Теоретические основы проектирования информационных систем

Размещено на http://www.allbest.ru/

СЕВЕРНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИНСТИТУТ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

КУРС ЛЕКЦИЙ

по дисциплине

«Проектирование информационных систем»

Для студентов IV курса

специальности 080801 «Прикладная информатика (по областям)»

Архангельск 2008

РАЗДЕЛ 1. Теоретические основы проектирования ИС

кодирование информационный база документ

ТЕМА 1. АРХИТЕКТУРА ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ

1. Основные понятия информационных систем

Информация в современном мире превратилась в один из наиболее важных ресурсов, а информационные системы (ИС) стали необходимым инструментом практически во всех сферах деятельности.

Разнообразие задач, решаемых с помощью ИС, привело к появлению множества разнотипных систем, отличающихся принципами построения и заложенными в них правилами обработки информации.

Информационная система (ИС) - это совокупность организационных, технических, программных и информационных средств, объединенных в единую систему с целью сбора, хранения, обработки и выдачи необходимой информации, предназначенной для выполнения функций управления.

Система - это совокупность взаимосвязанных объектов (элементов), функционирующих совместно для достижения общей цели.

Для системы характерно изменение состояний объектов, которое с течением времени происходит в результате взаимодействия объектов в различных процессах и с внешней средой.

Процесс управления системой - это направленное воздействие на элементы системы для достижения цели.

Процесс управления можно представить в виде информационного процесса, который связывает внешнюю среду, объект и систему управления.

Внешняя среда и объект управления информируют систему управления о своем состоянии, система управления анализирует эту информацию и вырабатывает управляющее воздействие на объект управления и отвечает на возмущения внешней среды.

Объект управления представляет собой материальные элементы и процессы.

Система управления представляет собой совокупность взаимодействующих структурных подразделений, осуществляющих функции управления:

планирование - определение цели функционирования экономической системы на различные периоды времени;

учет - отражение состояния объекта управления в результате выполнения хозяйственных процессов;

контроль - определение отклонения учетных данных от плановых целей и нормативов;

оперативное управление - регулирование всех процессов с целью исключения возникающих отклонений в плановых и учетных данных;

анализ - определение тенденций в работе экономической системы и резервов, которые учитываются при планировании на следующий временной период.

Пример: ИНСТИТУТ

Объект управления - ?

Система управления - ?

ИС связывает объект и систему управления между собой и с внешней средой через информационные потоки:

ИП1 - информационный поток из внешней среды в систему управления, который, с одной стороны, представляет поток нормативной информации, создаваемый государственными учреждениями в части законодательства, а, с другой стороны, - поток информации о конъюнктуре рынка, создаваемый конкурентами, потребителями, поставщиками;

ИП2 - информационный поток из системы управления во внешнюю среду, а именно: отчетная информация, прежде всего финансовая информация в государственные органы, инвесторам, кредиторам, потребителям; маркетинговая информация потенциальным потребителям;

ИП3 - информационный поток из системы управления на объект управления (прямая связь), представляющий совокупность плановой, нормативной и распорядительной информации для осуществления хозяйственных процессов;

ИП4 - информационный поток от объекта управления в систему управления (обратная связь), который отражает учетную информацию о состоянии объекта управления экономической системой (сырья, материалов, денежных, энергетических, трудовых ресурсов, готовой продукции и выполненных услугах) в результате выполнения хозяйственных процессов.

Размещено на http://www.allbest.ru/

2. Классификация информационных систем

Информационные системы можно классифицировать по целому ряду различных признаков. В основу рассматриваемой классификации положены наиболее существенные признаки, определяющие функциональные возможности и особенности построения современных систем. В зависимости от объема решаемых задач, используемых технических средств, организации функционирования, информационные системы делятся на ряд групп (классов) (рис. 1.1).

По типу хранимых данных ИС делятся на фактографические и документальные. Фактографические системы предназначены для хранения и обработки структурированных данных в виде чисел и текстов. Над такими данными можно выполнять, различные операции. В документальных системах информация представлена в виде документов, состоящих из наименований, описаний, рефератов и текстов. Поиск по неструктурированным данным осуществляется с использованием семантических признаков. Отобранные документы предоставляются пользователю, а обработка данных в таких системах практически не производится.

Основываясь на степени автоматизации информационных процессов в системе управления фирмой, информационные системы делятся на ручные, автоматические и автоматизированные.

Ручные ИС характеризуются отсутствием современных технических средств переработки информации и выполнением всех операций человеком.

В автоматических ИС все операции по переработке информации выполняются без участия человека.

Автоматизированные ИС предполагают участие в процессе обработки информации и человека, и технических средств, причем главная роль в выполнении рутинных операций обработки данных отводится компьютеру. Именно этот класс систем соответствует современному представлению понятия "информационная система".

В зависимости от сферы применения различают следующие классы ИС.

1. Информационные системы организационного управления - предназначены для автоматизации функций управленческого персонала, как промышленных предприятий, так и непромышленных объектов (гостиниц, банков, магазинов и пр.).

Основными функциями подобных систем являются: оперативный контроль и регулирование, оперативный учет и анализ, перспективное и оперативное планирование, бухгалтерский учет, управление сбытом, снабжением и другие экономические и организационные задачи.

