Аналитическая часть. 
Разработка информационной системы автоматизации бизнес-процессов проектной фирмы "Уралтрубопроводстройпроект"

Методы проектирования информационных систем.

Для создания информационной системы, в достаточной степени отвечающей целям и задачам организации нужна специальная методология. Необходимость наличия определенной методологии заключается в том, что во-первых, она поможет сформировать требования к ИС, отвечающие целям и задачам организации, и во-вторых, спроектировать и разработать систему, отвечающую этим требованиям, с учетом их изменений в процессе разработки. Данная методология должна обеспечить наименьший уровень сложности процесса разработки и создания ИС за счет формализованного, полного описания этого процесса и применения современных методов и технологий создания ИС на всем жизненном циклеот идеи до реализации. Наличие такой методологии является решающим фактором успеха при создании ИС.

Методы проектирования подразумевают использования определенных программных и аппаратных средств, составляющих инструментальные средства программирования информационных систем. Методы можно классифицировать по различным признакам. Так, методы различаются по:

1. степени использования средств автоматизации:

a. ручное (традиционное проектирование);

b. методы автоматизированного проектирования (CASE-технология);

2. степени типизации проектных решений:

a. методы оригинального проектирования;

b. метлы типового проектирования;

3. степени адаптивности проектных решений к предполагаемым изменениям:

a. методы реконструкции — адаптация проектных решений выполняется путем изменения соответствующих компонентов готовой системы;

b. методы параметризации — изменение проектных решений в соответствии с новыми параметрами объекта проектирования;

c. методы реструктуризации — изменение проектных решений в связи с изменением модели программного обеспечения.

Отдельное внимание стоит уделить методу автоматизированного проектирования с использованием CASE-технологий. Термин CASE (Computer Aided System Engineering) в настоящее время охватывает не только процесс автоматизации разработки программного обеспечения, но и процесс разработки сложных автоматизированных ИС в целом. За последнюю декаду появился класс программно-технологических CASE-средств, реализующих CASE-технологию создания и сопровождения автоматизированных ИС. В 70-х и 80-х гг. при разработке информационных систем стала широко применятся структурная методология анализа, которая предоставляла разработчикам строгие формализованные методы описания системы и принимаемых технических решений, а также основанная на применении наглядной графической техники для описания различного рода моделей. Наглядность и строгость средств структурного анализа позволяла участвовать в разработке системы с самого начала как разработчика так и будущим пользователям данной системы, обсуждать и закреплять понимание основных технических (проектных) решений.

Перечислены факторы способствовали появлению специальных программных средств — CASE-средств, реализующих CASE-технологию создания и поддержки автоматизированных ИС.

Термином CASE-средства обозначают программные средства, поддерживающие процессы создания и сопровождения автоматизированных ИС, включая анализ и формулировку требований, проектирование прикладного ПО и баз данных, генерацию программного кода, а также другие процессы.

В свою очередь термин CASEтехнология подразумевает под собой методологию проектирования ИС и набор инструментальных средств, позволяющих в наглядной форме моделировать предметную область, анализировать эту модель на всех этапах разработки и сопровождения ИС и разрабатывать приложения в соответствии с информационными потребностями пользователей.

Основная цель использования CASE-технологии заключается в максимальной автоматизации стадий анализа проектирования систем с целью построения формальных и непротиворечивых систем. Также другая цель CASE-технологии заключается в вынесении части деятельности из стадии кодирования в стадию проектирования.

Также в состав классических методологий проектирования входят методы:

• · «снизу-вверх» — данный метод подразумевает автоматизирование важных с точки зрения руководства рабочие места, в то время как общая картина «автоматизированного предприятия» просматривается плохо, особенно в перспективе;
• · «сверху-вниз» — метод основан на автоматизировании не конкретных рабочих мест, а информационных потоках в предположении, что одна программа должна удовлетворять потребности всех пользователей;
• · принципы «дуализма» и многокомпетентности — метод, который является сбалансированным сочетанием двух предыдущих, а также обеспечивает применения поэтапного внедрения системы: установка новых или реконструкция существующих компонентов системы, затем проработка межкомпонентных связей.

Подходы к проектированию информационных систем.

Помимо определенной методологии при проектировании также следует придерживаться конкретного подхода. На сегодняшний день существует два наиболее известных подхода к проектированию ИС: структурный и объектно-ориентированный.

Структурный подход к анализу и проектирования использует иерархические структуры для моделирования объекта исследования и опирается на структурную организацию предприятия.

В основе структурного проектирования лежит алгоритмическая декомпозиция, в которой особое внимание уделяется порядку происходящих событий. Технология деятельности описывается через технологии работы структурных подразделений, а взаимодействие структурных подразделений — через модель верхнего уровня.

Структурный подход предназначен, в основном, для построения функциональных моделей и моделей данных разного уровня.

Следует отметить, что привязка данного подхода к организационной структуре является недостатком подхода: тот факт, что организационная структура очень быстро меняется, влечет необходимость постоянно вносить изменение в проект системы, а это достаточно трудоемкий и длительный процесс.

