20) Методология и технология разработки ис;
Методология создания информационных систем заключается в организации процесса построения информационной системы и обеспечении управления этим процессом для того, чтобы гарантировать выполнение требований, как к самой системе, так и к характеристикам процесса разработки.
Основными задачами, решение которых должна обеспечивать методология создания корпоративных информационных систем (с помощью соответствующего набора инструментальных средств), являются следующие:
- обеспечение создания информационных систем, отвечающих целям и задачам предприятия и соответствующих предъявляемым к ним требованиям по автоматизации деловых процессов;
- гарантия создания системы с заданными параметрами в течение заданного времени в рамках оговоренного заранее бюджета;
- простота сопровождения, модификации и расширения системы с целью обеспечения ее соответствия изменяющимся условиям работы предприятия;
- обеспечение создания корпоративных информационных систем, отвечающих требованиям открытости, переносимости и масштабируемости;
- возможность использования в создаваемой системе разработанных ранее и применяемых на предприятии средств информационных технологий (программного обеспечения, баз данных, средств вычислительной техники, телекоммуникаций).
- заданной последовательности выполнения технологических операций проектирования;
- критериев и правил, используемых для оценки результатов выполнения технологических операций;
- графических и текстовых средств (нотаций), используемых для описания проектируемой системы.
- данными, полученными на предыдущей операции (или исходными данными), представленными в стандартном виде;
- методическими материалами, инструкциями, нормативами и стандартами;
- программными и техническими средствами;
- исполнителями.
- поддерживать полный жизненный цикл информационной системы;
- обеспечивать гарантированное достижение целей разработки системы с заданным качеством и в установленное время;
- обеспечивать возможность разделения крупных проектов на ряд подсистем — декомпозицию проекта на составные части, разрабатываемые группами исполнителей ограниченной численности, с последующей интеграцией составных частей;
- технология должна обеспечивать возможность ведения работ по проектированию отдельных подсистем небольшими группами (3-7 человек). Это обусловлено принципами управляемости коллектива и повышения производительности за счет минимизации числа внешних связей;
- обеспечивать минимальное время получения работоспособной системы;
- предусматривать возможность управления конфигурацией проекта, ведения версий проекта и его составляющих, возможность автоматического выпуска проектной документации и синхронизацию ее версий с версиями проекта;
- обеспечивать независимость выполняемых проектных решений от средств реализации системы — системы управления базами данных, операционной системы, языка и системы программирования.
6. Технология создания информационных систем (ис)
Рассмотрим основные этапы проектирования ИС (без учета деления на стадии проектирования по ГОСТу):
1) описание бизнес-логики предметной области;
2) проектирование архитектуры ИС;
3) непосредственное создание;
При выборе средств и методик проектирования необходимо учитывать следующее:
— ошибки, допущенные на предыдущей стадии проектирования, обходятся в 10 раз дороже, чем на текущей;
— жизненный цикл создания сложной ИС без использования инструментальных средств, сопоставим с ожидаемым временем ее эксплуатации;
— реализация проекта по созданию ИС предполагает коллективную работу;
— изменение внешних условий при проектировании ИС может потребовать внесения дорогостоящих изменений в проект.
Требования к инструментальным средствам:
1) средства должны автоматизировать начальные этапы проектирования;
2) средства должны в несколько раз уменьшать время на проектирование по сравнению с традиционными подходами;
3) средства должны быть достаточно гибкими к изменяющимся требованиям;
4) средства должны поддерживать коллективный режим работы.
6.2. Что такое case-средства?
В дословном переводе Computer Aided Software Engineering – разработка программного обеспечения с помощью компьютера.
В настоящее время термин применяется в более широком смысле.
CASE-средства – это инструментальные средства автоматизации проектирования ИС.
Рассмотрим функции проектирования, наиболее часто автоматизируемые в рамках CASE-средств:
— анализ и формулировка требований к ИС;
— проектирование баз данных и приложений;
— генерация программного кода;
— управление конфигурацией ИС;
— управление проектом (организация проектирования самой ИС) и др.
CASE-система – набор CASE-средств, выполненных в рамках единого программного продукта.
CASE-технология – методология проектирования ИС с использованием CASE-средств.
В настоящее время на рынке коммерческих программных продуктов присутствуют и отдельные CASE-средства, и системы, и технологии.
6.3. Подходы к проектированию ис
Методики, используемые при проектировании, сначала программ, а затем и систем в целом, формировались в течение длительного промежутка времени. Необходимость таких методик проявлялась при разработке сложных программных систем в условиях дефицита времени на разработку. Подобные ситуации были характерны для крупных промышленных корпораций и учреждений оборонного ведомства, поэтому многие современные методики изначально были, например, внутренними стандартами МО США.
В основе наиболее известных методик проектирования ИС лежат два подхода: структурный и объектно-ориентированный.
Структурные методы анализа и проектирования используют иерархические структуры для моделирования объекта исследования.
Структурное проектирование основано на алгоритмической декомпозиции, особое внимание в которой уделяется порядку происходящих событий.
