Главная

Статьи

Основні поняття технології проектування інформаційних систем (ІС)

Подробиці Переглядів: 18548

Інформація в сучасному світі перетворилася в один з найбільш важливих ресурсів, а інформаційні системи (ІС) стали необхідним інструментом практично у всіх сферах діяльності.

Різноманітність завдань, що вирішуються за допомогою ІС, призвело до появи безлічі різнотипних систем, що відрізняються принципами побудови і закладеними в них правилами обробки інформації.

Інформаційні системи можна класифікувати по цілому ряду різних ознак. В основу даної класифікації покладено найбільш істотні ознаки, що визначають функціональні можливості і особливості побудови сучасних систем. Залежно від обсягу вирішуваних завдань, використовуваних технічних засобів, організації функціонування, інформаційні системи діляться на ряд груп (класів) таблиці 1.1

За типом даних, що зберігаються ІС діляться на фактографічні та документальні. Фактографічні системи призначені для зберігання і обробки структурованих даних у вигляді чисел і текстів. Над такими даними можна виконувати різні операції. У документальних системах інформація представлена ​​у вигляді документів, що складаються з найменувань, описів, рефератів і текстів. Пошук по неструктурованих даних здійснюється з використанням семантичних ознак. Відібрані документи надаються користувачеві, а обробка даних в таких системах практично не проводиться.

Грунтуючись на ступеня автоматизації інформаційних процесів в системі управління фірмою, інформаційні системи діляться на ручні, автоматичні і автоматизовані.

Мал. 1.1. Класифікацією інформаційних систем

Ручні ІС характеризуються відсутністю сучасних технічних засобів переробки інформації та виконанням всіх операцій людиною.

В автоматичних ІС всі операції з переробки інформації виконуються без участі людини.

Автоматизовані ІС припускають участь в процесі обробки інформації і людини, і технічних засобів, причому головна роль у виконанні рутинних операцій обробки даних відводиться комп'ютера. Саме цей клас систем відповідає сучасному уявленню поняття "інформаційна система".

Залежно від характеру обробки даних ІС діляться на інформаційно-пошукові та інформаційно-вирішальні.

Інформаційно-пошукові системи роблять введення, систематизацію, зберігання, видачу інформації за запитом користувача без складних перетворень даних. (Наприклад, ІС бібліотечного обслуговування, резервування і продажу квитків на транспорті, бронювання місць в готелях та ін.)

Інформаційно-вирішальні системи здійснюють, крім того, операції переробки інформації за певним алгоритмом. За характером використання вихідної інформації такі системи прийнято ділити на керуючі і радять.

Результуюча інформація керуючих ІС безпосередньо трансформується в прийняті людиною рішення. Для цих систем характерні завдання розрахункового характеру і обробка великих обсягів даних. (Наприклад, ІС планування виробництва або замовлень, бухгалтерського обліку.)

Радять ІС виробляють інформацію, яка приймається людиною до відома і враховується при формуванні управлінських рішень, а не ініціює конкретні дії. Ці системи імітують інтелектуальні процеси обробки знань, а не даних. (Наприклад, експертні системи.)

Залежно від сфери застосування розрізняють такі класи ІС.

Інформаційні системи організаційного управління - призначені для автоматизації функцій управлінського персоналу як промислових підприємств, так і непромислових об'єктів (готелів, банків, магазинів та ін.).

Основними функціями подібних систем є: оперативний контроль і регулювання, оперативний облік і аналіз, перспективне і оперативне планування, бухгалтерський облік, управління збутом, постачанням і інші економічні і організаційні завдання.

ІС управління технологічними процесами (ТП) - служать для автоматизації функцій виробничого персоналу по контролю і управлінню виробничими операціями. У таких системах зазвичай передбачається наявність розвинених засобів вимірювання параметрів технологічних процесів (температури, тиску, хімічного складу і т.п.), процедур контролю допустимості значень параметрів і регулювання технологічних процесів.

ІС автоматизованого проектування (САПР) - призначені для автоматизації функцій інженерів-проектувальників, конструкторів, архітекторів, дизайнерів при створенні нової техніки або технології. Основними функціями подібних систем є: інженерні розрахунки, створення графічної документації (креслень, схем, планів), створення проектної документації, моделювання проектованих об'єктів.

