Лекция 25 Проектирование корпоративных информационных систем 1 Основные

Лекция 25 Проектирование корпоративных информационных систем 1. Основные понятия и особенности проектирования КИС. 2. Жизненный цикл КИС. Модели жизненного цикла КИС. 3. Каноническое проектирование КИС. 3. 1. Этапы проектирования КИС. 3. 2. Формирование требований к КИС. Проблемы взаимодействия потребителя и проектировщика КИС. Разработка концепции КИС. 3. 3. Техническое задание. 3. 4. Технический проект. 3. 5. Рабочая документация. Ввод в действие. Сопровождение. Цель: Изучить особенности проектирования КИС

1. Основные понятия и особенности проектирования КИС Согласно определению структура КИС есть совокупность корпоративной БД, пакета прикладных программ предметной области и корпоративной ВС. Так как вопросы создания БД и ВС были достаточно подробно рассмотрены в предыдущих разделах дисциплины, в данной лекции будет основное внимание уделено вопросам создания ИТ в виде пакетов прикладных программ предметных областей (в частности предметной области – производственная сфера). Под проектированием КИС будем понимать разработку требований к КИС и создание КИС, начиная с проекта до сдачи в эксплуатацию. Под проектом КИС будем понимать проектно-конструкторскую и технологическую документацию, в которой представлено описание проектных решений на создание и эксплуатацию КИС в конкретной программно-технической среде. Проектирование КИС предполагает поэтапную разработку системы. Этапы по общности целей могут объединяться в стадии.

2. Жизненный цикл КИС. Модели жизненного цикла КИС Совокупность стадий и этапов, которые проходит КИС в своем развитии от принятия решения о создании системы до момента прекращения функционирования, называется жизненным циклом КИС. Жизненный цикл (ЖЦ) КИС включает в себя стадии: - Планирование и анализ требований. Предусматривает исследование и анализ существующей ИС, определение требований к создаваемой КИС, оформление обоснования и технического задания (ТЗ); -Проектирование Включает определение функций и отображение их в модулях, оформление проекта, определение интерфейсов, аппаратуры, ОС и серверов. - Реализация Разработка программ, наполнение БД, создание рабочих инструкций. -Внедрение Отладка, ввод в эксплуатацию, . - Эксплуатация КИС Сбор рекламаций, исправление ошибок, оформление требований к модернизации КИС.

Модели жизненного цикла КИС Модель жизненного цикла – это структура, определяющая порядок процессов, действий и задач, выполняемых на протяжении всего ЖЦ. Распространение получили две основные модели ЖЦ: - каскадная модель; - спиральная модель. Каскадная модель. Для нее характерна автоматизация отдельных несвязанных задач, не требующая информационной интеграции и совместимости, программного, технического, организационного сопряжения и предусматривает последовательное выполнение всех этапов проекта в строгом порядке. Переход на следующий этап означает полное завершение работ на предыдущем этапе. Применение каскадной модели к большим и сложным проектам вследствие большой длительности процесса проектирования и изменчивости требований за это время приводит к их практической не реализуемости.

Каскадная модель разработки КИС Развитием и усложнением каскадной модели явилась так называемая поэтапная модель с промежуточным контролем – итерационная модель разработки с циклами обратной связи между этапами. Межэтапные корректировки позволяют учитывать взаимовлияние этапов; время жизни каждого из этапов растягивается на весь период разработки.

Достоинством каскадного подхода - на каждом этапе формируется законченный набор проектной документации, отвечающий критериям полноты и согласованности, а выполняемые в логической последовательности этапы работ позволяют планировать сроки завершения и затраты. Недостаток - процесс создания системы никогда не укладывается в жесткую схему и возникает потребность в возврате к предыдущим этапам и уточнении или пересмотре ранее принятых решений. В результате процесс создания КИС сводится к поэтапной модели с промежуточным контролем. Модель популярна по причинам: 1. Привычка – многие ИТ- специалисты получали образование в то время, когда изучалась только каскадная модель. 2. Иллюзия снижения рисков участников проекта (заказчика и исполнителя). Каскадная модель предполагает разработку законченных продуктов на каждом этапе: технического задания, технического проекта, программного продукта и пользовательской документации.

Спиральная модель. Использует подход к организации проектирования КИС «сверху - вниз» , когда сначала определяются состав функциональных подсистем, а затем технологии решения конкретных задач. В рамках комплексов задач программирование осуществляется по направлению от головных программных модулей к модулям отдельных функций. При этом на первый план выходят вопросы взаимодействия интерфейсов программных модулей между собой и с базой данных, а на второй план - реализация алгоритмов. В основе спиральной модели ЖЦ лежит применение типовой RAD-технологии (Rapid Application Development - технологии быстрой разработки приложений). Согласно этой технологии КИС разрабатывается путем расширения программных прототипов, повторяя путь от детализации требований к детализации программного кода. При такой технологии проектирование КИС осуществляется более быстро, с учетом создания проектной документации.

