Презентация на тему Проектирование информационных систем

ИС.
Понятия и структура проекта ИС.
Жизненный цикл ПО

ИС. Стадии жизненного цикла ПО ИС.
Модели жизненного цикла ПО ИС.
Методы и средства проектирования ИС.
Стандарты проектирования. Каноническое проектирование.
Стадии и этапы процесса проектирования ИС.
Цели и задачи предпроектной стадии создания ИС.
Техническое задание на создание ИС.
Состав работ на стадии технического и рабочего проектирования.
Состав работ на стадии ввода в действие ИС, эксплуатации и сопровождения.
Состав проектной документации на ИС.
Бизнес-модель. Модели деятельности организации "как есть" и "как должно быть".
Состав, содержание и принципы организации информационного обеспечения ИС.
Внемашинное информационное обеспечение.
Классификация информации. Состав и содержание операций проектирования классификаторов.
Понятия и основные требования к системе кодирования информации.
Внутримашинное информационное обеспечение.

предпосылки типизации. Объекты типизации.
Методы типового проектирования. Технологии параметрически-ориентированного

и модельно-ориентированного проектирования.
Типовое проектное решение (ТПР). Классы и структура ТПР.
Моделирование как методологическая основа современных методов разработки информационных систем
Использование CASE-технологий. Функционально-ориентированный подход.
Использование CASE-технологий. Объектно-ориентированный подход.
Функциональная методика IDEF. Принципы построения модели IDEF0. Диаграммы IDEF0.
CASE-средство BPWin. Диаграммы потоков данных Data Flow Diagramm
Основные принципы объектного проектирования ИС
Объектно-ориентированный анализ. Определение классов и объектов
Характерные черты языка моделирования UML
Общая структура языка UML.Диаграммы UML
Объектно-ориентированное CASE средство Rational Software Architect
Принципы разработки программных систем в Rational Software Architect
Технология быстрого проектирования ЭИС (RAD- технология).
Экстремальное программирование.

не претерпели сильных изменений, формулировки стали более точными и

лаконичными, исключающими неоднозначность понятий. Наиболее полные определения представлены в Федеральных законах Российской Федерации и стандартах.
Информация – «сведения (сообщения, данные) независимо от формы их представления».
Информационные технологии – «процессы, методы поиска, сбора, хранения, обработки, предоставления, распространения информации и способы осуществления таких процессов и методов».
Информационная система – «совокупность содержащейся в базах данных информации и обеспечивающих ее обработку информационных технологий и технических средств».
Проектирование информационных систем – это упорядоченная совокупность методологий и средств создания или модернизации информационных систем.
Управление информационными системами – «применение методов управления процессами планирования, анализа, дизайна, создания, внедрения и эксплуатации информационной системы организации для достижения ее целей».

во времени, начиная от замысла и кончая списанием».
Модель жизненного

цикла – «структурная основа процессов и действий, относящиеся к жизненному циклу, которая служит в качестве общей ссылки для установления связей и взаимопонимания сторон».
Архитектура информационных систем – это концепция, определяющая модель, структуру, выполняемые функции и взаимосвязь компонентов информационной системы.
Бизнес-процесс – это цепочка взаимосвязанных действий, направленных на создание товарной продукции или услуги.
Регламент бизнес-процесса – это четко определенный порядок выполнения бизнес-процесса, определяющий состав и действия участников.
Модель данных – это система организации данных и управления ими.
Методология проектирования информационных систем – это совокупность принципов проектирования (моделирования), выраженная в определенной концепции.

систем.
Типовое проектное решение (ТПР) – это многократно используемое проектное

решение.
Нотации – это определенные способы представления элементов информационной системы.
Реинжиниринг бизнес-процессов – это фундаментальная реорганизация бизнес-процессов с целью повышения их эффективности.
Системный подход – процесс рассмотрения любой системы в качестве совокупности взаимосвязанных элементов.
Процессный подход – представление любой системы в качестве совокупности процессов.
Функциональный подход – предусматривает четкое закрепление за каждой структурной единицей набора функций.
Техническое задание – документ, используемый заказчиком в качестве средства для описания и определения задач, выполняемых при реализации договора.

