Проектирование АИС. С аратовский госуниверситет м еханико математический факультет проектирование информационных систем Составил
 Скачать 3.17 Mb.
|
|
3.1.1 Состав и содержание технического задания (ГОСТ 34.602-89) 1. Общие сведения: • полное наименование системы и ее условное обозначение • шифр темы или шифр (номер) договора; • наименование предприятий разработчика и заказчика системы, их реквизиты • перечень документов, на основании которых создается ИС • плановые сроки начала и окончания работ • сведения об источниках и порядке финансирования работ • порядок оформления и предъявления заказчику результатов работ по созданию системы, ее частей и отдельных средств 2. Назначение и цели создания (развития) системы: • вид автоматизируемой деятельности • перечень объектов, на которых предполагается использование системы • наименования и требуемые значения технических, технологических, производственно-экономических и др. показателей объекта, которые должны быть достигнуты при внедрении ИС 3. Характеристика объектов автоматизации: • краткие сведения об объекте автоматизации • сведения об условиях эксплуатации и характеристиках окружающей среды 4. Требования к системе. Требования к системе в целом: • требования к структуре и функционированию системы (перечень подсистем, уровни иерар- хии, степень централизации, способы информационного обмена, режимы функционирова- ния, взаимодействие со смежными системами, перспективы развития системы) • требования к персоналу (численность пользователей, квалификация, режим работы, поря- док подготовки) • показатели назначения (степень приспособляемости системы к изменениям процессов управ- ления и значений параметров) • требования к надежности, безопасности, эргономике, транспортабельности, эксплуатации, техническому обслуживанию и ремонту, защите и сохранности информации, защите от внешних воздействий, к патентной чистоте, по стандартизации и унификации Требования к функциям (по подсистемам) : • перечень подлежащих автоматизации задач • временной регламент реализации каждой функции • требования к качеству реализации каждой функции, к форме представления выходной информации, характеристики точности, достоверности выдачи результатов • перечень и критерии отказов Требования к видам обеспечения: • математическому (состав и область применения мат. моделей и методов, типовых и разра- батываемых алгоритмов) • информационному (состав, структура и организация данных, обмен данными между ком- понентами системы, информационная совместимость со смежными системами, использу- емые классификаторы, СУБД, контроль данных и ведение информационных массивов, процедуры придания юридической силы выходным документам) • лингвистическому (языки программирования, языки взаимодействия пользователей с си- стемой, системы кодирования, языки ввода- вывода) • программному (независимость программных средств от платформы, качество программных средств и способы его контроля, использование фондов алгоритмов и программ) • техническому • метрологическому • организационному (структура и функции эксплуатирующих подразделений, защита от ошибочных действий персонала) • методическому (состав нормативно- технической документации 5. Состав и содержание работ по созданию системы: • перечень стадий и этапов работ • сроки исполнения • состав организаций — исполнителей работ • вид и порядок экспертизы технической документации • программа обеспечения надежности • программа метрологического обеспечения 6. Порядок контроля и приемки системы: • виды, состав, объем и методы испытаний системы • общие требования к приемке работ по стадиям • статус приемной комиссии 7. Требования к составу и содержанию работ по подготовке объекта автоматизации к вводу си- стемы в действие: • преобразование входной информации к машиночитаемому виду • изменения в объекте автоматизации • сроки и порядок комплектования и обучения персонала 8. Требования к документированию: • перечень подлежащих разработке документов • перечень документов на машинных носителях 9. Источники разработки: документы и информационные материалы, на основании которых раз- рабатывается ТЗ и система. Эскизный проект предусматривает разработку предварительных проектных решений по системе и ее частям. Выполнение стадии эскизного проектирования не является строго обязательной. Если основные проектные решения определены ранее или достаточно очевидны для конкретной ИС и объекта авто- матизации, то эта стадия может быть исключена из общей последовательности работ. Содержание эскизного проекта задается в ТЗ на систему. Как правило, на этапе эскизного проек- тирования определяются: • функции ИС; • функции подсистем, их цели и ожидаемый эффект от внедрения; • состав комплексов задач и отдельных задач; • концепция информационной базы и ее укрупненная структура; • функции системы управления базой данных; • состав вычислительной системы и других технических средств; • функции и параметры основных программных средств. По результатам проделанной работы оформляется, согласовывается и утверждается документа- ция в объеме, необходимом для описания полной совокупности принятых проектных решений и достаточном для дальнейшего выполнения работ по созданию системы. На основе технического задания (и эскизного проекта) разрабатывается технический проект ИС. Технический проект системы - это техническая документация, содержащая общесистемные проект- ные решения, алгоритмы решения задач, а также оценку экономической эффективности автомати- зированной 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. 