Для точного соответствия проектной документации разработанной КИС особое значение придается ведению общесистемного репозитория и использованию CASE-технологий (Computer Aided Software Engineering). Под термином CASE понимаются программные средства, поддерживающие процессы создания и сопровождения КИС , включая анализ и формулировку требований, проектирование прикладного программного обеспечения и БД, генерацию кода, тестирование, документирование и управление проектом.

ЖЦ при использовании RAD-технологии предполагает участие на всех этапах разработки будущих пользователей и включает четыре стадии информационного инжиниринга: -анализ и планирование информационной стратегии. Пользователи вместе со специалистами-разработчиками участвуют в идентификации проблемной области; - проектирование. Пользователи принимают участие в проектировании под руководством разработчиков; -конструирование. Разработчики проектируют рабочую версию КИС с использованием языков 4 -го поколения; - внедрение. Разработчики обучают пользователя работе. Каждый виток спирали соответствует созданию версии системы. Это позволяет уточнить требования, цели и характеристики проекта, определить качество разработки, спланировать работы следующего витка спирали. Таким образом, конкретизируются детали проекта и, в результате, выбирается обоснованный вариант, который удовлетворяет требованиям заказчика и доводится до

Основная проблема спирального цикла – определение момента перехода на следующий этап. Для ее решения вводятся временные ограничения на каждый из этапов ЖЦ, и переход осуществляется в соответствии с планом, даже если не вся запланированная работа закончена. В некоторых областях спиральная модель не может применяться, поскольку невозможно использование (тестирование) продукта, обладающего неполной функциональностью (например, военные разработки, атомная энергетика и т. д. ). Поэтапное итерационное внедрение ИС для бизнеса возможно, но сопряжено с организационными сложностями (перенос данных, интеграция систем, изменение бизнес-процессов, учетной политики, обучение пользователей). Трудозатраты при итерационном внедрении оказываются значительно выше, а управление проектом требует настоящего искусства. Указанные сложности, побуждают заказчиков выбирать каскадную модель

3. Каноническое проектирование КИС Организация канонического проектирования ориентирована на использование каскадной модели жизненного цикла. Каноническое проектирование КИС отражает особенности ручной технологии индивидуального проектирования, осуществляемого на уровне исполнителей без использования средств, позволяющих интегрировать выполнение элементарных операций. Каноническое проектирование применяется для небольших КИС. Создание средних и сложных КИС требует индустриального подхода к процессу проектирования, в основе которого лежат инженерные методы решения конкретных задач с привлечением RAD и CASE - технологий. В зависимости от сложности объекта автоматизации и набора задач, требующих решения, стадии и этапы работ могут объединяться последовательные этапы и даже исключаться некоторые из них на любой стадии проекта и начинаться выполнение работ следующей стадии до окончания предыдущей.

3. 1. Этапы проектирования КИС. Стадии и этапы создания КИС прописываются в договорах и ТЗ на выполнение работ. Стадии создания КИС. Стадия 1. Формирование требований включает: - обследование объекта и обоснование необходимости КИС - формирование требований пользователей к КИС; - оформление отчета о работе и ТТЗ на разработку. Стадия 2. Разработка концепции: - изучение объекта автоматизации; - проведение необходимых НИР; - разработка концепции, удовлетворяющей требованиям; - оформление отчета и утверждение концепции Стадия 3. Техническое задание: - разработка и утверждение ТЗ на создание КИС. Стадия 4. Эскизный проект: - разработка предварительных решений по системе и ее частям; - разработка эскизной документации на КИС и ее части.

Стадия 5. Технический проект: - разработка проектных решений и документации на КИС и ее части; - разработка заданий на проектирование в смежных частях проекта. Стадия 6. Рабочая документация: - разработка рабочей документации на КИС и ее части; - разработка и адаптация программ. Стадия 7. Ввод в действие: - подготовка объекта автоматизации; - подготовка персонала; - комплектация КИС поставляемыми изделиями (программными и техническими средствами, программно-техническими комплексами, информационными изделиями); - пусконаладочные работы; - проведение предварительных испытаний; - проведение опытной эксплуатации; - проведение приемочных испытаний. Стадия 8. Сопровождение: - выполнение работ в соответствии с гарантийными обязательствами; - послегарантийное обслуживание

