Лекция 3.2. Проектирование информационных систем.

План

1. Жизненный цикл ИС. Модели жизненного цикла ИС.
2. Основные стадии проектирования автоматизированных информационных систем.

Вопрос 1. Жизненный цикл ИС. Модели жизненного цикла ИС.

 

Необходимость проектирования ИС может обусловливаться разра­боткой и внедрением информационных технологий в организации (построение новой информационной системы) либо при модерниза­ции существующих информационных процессов, либо при реоргани­зации деятельности предприятия (проведении бизнес-реинжиниринга). Потребности проектирования ИС указывают: во-первых, для достиже­ния каких целей необходимо разработать систему; во-вторых, определя­ется, к какому моменту времени целесообразно осуществить разработку; в-третьих, какие затраты необходимо осуществить для проектирова­ния системы.

Проектирование ИС является трудоемким, длительным и динами­ческим процессом. Технологии проектирования, применяемые в со­временных условиях, предполагают поэтапную разработку системы. Этапы по общности целей могут объединяться в стадии. Совокупность стадий и этапов, которые проходит ИС в своем развитии от момента принятия решения о создании системы до момента прекращения функ­ционирования системы, называется жизненным циклом ИС.

Содержание жизненного цикла разработки ИС сводится к выполнению следующих стадий:

1) планирование и анализ требований (предпроектная стадия) —системный анализ. Проводится исследование и анализ существующей информационной системы, определяются требования к создаваемой ИС, формируются технико-экономическое обоснование (ТЭО) и техническое задание (ТЗ) на разработку ИС;

2) проектирование (техническое и логическое проектирование). В соответствии с требованиями формируются состав автоматизируемых функций (функциональная архитектура) и состав обеспечивающих подсистем (системная архитектура), проводится оформление технического проекта ИС;

3) реализация (рабочее и физическое проектирование, кодирование). Разработка и настройка программ, формирование и наполнение баз данных, формулировка рабочих инструкций для персонала, оформление рабочего проекта;

4) внедрение (опытная эксплуатация). Комплексная отладка подсистем ИС, обучение персонала, поэтапное внедрение ИС в эксплуатацию по подразделениям организации, оформление акта о приемо-сдаточных испытаниях ИС;

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

 

Вопрос 2. Основные стадии проектирования автоматизированных информаци­онных систем.

 

Системный анализ. Основными целями этапа являются:

♦ формулировка потребностей в новой ИС (определение всех недостатков существующей ИС);

♦ выбор направления и определение экономической обоснованности проектирования ИС.

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

Этап проектирования предполагает:

♦ проектирование функциональной архитектуры ИС, которая отражает структуру выполняемых функций;

♦ проектирование системной архитектуры И С (состав обеспечивающих подсистем);

♦ реализацию проекта.

Формирование функциональной архитектуры, которая представля­ет собой совокупность функциональных подсистем и связей между ними, является наиболее ответственным и важным этапом с точки зре­ния качества всей последующей разработки И С.

Построение системной архитектуры на основе функциональной предполагает определение элементов и модулей информационного, технического, программного обеспечения и других обеспечивающих подсистем, связей по информации и управлению между выделенны­ми элементами и разработку технологии обработки информации.

Реализация включает разработку программ и инструкций для пользо­вателей, создание информационного обеспечения, включая наполне­ние баз данных. Внедрение разработанного проекта разделяется на опытное и промышленное.

Этап опытного внедрения подразумевает проверку работоспособно­сти элементов и модулей проекта, устранение ошибок на уровне эле­ментов и связей между ними. Этап сдачи в промышленную эксплуата­цию заключается в организации проверки проекта на уровне функций, контроля соответствия его требованиям, сформулированным на ста­дии системного анализа.

Важной особенностью жизненного цикла ИС является его повто­ряемость (цикличность) «системный анализ — разработка — сопро­вождение — системный анализ». Это соответствует представлению об ИС как о развивающейся, динамической системе. При первом выпол­нении стадии «Разработка» создается проект ИС, а при последующих реализациях данной стадии осуществляется модификация проекта для поддержания его в актуальном состоянии.

С точки зрения реализации перечисленных аспектов в технологиях проектирования ИС модели жизненного цикла, определяющие порядок выполнения стадий и этапов, претерпевали существенные изме­нения. Среди известных моделей жизненного цикла можно выделить следующие:

♦ 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 ИС.

В каскадной модели переход на следующий, иерархически нижний этап происходит только после полного завершения работ на текущем этапе (рис. 1).

Достоинство каскадной модели заключается в планировании вре­мени осуществления всех этапов проекта, упорядочении хода кон­струирования.