Інтегровані (корпоративні) ІС - використовуються для автоматизації всіх функцій фірми і охоплюють весь цикл робіт від планування діяльності до збуту продукції. Вони включають в себе ряд модулів (підсистем), що працюють в єдиному інформаційному просторі і виконують функції підтримки відповідних напрямів діяльності. Типові завдання, які вирішуються модулями корпоративної системи, наведені в таблиці 1.1

Таблиця 1.1. Функціональне призначення модулів корпоративної ІС. Підсистема маркетингу Виробничі підсистеми Фінансові та облікові підсистеми Підсистема кадрів (людських ресурсів) Інші підсистеми (наприклад, ІС керівництва) Дослідження ринку та прогнозування продажів Планування обсягів робіт і розробка календарних планів Управління портфелем замовлень Аналіз і прогнозування потреби в трудових ресурсах Контроль за діяльністю фірми Управління продажами оперативний контроль і управління виробництвом управління кредитною політикою Ведення архівів записів про персонал виявлено ня оперативних проблем Рекомендації з виробництва нової продукції Аналіз роботи обладнання Розробка фінансового плану Аналіз і планування підготовки кадрів Аналіз управлінських і стратегічних ситуацій Аналіз і встановлення ціни Участь у формуванні замовлень постачальникам Фінансовий аналіз і прогнозування Забезпечення процесу вироблення стратегічних рішень Облік замовлень Управління запасами Контроль бюджету, бухгалтерський облік і розрахунок зарплати

Аналіз сучасного стану ринку ІС показує стійку тенденцію зростання попиту на інформаційні системи організаційного управління. Причому попит продовжує рости саме на інтегровані системи управління. Автоматизація окремої функції, наприклад, бухгалтерського обліку або збуту готової продукції, вважається вже пройденим етапом для багатьох підприємств.

У нижній таблиці 1.2. наведено перелік найбільш популярних в даний час програмних продуктів для реалізації ІС організаційного управління різних класів.

Таблиця 1.2. Класифікація ринку інформаційних систем Локальні системи Малі інтегровані системи Середні інтегровані системи Великі інтегровані системи (IC)

  • БЕСТ
  • Інотек
  • Инфософт
  • Супер-Менеджер
  • Турбо-Бухгалтер
  • Інфо-Бухгалтер
  • Concorde XAL Exact
  • NS-2000 Platinum PRO / MIS
  • Scala SunSystems
  • БЕСТ-ПРО
  • 1C-Підприємство
  • БОС-Корпорація
  • Галактика
  • Парус
  • ресурс
  • Еталон
  • Microsoft-Business Solutions - Navision,
  • Axapta D Edwards (Robertson & Blums)
  • MFG-Pro (QAD / BMS)
  • SyteLine (COKAП / SYMIX)
  • SAP / R3 (SAP AG)
  • Baan (Baan)
  • BPCS (ITS / SSA)
  • Oracle Applications (oracle)

Існує класифікація ІС в залежності від рівня управління, на якому система використовується.

Інформаційна система оперативного рівня - підтримує виконавців, обробляючи дані про угоди і події (рахунки, накладні, зарплата, кредити, потік сировини і матеріалів). Інформаційна система оперативного рівня є сполучною ланкою між фірмою і зовнішнім середовищем.

Завдання, цілі, джерела інформації та алгоритми обробки на оперативному рівні заздалегідь визначені і у високому ступені структуровані.

Інформаційні системи фахівців - підтримують роботу з даними і знаннями, підвищують продуктивність і продуктивність роботи інженерів і проектувальників. Завдання подібних інформаційних систем - інтеграція нових відомостей в організацію і допомогу в обробці паперових документів.

Інформаційні системи рівня менеджменту - використовуються працівниками середньої управлінської ланки для моніторингу, контролю, прийняття рішень і адміністрування. Основні функції цих інформаційних систем:

  • порівняння поточних показників з минулими;
  • складання періодичних звітів за певний час, а не видача звітів щодо поточних подій, як на оперативному рівні;
  • забезпечення доступу до архівної інформації і т.д.

Стратегічна інформаційна система - комп'ютерна інформаційна система, що забезпечує підтримку прийняття рішень по реалізації стратегічних перспективних цілей розвитку організації.