3. 2. Формирование требований к КИС. Проблемы взаимодействия потребителя и проектировщика КИС. Разработка концепции КИС Формирование требований к КИС начинается с обследования организации - это изучение и анализ организационной структуры предприятия, его деятельности и существующей системы обработки информации. Выделяются два аспекта: определение стратегии внедрения КИС и детальный анализ деятельности организации. Задача первого этапа обследования - оценка реального объема проекта, его целей и задач на основе выявленных функций и информационных элементов автоматизируемого объекта. Результатом этапа определения стратегии является документ, где четко сформулировано, что получит заказчик, сколько это будет стоить, время окупаемости проекта, ожидаемый эффект. ;

На этапе детального анализа деятельности организации изучаются задачи, обеспечивающие реализацию функций управления, структура, штаты и содержание работ. На этапе выявляются: директивные материалы, на основании которых определяются состав подсистем КИС. При детализации функции управления определяются: задача; сроки ее решения; степень формализации задачи; источники информации, показатели и их характеристики, алгоритмы расчета показателей и возможные методы контроля; средства сбора, передачи и обработки, средства связи; формы представления исходных данных и результатов их обработки в виде документов; потребители результатной информации по задаче. Описывается документооборот организации, составляется схема маршрута движения документов, которая должна отразить: количество документов; место и взаимосвязь документов при их формировании; маршрут и длительность движения документа; место использования и хранения.

На этапе обследования классифицируются функции системы по степени важности. Один из возможных форматов такой классификации – Mu. SCo. W. Его расшифровка: • Must have - необходимые функции; • Should have - желательные функции; • Could have - возможные функции; • Won't have - отсутствующие функции. Функции первой категории обеспечивают критичные для успешной работы системы возможности. Реализация функций второй и третьей категорий ограничивается временными и финансовыми рамками: разрабатывается то, что необходимо, а также максимально возможное в порядке приоритета. Последняя категория функций особенно важна, поскольку необходимо четко представлять границы проекта и набор функций, которые будут отсутствовать в системе. На этапе анализа решаются задачи получения сравнительных характеристик предполагаемых к использованию аппаратных платформ, ОС, СУБД, иного окружения; .

Применение тестирования на ранних этапах разработки является целесообразным для любых проектов. Время на тестирование системы и на исправление обнаруженных ошибок следует предусматривать не только на этапе разработки, но и на этапе проектирования. Для автоматизации тестирования следует использовать системы отслеживания ошибок (bug tracking). Это позволяет иметь единое хранилище ошибок, отслеживать их повторное появление, контролировать скорость и эффективность исправления ошибок, видеть наиболее нестабильные компоненты системы, а также поддерживать связь между группой разработчиков и группой тестирования (уведомления об изменениях по e-mail и т. п. ). Чем больше проект, тем сильнее потребность в bug tracking.

3. 3. Техническое задание- это документ, определяющий цели, требования и основные исходные данные, необходимые для разработки автоматизированной системы. При разработке ТЗ необходимо решить задачи: - установить общую цель создания КИС, - определить состав подсистем и функциональных задач; - разработать и обосновать требования к подсистемам; - разработать и обосновать требования к информационной базе, математическому и программному обеспечению, комплексу технических средств; - установить общие требования к проектируемой системе; - определить перечень задач создания системы; - определить этапы создания системы и сроки их выполнения; - провести предварительный расчет затрат на создание системы и определить уровень эффективностиот внедрения.

3. 4. Технический проект Техническому проекту может предшествовать эскизный проект. Эскизный проект предусматривает разработку предварительных проектных решений по системе и ее частям. На основе ТЗ (и эскизного проекта) разрабатывается технический проект ИС. Технический проект системы - это техническая документация, содержащая общесистемные проектные решения, алгоритмы решения задач, а также оценку экономической эффективности автоматизированной системы управления и перечень мероприятий по подготовке объекта к внедрению. На этом этапе осуществляется комплекс научно-исследовательских и экспериментальных работ для выбора основных проектных решений и расчет экономической эффективности системы.

3. 5. Рабочая документация. Ввод в действие. Сопровождение На этой стадии осуществляется создание программного продукта и разработка всей сопровождающей документации. Документация должна содержать все необходимые и достаточные сведения для обеспечения выполнения работ по вводу ИС в действие, ее эксплуатации, а также для поддержания уровня эксплуатационных характеристик системы. Документация - согласована и утверждена. Для КИС, устанавливают следующие основные виды испытаний: предварительные, опытная эксплуатация и приемочные. В зависимости от взаимосвязей частей ИС и объекта автоматизации испытания могут быть автономные или комплексные. Автономные - охватывают части системы. Комплексные - проводят для групп взаимосвязан-ных частей или для системы в целом. Для проведения испытаний разрабатывается документ "Программа и методика испытаний". В качестве приложения в документ включаются тесты или контрольные примеры.