2. ИС управления технологическими процессами (ТП) - служат для автоматизации функций производственного персонала по контролю и управлению производственными операциями. В таких системах обычно предусматривается наличие развитых средств измерения параметров технологических процессов (температуры, давления, химического состава и т.п.), процедур контроля допустимости значений параметров и регулирования технологических процессов.

3. ИС автоматизированного проектирования (САПР) - предназначены для автоматизации функций инженеров-проектировщиков, конструкторов, архитекторов, дизайнеров при создании новой техники или технологии. Основными функциями подобных систем являются: инженерные расчеты, создание графической документации (чертежей, схем, планов), создание проектной документации, моделирование проектируемых объектов.

4. Интегрированные (корпоративные) ИС - используются для автоматизации всех функций фирмы и охватывают весь цикл работ от планирования деятельности до сбыта продукции. Они включают в себя ряд модулей (подсистем), работающих в едином информационном пространстве и выполняющих функции поддержки соответствующих направлений деятельности.

По характеру обработки информации в ИС выделяются следующие типы информационных систем:

1. Системы обработки данных (СОД) предназначены для регистрации и обработки событий, подготовки стандартных документов для внешней среды (счетов, накладных, платежных поручений). Эти задачи имеют регулярный характер, выполняются непосредственными исполнителями и связаны с оформлением и пересылкой документов в соответствии с четко определенными алгоритмами. Результаты выполнения операций через экранные формы вводятся в базу данных.

ИНСТИТУТ: СОД - ?

2. Информационные системы управления (ИСУ) ориентированы на тактический уровень управления. Для данного класса задач характерны периодичность формирования результатных документов и четко определенный алгоритм решения задач, например свод заказов для формирования производственной программы и определение потребности в комплектующих деталях и материалах. Решение подобных задач предназначено для руководителей различных служб предприятий (отделов материально-технического снабжения и сбыта, цехов и т.д.). Задачи решаются на основе накопленной базы оперативных данных.

ИНСТИТУТ: ИСУ - ?

3. Системы поддержки принятия решений (СППР) используются в основном на верхнем уровне управления (руководства фирм, предприятий, организаций). К таким задачам относятся формирование стратегических целей, источников финансирования, выбор места размещения предприятий и т.д. Задачи СППР имеют, как правило, нерегулярный характер. Для задач СППР свойственны недостаточность имеющейся информации, ее противоречивость и нечеткость, отсутствие четких алгоритмов решения. При этом используются базы обобщенной информации и базы знаний о правилах и моделях принятия решений.

Идеальной считается ИС, которая включает все три типа перечисленных информационных систем.

Существует классификация ИС в зависимости от уровня управления, на котором система используется.

Информационная система оперативного уровня - поддерживает исполнителей, обрабатывая данные о сделках и событиях (счета, накладные, зарплата, кредиты, поток сырья и материалов). Информационная система оперативного уровня является связующим звеном между фирмой и внешней средой.

Задачи, цели, источники информации и алгоритмы обработки на оперативном уровне заранее определены и в высокой степени структурированы.

Информационные системы специалистов - поддерживают работу с данными и знаниями, повышают продуктивность и производительность работы инженеров и проектировщиков. Задача подобных информационных систем - интеграция новых сведений в организацию и помощь в обработке бумажных документов.

Информационные системы уровня менеджмента - используются работниками среднего управленческого звена для мониторинга, контроля, принятия решений и администрирования. Основные функции этих информационных систем:

· сравнение текущих показателей с прошлыми;

· составление периодических отчетов за определенное время, а не выдача отчетов по текущим событиям, как на оперативном уровне;

· обеспечение доступа к архивной информации и т.д.

Стратегическая информационная система - компьютерная информационная система, обеспечивающая поддержку принятия решений по реализации стратегических перспективных целей развития организации.

Информационные системы стратегического уровня помогают высшему звену управленцев решать неструктурированные задачи, осуществлять долгосрочное планирование. Основная задача - сравнение происходящих во внешнем окружении изменений с существующим потенциалом фирмы. Они призваны создать общую среду компьютерной телекоммуникационной поддержки решений в неожиданно возникающих ситуациях. Используя самые совершенные программы, эти системы способны в любой момент предоставить информацию из многих источников. Некоторые стратегические системы обладают ограниченными аналитическими возможностями.

С точки зрения программно-аппаратной реализации можно выделить ряд типовых архитектур ИС.

Традиционные архитектурные решения основаны на использовании выделенных файл-серверов или серверов баз данных. Существуют также варианты архитектур корпоративных информационных систем, базирующихся на технологии Internet (Intranet-приложения). Следующая разновидность архитектуры информационной системы основывается на концепции "хранилища данных" (DataWarehouse) - интегрированной информационной среды, включающей разнородные информационные ресурсы. И, наконец, для построения глобальных распределенных информационных приложений используется архитектура интеграции информационно-вычислительных компонентов на основе объектно-ориентированного подхода.

ТЕМА 2. МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ИС

Индустрия разработки автоматизированных информационных систем 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. Такой подход отчасти сохраняется и сегодня. 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.