управления зародилась в 1950-х - 1960-х годах и к

концу века приобрела вполне законченные формы.
На первом этапе основным подходом в проектировании ИС был метод "снизу-вверх", когда система создавалась как набор приложений, наиболее важных в данный момент для поддержки деятельности предприятия. Основной целью этих проектов было не создание тиражируемых продуктов, а обслуживание текущих потребностей конкретного учреждения. В рамках "лоскутной автоматизации" достаточно хорошо обеспечивается поддержка отдельных функций, но практически полностью отсутствует стратегия развития комплексной системы автоматизации, а объединение функциональных подсистем превращается в самостоятельную и достаточно сложную проблему.

автоматизации деятельности различных учреждений и предприятий. Системы начали проектироваться

"сверху-вниз", в предположении, что одна программа должна удовлетворять потребности многих пользователей. Однако и такой подход не позволил гибко адаптировать систему к специфике деятельности конкретного предприятия: требовались серьезные доработки системы. Затраты на внедрение системы с учетом конкретных требований заказчика обычно значительно превышали запланированные показатели.

построения информационных систем.
Цель такой методологии заключается в регламентации

процесса проектирования ИС и обеспечении управления этим процессом с тем, чтобы гарантировать выполнение требований как к самой ИС, так и к характеристикам процесса разработки. Основными задачами, решению которых должна способствовать методология проектирования корпоративных ИС, являются следующие:
обеспечивать создание корпоративных ИС, отвечающих целям и задачам организации;
гарантировать создание системы с заданным качеством в заданные сроки и в рамках установленного бюджета проекта;
поддерживать удобную дисциплину сопровождения, модификации и наращивания системы;
обеспечивать преемственность разработки, т.е. использование в разрабатываемой ИС существующей информационной инфраструктуры организации.
Внедрение методологии должно приводить к снижению сложности процесса создания ИС за счет полного и точного описания этого процесса, а также применения современных методов и технологий создания ИС на всем жизненном цикле ИС - от замысла до реализации

которые будут реализованы в базе данных;
проектирование программ, экранных

форм, отчетов, которые будут обеспечивать выполнение запросов пользователей к данным;
учет конкретной среды или технологии, а именно: топологии сети, конфигурации аппаратных средств, используемой архитектуры (файл-сервер или клиент-сервер), параллельной обработки, распределенной обработки данных и т.п.

создания ИС представляет собой процесс построения и последовательного преобразования

ряда согласованных моделей на всех этапах жизненного цикла (ЖЦ) ИС. На каждом этапе ЖЦ создаются специфичные для него модели - организации, требований к ИС, проекта ИС, требований к приложениям и т.д.
Процесс создания ИС делится на ряд этапов (стадий), ограниченных некоторыми временными рамками и заканчивающихся выпуском конкретного продукта (моделей, программных продуктов, документации и пр.). Обычно выделяют следующие этапы создания ИС:
формирование требований к системе,
проектирование,
реализация,
тестирование,
ввод в действие, эксплуатация и сопровождение.

протекающих в организации и реализующих ее цели и задачи.

Модель организации, описанная в терминах бизнес-процессов и бизнес-функций, позволяет сформулировать основные требования к ИС. Множество моделей описания требований к ИС затем преобразуется в систему моделей, описывающих концептуальный проект ИС. Формируются модели архитектуры ИС, требований к программному обеспечению (ПО) и информационному обеспечению (ИО). Затем формируется архитектура ПО и ИО, выделяются корпоративные БД и отдельные приложения, формируются модели требований к приложениям и проводится их разработка, тестирование и интеграция.

Построение логической и физической моделей данных является основной частью

проектирования базы данных. Полученная в процессе анализа информационная модель сначала преобразуется в логическую, а затем в физическую модель данных.
Параллельно с проектированием схемы базы данных выполняется проектирование процессов, чтобы получить спецификации (описания) всех модулей ИС. Главная цель проектирования процессов заключается в отображении функций, полученных на этапе анализа, в модули информационной системы.
Кроме того, на этапе проектирования осуществляется также разработка архитектуры ИС, включающая в себя выбор платформы (платформ) и операционной системы (операционных систем).