В свою очередь, в основе объектно-ориентированного подхода лежит определение и выделение агентов, которые являются либо субъектами действия, либо объектами. При данном подходе к декомпозиции каждый объект обладает своим собственным поведением, и каждый из них представляет собой модель некоторого объекта реального мира.

Важным достоинством объектно-ориентированного подхода является более тесная связь между разрабатываемыми моделями и исходным кодом программ.

Следует отметить, что при создании объектно-ориентированных систем часть моделей системы может быть разработана с помощью методологий структурного подхода. Иным вариантом одновременного применения двух подходов является использование блок-схем вместо диаграмм деятельности. Ввиду их схожего назначения и совпадения по основному набору элементов, но более развитой системы обозначений и семантики, блок-схемы выглядят более привлекательным инструментом при описании алгоритмов работы системы и ее отдельных элементов.

Структурный и объектно-ориентированный подходы по своей сути являются ортогональными. Вследствие этого для проектирования сложной системы стоит выбрать один из них, либо применить их последовательно.

Разработка программ и автоматизированных систем (АС) — это продолжительная и сложная деятельность, в которую вовлечены разные участники (подразделения организации, начальники, специалисты и т. д.). В процессе проектирования есть вероятность недопонимания и двусмысленности при обозначении требований, задач и их трактовке. Для того, чтобы избежать этого, а также четко разграничить зоны ответственности участников проектирования ИС, применяются стандарты, одним из них является комплекс стандартов ГОСТ 34.

В содержание составляющих ГОСТ 34 стандартов входят следующие:

• · ГОСТ 34.003−90. «Автоматизированные системы. Термины и определения»;
• · ГОСТ 34.10−01. «Криптографическая защита информации. Процессы формирования и проверки электронной цифровой подписи»;
• · ГОСТ 34.11−94. «Криптографическая защита информации. Функция хэширования»;
• · ГОСТ 34.201−89. «Виды, комплектность и обозначение документов при создании автоматизированных систем»;
• · ГОСТ 34.320−96. «Концепции и терминология для концептуальной схемы и информационной базы»;
• · ГОСТ 34.321−96. «Эталонная модель управления данными»;
• · ГОСТ 34.601−90. «Автоматизированные системы. Стадии создания» ;
• · ГОСТ 34.602−89. «Техническое задание на создание автоматизированной системы»;
• · ГОСТ 34.603−92. «Виды испытаний автоматизированных систем»;
• · Руководящий документ РД 50−34.698−90 «Автоматизированные системы. Требования к содержанию документов».

В рамках данного исследования наиболее интересны для рассмотрения стандарты ГОСТ 34.003−90 «Автоматизированные системы. Термины и определения» и ГОСТ 34.601−90 «Автоматизированные системы. Стадии создания». Первый из них «устанавливает термины и определения основных понятий области автоматизированных систем и распространяется на АС, используемые в различных сферах деятельности (управление, исследования, проектирование т.п. включая их сочетание), содержанием которых является переработка информации». В рамках данной работы использовалась понятия из следующих разделов стандарта: «Автоматизированные системы. Общие понятия», «Основные компоненты автоматизированных систем», «Создание и функционирование автоматизированных систем», «Документация на автоматизированную систему», «Системы автоматизированного проектирования».

Также использовался стандарт ГОСТ 34.601−90, который «устанавливает стадии и этапы создания АС». Поскольку данный стандарт приводит стадии и этапы создания системы в общем случае, то он позволяет корректировать этапы работ в зависимости от специфики проектируемой ИС и условий ее создания, возможно параллельное выполнение этапов и добавление новых этапов. Данная работа предполагает следующие стадии и этапы работ:

1. Стадия «Формирование требований к АС»;

a. Обследование объекта и формирование необходимости создания АС;

b. Формирования требований пользователя к АС;

c. Оформление отчета о выполненной работе;

2. Стадия «Разработка концепции АС»;

a. Изучение объекта;

b. Разработка вариантов концепции АС, удовлетворяющего требованиям пользователя;

3. Стадия «Технорабочий проект»;

a. Разработка проектных решений по системе и ее частям;

b. Разработка документации на АС и ее части;

4. Стадия «Ввод в действие»;

a. Комплектация АС поставляемыми элементами (программно-техническими комплексами, информационными изделиями);

b. Пусконаладочные работы;

c. Проведение предварительных испытаний;

d. Проведение опытной эксплуатации.

Таким образом для настоящего проекта ИС было выделено 4 стадии из 8 стадий стандарта, в которых определены соответствующие этапы работ.

В главе был проведен обзор литературы по теме проектирования информационных систем. В ходе обзора были рассмотрены и описаны основные методологии и подходы к проектированию информационных систем, обозначены их достоинства и недостатки. Также в первой главе описаны метод сбора данных, основанный на использовании стандартов ГОСТ серии 34. Описаны основные моменты стандарта, необходимые для разработки информационной системы автоматизации бизнес-процессов ПФ «УТПСП».