3.1.2 Содержание технического проекта (ГОСТ 34.602-89) 1. Пояснительная записка: • основания для разработки системы • перечень организаций разработчиков • краткая характеристика объекта с указанием основных технико-экономических показате- лей его функционирования и связей с другими объектами • краткие сведения об основных проектных решениях по функциональной и обеспечиваю- щим частям системы 2. Функциональная и организационная структура системы: • обоснование выделяемых подсистем, их перечень и назначение • перечень задач, решаемых в каждой подсистеме, с краткой характеристикой их содержания • схема информационных связей между подсистемами и между задачами в рамках каждой подсистемы 3. Постановка задач и алгоритмы решения: • организационно-экономическая сущность задачи (наименование, цель решения, краткое содержание, метод, периодичность и время решения задачи, способы сбора и передачи данных, связь задачи с другими задачами, характер использования результатов решения, в которых они используются) • экономико-математическая модель задачи (структурная и развернутая форма представле- ния) • входная оперативная информация ( характеристика показателей, диапазон изменения, фор- мы представления) • нормативно-справочная информация ( НСИ) (содержание и формы представления) • информация, хранимая для связи с другими задачами • информация, накапливаемая для последующих решений данной задачи • информация по внесению изменений ( система внесения изменений и перечень информа- ции, подвергающейся изменениям) • алгоритм решения задачи ( последовательность этапов расчета, схема, расчетные формулы) • контрольный пример (набор заполненных данными форм входных документов, условные документы с накапливаемой и хранимой информацией, формы выходных документов, за- полненные по результатам решения экономико-технической задачи и в соответствии с разработанным алгоритмом расчета) 4. Организация информационной базы: • источники поступления информации и способы ее передачи • совокупность показателей, используемых в системе • состав документов, сроки и периодичность их поступления • основные проектные решения по организации фонда НСИ • состав НСИ, включая перечень реквизитов, их определение, диапазон изменения и пере- чень документов НСИ • перечень массивов НСИ, их объем, порядок и частота корректировки информации • структура фонда НСИ с описанием связи между его элементами; требования к технологии создания и ведения фонда • методы хранения, поиска, внесения изменений и контроля • определение объемов и потоков информации НСИ • контрольный пример по внесению изменений в НСИ • предложения по унификации документации 5. Альбом форм документов 6. Система математического обеспечения: • обоснование структуры математического обеспечения • обоснование выбора системы программирования • перечень стандартных программ 7. Принцип построения комплекса технических средств: • описание и обоснование схемы технологического процесса обработки данных • обоснование и выбор структуры комплекса технических средств и его функциональных групп • обоснование требований к разработке нестандартного оборудования • комплекс мероприятий по обеспечению надежности функционирования технических средств 8. Расчет экономической эффективности системы: • сводная смета затрат, связанных с эксплуатацией систем • расчет годовой экономической эффективности, источниками которой являются оптимиза- ция производственной структуры хозяйства (объединения), снижение себестоимости про- дукции за счет рационального использования производственных ресурсов и уменьшения потерь, улучшения принимаемых управленческих решений 9. Мероприятия по подготовке объекта к внедрению системы: • перечень организационных мероприятий по совершенствованию бизнес-процессов • перечень работ по внедрению системы, которые необходимо выполнить на стадии рабочего проектирования, с указанием сроков и ответственных лиц 10. Ведомость документов В завершение стадии технического проектирования производится разработка документации на поставку серийно выпускаемых изделий для комплектования ИС, а также определяются технические требования и составляются ТЗ на разработку изделий, не изготовляемых серийно. На стадии "рабочая документация"осуществляется создание программного продукта и разработка всей сопровождающей документации. Документация должна содержать все необходимые и доста- точные сведения для обеспечения выполнения работ по вводу ИС в действие и ее эксплуатации, а также для поддержания уровня эксплуатационных характеристик (качества) системы. Разработанная документация должна быть соответствующим образом оформлена, согласована и утверждена. Для ИС, которые являются разновидностью автоматизированных систем, устанавливают следую- щие основные виды испытаний: предварительные, опытная эксплуатация и приемочные. При необ- ходимости допускается дополнительно проведение других видов испытаний системы и ее частей. В зависимости от взаимосвязей частей ИС и объекта автоматизации испытания могут быть авто- номные или комплексные. Автономные испытания охватывают части системы. Их проводят по мере готовности частей системы к