информатика. Содержание Введение Основные понятия технологии проектирования информационных систем (ИС)
 Скачать 278.66 Kb.
|
1 2 Содержание Введение…………………………………………………………………………..3 1. Основные понятия технологии проектирования информационных систем (ИС) 1.1. Роль и место информационных систем в деятельности предприятия…………………………………………………………………….…5 1.2. Классификация информационных систем………………………………….6 1.3. Методология проектирования информационных систем………………...18 2. Разработка информационной системы 2.1. Описание предметной области……………………………………………..21 2.2. Проектирование программного обеспечения. Логическое представление……………………………………………………………………26 2.3. Инструкция пользователю……………………………………………...…..30 2.4. Контрольный пример …………………………………………………...….32 Заключение ……………………………………………………………………..34 Список использованной литературы ………………………………….……35 Приложение …………………………………………………………………….36 Введение В основе решения многих задач лежит обработка информации. Для упрощения процесса обработки информации создаются информационные системы. Информационная система - это программный комплекс, функции которого состоят в поддержке надежного хранения информации в памяти компьютера, выполнении специфических для данного приложения преобразований информации и вычислений, предоставления для пользователя удобного и легко осваиваемого интерфейса. Обычно объемы информации, с которыми приходится иметь дело таким системам, достаточно велики, а сама информация имеет достаточно сложную структуру. Классическими примерами информационных систем являются банковские и бухгалтерские системы, системы авиационных или железнодорожных билетов, системы налоговой службы, статистические системы, системы резервирования мест в отеле и так далее. В зависимости от специфики предметной области информационные системы могут очень сильно отличаться друг от друга по своим функциям, архитектуре, реализации, но все-таки можно выделить некоторые общие свойства характерные для информационных систем: - информационные системы предназначены для сбора, хранения и обработки информации. Поэтому в основе любой из них лежит среда хранения и доступа к данным; - информационные системы ориентируются на конечного пользователя, не обладающего высокой квалификацией в области применения вычислительной техники. Поэтому клиентские приложения должны обладать простым, удобным интерфейсом, который предоставляет возможность конечному пользователю выполнять все необходимые для работы функции, но в то же время не дает ему выполнять лишние действия. Таким образом, при разработке информационной системы приходится решать следующие задачи: - задачу разработки базы данных, предназначенной для хранения информации; - задачу разработки графического интерфейса пользователя. Целью выполнения данной курсовой работы является разработка информационной системы для предприятия гостиничного комплекса. Для достижения поставленной цели в работе необходимо выполнить следующие задачи: 1. Изучить основные понятия технологии проектирования информационных систем; 2. Разработать информационную систему для гостиницы. Структурно данная курсовая работа состоит из введения, двух глав, заключения, списка использованной литературы и приложения. 1. Основные понятия технологии проектирования информационных систем (ИС) 1.1. Роль и место информационных систем в деятельности предприятия Эффективное управление предприятием в современных условиях невозможно без использования компьютерных технологий. Правильный выбор программного продукта и фирмы-разработчика - это первый и определяющий этап автоматизации бухгалтерского учета. В настоящее время проблема выбора информационной системы (ИС) из специфической задачи превращается в стандартную процедуру. В этом смысле российские предприятия сильно уступают зарубежным конкурентам. Иностранные предприятия, как правило, имеют опыт модернизации и внедрения не одного поколения ИС. В развитых западных странах происходит смена уже четвертого поколения ИС. На российских предприятиях зачастую используют системы первого или второго поколения. Руководители многих российских предприятий имеют слабое представление о современных компьютерных интегрированных системах и предпочитают содержать большой штат собственных программистов, которые разрабатывают индивидуальные программы для решения стандартных управленческих задач. Процедура принятия решения о выборе наиболее эффективной компьютерной системы управления нова для большинства отечественных руководителей, а ее последствия во многом будут оказывать значительное влияние на предприятие в течение нескольких лет. Т.