установка технических средств, разработка эксплуатационной документации.
Этап тестирования включает тест

внутренней приемки продукта, показывающий уровень его качества, и приемо-сдаточные испытания. В первую группу входят тесты функциональности и тесты надежности системы. Второй тест предусматривает показ информационной системы заказчику и должен содержать группу тестов, моделирующих реальные бизнес-процессы, чтобы показать соответствие реализации требованиям заказчика.
Необходимость контролировать процесс создания ИС, гарантировать достижение целей разработки и соблюдение различных ограничений (бюджетных, временных и пр.) привело к широкому использованию в этой сфере методов и средств программной инженерии: структурного анализа, объектно-ориентированного моделирования, CASE-систем.

описывает процесс создания и сопровождения систем в виде жизненного

цикла (ЖЦ) ИС, представляя его как некоторую последовательность стадий и выполняемых на них процессов. Для каждого этапа определяются состав и последовательность выполняемых работ, получаемые результаты, методы и средства, необходимые для выполнения работ, роли и ответственность участников и т.д. Такое формальное описание ЖЦ ИС позволяет спланировать и организовать процесс коллективной разработки и обеспечить управление этим процессом.
Модель жизненного цикла отражает различные состояния системы, начиная с момента возникновения необходимости в данной ИС и заканчивая моментом ее полного выхода из употребления.
Модель жизненного цикла - структура, содержащая описание процессов, действий и задач, которые осуществляются в ходе разработки, функционирования и сопровождения программного продукта в течение всей жизни системы, от определения требований до завершения ее использования.

этапов проекта в строго фиксированном порядке. Переход на следующий

этап означает полное завершение работ на предыдущем этапе.

Рис. 1.  Каскадная модель ЖЦ ИС

ИС ведется итерациями с циклами обратной связи между этапами.

Межэтапные корректировки позволяют учитывать реально существующее взаимовлияние результатов разработки на различных этапах; время жизни каждого из этапов растягивается на весь период разработки.

Рис. 2. Поэтапная модель с промежуточным контролем

выполняется создание очередной версии продукта, уточняются требования проекта, определяется

его качество и планируются работы следующего витка. Особое внимание уделяется начальным этапам разработки - анализу и проектированию, где реализуемость тех или иных технических решений проверяется и обосновывается посредством создания прототипов.

Рис. 3. Спиральная модель ЖЦ ИС

жизненного цикла:
каскадная модель (1970-1985 гг.);
спиральная модель (после 1986

г.).
Каскадный подход мог быть использован при построении относительно простых ИС, когда в самом начале разработки можно достаточно точно и полно сформулировать все требования к системе. Основным недостатком этого подхода является то, что реальный процесс создания системы никогда полностью не укладывается в такую жесткую схему, постоянно возникает потребность в возврате к предыдущим этапам и уточнении или пересмотре ранее принятых решений.

проблем. На этапах анализа и проектирования реализуемость технических решений

и степень удовлетворения потребностей заказчика проверяется путем создания прототипов. Каждый виток спирали соответствует созданию работоспособного фрагмента или версии системы. Это позволяет уточнить требования, цели и характеристики проекта, определить качество разработки, спланировать работы следующего витка спирали.

объема работ, которые представляются в виде процессов ЖЦ.
Процесс

определяется как совокупность взаимосвязанных действий, преобразующих входные данные в выходные.
Описание каждого процесса включает в себя перечень решаемых задач, исходных данных и результатов.

ПО, а также процессы разработки. Среди наиболее известных стандартов

можно выделить следующие:
ГОСТ 34.601-90 - распространяется на автоматизированные системы и устанавливает стадии и этапы их создания, соответствует каскадной модели жизненного цикла.
ISO/IEC 12207:1995 - стандарт на процессы и организацию жизненного цикла. Стандарт не содержит описания фаз, стадий и этапов проекта ИС.
ISO/IEC 15288:2002. Стандарт применим для широкого класса систем; его основное предназначение - поддержка создания компьютеризированных систем.
Custom Development Method - методика Oracle по разработке прикладных информационных систем с применением Oracle. Применяется для классической модели ЖЦ (предусмотрены все работы/задачи и этапы), а также для технологий "быстрой разработки", рекомендуемых в случае малых проектов.