Недостатки каскадной модели:

♦ реальные проекты часто требуют отклонения от стандартной последовательности шагов (недостаточно гибкая модель);

♦ цикл основан на точной формулировке исходных требований к ПО (реально в начале проекта требования заказчика определены лишь частично);

♦ результаты проекта доступны заказчику только в конце работы.

Рис. 1. Классический жизненный цикл разработки ИС

Итерационная модель. Построение комплексных ИС подразумева­ет согласование проектных решений, получаемых при реализации отдельных задач. Подход к проектированию «снизу вверх» предпола­гает необходимость таких итерационных возвратов, когда проектные решения по отдельным задачам объединяются в общие системные ре­шения, и при этом возникает потребность в пересмотре ранее сформу­лированных требований. Вследствие большого числа итераций возни­кают рассогласования и несоответствия в выполненных проектных решениях и документации.

Спиральная модель — классический пример применения эволюци­онной стратегии конструирования.

Рис. 2. Спиральная модель: 1 — начальный сбор требований и планирование проекта; 2 — та же работа, но на основе рекомендаций заказчика; 3 — анализ риска на основе начальных требований; 4 — анализ риска на основе реакции заказчика; 5 — переход к комплексной системе; 6 — начальный макет системы; 7 — следующий уровень макета; 8 — сконструированная система; 9 — оценивание заказчиком

Как показано на рис. 2, спиральная модель определяет четыре действия, представляемые четырьмя квадрантами спирали:

- планирование — определение целей, вариантов и ограничений;

- анализ риска — анализ вариантов и распознавание (выбор) риска; конструирование — разработка продукта следующего уровня;

- оценивание — оценка заказчиком текущих результатов конструирования.

Интегрирующий аспект спиральной модели очевиден при учете ра­диального измерения спирали. С каждой итерацией по спирали (про­движением от центра к периферии) строятся все более полные вер­сии ПО.

Спиральная модель жизненного цикла ИС реально отображает раз­работку программного обеспечения; позволяет явно учитывать риск на каждом витке эволюции разработки; включает шаг системного под­хода в итерационную структуру разработки; использует моделирова­ние для уменьшения риска и совершенствования программного из­делия.

Недостатками спиральной модели являются:

♦ новизна (отсутствует достаточная статистика эффективности
модели);

♦ повышенные требования к заказчику;

♦ трудности контроля и управления временем разработки.

В основе спиральной модели жизненного цикла лежит применение прототипной технологии или RAD-технологии (rapid application development — технологии быстрой разработки приложений). Основная идея этой технологии заключается в том, что ИС разрабатывается пу­тем расширения программных прототипов, повторяя путь от детали­зации требований к детализации программного кода. При прототипной технологии сокращается число итераций, возникает меньше ошибок и несоответствий, которые необходимо исправлять на последующих итерациях, а само проектирование ИС осуществляется более быстры­ми темпами, упрощается создание проектной документации. Для бо­лее точного соответствия проектной документации разработанной ИС все большее значение придается ведению общесистемного репозитария и использованию CASE-технологий.

RAD-технология обеспечивает экстремально короткий цикл разра­ботки ИС. При полностью определенных требованиях и ограничен­ной проектной области RAD-технология позволяет создать полностью функциональную систему за очень короткое время (60-90 дней). Вы­деляют следующие этапы разработки ИС с использованием RAD-тех­нологии:

1) бизнес-моделирование. Моделируется информационный поток между бизнес-функциями. Определяются ответы на вопросы: Какая информация руководит бизнес-процессом? Какая инфор­мация генерируется? Кто генерирует ее? Где информация применяется? Кто обрабатывает информацию?

2) моделирование данных. Информационный поток отображается в набор объектов данных, которые требуются для поддержки деятельности организации. Определяются характеристики (свойства, атрибуты) каждого объекта, отношения между объектами;

3) моделирование обработки. Определяются преобразования объектов данных, обеспечивающие реализацию бизнес-функций. Создаются описания обработки для добавления, модификации, удаления или нахождения (исправления) объектов данных;

4) генерация приложения. Предполагается использование методов, ориентированных на языки программирования 4-го поколения. Вместо создания ПО с помощью языков программирования 3-го поколения, RAD-процесс работает с повторно используемыми программными компонентами или создает повторно используемые компоненты. Для обеспечения конструирования используются утилиты автоматизации (CASE-средства);

5) тестирование и объединение. Поскольку применяются повторно используемые компоненты, многие программные элементы уже протестированы, что сокращает время тестирования (хотя все новые элементы должны быть протестированы).

Применение RAD имеет и свои недостатки, и ограничения:

♦ большие проекты в RAD требуют существенных людских ресурсов (необходимо создать достаточное количество групп);

♦ RAD применима только для приложений, которые можно разделять на отдельные модули и в которых производительность не является критической величиной;

♦ RAD неприменима в условиях высоких технических рисков.

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: