1

42. Технологии проектирования информационных систем

Технология проектирования ИС – совокупность методов и средств проектирования ИС, а также организации и управления, внедрения и модернизации проекта. ИС.

Организация проектирования ИС предполагает использование определенной совокупности методов проектирования.

Методы проектирования принято классифицировать по различным признакам:

1) По степени автоматизации разработки проектных решений:

1.2) Методы автоматизированного проектирования

2.1) Методы оригинального (индивидуального) проектирования

3) По степени адаптивности проектных решений

3.1) Методы реконструкции – адаптация проектных решений выполняется путем изменения соответствующих компонентов готовой системы.

3.2) Методы параметризации – изменение проектных решений в соответствии с новыми параметрами объекта проектирования

3.3) Методы реструктуризации – изменение проектных решений в связи с изменением модели ПО.

Проектирование ИС предполагает использование различных средств проектирования как на традиционных так и на машинных носителях, в их числе:

- нормативно-правовые документы (стандарты, руководящие документы)

- системы классификации и кодирования информации

- методики анализа и принятия проектных решений

- программные средства (общие и специальные программные средства)

Сочетание различных методов и средств проектирования обуславливает выделение 2-х классов технологии проектирования:

1) Каноническое проектирование – соответствующее определенному канону, правилу.

2.1) Автоматизированная технология проектирования

2.2.1) Типовая параметрически-ориентированная технология

2.2.2) Типовая модельно-оринтированная технология.

Класс и подкласс технологии проектирования	Методы проектирования АИС
Класс и подкласс технологии проектирования	По степени автоматизации проектных решений	По степени типизации проектных решений	По степени адаптивности проектных решений
Каноническое проектирование	Ручное проектирование	Оригинальное проектирование	Реконструкция
Индустриальное типовое проектирование	Ручное проектирование; автоматизированное проектирование	Типовое проектирование	Параметризация; реструктуризация модели (конфигурации АИС)
Индустриальное автоматизированное проектирование	Автоматизированное проектирование	Оригинальное проектирование; типовое проектирование	Реструктуризация модели (генерация АИС)

Выбор технологии проектирования осуществляется с учетом следующих требований:

1. возможность обеспечения соответствия создаваемого с помощью конкретной технологии проекта требованиям заказчика;

2. способность выбираемой технологии обеспечивать минимальные трудовые и стоимостные затраты на проектирование и сопровождение проекта;

3. создание условий для повышения производительности труда проектировщика;

4. обеспечение надежности процесса проектирования и эксплуатации проекта;

Для конкретных классов технологии проектирования свойственно применение соответствующих средств проектирования информационных систем. Так, использование технологии канонического проектирования предполагает применение различных средств на традиционных носителях, в том числе нормативно-правовых документов (положений о структурном подразделении, должностных инструкций и т. п.), нормативно-технических документов (стандартов, руководящих документов и т. п.), систем классификации и кодирования информации, систем документации, моделей входных и выходных потоков информации и методик их анализа и др. При автоматизированном проектировании наряду с вышеназванными средствами могут быть использованы разнообразные программные средства, которые подразделяют на четыре группы: операционные средства (алгоритмические языки, макрогенераторы, генераторы программ типовых операций обработки данных, утилиты, библиотеки стандартных подпрограмм и классов объектов и др.); прикладные программные средства общего назначения (СУБД, текстовые и графические редакторы, табличные процессоры, методо-ориентированные пакеты прикладных программ, оболочки экспертных систем, интегрированные пакеты прикладных программ); функциональные средства проектирования (функциональные пакеты прикладных программ, типовые проекты и проектные решения); средства автоматизации проектирования (CASE-средства).

Параметрически-ориентированное проектирование ИС

При таком подходе ППП рассматривается как «черный ящик».

Информационный поток (ИП) – исходные данные, которые обрабатываются и необходимы для получения результата.

Блок функционирования – обрабатывает исходные данные и формулирует результаты работы пакета.

Графически блок функционирования представляется деревом программных модулей, которые автоматизируют обработку данных.

Параметрический поток – информация, необходимая для настройки пакета на конкретные условия функционирования.

Блок обработки параметров - совокупность модулей по интерпретации значений параметров.

Блок адаптации – взаимодействует с блоком функционирования и может добавлять модули или модифицировать их.

Параметрически-ориентированное проектирование дает возможность более быстрого и гибкого внедрения ИС.

- психологические и организационные трудности внедрения ППП;

- высокая стоимость внедрения ППП и обучения персонала;

- отсутствие глобальной модели объекта управления, что ведет к затратам по согласованию различных ППП в рамках ИС.

Модельно – ориентированное проектирование ИС

Суть сводится к адаптации компонентов типовой ИС в соответствии с моделью проблемной области конкретной системы.

Ядро типовой ИС – постоянно развивающаяся модель проблемной области поддерживаемая в специальной базе метаинформации – репозитории, на основе которого осуществляется конфигуриация программного обеспечения.

Для моделирования проблемной области используется программный инструментарий (Business Engineering Workbench – BEW, BAAN Enterprise Modeler).