на основе спиральной модели ЖЦ на базе методологии UML.

Microsoft Solution Framework (MSF) так же является итерационной, предполагает использование объектно-ориентированного моделирования. MSF в сравнении с RUP в большей степени ориентирована на разработку программных систем бизнес-приложений.
Extreme Programming (XP). Экстремальное программирование. В основе методологии лежит командная работа, эффективная коммуникация между заказчиком и исполнителем в течение всего проекта по разработке ИС, а разработка ведется с использованием последовательно дорабатываемых прототипов.

использование главным образом каскадной модели жизненного цикла ИС. Стадии

и этапы работы описаны в стандарте ГОСТ 34.601-90.
Стадия 1. Формирование требований к ИС
обследование объекта и обоснование необходимости создания ИС;
формирование требований пользователей к ИС;
оформление отчета о выполненной работе и тактико-технического задания на разработку.
Стадия 2. Разработка концепции ИС
изучение объекта автоматизации;
проведение необходимых научно-исследовательских работ;
разработка вариантов концепции ИС, удовлетворяющих требованиям пользователей;
оформление отчета и утверждение концепции.
Стадия 3. Техническое задание
разработка и утверждение технического задания на создание ИС.

системе и ее частям;
разработка эскизной документации на ИС

и ее части.
Стадия 5. Технический проект
разработка проектных решений по системе и ее частям;
разработка документации на ИС и ее части;
разработка и оформление документации на поставку комплектующих изделий;
Стадия 6. Рабочая документация (рабочий проект)
разработка рабочей документации на ИС и ее части;
разработка и адаптация программ.
Стадия 7. Ввод в действие.
подготовка объекта автоматизации;
подготовка персонала;
комплектация ИС поставляемыми изделиями (программными и техническими средствами);
строительно-монтажные и пусконаладочные работы;
проведение предварительных испытаний; опытной эксплуатации и приемочных испытаний.
Стадия 8. Сопровождение ИС
выполнение работ в соответствии с гарантийными обязательствами. 

организационной структуры предприятия, его деятельности и существующей системы обработки

информации. Материалы, полученные в результате обследования, используются для:
обоснования разработки и поэтапного внедрения систем;
составления технического задания на разработку систем;
разработки технического и рабочего проектов систем.
На этапе обследования определяется стратегия внедрения ИС, дается детальный анализ деятельности организации.
Основная задача этапа обследования - оценка реального объема проекта, его целей и задач на основе выявленных функций и информационных потребностей объекта автоматизации, основных требований заказчика.

выполнения работ, оценочную стоимость проекта, время окупаемости проекта, ожидаемый

экономический эффект.
По результатам обследования формируется техническое задание на информационную систему, где устанавливается перечень задач управления, решение которых целесообразно автоматизировать, и очередность их разработки. Техническое задание определяет цели, требования и основные исходные данные, необходимые для разработки автоматизированной системы управления.

технический проект ИС. Технический проект системы - это техническая

документация, содержащая общесистемные проектные решения, информационное обеспечение системы, постановки задач автоматизации, а также оценку экономической эффективности автоматизированной системы управления и перечень мероприятий по подготовке объекта к внедрению.
На стадии рабочего проектирования осуществляется создание программного продукта и разработка всей сопровождающей документации. Документация должна содержать все необходимые и достаточные сведения для обеспечения выполнения работ по вводу ИС в действие и ее эксплуатации, а также для поддержания уровня эксплуатационных характеристик (качества) системы. Разработанная документация должна быть соответствующим образом оформлена, согласована и утверждена.

опытная эксплуатация и приемочные.
Предварительные испытания проводят для определения

работоспособности системы и решения вопроса о возможности ее приемки в опытную эксплуатацию.
Опытную эксплуатацию системы проводят с целью определения фактических значений количественных и качественных характеристик системы и готовности персонала к работе в условиях ее функционирования, а также определения фактической эффективности и корректировки, при необходимости, документации. Приемочные испытания проводят для определения соответствия системы техническому заданию, оценки качества опытной эксплуатации и решения вопроса о возможности приемки системы в промышленную эксплуатацию.