Создавая свои отделы и управления автоматизации, предприятия пытались "обустроиться" своими силами. Однако периодические изменения технологий работы и должностных инструкций, сложности, связанные с разными представлениями пользователей об одних и тех же данных, приводили к непрерывным доработкам программных продуктов для удовлетворения все новых и новых пожеланий отдельных работников. Как следствие - и работа программистов, и создаваемые ИС вызывали недовольство руководителей и пользователей системы.

Следующий этап связан с осознанием того факта, что существует потребность в достаточно стандартных программных средствах автоматизации деятельности различных учреждений и предприятий. Из всего спектра проблем разработчики выделили наиболее заметные: автоматизацию ведения бухгалтерского аналитического учета и технологических процессов. Системы начали проектироваться "сверху-вниз", т.е. в предположении, что одна программа должна удовлетворять потребности многих пользователей.

Сама идея использования универсальной программы накладывает существенные ограничения на возможности разработчиков по формированию структуры базы данных, экранных форм, по выбору алгоритмов расчета. Заложенные "сверху" жесткие рамки не дают возможности гибко адаптировать систему к специфике деятельности конкретного предприятия: учесть необходимую глубину аналитического и производственно-технологического учета, включить необходимые процедуры обработки данных, обеспечить интерфейс каждого рабочего места с учетом функций и технологии работы конкретного пользователя. Решение этих задач требует серьезных доработок системы. Таким образом, материальные и временные затраты на внедрение системы и ее доводку под требования заказчика обычно значительно превышают запланированные показатели.

Согласно статистическим данным, собранным Standish Group (США), из 8380 проектов, обследованных в США в 1994 году, неудачными оказались более 30% проектов, общая стоимость которых превышала 80 миллиардов долларов. При этом оказались выполненными в срок лишь 16% от общего числа проектов, а перерасход средств составил 189% от запланированного бюджета.

В то же время, заказчики ИС стали выдвигать все больше требований, направленных на обеспечение возможности комплексного использования корпоративных данных в управлении и планировании своей деятельности.

Таким образом, возникла насущная необходимость формирования новой методологии 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, а также предъявляемым требованиям по автоматизации деловых процессов заказчика;

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 (задела в области информационных технологий).

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.

Проектирование ИС охватывает три основные области:

проектирование объектов данных, которые будут реализованы в базе данных;

проектирование программ, экранных форм, отчетов, которые будут обеспечивать выполнение запросов 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.

Проектирование информационных систем всегда начинается с определения цели проекта. В общем виде цель проекта можно определить как решение ряда взаимосвязанных задач, включающих в себя обеспечение на момент запуска системы и в течение всего времени ее эксплуатации:

. требуемой функциональности системы и уровня ее

адаптивности к изменяющимся условиям функционирования;

требуемой пропускной способности системы;

требуемого времени реакции системы на запрос;

безотказной работы системы;

. необходимого уровня безопасности;

* простоты эксплуатации и поддержки системы.

Согласно современной методологии, процесс 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. Модели формируются рабочими группами команды проекта, сохраняются и накапливаются в репозитории проекта. Создание моделей, их контроль, преобразование и предоставление в коллективное пользование осуществляется с использованием специальных программных инструментов - CASE-средств.

Процесс создания ИС делится на ряд этапов (стадий [1]), 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

Начальным этапом процесса создания ИС является моделирование бизнес-процессов, 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. Это фундаментальное положение методологии обеспечивает объективность в выработке требований к

Проект информационной системы - это проектно-конструкторская и технологическая документация, в которой представлено описание проектных решений по созданию и эксплуатации ИС в конкретной программно-технической среде.

Объекты проектирования - это задачи, комплексы задач и функции управления, а также элементы и их комплексы информационного, программного и технического обеспечения системы.

Субъекты проектирования ИС - это коллективы специалистов, которые осуществляют проектную деятельность (специализированная проектная организации) и организация-заказчик, для которой необходимо разработать ИС.

Формы участия исполнителей в разработке проекта:

1) каждый соисполнитель выполняет проектные работы от начала до конца для какой-либо части разрабатываемой системы (обычно это комплекс задач управления)

2) отдельные соисполнители выполняют работы на отдельных этапах процесса проектирования.

Технология проектирования ИС - это совокупность методов и средств проектирования ИС, а также методов и средств организации проектирования.

Методы проектирования ИС можно классифицировать:

1. по степени автоматизации:

метод ручного проектирования, при котором проектирование компонентов ИС осуществляется без использования специальных программных средств, а программирование - на алгоритмических языках;

метод компьютерного проектирования, при котором производится настройка проектных решений на основе использования специальных программных средств.

2. по степени использования типовых проектных решений:

метод оригинального (индивидуального) проектирования, когда проектные решения разрабатываются «с нуля»;

метод типового проектирования, когда ИС создается из готовых типовых проектных решений (программных модулей).

3. по степени адаптивности проектных решений:

метод реконструкции, когда адаптация проектных решений выполняется путем перепрограммирования программных модулей;

метод параметризации, когда проектные решения настраиваются в соответствии с изменяемыми параметрами;

метод реструктуризации модели, когда изменяется модель проблемной области, на основе которой автоматически перенастраиваются проектные решения.