к. применение интегрированной ИС, которая отвечала бы требованиям предприятия (масштабу, специфике бизнеса и т.д.), позволила бы руководителю минимизировать издержки и повысить оперативность управления предприятием в целом. Информационная система — взаимосвязанная совокупность средств, методов и персонала, используемых для хранения, обработки и выдачи информации в интересах достижения поставленной цели. Экономическая информационная система (ЭИС) - это совокупности внутренних и внешних потоков прямой и обратной информационной связи экономического объекта, методов, средств, специалистов, участвующих в процессе обработки информации и выработке управленческих решений. Автоматизированной информационной системой (АИС) называется комплекс, включающий вычислительное и коммуникационное оборудование, программное обеспечение, лингвистические средства, информационные ресурсы, а также персонал обеспечивающий поддержку динамической информационной модели предметной области для удовлетворения информационных потребностей пользователей. В автоматизированных ИС часть функций управления и обработки данных выполняется компьютерами, а часть человеком. 1.2. Классификация 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. 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) 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.  Рис.1. Классификация информационных систем 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 характера обработки данных ИС делятся на информационно-поисковые и информационно-решающие Информационно-поисковые системы производят ввод, систематизацию, хранение, выдачу информации по запросу пользователя без сложных преобразований данных. (Например, ИС библиотечного обслуживания, резервирования и продажи билетов на транспорте, бронирования мест в гостиницах и пр.) Информационно-решающие системы осуществляют, кроме того, операции переработки информации по определенному алгоритму. По характеру использования выходной информации такие системы принято делить на управляющие и советующие принимаемые человеком решения. Для этих систем характерны задачи расчетного характера и обработка больших объемов данных. (Например, ИС планирования производства или заказов, бухгалтерского учета.). Советующие ИС вырабатывают информацию, которая принимается человеком к сведению и учитывается при формировании управленческих решений, а не инициирует конкретные действия. Эти системы имитируют интеллектуальные процессы обработки знаний, а не данных. (Например, экспертные системы.) В зависимости от сферы применения различают следующие классы ИС. 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. 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. 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. 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. Типовые задачи, решаемые модулями корпоративной системы, приведены в таблице 1. Таблица 1. Функциональное назначение модулей корпоративной ИС.
Анализ современного состояния рынка ИС показывает устойчивую тенденцию роста спроса на информационные системы организационного управления. Причем спрос продолжает расти именно на интегрированные системы управления. Автоматизация отдельной функции, например, бухгалтерского учета или сбыта готовой продукции, считается уже пройденным этапом для многих предприятий. В таблице 2 приведен перечень наиболее популярных в настоящее время программных продуктов для реализации ИС организационного управления различных классов. Таблица 2. Классификация рынка 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. 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), 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 проектированию системы. Множество моделей описания требований к ИС затем преобразуется в систему моделей, описывающих концептуальный проект ИС. Формируются модели архитектуры ИС, требований к программному обеспечению (ПО) и информационному обеспечению (ИО). Затем формируется архитектура ПО и ИО, выделяются корпоративные БД и отдельные приложения, формируются модели требований к приложениям и проводится их разработка, тестирование и интеграция. Целью начальных этапов создания ИС, выполняемых на стадии анализа деятельности организации, является формирование требований к ИС, корректно и точно отражающих цели и задачи организации-заказчика. Чтобы специфицировать процесс создания ИС, отвечающей потребностям организации, нужно выяснить и четко сформулировать, в чем заключаются эти потребности. Для этого необходимо определить требования заказчиков к ИС и отобразить их на языке моделей в требования к разработке проекта ИС так, чтобы обеспечить соответствие целям и задачам организации. Задача