определить как совокупность единой системы классификации, унифицированной системы документации

и информационной базы.
Информационное обеспечение ИС является средством для решения следующих задач:
однозначного и экономичного представления информации в системе;
организации процедур анализа и обработки информации с учетом характера связей между объектами;
организации эффективного взаимодействия пользователей при использовании информации в управлении деятельностью объекта автоматизации.
Информационное обеспечение ИС включает два комплекса: внемашинное информационное обеспечение (классификаторы технико-экономической информации, документы, методические инструктивные материалы) и внутримашинное информационное обеспечение (макеты/экранные формы для ввода первичных данных в ЭВМ или вывода результатной информации, структуры информационной базы: входных, выходных файлов, базы данных).

обработку на ЭВМ и передачу по каналам связи технико-экономической

информации, ее необходимо представить в цифровом виде. С этой целью ее нужно сначала упорядочить (классифицировать), а затем формализовать (закодировать) с использованием классификатора.
Классификация – это разделение множества объектов на подмножества в соответствии с выделенными признаками подобия или различия в соответствии с принятыми методами. Совокупность правил распределения объектов множества на подмножества называется системой классификации.
Свойство или характеристика объекта классификации, которое позволяет установить его сходство или различие с другими объектами классификации, называется признаком классификации. Например, признак «состав и технология обработки материала» позволяет разделить все металлы на несколько групп (на подмножества): «черные металлы», цветные металлы и т. д.. Множество или подмножество, объединяющее часть объектов классификации по одному или нескольким признакам, носит название классификационной группировки.
Классификатор — это документ, описывающий распределение объектов по группам, включая наименования объектов, наименования классификационной группировки и их кодовые обозначения.

общегосударственные (общесистемные), отраслевые и локальные классификаторы.
Международные классификаторы обязательны для

передачи информации между организациями разных стран мирового сообщества.
Общегосударственные (общесистемные) классификаторы обязательны для организации процессов передачи и обработки информации между экономическими системами государственного уровня внутри страны. Отраслевые классификаторы используют для обработки информации и передачи ее между организациями внутри отрасли.
Локальные классификаторы используют в пределах отдельных предприятий.
В настоящее время чаще всего применяются два типа систем классификации: иерархическая и многоаспектная.

множества объектов на подчиненные, зависимые классификационные группировки». Получаемая на

основе этого процесса классификационная схема имеет иерархическую структуру. В ней первоначальный объем классифицируемых объектов разбивается на подмножества по какому-либо признаку и детализируется на каждой следующей ступени классификации.

параллельно несколько независимых признаков (аспектов) в качестве основания классификации.

Существуют два типа многоаспектных систем: фасетная и дескрипторная.
Под фасетным методом классификации понимается «параллельное разделение множества объектов на независимые классификационные группировки». При этом методе классификации заранее жесткой классификационной схемы и конечных группировок не создается. Разрабатывается лишь система таблиц признаков объектов классификации, называемых фасетами. При необходимости создания классификационной группировки для решения конкретной задачи осуществляется выборка необходимых признаков из фасетов и их объединение в определенной последовательности.

метода классификации. Это снижает влияние недостатков методов классификации и

расширяет возможность использования классификаторов в информационном обеспечении управления.
 Для поиска показателей и документов по набору содержательных признаков используется информационный язык дескрипторного типа, которой характеризуется совокупностью терминов (дескрипторов) и набором отношений между терминами. Для того чтобы обеспечить точность и однозначность поиска с помощью дескрипторного языка, необходимо предварительно определить все постоянные отношения между терминами: родовидовые, отношения синонимии, омонимии и полисемии, а также ассоциативные отношения.
Все выделенные отношения явно описываются в словаре понятий — тезаурусе, который разрабатывается для ведения индексирования документов, показателей и информационных запросов.
 