Средства проектирования ИС делятся на два класса:

без использования ЭВМ

с использованием ЭВМ

Средства проектирования без использования ЭВМ: различные стандарты, регламентирующие процесс проектирования систем, единая система классификации и кодирования информации, унифицированная система документации, модели описания и анализа потоков информации и т.п. Они применяются на всех этапах проектирования.

Средства проектирования с использованием ЭВМ делят на четыре подкласса.

1 подкласс - это операционные средства, которые поддерживают проектирование операций обработки информации:

Ш алгоритмические языки;

Ш библиотеки стандартных подпрограмм;

Ш средства расширения функций операционных систем (утилиты);

Ш средства для тестирования и отладки программ.

2 подкласс - это средства, поддерживающие проектирование отдельных компонентов проекта ИС:

Ш системы управления базами данными (СУБД);

Ш методо-ориентированные пакеты прикладных программ (решение задач дискретного программирования, математической статистики и т.п.);

Ш табличные процессоры;

Ш статистические ППП;

Ш оболочки экспертных систем;

Ш графические редакторы;

Ш текстовые редакторы;

Ш интегрированные ППП.

3 подкласс - это средства, поддерживающие проектирование разделов проекта ИС.

Ш типовые проектные решения;

Ш функциональные пакеты прикладных программ;

4 подкласс - это средства, поддерживающие разработку проекта на стадиях и этапах процесса проектирования. К данному классу относится подкласс средств автоматизации проектирования ИС (CASE-средства).

ТЕМА 3. ОБЩАЯ СТРУКТУРА ОРГАНИЗАЦИИ РАБОТ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ

Проект как вид деятельности проектирующей организации отличается следующими особенностями:

направлен на достижение конкретных целей;

включает в себя координированное выполнение взаимосвязанных действий;

имеет ограниченную протяженность во времени с определенным началом и концом;

все проекты в определенной степени неповторимы и уникальны.

Целью управления проектированием является получение проекта с заданными пользователем параметрами.

Ограничениями могут выступать сроки проектирования, требуемые ресурсы.

Объектом управления является процесс проектирования как деятельность коллектива разработчиков системы, а также состояние используемых ресурсов.

Субъектами управления являются:

руководство проектной организации;

руководство обеспечивающих и функциональных подразделений;

руководители проектов (главные конструкторы);

руководители проектных групп (ответственные исполнители).

Процесс проектирования ИС имеет специфические особенности.

1. Процесс проектирования ИС по своему характеру является творческим. Поэтому управление проектированием носит ситуационный характер.

2. Пользователь на этапе разработки системы может изменять требования к качеству системы, срокам и затратам проектирования.

3. В связи с отсутствием общепринятых надежных способов оценки качества проектных решений затруднен его контроль.

Организация работ по проектированию ИС определяется порядком взаимодействия между несколькими сторонами, участвующими в этом процессе: пользователем, заказчиком, администратором и разработчиком.

Пользователь - это организация или группа подразделений, которые используют результаты обработки информации на ЭВМ (административно-управленческий аппарат, для которого создается система)

Пользователь выполняет следующие функции:

формирует исходные данные для проектирования и обработки;

определяет состав задач для автоматизации;

определяет основные требования к задачам и режим функционирования системы.

Заказчик - это ответственное лицо (организация или подразделение), которое выполняет функции:

формирует требования к системе и ее частям;

выдает техническое задание, финансирует разработку ИС;

обеспечивает проведение комплекса мероприятий по созданию ИС;

проводит внедрение и прием проекта.

Заказчик несет ответственность перед пользователем за соответствие состава и характеристик решаемых задач исходным данным пользователя, за сроки создания системы, правильность использования ресурсов в процессе проектирования.

Администратор - ответственное лицо, которое выполняет эксплуатацию программно-технических средств и информационного и методологического обеспечения ИС.

Администратор несет ответственность перед пользователем за правильность результатов работы ИС и их своевременность, а перед заказчиком и разработчиком - за соблюдением условий эксплуатации.

Разработчик - это ответственное лицо (организация или подразделение), которое выполняет следующие функции:

разрабатывает ИС по техническому заданию заказчика;

принимает участие во внедрении;

осуществляет сдачу проекта заказчику;

осуществляет авторское сопровождение проекта.

Разработчик несет ответственность перед заказчиком за правильность реализации требований ТЗ, научно-технический уровень разработки, сроки проведения работ, качество проектной документации, правильность расхода денежных ресурсов.

Существует несколько типов схем организации работ с участием четырех сторон, выбор которых зависит от объема заказа.

1. Если заказ имеет небольшие размеры по стоимости и по продолжительности работ, то принимают первую схему, в которой в одном лице выступают заказчик, разработчик и администратор.

Достоинства:

· минимальное количество организаций - участников процесса

· минимальные сроки и стоимость разработки,

Недостатки:

· недостаточный контроль над научно-техническим уровнем разработки, сроками выполнения работ.

Размещено на http://www.allbest.ru/

2. Для больших и сложных заказов применяют схему, согласно которой функции разработчика отделяются от функций заказчика и администратора и выполняются другой организацией

Достоинства:

· рациональное распределение функций между сторонами, участвующими в создании и эксплуатации ИС;

· возможность привлечения к разработке ИС специализированных организаций (НИИ, СКВ).