Інформаційні системи стратегічного рівня допомагають вищій ланці управлінців вирішувати неструктуровані завдання, здійснювати довгострокове планування. Основне завдання - порівняння відбуваються в зовнішньому оточенні змін до існуючого потенціалом фірми. Вони покликані створити загальну середу комп'ютерної телекомунікаційної підтримки рішень в несподівано виникаючих ситуаціях. Використовуючи найдосконаліші програми, ці системи здатні в будь-який момент надати інформацію з багатьох джерел. Деякі стратегічні системи мають обмежені аналітичними можливостями.

З точки зору програмно-апаратної реалізації можна виділити ряд типових архітектур ІС.

Традиційні архітектурні рішення засновані на використанні виділених файлів-серверів або серверів баз даних. Існують також варіанти архітектур корпоративних інформаційних систем, що базуються на технології Internet (Intranet-додатки). Наступний різновид архітектури інформаційної системи грунтується на концепції "сховища даних" (DataWarehouse) - інтегрованої інформаційної середовища, що включає різнорідні інформаційні ресурси. І, нарешті, для побудови глобальних розподілених інформаційних додатків використовується архітектура інтеграції інформаційно-обчислювальних компонентів на основі об'єктно-орієнтованого підходу.

Індустрія розробки автоматизованих інформаційних систем управління зародилася в 1950-х - 1960-х роках і до кінця століття набула цілком закінчені форми.

На першому етапі основним підходом у проектуванні ІС був метод "знизу-вгору", коли система створювалася як набір додатків, найбільш важливих в даний момент для підтримки діяльності підприємства. Основною метою цих проектів було не створення тиражованих продуктів, а обслуговування поточних потреб конкретної установи. Такий підхід частково зберігається і сьогодні. В рамках "клаптикової автоматизації" досить добре забезпечується підтримка окремих функцій, але практично повністю відсутня стратегія розвитку комплексної системи автоматизації, а об'єднання функціональних підсистем перетворюється в самостійну і достатньо складну проблему.

Створюючи свої відділи і управління автоматизації, підприємства намагалися "облаштуватися" своїми силами. Однак періодичні зміни технологій роботи і посадових інструкцій, складності, пов'язані з різними уявленнями користувачів про одних і тих же даних, приводили до безперервним доопрацюванням програмних продуктів для задоволення все нових і нових побажань окремих працівників. Як наслідок - і робота програмістів, і створювані ІС викликали невдоволення керівників і користувачів системи.

Наступний етап пов'язаний з усвідомленням того факту, що існує потреба в досить стандартних програмних засобах автоматизації діяльності різних установ та підприємств. З усього спектра проблем розробники виділили найбільш помітні: автоматизацію ведення бухгалтерського аналітичного обліку і технологічних процесів. Системи почали проектуватися "зверху-вниз", тобто в припущенні, що одна програма повинна задовольняти потреби багатьох користувачів.

Сама ідея використання універсальної програми накладає суттєві обмеження на можливості розробників по формуванню структури бази даних, екранних форм, за вибором алгоритмів розрахунку. Закладені "зверху" жорсткі рамки не дають можливості гнучко адаптувати систему до специфіки діяльності конкретного підприємства: врахувати необхідну глибину аналітичного і виробничо-технологічного обліку, включити необхідні процедури обробки даних, забезпечити інтерфейс кожного робочого місця з урахуванням функцій і технології роботи конкретного користувача. Вирішення цих завдань вимагає серйозних доопрацювань системи. Таким чином, матеріальні і тимчасові витрати на впровадження системи і її доведення під вимоги замовника зазвичай значно перевищують заплановані показники.

Згідно зі статистичними даними, зібраними Standish Group (США), з 8380 проектів, обстежених в США в 1994 році, невдалими виявилися більш 30% проектів, загальна вартість яких перевищувала 80 мільярдів доларів. При цьому виявилися виконаними в строк лише 16% від загального числа проектів, а перевитрата коштів склав 189% від запланованого бюджету.

У той же час, замовники ІС стали висувати все більше вимог, спрямованих на забезпечення можливості комплексного використання корпоративних даних в управлінні і плануванні своєї діяльності.

Таким чином, виникла нагальна потреба формування нової методології побудови інформаційних систем.