ИС является система документации, применяемая в процессе управления экономическим

объектом.
Система документации — это совокупность взаимосвязанных форм документов, регулярно используемых в процессе управления экономическим объектом.
Существующие системы документации, характерные для неавтоматизированных ИС, отличаются большим количеством разных типов форм документов, большим объемом потоков документов, дублированием информации в документах и работ по их обработке и, как следствие, низкой достоверностью получаемых результатов. Для того чтобы упростить систему документации, используют следующие два подхода:
проведение унификации и стандартизации документов;
введение безбумажной технологии, основанной на использовании электронных документов и новых информационных технологий их обработки.
Унификация документов выполняется путем введения единых форм документов.

комплекс взаимосвязанных документов, который отвечает единым правилам и требованиям

и содержит информацию, необходимую для управления некоторым экономическим объектом.
По уровням управления, они делятся на межотраслевые системы документации, отраслевые и системы документации локального уровня, т. е. обязательные для использования в рамках предприятий или организаций.

(экранные формы) для ввода первичных данных в ЭВМ или

вывода результатной информации, и структуры информационной базы: входных, выходных файлов, базы данных.
 Электронные формы документов подразумевают использование электронной (безбумажная) технологии работы. Создание форм электронных документов требует использования специального программного обеспечения, которое предусмотрено в большинстве программ автоматизации проектирования электронных документов.
Проектирование форм электронных документов включает в себя выполнение следующих шагов:
создание структуры ЭД — подготовка внешнего вида с помощью графических средств проектирования;

будут заполняться поля. Поля могут быть заполнены вручную или

посредством выбора значений из какого-либо списка, меню, базы данных;
определения перечня макетов экранных форм — по каждой задаче проектировщик анализирует «постановку» каждой задачи, в которой приводятся перечни используемых входных документов с оперативной и постоянной информацией и документов с результатной информацией;
определение содержания макетов — выполняется на основе анализа состава реквизитов первичных документов с постоянной и оперативной информацией и результатных документов.
Работа заканчивается программированием разработанных макетов экранных форм и их апробацией.

информационного обеспечения является информационная база.
Информационная база (ИБ) —

это совокупность данных, организованная определенным способом и хранимая в памяти вычислительной системы в виде файлов, с помощью которых удовлетворяются информационные потребности управленческих процессов и решаемых задач.
Все файлы ИБ можно классифицировать по следующим признакам:
по этапам обработки (входные, базовые, промежуточные, результатные);
по типу носителя (на промежуточных носителях — гибких магнитных дисках и магнитных лентах и на основных носителях — жестких магнитных дисках, магнитооптических дисках и др.);
по составу информации (файлы с оперативной информацией и файлы с постоянной информацией);
по назначению (по типу функциональных подсистем);
по типу логической организации (файлы с линейной и иерархической структурой записи, реляционные, табличные);
по способу физической организации (файлы с последовательным, индексным и прямым способом доступа).

данных или обновления базовых файлов.
Файлы с результатной информацией предназначаются

для вывода ее на печать или передачи по каналам связи и не подлежат долговременному хранению.
К числу базовых файлов, хранящихся в информационной базе, относят основные, рабочие, промежуточные, служебные и архивные файлы.

поддерживаемых функциональными пакетами прикладных программ, и интегрированная база данных,

основывающаяся на использовании универсальных программных средств загрузки, хранения, поиска и ведения данных, т.е. системы управления базами данных (СУБД).
Локальные файлы вследствие специализации структуры данных под задачи обеспечивают, как правило, более быстрое время обработки данных. Однако недостатки организации локальных файлов, связанные с большим дублированием данных в информационной системе и, как следствие, несогласованностью данных в разных приложениях, , перекрывают указанные преимущества. Поэтому организация локальных файлов может применяться только в специализированных приложениях, требующих очень высокой скорости реакции при импорте необходимых данных.

совокупность взаимосвязанных, хранящихся вместе данных при такой минимальной избыточности,

которая допускает их использование оптимальным образом для множества приложений.
Централизация управления данными с помощью СУБД обеспечивает совместимость этих данных, уменьшение синтаксической и семантической избыточности, соответствие данных реальному состоянию объекта, разделение хранения данных между пользователями и возможность подключения новых пользователей.