Недостаток:

· отсутствие прямой связи между разработчиком и пользователем, что создает трудности в своевременном получении и детализации исходных данных для проектирования;

Размещено на http://www.allbest.ru/

3. В том случае, если заказчик - большая организация, которая курирует разработку нескольких проектов ИС, применяют следующую схему.

Достоинства:

· более высокая степень специализации работников, следовательно, более высокий профессиональный уровень;

· возможность организации контроля за сроками и качеством выполнения работ.

Размещено на http://www.allbest.ru/

РАЗДЕЛ 2. КАНОНИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ

ТЕМА 4. СОДЕРЖАНИЕ И МЕТОДЫ КАНОНИЧЕСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Каноническое проектирование ИС отражает особенности ручной технологии индивидуального (оригинального) проектирования, осуществляемого на уровне исполнителей без использования каких-либо инструментальных средств. Как правило каноническое проектирование применяется для небольших локальных ИС.

Процесс канонического проектирования в соответствии с применяемым в нашей стране ГОСТ 34601-90 «Комплекс стандартов на автоматизированные системы» делится на следующие семь стадий:

исследование и обоснование создания системы;

разработка технического задания;

создание эскизного проекта;

техническое проектирование;

рабочее проектирование;

ввод в действие;

функционирование, сопровождение, модернизация.

Однако, на практике выделяют 4 стадии проектирования ИС: предпроектная стадия, стадия проектирования, стадия внедрения и стадия эксплуатации и сопровождения проекта.

1. Состав и содержание работ на предпроектной стадии проектирования

На этой стадии выполняется обследование экономического объекта и разработка ТЭО и ТЗ. Основное назначение этой стадии заключается в обосновании экономической целесообразности создания ИС и формулировании требований к ней.

Обследование - это изучение и диагностический анализ организационной структуры предприятия, его деятельности и существующей системы обработки информации.

Объектами обследования являются:

структурно-организационные звенья предприятия (например, отделы управления, цехи, участки, рабочие места);

функциональная структура, состав хозяйственных процессов и процедур;

стадии (техническая подготовка, снабжение, производство, сбыт) и элементы хозяйственного процесса (средства труда, предметы труда, ресурсы, продукция, финансы).

При каноническом проектировании основной единицей обработки данных является задача. Поэтому функциональная структура объекта на этой стадии изучается в разрезе решаемых задач и комплексов задач.

Задача - это совокупность операций преобразования некоторого набора исходных данных для получения результатной информации, необходимой для выполнения функции управления или принятия управленческого решения.

В большинстве случаев исходные данные и результаты их преобразований представляются в форме экономических документов. Поэтому к числу объектов обследования относятся компоненты потоков информации (документы, показатели, файлы, сообщения).

На этой стадии принято выделять два основных этапа:

1. Определение стратегии внедрения ИС.

2. Детальный анализ деятельности организации.

1 этап. Основная задача 1 этапа обследования - оценка реального объема проекта, его целей и задач на основе выявленных функций и информационных элементов автоматизируемого объекта высокого уровня.

Как правило, нужная информация может быть получена в результате интервью, бесед или семинаров с руководством, экспертами и пользователями, поэтому этап предполагает тесное взаимодействие с основными потенциальными пользователями системы и бизнес-экспертами.

В результате появляется возможность определить вероятные технические подходы к созданию системы и оценить затраты на ее реализацию (затраты на аппаратное обеспечение, закупаемое программное обеспечение и разработку нового программного обеспечения).

Результатом этапа определения стратегии является документ (технико-экономическое обоснование проекта), где четко сформулировано, что получит заказчик, если согласится финансировать проект, когда он получит готовый продукт (график выполнения работ) и сколько это будет стоить (для крупных проектов должен быть составлен график финансирования на разных этапах работ). В документе желательно отразить не только затраты, но и выгоду проекта, например время окупаемости проекта, ожидаемый экономический эффект (если его удается оценить).

Ориентировочное содержание этого документа:

ь ограничения, риски, критические факторы, которые могут повлиять на успешность проекта;

ь совокупность условий, при которых предполагается эксплуатировать будущую систему: архитектура системы, аппаратные и программные ресурсы, условия функционирования, обслуживающий персонал и пользователи системы;

ь сроки завершения отдельных этапов, форма приемки/сдачи работ, привлекаемые ресурсы, меры по защите информации;

ь описание выполняемых системой функций;

ь возможности развития системы;

ь информационные объекты системы;

ь интерфейсы и распределение функций между человеком и системой;

ь требования к программным и информационным компонентам ПО, требования к СУБД;

ь что не будет реализовано в рамках проекта.

Перед 2 этапом разрабатываются программа обследования и план-график выполнения работ.

Программа обследования

Содержит перечень вопросов, ответы на которые дадут полное представление о деятельности изучаемого объекта и будут учтены при создании проекта ИС.

Вопросы можно систематизировать по трем направлениям.

1. Получение представления об объекте изучения, т.е. экономической системе (например, предприятии) в целом, включая выяснение целей функционирования этой системы, выявление значений основных параметров деятельности предприятия и т. д.

2. Изучение и описание организационно-функциональной структуры объекта (как правило, относится к аппарату управления). При этом изучаются функции, выполняемые в структурных подразделениях, хозяйственные процессы и процедуры, выявляются комплексы задач, обусловленные выполняемыми функциями, процессами и процедурами, определяется состав входной и выходной информации по каждой задаче.