Достоинство применения – накапливание опыта проектирования ИС.

Типовые модели описывают конфигурации ИС для определенной области или готового производства.

Модель предприятия (проблемной области) строится путем привязки фрагментов типовой модели в соответствии со специальными особенностями предприятия.

В базовых моделях большое значение имеет задание бизнес-правил, с помощью них определяются бизнес-процессы, определяется конфигурация ИС, осуществляется проверка корректности совместного применения.

Типовые модели описывают конфигурации ИС для определенных областей или типов производства.

Модель предприятия строится путем привязки фрагментов типовой модели в соответствии со специфическими особенностями предприятия. Построенная модель хранится в репозитории и при необходимости может быть откорректирована.

CASE-технология проектирования информационных систем

CASE – это акроним Computer-Aided System / Software Engineering, объединяющий методы автоматизации самого процесса проектирования информационных систем. CASE средства поддерживают или автоматизируют работы на всех этапах жизненного цикла системы.

Целью CASE-технологии является ускорение процесса создания систем и повышение их качества.

CASE-средства не обязательно дают немедленный эффект, он может быть получен только спустя какое-то время.

Реальные затраты на внедрение обычно намного превышают затраты на их приобретение.

1) Высокий уровень технологической поддержки процессов разработки и сопровождения ПО;

2) Положительное воздействие на такие факторы как: производительность, качество продукции, соблюдение стандартов, документирование.

3) Уровень отдачи от инвестиций в CASE-средства.

Преимущества CASE-средств по сравнению с традиционным ПО:

- улучшение качества разработки приложения за счет средств автоматического контроля и генерации;

- возможность повторного использования компонентов разработки;

- освобождение разработчиков от рутинной работы по документированию проекта, т.к. при этом используется встроенный документатор;

- возможность конечной разработки ИС в режиме реального времени.

Программа, как конечный продукт проектирования, содержит не только идеи программиста, но также и идеи системного аналитика и требования пользователей. Все это может быть использовано в новой системе. При этом следует учитывать, что старые программы были написаны без соблюдения стандартов и извлекаемая в таких случаях информация формулируется в физических терминах (например в адресах переменных).

Репозиторий (энциклопедия, словарь данных) является ядром системы и представляет собой специализированную базу данных, на основе которой выполняется синхронизация всех описаний (диаграмм) и координация усилий всех разработчиков. Репозиторий содержит информацию об объектах проектируемой ИС и взаимосвязях между ними:

− проектировщики и их права доступа к различным компонентам системы;

− диаграммы, отражающие организационные, функциональные, информационные, технологические и другие аспекты системы;

Графический редактор диаграмм позволяет создавать различные описания системы в виде рисунков и может выполнять следующие операции:

− создавать элементы диаграмм и взаимосвязи между ними;

− задавать описания связей между элементами диаграмм;

− редактировать элементы диаграмм, их взаимосвязи и описания.

Верификатор диаграмм контролирует правильность диаграмм и синхронизирует диаграммы между собой.

Документатор проекта документирует проект в виде различных отчетов. Отчеты могут строиться по нескольким признакам, например, по времени, автору, элементам диаграмм, диаграмме или проекту в целом.

Администратор проекта автоматизирует выполнение следующих административных функций:

− назначения и изменения прав доступа к элементам проекта;

Сервис выполняет функции архивации данных, восстановления данных и создания нового репозитория.

Основные возможности CASE-средства определяются набором моделей, который поддерживает графический редактор диаграмм.

Модели, применяемые на стадии конструирования, образуют метафору проектирования или подход к проектированию. Выделяют три подхода к проектированию:

− Функционально-ориентированное проектирование, которое использует структурные методы для построения функциональной, информационной и других моделей информационной системы.

− Объектно-ориентированное проектирование предлагает набор объектных моделей для описания предметной области. Для этого применяется специальный язык UML (Unified Modeling Language).

− Модельно–ориентированное проектирование основано на настройке и доработке типовой конфигурации информационной системы в среде специализированных инструментальных систем, таких как R/3, BAAN, 1С:Предприятие.

RAD-технологии прототипного создания приложений.

Rapid Application Development (RAD) – методы быстрой разработки программ.

1) Для применения сложных расчетных программ, ОС или др. систем, требующих наличия большого объема уникального кода.

2) Для построения приложений в которых отсутствует ярко выраженная интерфейсная часть.

3) Для построения приложения, от которых зависит безопасность людей.

2) Необязательность полного завершения работ на каждом из этапов ЖЦ;

3) Обязательное вовлечение пользователей в процесс разработки ИС;

5) Применение средств управления конфигурацией, которое облегчает внесение изменений в проект и сопровождение готовой системы.

6) Необходимое использование генераторов кода;

7) Использование прототипов, позволяющих полнее выяснить и удовлетворить потребности конечного пользователя;

8) Тестирование и разработка проекта, осуществляемые одновременно с разработкой;

9) Ведение разработкой немногочисленной хорошо управляемой командой профессионалов;

10) Грамотное руководство разрабатываемой системой, четкое планирование и контроль выполнения работ.