сдаче в опытную эксплуатацию. Комплексные испытания проводят для групп взаимосвязанных частей или для системы в целом. Для планирования проведения всех видов испытаний разрабатывается документ "Программа и методика испытаний". Разработчик документа устанавливается в договоре или ТЗ. В качестве при- ложения в документ могут включаться тесты или контрольные примеры. Предварительные испытания проводят для определения работоспособности системы и решения вопроса о возможности ее приемки в опытную эксплуатацию. Предварительные испытания следует выполнять после проведения разработчиком отладки и тестирования поставляемых программных и технических средств системы и представления им соответствующих документов об их готовности к испытаниям, а также после ознакомления персонала ИС с эксплуатационной документацией. Опытную эксплуатацию системы проводят с целью определения фактических значений количе- ственных и качественных характеристик системы и готовности персонала к работе в условиях ее функционирования, а также определения фактической эффективности и корректировки, при необхо- димости, документации. Приемочные испытания проводят для определения соответствия системы техническому заданию, оценки качества опытной эксплуатации и решения вопроса о возможности приемки системы в по- стоянную эксплуатацию. 3.2 Типовое проектирование ИС Методы типового проектирования ИС достаточно подробно рассмотрены в литературе. В данной книге приведены основные определения и представлено задание для разработки проекта ИС методом типового проектирования (кейс "Проектирование ИС предприятия оптовой торговли лекарственными препаратами"). Типовое проектирование ИС предполагает создание системы из готовых типовых элементов. Ос- новополагающим требованием для применения методов типового проектирования является возмож- ность декомпозиции проектируемой ИС на множество составляющих компонентов (подсистем, ком- плексов задач, программных модулей и т.д.). Для реализации выделенных компонентов выбираются имеющиеся на рынке типовые проектные решения, которые настраиваются на особенности конкрет- ного предприятия. Типовое проектное решение (ТПР)- это тиражируемое (пригодное к многократному использова- нию) проектное решение. Принятая классификация ТПР основана на уровне декомпозиции системы. Выделяются следующие классы ТПР: • элементные ТПР - типовые решения по задаче или по отдельному виду обеспечения задачи (информационному, программному, техническому, математическому, организационному); • подсистемные ТПР - в качестве элементов типизации выступают отдельные подсистемы, разра- ботанные с учетом функциональной полноты и минимизации внешних информационных связей; • объектные ТПР - типовые отраслевые проекты, которые включают полный набор функциональ- ных и обеспечивающих подсистем ИС. Каждое типовое решение предполагает наличие, кроме собственно функциональных элементов (программных или аппаратных), документации с детальным описанием ТПР и процедур настройки в соответствии с требованиями разрабатываемой системы. Выделим достоинства и недостатки ТПР. Элементные ТПР Библиотеки методо-ориентированных программ: • обеспечивается применение модульного подхода к проектированию и документированию ИС • большие затраты времени на сопряжение разнородных элементов вследствие информационной, программной и технической несовместимости • большие затраты времени на доработку ТПР отдельных элементов Подсистемные ТПР Пакеты прикладных программ: • достигается высокая степень интеграции элементов ИС • позволяют осуществлять: модульное проектирование; параметрическую настройку программ- ных компонентов на различные объекты управления • обеспечивают: сокращение затрат на проектирование и программирование взаимосвязанных компонентов; хорошее документирование отображаемых процессов обработки информации • адаптивность ТПР недостаточна с позиции непрерывного инжиниринга деловых процессов • возникают проблемы в комплексировании разных функциональных подсистем, особенно в слу- чае использования решений нескольких производителей программного обеспечения Объектные ТПР Отраслевые проекты ИС: • комплексирование всех компонентов ИС за счет методологического единства и информацион- ной, программной и технической совместимости • открытость архитектуры — позволяет устанавливатьТПР на разных программно-технических платформах • масштабируемость — допускает конфигурацию ИС для переменного числа рабочих мест • конфигурируемость — позволяет выбирать необходимое подмножество компонентов • проблемы привязки типового проекта к конкретному объекту управления, что вызывает в неко- торых случаях даже необходимость изменения организационно-экономической структуры объ- екта автоматизации Для реализации типового проектирования используются два подхода: параметрически-ориентированное и модельно-ориентированное проектирование. Параметрически-ориентированное проектирование включает следующие этапы: определение кри- териев оценки пригодности пакетов прикладных программ (ППП) для решения поставленных задач, анализ и оценка доступных ППП по сформулированным критериям, выбор и закупка наиболее под- ходящего пакета, настройка параметров (доработка) закупленного ППП. Критерии оценки ППП делятся на следующие группы: • назначение и возможности пакета; • отличительные признаки и свойства пакета; • требования