3. Изучение и описание структуры информационных и(или) материальных потоков: Описание информационной структуры выполняется на уровне экономических документов и показателей.

Программа оформляется в виде таблицы

№ п/п	Наименование вопроса	Источник информации	Получатель информации
1	Цель функционирования объекта	Руководитель предприятия	Руководитель проекта
	…	…	…

Разработка Плана-графика выполнения работ

План-график составляется в виде таблицы и служит для контроля проведения работ на предпроектной стадии.

№ п/п	Наименование работы	Код работы	Исполнитель	Дата начала	Длительность выполнения	Дата окончания
1	Определение целей и параметров предприятия	001	Руководитель проекта Серов М.Р.	01.03.11	2	02.03.11

2 этап. На этапе детального анализа деятельности организации изучаются задачи, обеспечивающие реализацию функций управления, организационная структура, штаты и содержание работ по управлению предприятием, а также характер подчиненности вышестоящим органам управления. На этом этапе должны быть выявлены:

ь инструктивно-методические и директивные материалы, на основании которых определяются состав подсистем и перечень задач;

ь возможности применения новых методов решения задач.

Аналитики собирают и фиксируют информацию в двух взаимосвязанных формах:

ь функции - информация о событиях и процессах, которые происходят в бизнесе;

ь сущности - информация о вещах, имеющих значение для организации и о которых что-то известно.

При изучении каждой функциональной задачи управления определяются:

ь наименование задачи; сроки и периодичность ее решения;

ь степень формализуемости задачи;

ь источники информации, необходимые для решения задачи;

ь показатели и их количественные характеристики;

ь порядок корректировки информации;

ь действующие алгоритмы расчета показателей и возможные методы контроля;

ь действующие средства сбора, передачи и обработки информации;

ь действующие средства связи;

ь принятая точность решения задачи;

ь трудоемкость решения задачи;

ь действующие формы представления исходных данных и результатов их обработки в виде документов;

ь потребители результатной информации по задаче.

Одной из наиболее трудоемких, хотя и хорошо формализуемых задач этого этапа является описание документооборота организации. При обследовании документооборота составляется схема маршрута движения документов, которая должна отразить:

ь количество документов;

ь место формирования показателей документа;

ь взаимосвязь документов при их формировании;

ь маршрут и длительность движения документа;

ь место использования и хранения данного документа;

ь внутренние и внешние информационные связи;

ь объем документа в знаках.

По результатам обследования устанавливается перечень задач управления, решение которых целесообразно автоматизировать, и очередность их разработки.

На этапе обследования следует классифицировать планируемые функции системы по степени важности. Один из возможных форматов представления такой классификации - MuSCoW [9].

Эта аббревиатура расшифровывается так:

Must have - необходимые функции, они обеспечивают критичные для успешной работы системы возможности;

Should have - желательные функции;

Could have - возможные функции. Реализация функций второй и третьей категорий ограничивается временными и финансовыми рамками: разрабатывается то, что необходимо, а также максимально возможное в порядке приоритета число функций второй и третьей категорий.

Won't have - отсутствующие функции, необходимы, чтобы четко представлять границы проекта и набор функций, которые будут отсутствовать в системе.

Далее составляется список автоматизируемых подразделений.

Факторы выбора объектов автоматизации:

· количество формализуемых функций в каждом конкретном подразделении;

· количество связей этого подразделения с другими подразделениями;

· важность этого подразделения в процессах управления объектом;

· степень подготовленности подразделения для внедрения ЭВМ и др.

(Для предприятия такими подразделениями являются отделы технико-экономического планирования, оперативного управления основным производством, технической подготовки производства, материально-технического снабжения, реализации и сбыта готовой продукции, бухгалтерия.)

Далее составляется список автоматизируемых задач.

Факторы выбора задач, подлежащих автоматизации:

· важность решения задачи для выполнения основных функций управления в данном подразделении;

· трудоемкость и стоимость расчета основных показателей данной задачи за год;

· сильная информационная связь рассматриваемой задачи с другими задачами;

· недостаточная оперативность расчета показателей;

· низкая достоверность получаемых данных;

· недостаточное количество аналитических показателей, получаемых на базе первичных документов;

· неэквивалентный метод расчета показателей и др.

Затем осуществляется выявление очередей проектирования решаемых задач.

К задачам первой очереди относят самые трудоемкие задачи и задачи, обеспечивающие информацией все остальные задачи комплексов и подсистем (например, задачи планирования и бухгалтерского учета).

Затем выполняется предварительный выбор комплекса технических средств, типа операционной системы, способа организации информационной базы и т.д.

Методы обследования:

по цели обследования:

· метод организации локального проведения обследования, используемый для разработки проекта отдельной задачи или для комплекса задач,

· метод системного обследования объекта, применяемый для изучения всего объекта с целью разработки для него проекта ИС в целом;

по числу исполнителей, проводящих обследование:

· индивидуальное обследование, осуществляемое одним проектировщиком,

· бригадное с выделением ряда бригад исполнителей, изучающих вое подразделения предприятия, и одной координирующей бригады;

по степени охвата предметной области:

· метод сплошного обследования, охватывающего все подразделения экономической системы,

· выборочное, применяемое при наличии типовых по структуре подразделений (например, цехов или складов);

по степени одновременности выполнения работ первого и второго этапов предпроектной стадии:

· метод последовательного проведения работ, при котором проектировщики сначала собирают данные о предметной области, а затем их изучают (часто применяют при отсутствии опыта в выполнении такого рода работ),

· метод параллельного выполнения работ, когда одновременно со сбором происходит изучение полученных материалов обследования, что значительно сокращает время на проведение работ на предпроектной стадии.