формирования требований к ИС является одной из наиболее ответственных, трудно формируемых и наиболее дорогих и тяжелых для исправления в случае ошибки. Современные инструментальные средства и программные продукты позволяют достаточно быстро создавать ИС по готовым требованиям. Но зачастую эти системы не удовлетворяют заказчиков, требуют многочисленных доработок, что приводит к резкому удорожанию фактической стоимости ИС. Основной причиной такого положения является неправильное, неточное или неполное определение требований к ИС на этапе анализа. На этапе проектирования, прежде всего, формируются модели данных. Проектировщики в качестве исходной информации получают результаты анализа. Построение логической и физической моделей данных является основной частью проектирования базы данных. Полученная в процессе анализа информационная модель сначала преобразуется в логическую, а затем в физическую модель данных. Параллельно с проектированием схемы базы данных выполняется проектирование процессов, чтобы получить спецификации (описания) всех модулей ИС. Оба эти процесса проектирования тесно связаны, поскольку часть бизнес-логики обычно реализуется в базе данных (ограничения, триггеры, хранимые процедуры). Главная цель проектирования процессов заключается в отображении функций, полученных на этапе анализа, в модули информационной системы. При проектировании модулей определяют интерфейсы программ: разметку меню, вид окон, горячие клавиши и связанные с ними вызовы. Конечными продуктами этапа проектирования являются: - схема базы данных (на основании ER-модели, разработанной на этапе анализа); - набор спецификаций модулей системы (они строятся на базе моделей функций). Кроме того, на этапе проектирования осуществляется также разработка архитектуры ИС, включающая в себя выбор платформы (платформ) и операционной системы (операционных систем). В неоднородной ИС могут работать несколько компьютеров на разных аппаратных платформах и под управлением различных операционных систем. Кроме выбора платформы, на этапе проектирования определяются следующие характеристики архитектуры: - будет ли это архитектура "файл-сервер" или "клиент-сервер"; - будет ли это 3-уровневая архитектура со следующими слоями: сервер, ПО промежуточного слоя (сервер приложений), клиентское ПО; - будет ли база данных централизованной или распределенной. Если база данных будет распределенной, то какие механизмы поддержки согласованности и актуальности данных будут использоваться; - будет ли база данных однородной, то есть, будут ли все серверы баз данных продуктами одного и того же производителя (например, все серверы только Oracle или все серверы только DB2 UDB). Если база данных не будет однородной, то какое ПО будет использовано для обмена данными между СУБД разных производителей (уже существующее или разработанное специально как часть проекта);. - будут ли для достижения должной производительности использоваться параллельные серверы баз данных (например, Oracle Parallel Server, DB2 UDB и т.п.). Этап проектирования завершается разработкой технического проекта ИС. На этапе реализации осуществляется создание программного обеспечения системы, установка технических средств, разработка эксплуатационной документации. Этап тестирования обычно оказывается распределенным во времени. После завершения разработки отдельного модуля системы выполняют автономный тест, который преследует две основные цели: - обнаружение отказов модуля (жестких сбоев); - соответствие модуля спецификации (наличие всех необходимых функций, отсутствие лишних функций). После того как автономный тест успешно пройдет, модуль включается в состав разработанной части системы и группа сгенерированных модулей проходит тесты связей, которые должны отследить их взаимное влияние. Далее группа модулей тестируется на надежность работы, то есть проходят, во-первых, тесты имитации отказов системы, а во-вторых, тесты наработки на отказ. Первая группа тестов показывает, насколько хорошо система восстанавливается после сбоев программного обеспечения, отказов аппаратного обеспечения. Вторая группа тестов определяет степень устойчивости системы при штатной работе и позволяет оценить время безотказной работы системы. В комплект тестов устойчивости должны входить тесты, имитирующие пиковую нагрузку на систему. Затем весь комплект модулей проходит системный тест - тест внутренней приемки продукта, показывающий уровень его качества. Сюда входят тесты функциональности и тесты надежности системы. Последний тест информационной системы - приемо-сдаточные испытания. Такой тест предусматривает показ информационной системы заказчику и должен содержать группу тестов, моделирующих реальные бизнес-процессы, чтобы показать соответствие реализации требованиям заказчика. Необходимость контролировать процесс создания ИС, гарантировать достижение целей разработки и соблюдение различных ограничений (бюджетных, временных и пр.) привело к широкому использованию в этой сфере методов и средств программной инженерии: структурного анализа, объектно-ориентированного моделирования, CASE-систем. 