Мета такої методології полягає в регламентації процесу проектування ІС і забезпеченні управління цим процесом з тим, щоб гарантувати виконання вимог як до самої ІС, так і до характеристик процесу розробки. Основними завданнями, вирішення яких має сприяти методологія проектування корпоративних ІС, є наступні:

  • забезпечувати створення корпоративних ІС, що відповідають цілям і задачам організації, а також вимогам, що пред'являються по автоматизації ділових процесів замовника;
  • гарантувати створення системи із заданою якістю в задані терміни і в рамках встановленого бюджету проекту;
  • підтримувати зручну дисципліну супроводу, модифікації та нарощування системи;
  • забезпечувати спадкоємність розробки, тобто використання в розробляється ІС існуючої інформаційної інфраструктури організації (зачепила в області інформаційних технологій).

Впровадження методології повинно призводити до зниження складності процесу створення ІС за рахунок повного і точного опису цього процесу, а також застосування сучасних методів і технологій створення ІС на всьому життєвому циклі ІС - від задуму до реалізації.

Проектування ІС охоплює три основні області:

  • проектування об'єктів даних, які будуть реалізовані в базі даних;
  • проектування програм, екранних форм, звітів, які будуть забезпечувати виконання запитів до даних;
  • облік конкретної середовища або технології, а саме: топології мережі, конфігурації апаратних засобів, використовуваної архітектури (файл-сервер або клієнт-сервер), паралельної обробки, розподіленої обробки даних і т.п.

Проектування інформаційних систем завжди починається з визначення мети проекту. У загальному вигляді мета проекту можна визначити як рішення ряду взаємопов'язаних завдань, що включають в себе забезпечення на момент запуску системи і протягом всього часу її експлуатації:

  • необхідної функціональності системи і рівня її адаптивності до постійно змінюваних умов функціонування;
  • необхідної пропускної спроможності системи;
  • необхідного часу реакції системи на запит;
  • безвідмовної роботи системи;
  • необхідного рівня безпеки;
  • простоти експлуатації та підтримки системи.

Відповідно до сучасної методології, процес створення ІС являє собою процес побудови і послідовного перетворення ряду узгоджених моделей на всіх етапах життєвого циклу (ЖЦ) ІС. На кожному етапі ЖЦ створюються специфічні для нього моделі - організації, вимог до ІС, проекту ІС, вимог до додатків і т.д. Моделі формуються робочими групами команди проекту, зберігаються і накопичуються в репозиторії проекту. Створення моделей, їх контроль, перетворення і надання в колективне користування здійснюється з використанням спеціальних програмних інструментів - CASE-засобів.

Процес створення ІС ділиться на ряд етапів, обмежених деякими тимчасовими рамками і закінчуються випуском конкретного продукту (моделей, програмних продуктів, документації тощо.).

Зазвічай віділяють следующие етапи создания ІС: формирование вимог до системи, проектування, реалізація, тестування, введення в дію, експлуатація та супровід. (Останні два етапи далі не розглядаються, оскільки виходять за рамки тематики книги.)

Початковим етапом процесу створення ІС є моделювання бізнес-процесів, що протікають в організації і реалізують її цілі і завдання. Модель організації, описана в термінах бізнес-процесів і бізнес-функцій, дозволяє сформулювати основні вимоги до ІС. Це фундаментальне положення методології забезпечує об'єктивність у виробленні вимог до проектування системи. Безліч моделей опису вимог до ІС потім перетворюється в систему моделей, що описують концептуальний проект ІС. Формуються моделі архітектури ІС, вимог до програмного забезпечення (ПО) і інформаційного забезпечення (ІС). Потім формується архітектура ПО і ВО, виділяються корпоративні БД і окремі додатки, формуються моделі вимог до додатків і проводиться їх розробка, тестування та інтеграція.

Метою початкових етапів створення ІС, виконуваних на стадії аналізу діяльності організації, є формування вимог до ІС, коректно і точно відображають цілі та завдання організації-замовника. Щоб специфікувати процес створення ІС, що відповідає потребам організації, потрібно з'ясувати і чітко сформулювати, в чому полягають ці потреби. Для цього необхідно визначити вимоги замовників до ІС і відобразити їх на мові моделей в вимоги до розробки проекту ІС так, щоб забезпечити відповідність цілям і задачам організації.

Завдання формування вимог до ІС є однією з найбільш відповідальних, важко формалізованих і найбільш дорогих і важких для виправлення в разі помилки. Сучасні інструментальні засоби і програмні продукти дозволяють досить швидко створювати ІС по готовим вимогам. Але найчастіше ці системи не задовольняють замовників, вимагають численних доробок, що призводить до різкого подорожчання фактичної вартості ІС. Основною причиною такого становища є неправильне, неточне або неповне визначення вимог до ІС на етапі аналізу.