Методы сбора материалов обследования

Метод бесед и консультаций с руководителями чаще всего проводится в форме обычной беседы с руководителями предприятий и подразделений или в форме деловой консультации со специалистами по вопросам, относящимся к определению проблем развития и управления предприятием.

Метод опроса исполнителей на рабочих местах используется в процессе сбора сведений непосредственно у специалистов путем бесед, которые требуют тщательной подготовки.

Метод личного наблюдения применим, если изучаемый вопрос понятен по существу и необходимо лишь уточнение деталей без существенного отрыва исполнителей от работы.

Метод фотографии рабочего дня исполнителя работ предполагает непосредственное участие проектировщиков и применение рассчитанного для регистрации данных наблюдения специального листа фотографии рабочего дня и распределения его между работами.

Метод выборочного хронометража отдельных работ требует предварительной подготовки, известных навыков и наличия специального секундомера. Данные хронометража позволяют установить нормативы на выполнение отдельных операций и собрать подробный материал о технике осуществления некоторых работ.

Метод анализа операций заключается в расчленении рассматриваемого делового процесса, работы на ее составные части, задачи, расчеты, операции и даже их элементы. После этого анализируется каждая часть в отдельности, выявляются повторяемость отдельных операций, многократное обращение к одной и той же операции, их степень зависимости друг от друга.

Расчетный метод применяется для определения трудоемкости и стоимости работ, подлежащих переводу на выполнение с помощью ЭВМ, а также для установления объемов работ по отдельным операциям.

Метод аналогии основан на отказе от детального обследования какого-либо подразделения или какой-либо работы. Использование метода требует наличия тождественности и не исключает общего обследования и выяснения таких аспектов, на которые аналогия не распространяется.

Метод ведения индивидуальных тетрадей-дневников. Записи в дневнике производятся исполнителем в течение месяца ежедневно, сразу же после выполнения очередной работы.

Метод документной инвентаризации управленческих работ заключается в том, что на каждую работу в отдельности открывается специальная карта обследования, в которой приводятся все основные данные о регистрируемой работе или составляемых документах.

Метод самофотографии рабочего дня заключается в том, что наблюдение носит более детальный характер и происходит в короткий срок. Этот метод дает сведения о наиболее трудоемких или типичных отдельных работах, которые используются для определения общей трудоемкости выполнения всех работ.

Результаты обследования представляют объективную основу для формирования технического задания на информационную систему.

Техническое задание - это документ, определяющий цели, требования и основные исходные данные, необходимые для разработки автоматизированной системы управления.

На основе ТЭО разрабатываются основные требования к будущему проекту ИС и составляется Техническое задание согласно ГОСТ 34.602 - 89, в состав которого входят следующие основные разделы.

1. Общие сведения о проекте: полное наименование системы, код системы, код договора, наименование предприятия-разработчика и предприятия-заказчика, перечень документов, на основе которых создается система, плановые сроки начала и окончания работ по созданию системы, сведения об источниках финансирования, порядок оформления и предъявления заказчику результатов работ по созданию системы (ее частей).

2. Назначение, цели создания системы: вид автоматизируемой деятельности и перечень объектов автоматизации, на которых предполагается се использовать; наименования и требуемые значения технических, экономических и других показателей объекта, которые будут достигнуты в результате внедрения ИС.

3. Характеристика объекта автоматизации: краткие сведения об объекте автоматизации; сведения об условиях эксплуатации объекта и характеристиках окружающей среды.

4. Требования к системе: требования к структуре системы; к численности квалифицированных работников; к надежности и безопасности работы системы; к эксплуатации системы; к защите информации от несанкционированного доступа; требования по сохранности информации при авариях и т.д. Далее приводится перечень функций, задач или их комплексов, подлежащих автоматизации; распределение их по очередям создания; период реализации каждой задачи; к форме представления выходной информации; характеристики необходимой точности и времени выполнения, достоверности выдачи результата.

5. Состав и содержание работ по созданию системы: перечень этапов работ по созданию системы; перечень организаций-исполнителей; перечень документов, предъявляемых по окончании работ и др.

6. Порядок контроля приемки системы: виды, состав, методы испытания системы и ее частей; общие требования к приемке работ по стадиям; порядок утверждения приемных документов; статус приемочной комиссии.

7. Требования к составу и содержанию работ по подготовке объекта к вводу системы в действие: перечень необходимых мероприятий и их исполнителей, создание необходимых для функционирования системы подразделений и служб; сроки и порядок комплектования штатов и обучения персонала.

8. Требования к документированию: перечень подлежащих разработке комплектов и видов документов, соответствующих требованиям ГОСТ.