к техническим и программным средствам; • документация пакета; • факторы финансового порядка; • особенности установки пакета; • особенности эксплуатации пакета; • помощь поставщика по внедрению и поддержанию пакета; • оценка качества пакета и опыт его использования; • перспективы развития пакета. Внутри каждой группы критериев выделяется некоторое подмножество частных показателей, де- тализирующих каждый из десяти выделенных аспектов анализа выбираемых ППП. Числовые значения показателей для конкретных ППП устанавливаются экспертами по выбранной шкале оценок (например, 10-балльной). На их основе формируются групповые оценки и комплекс- ная оценка пакета (путем вычисления средневзвешенных значений). Нормированные взвешивающие коэффициенты также получаются экспертным путем. Модельно-ориентированное проектирование заключается в адаптации состава и характеристик типовой ИС в соответствии с моделью объекта автоматизации. Технология проектирования в этом случае должна обеспечивать единые средства для работы как с моделью типовой ИС, так и с моделью конкретного предприятия. Типовая ИС в специальной базе метаинформации - репозитории - содержит модель объекта авто- матизации, на основе которой осуществляется конфигурирование программного обеспечения. Таким образом, модельно-ориентированное проектирование ИС предполагает, прежде всего, построение модели объекта автоматизации с использованием специального программного инструментария (на- пример, SAP Business Engineering Workbench (BEW), BAAN Enterprise Modeler). Возможно также создание системы на базе типовой модели ИС из репозитория, который поставляется вместе с про- граммным продуктом и расширяется по мере накопления опыта проектирования информационных систем для различных отраслей и типов производства. Репозиторий содержит базовую (ссылочную) модель ИС, типовые (референтные) модели опреде- ленных классов ИС, модели конкретных ИС предприятий. Базовая модель ИС в репозитории содержит описание бизнес-функций, бизнес-процессов, бизнес- объектов, бизнес-правил, организационной структуры, которые поддерживаются программными мо- дулями типовой ИС. Типовые модели описывают конфигурации информационной системы для определенных отраслей или типов производства. Модель конкретного предприятия строится либо путем выбора фрагментов основной или типовой модели в соответствии со специфическими особенностями предприятия (BAAN Enterprise Modeler), либо путем автоматизированной адаптации этих моделей в результате экспертного опроса (SAP Business Engineering Workbench). Построенная модель предприятия в виде метаописания хранится в репозитории и при необходи- мости может быть откорректирована. На основе этой модели автоматически осуществляется конфи- гурирование и настройка информационной системы. Бизнес-правила определяют условия корректности совместного применения различных компонен- тов ИС и используются для поддержания целостности создаваемой системы. Модель бизнес-функций представляет собой иерархическую декомпозицию функциональной дея- тельности предприятия (подробное описание см. в разделе "Анализ и моделирование функциональ- ной области внедрения ИС"). Модель бизнес-процессов отражает выполнение работ для функций самого нижнего уровня моде- ли бизнес-функций (подробное описание см. в разделе "Спецификация функциональных требований к ИС"). Для отображения процессов используется модель управления событиями (ЕРС - Event- driven Process Chain). Именно модель бизнес-процессов позволяет выполнить настройку программ- ных модулей - приложений информационной системы в соответствии с характерными особенностями конкретного предприятия. Модели бизнес-объектов используются для интеграции приложений, поддерживающих исполне- ние различных бизнес-процессов (подробное описание см. в разделе "Этапы проектирования ИС с применением UML"). Модель организационной структуры предприятия представляет собой традиционную иерархиче- скую структуру подчинения подразделений и персонала (подробное описание см. в разделе "Анализ и моделирование функциональной области внедрения ИС"). Внедрение типовой информационной системы начинается с анализа требований к конкретной ИС, которые выявляются на основе результатов предпроектного обследования объекта автоматизации (см. раздел "Анализ и моделирование функциональной области внедрения ИС"). Для оценки соот- ветствия этим требованиям программных продуктов может использоваться описанная выше мето- дика оценки ППП. После выбора программного продукта на базе имеющихся в нем референтных моделей строится предварительная модель ИС, в которой отражаются все особенности реализации ИС для конкретного предприятия. Предварительная модель является основой для выбора типовой модели системы и определения перечня компонентов, которые будут реализованы с использованием других программных средств или потребуют разработки с помощью имеющихся в составе типовой ИС инструментальных средств (например, ABAP в SAP, Tools в BAAN). Реализация типового проекта предусматривает выполнение следующих операций: • установку глобальных параметров системы; • задание структуры объекта автоматизации; • определение структуры основных данных; • задание перечня реализуемых функций и процессов; • описание интерфейсов; • описание отчетов; • настройку авторизации доступа; • настройку системы архивирования. |