспертизу с целью оценки научно-технического уровня, удовлетворения информационных потребностей объекта управления; соответствия требованиям действующих стандартов, результатов его применения в проектах конкретных системах.
Примеры пакетов прикладных программ (ППП) созданных на основе ТПР.
для бухучета «1С-бухгалтерия», «Бэст», «Инфо- Бухгалтер»;
справочное и информационное обеспечение «Гарант», «Консультант»;
«Экономический анализ и прогноз деятельности фирмы, организации» (производитель фирма ИНЕК);
«Финансовый анализ предприятия» фирма Инфософт.
Многопользовательская сетевая система «Галактика» решает задачи планирования, оперативного управления, бухгалтерского учета, контроля и анализа. Программный комплекс решает задачи: финансовое планирование, бюджетирование, календарно – сетевое планирование, планирование маркетинговых компаний, техническая подготовка и планирование производства.
Существует подход, когда разработка постановок всех задач проводится индивидуально, а для решения этих задач выбирается подходящий пакет, который позволяет получить практически любое решение. Это делается для крупных и богатых предприятий и используются западные пакеты: SAP, ORACLE.
Актуальным стал метод проектирования ИС предприятия, при котором предполагается формирование единого информационного процесса путем подбора нескольких пакетов различных производителей и, который в наибольшей степени соответствует бизнес стратегии предприятия.
При таком подходе (подход mix-and-match «сочетай и подбирай» или «смешай и подгони») информационные технологии оказывается максимально приближенной к бизнес технологиям конкретного предприятия. Проще становятся привязка программных средств и внедрение ИС.
В последнее время многие предприятия предпочитают покупать готовые пакеты и технологии и при необходимости добавлять собственные программные модули. И разработчики ИС стали выходить на рынок с базовыми ИТ- платформами, которые дорабатываются по требованиям заказчиков. При этом клиентам предоставляются консультации, помогающие сократить сроки внедрения и повысить квалификацию персонала