На етапі проектування перш за все формуються моделі даних. Проектувальники в якості вихідної інформації отримують результати аналізу. Побудова логічної і фізичної моделей даних є основною частиною проектування бази даних. Отримана в процесі аналізу інформаційна модель спочатку перетвориться в логічну, а потім у фізичну модель даних.

Паралельно з проектуванням схеми бази даних виконується проектування процесів, щоб отримати специфікації (опису) всіх модулів ІС. Обидва ці процесу проектування тісно пов'язані, оскільки частина бізнес-логіки зазвичай реалізується в базі даних (обмеження, тригери, збережені процедури). Головна мета проектування процесів полягає у відображенні функцій, отриманих на етапі аналізу, в модулі інформаційної системи. При проектуванні модулів визначають інтерфейси програм: розмітку меню, вид вікон, гарячі клавіші і пов'язані з ними виклики.

Кінцевими продуктами етапу проектування є:

  • схема бази даних (на підставі ER-моделі, розробленої на етапі аналізу);
  • набір специфікацій модулів системи (вони будуються на базі моделей функцій).

Крім того, на етапі проектування здійснюється також розробка архітектури ІС, що включає в себе вибір платформи (платформ) і операційної системи (операційних систем). У неоднорідній ІС можуть працювати кілька комп'ютерів на різних апаратних платформах і під управлінням різних операційних систем. Крім вибору платформи, на етапі проектування визначаються наступні характеристики архітектури:

  • чи буде це архітектура "файл-сервер" або "клієнт-сервер";
  • чи буде це 3-рівнева архітектура з наступними шарами: сервер, ПО проміжного шару (сервер додатків), клієнтське ПЗ;
  • чи буде база даних централізованої або розподіленої. Якщо база даних буде розподіленої, то які механізми підтримки узгодженості та актуальності даних будуть використовуватися;
  • чи буде база даних однорідної, тобто, чи будуть всі сервери баз даних продуктами одного і того ж виробника (наприклад, всі сервери тільки Oracle або всі сервери тільки DB2 UDB). Якщо база даних не буде однорідною, то яке ПЗ буде використано для обміну даними між СУБД різних виробників (вже існуюче або розроблене спеціально як частина проекту) ;.
  • чи будуть для досягнення належної продуктивності використовуватися паралельні сервери баз даних (наприклад, Oracle Parallel Server, DB2 UDB і т.п.).

Етап проектування завершується розробкою технічного проекту ІС.

На етапі реалізації здійснюється створення програмного забезпечення системи, установка технічних засобів, розробка експлуатаційної документації.

Етап тестування зазвичай виявляється розподіленим в часі.

Після завершення розробки окремого модуля системи виконують автономний тест, який переслідує дві основні мети:

  • виявлення відмов модуля (жорстких збоїв);
  • відповідність модуля специфікації (наявність всіх необхідних функцій, відсутність зайвих функцій).

Після того як автономний тест успішно пройде, модуль включається до складу розробленої частини системи і група згенерованих модулів проходить тести зв'язків, які повинні відстежити їх взаємний вплив.

Далі група модулів тестується на надійність роботи, тобто проходять, по-перше, тести імітації відмов системи, а по-друге, тести напрацювання на відмову. Перша група тестів показує, наскільки добре система відновлюється після збоїв програмного забезпечення, відмов апаратного забезпечення. Друга група тестів визначає ступінь стійкості системи при штатній роботі і дозволяє оцінити час безвідмовної роботи системи. У комплект тестів стійкості повинні входити тести, що імітують пікове навантаження на систему.

Потім весь комплект модулів проходить системний тест - тест внутрішньої приймання товару, що показує рівень його якості. Сюди входять тести функціональності і тести надійності системи.

Останній тест інформаційної системи - приймально-здавальні випробування. Такий тест передбачає показ інформаційної системи замовникові і повинен містити групу тестів, що моделюють реальні бізнес-процеси, щоб показати відповідність реалізації вимогам замовника.

Необхідність контролювати процес створення ІС, гарантувати досягнення цілей розробки і дотримання різних обмежень (бюджетних, тимчасових і ін.) Привело до широкого використання в цій сфері методів і засобів програмної інженерії: структурного аналізу, об'єктно-орієнтованого моделювання, CASE-систем.

Додати коментар

Новости