Эти методы предназначены, в основном, для построения функциональных моделей и моделей данных разного уровня.
Объектно-ориентированный подход основан на выделении агентов, которые являются либо субъектами действий, либо объектами действий. При объектно-ориентированной декомпозиции каждый объект обладает своим собственным поведением и каждый из них моделирует некоторый объект реального мира.
По своей сути структурный подход и объектно-ориентированный подход ортогональны, то есть, вряд ли удастся спроектировать сложную систему одновременно двумя способами, но можно применить их последовательно.
«Проектирование систем обработки данных»
Как показывают исследования компании Borland, наиболее распространенными причинами неудачных проектов сложных информационных систем являются:
- отсутствие планирования и грамотного управления проектом;
- нечеткая и неполная формулировка задачи (в 31% случаев);
- частое изменение требований и спецификаций (в 36% случаев);
- нехватка необходимых технических ресурсов и материальных средств;
- несовершенство используемых инструментальных средств и технологий;
- низкая квалификация и недостаточный опыт разработчиков;
- слабое участие конечных пользователей в постановке задачи и работе над проектом.
По данным Института программной инженерии (Software Engineering Institute – SEI), до 80% всего эксплуатируемого ПО разрабатывалось вообще без использования какой-либо концепции проектирования.
Разработки осуществляются методом кодирования и исправления ошибок на интуитивном уровне, основанном на практическом опыте, экспертных оценках и трудоемких экспериментальных проверках качества функционирования ПО.
Можно привести интересную статистику, правда, за 1998 год по итогам реализации проектов программного обеспечения:
-выполнено в срок и в полном объеме – 26%;
-аннулировано проектов до их завершения – 28%;
-сдвинуты сроки или превышен бюджет – 46%.
Сегодня крупные производители информационных систем располагают развитыми инструментальными средствами эффективного создания ПО.
Работа по созданию ИС начинается с изучения предметной области, постановки задачи, анализа и проектирования будущей системы.
Грамотное выполнение этой работы позволяет описать и скорректировать будущую систему еще до того, как она будет реализована, улучшить качество и сократить затраты на разработку и внедрение системы, а также достичь взаимопонимания между участниками проекта – заказчиками, разработчиками и конечными пользователями.
Типовая технология разработки информационных систем, баз данных и их приложений предполагает последовательное выполнение следующих этапов:
- Анализ и проектирование;
- Практическая (программная) реализация системы;
- Внедрение, опытная эксплуатация и сопровождение.
- Формализованное описание объекта автоматизации;
- Системное проектирование;
- Техническое проектирование.
- перечень целевых задач;
- выявляются требования к будущей системе;
- определяется структура объекта автоматизации;
- распределяются функции по его подсистемам;
- проводится анализ функциональной деятельности каждой подсистемы, а также внутренних и внешних информационных потоков.
- архитектура и необходимые аппаратные ресурсы;
- требования к программному обеспечению;
- распределение нагрузки между аппаратной и программной частями;
- интерфейсы и разграничение функций между пользователем и системой;
- перечень работ и состав пользовательского персонала;
- ограничения в процессе разработки (по имеющимся ресурсам, срокам завершения отдельных этапов, защите информации и другим организационным мотивам).
- разработка концептуальной модели БД;
- построение логической модели БД;
- выбор аппаратной конфигурации и программных средств;
- проектирование физической модели БД;
- проектирование автоматизированных рабочих мест.
Проектные работы начинаются с анализа и формализации требований к будущей системе.
Проектирование ИС заключается в последовательном решении трех задач:
Этап формализованного описания объекта автоматизации.
Конечная цель любой ИС заключается в автоматизации деятельности персонала, подразделения или организации в целом.
Поэтому построение моделей ИС начинается с тщательного изучения и формализованного описания объекта автоматизации.
В рамках этого этапа устанавливается:
В результате строится структурно-функциональная модель деятельности организации.
На этапе системного проектирования определяются параметры будущей информационной системы:
На этапе разработки технического проекта выполняются следующие работы:
Концептуальная модель отражает основные требования к данным и инвариантна по отношению к структуре БД. Обычно она представляется в виде диаграмм «сущность-связь».
Следующий уровень логической модели представляет собой структуру БД со специфическими прикладными программами. Часто на этом этапе проводится сравнительный анализ логических моделей применительно к различным СУБД.
На физическом уровне представления данных определяются особенности хранения, методы доступа, индексирования данных и т.д.
Сроки реализации основных этапов разработки средней по масштабам информационной системы следующие:
1.Анализ и проектирование системы – 1-3 месяца;
2.Программирование и отладка — 2-4 месяца;
3.Тестирование и опытная эксплуатация — 1-4 месяца;
4.Доработка и сопровождение проекта — 3-6 месяцев.
В процентном отношении типичное распределение по видам работ примерно следующее:
1.Анализ и проектирование — 20%;
2.Программирование и отладка — 25%;
3.Тестирование и опытная эксплуатация — 15%;
4.Доработка и сопровождение проекта — 40%.