1.3. Методология проектирования информационных систем Любую сложную систему необходимо проектировать. Это связано с нашей физиологией: мы не можем решать одновременно более 7 задач, а разработка и проектирование сопряжены с большим их числом: написанием кода приложения, его отладкой, тестированием, взаимоувязкой модулей приложения, дизайном форм, хранением, обработкой данных и многими другими. Для проектирования ИС необходимо знать регламентирующие этапы проектирования стандарты, определять модули системы и проектировать БД. Основой для проектирования любой сложной системы служит ее концептуальная модель. Определение. Концептуальную модель можно определить как результат абстрагирования части реального мира, которую моделируют ИС. Для обозначения «части реального мира» используют термин «предметная область» Методологии, которые используют для абстрагирования предметной области, отражают специфику применения ИС. Одни из них – OLTP-системы (Online Transaction Processing) предназначены для хранения данных в реальном масштабе времени– OLAP(OnLine Analitical processing)используют в процессе управления бизнесом. Выделяют два типа ИС. Одни из них сопровождают операционные (OLTP), а другие – аналитические (OLAP) базы данных. OLTP – базы хранят данные в реальном масштабе времени, т.е. мгновенно фиксируют события (отгрузку товара со склада). OLAP хранят «историю» изменения БД. Т.е. в них сохраняют данные OLTP – базы с какой-то конкретной периодичностью. Состояние OLTP-базы следующего месяца можно изображать в виде куба. Если провести некий кросстабличный анализ, например, построить график изменения значений какой-то комплектующей по одной позиции, то можно предсказать тенденцию ее сбыта. А значит предсказать прибыль от реализации товара в будущем или принять решение о прекращении его поставок. Это не единственный вариант анализа. Можно сравнивать кривые сбыта разных товаров, чтобы определить. Какой из товаров дает большую прибыль, оптимизировать затраты на рекламу с целью получения максимальной прибыли от реализации товара и т.д. Эти задачи решают с помощью систем поддержки принятия решений (Decision Support System, DSS) на основе данных OLAP-баз. Этот тип ИС ориентирован на решение стратегических вопросов типа прогнозирования сбыта. Поэтому OLAP-системы никогда не оперируют данными реального времени. К системам поддержки принятия решений относят, например, Excel. Большинство средств разработки ИС содержат библиотеки классов или компонентов. Так в Borland Delphi есть компоненты DecisionCube. Системы поддержки решений масштаба предприятия строят на серверных OLAP-средствах: Oracle Express Server, MS SQL Server 2000 Analysis Services, Hyperion Essbase и др. В дальнейшем мы будем рассматривать OLTP-базы данных (OLTP-системы). Кратко охарактеризовать OLTP-базы данных можно так – это большие объемы структурированной информации. Несмотря на упрощенность определения, следует подчеркнуть два аспекта: Регулярная однородность данных (структурированность) Большие объемы информации Второй аспект определяет область применения БД – относительно развитые бизнес-структуры, или автоматизация бизнеса с небольшим оборотом и узкой номенклатурой товара нецелесообразна. Для моделирования систем и сопровождаемых ими БД используют методологии IDEF0 (Integrated Definition Function Modeling) DFD и (Data Flow Diagrams). Выбор методологии проектирования зависит от степени сложности моделируемого информационной системой объекта. Если это сложный объект, то в начале проектирования ИС желательно использовать IDEF0. В настоящее время эта методология действует в качестве федерального стандарта США. Выводы: Методологической основой управления организационными системами является использование обобщенной модели анализируемой системы как совокупности структурной, функциональной и информационной моделей, обеспечивающей анализ и выработку обоснованных организационно-экономических решений по оценке потребностей в методах, ресурсах и средствах управления ими. Применение новых информационных технологий на базе обобщенной модели позволит оптимизировать работу организационных структур в рамках методов современного системного подхода. 1 2 |