9. Источники разработки должны быть перечислены документы и информационные материалы (ТЭО, отчеты о законченных научно-исследовательских разработках, информационные материалы на отечественные, зарубежные системы-аналоги и др.).

10. Приложения, содержащие расчеты экономической эффективности системы; оценку научно-технического уровня системы.

При разработке технического задания необходимо решить следующие задачи:

ь установить общую цель создания ИС, определить состав подсистем и функциональных задач;

ь разработать и обосновать требования, предъявляемые к подсистемам;

ь разработать и обосновать требования, предъявляемые к информационной базе, математическому и программному обеспечению, комплексу технических средств (включая средства связи и передачи данных);

ь установить общие требования к проектируемой системе;

ь определить перечень задач создания системы и исполнителей;

ь определить этапы создания системы и сроки их выполнения;

ь провести предварительный расчет затрат на создание системы и определить уровень экономической эффективности ее внедрения.

Для сложных ИС иногда на предпроектной стадии включают третий этап -«Разработка эскизного проекта».

Эскизный проект предусматривает разработку предварительных проектных решений по системе и ее частям.

Эти решения разрабатываются на логическом уровне, т.е. алгоритмы обработки информации, описание информационных потребностей пользователей на уровне названий документов и показателей.

Выполнение стадии эскизного проектирования не является строго обязательной. Если основные проектные решения определены ранее или достаточно очевидны для конкретной ИС и объекта автоматизации, то эта стадия может быть исключена из общей последовательности работ.

Содержание эскизного проекта задается в ТЗ на систему.

2. Состав и содержание работ на стадии техно-рабочего проектирования

Работы на стадии Техно-рабочего проектирования выполняются на основе утвержденного Технического задания.

Техно-рабочее проектирование выполняется в два этапа:

техническое проектирование

рабочее проектирование.

На этапе Техническое проектирование выполняются работы по логической разработке и выбору наилучших вариантов проектных решений, в результате чего создается Технический проект.

Этап Рабочее проектирование связан с физической реализацией выбранного варианта проекта и получением документации Рабочего проекта.

При наличии опыта проектирования эти этапы иногда объединяются в один, в результате выполнения которого получают Техно-рабочий проект

Техническое проектирование.

Сначала уточняются цели создания ИС и выполняемые ею функции; устанавливается ее взаимосвязь с другими системами, уточняется и при необходимости изменяется организационная структура предприятия.

Затем разрабатываются локальные проектные решения, к числу которых относят следующие операции:

разработка Постановки задачи, которая служит основанием для разработки проектных решений по задаче;

проектирование форм входных и выходных документов, системы ведения документов и макетов экранных форм документов;

проектирование классификаторов экономической информации и системы ведения классификаторов;

проектирование состава и структур файлов информационной базы;

уточнение состава технических средств.

Основным компонентом локальных проектных решений является постановка задачи. Этот документ содержит четыре составные части:

характеристику задачи: цель, назначение решения конкретной задачи, периодичность решения задачи, описание связей с другими задачами;

описание входной информации: перечень входных документов; периодичность возникновения и сроки получения информации; наименования и идентификаторы по каждой форме документа;

описание выходной информации: аналогично входной информации;

описание алгоритма решения задачи: перечень формул расчета результатных показателей или описание математической модели, экономико-математического метода, применяемого для ее реализации, и перечень последовательных шагов выполнения расчетов

Результатом выполнения этого этапа работ является документ Технический проект.

Рабочее проектирование

На этом этапе осуществляется техническая реализация выбранных наилучших вариантов и оформляется:

Программная документация:

описание программ;

спецификация программ;

тексты программ;

контрольные примеры;

инструкции для системного программиста, оператора и пользователя.

Технологическая документация, которая предназначена для использования специалистами в своей деятельности на каждом автоматизированном рабочем месте. В ее состав входят:

технологические карты, разрабатываемые на процессы обработки информации при решении задач каждого класса;

инструкционные карты, составляемые на каждую технологическую операцию;

Правовые инструкции, определяющих права и обязанности специалистов, работающих в условиях функционирования на предприятии компонентов ИС.

Заключительной операцией оформление рабочего проекта.

3. Состав и содержание работ на стадиях внедрения, эксплуатации и сопровождения проекта

Внедрение проекта включает в себя три этапа:

подготовка объекта к внедрению проекта;

опытное внедрение проекта

сдача его в промышленную эксплуатацию.

На этапе Подготовка объекта к внедрению проекта осуществляется комплекс работ по подготовке предприятия к внедрению разработанного проекта ИС.

На этапе Опытное внедрение осуществляют проверку правильности работы некоторых частей проекта и получают исправленную проектную документацию и составляют Акт о проведении опытного внедрения.

На этапе Сдача проекта в промышленную эксплуатацию осуществляют комплексную системную проверку всех частей проекта, в результате которой получают доработанный Техно-рабочий проект и Акт приемки проекта в промышленную эксплуатацию.

Эксплуатация и сопровождение проекта включает этапы:

эксплуатация проекта;

сопровождение и модернизация проекта.

На этапе Эксплуатация проекта получают информацию о работе всей системы в целом и отдельных ее компонентов и собирают статистику о сбоях системы в виде замечаний, которые накапливаются для выполнения следующего этапа.

На этапе Сопровождение проекта выполняются два вида работ: