практика. Практическое занятие1-2. Занятие 12 Участие в составлении проектной документации на разработку информационной системы
 Скачать 181.63 Kb.
|
|
Практическое занятие №1-2 Участие в составлении проектной документации на разработку информационной системы (Анализ и определение состава объектов автоматизации) Цель: получить навыки анализа состава объектов автоматизации для определенной предметной области Теоретические основы Анализ объекта автоматизации Любая деятельность может быть представлена совокупностью компонентов — используемых ресурсов и процессов их преобразования. Эти ресурсы и процессы образуют предметную область, в которой будет функционировать разрабатываемая система. В основе проектирования ИС лежит моделирование предметной области автоматизации. Для того чтобы получить адекватный предметной области проект ИС, необходимо иметь модель, которая дает целостное, системное представление об автоматизируемой деятельности и отражает все аспекты функционирования будущей ИС. Таким образом, под моделью предметной области понимается некоторая система, имитирующая структуру или функционирование исследуемых компонентов предметной области и отвечающая основному требованию — адекватно представлять эти компоненты. Предварительное моделирование предметной области позволяет сократить время и сроки проектирования систем, получить проект, в большой степени соответствующий реальным потребностям заказчика. Без проведения моделирования предметной области велика вероятность появления большого количества ошибок в решении стратегических вопросов, приводящих к экономическим потерям и высоким затратам на последующее исправление системы. Вследствие этого все современные технологии проектирования ИС основываются на использовании тех или иных подходов к моделированию предметной области. К моделям предметных областей предъявляются следующие требования: формализация, обеспечивающая однозначное описание структуры предметной области; понятность для заказчиков и разработчиков на основе применения графических средств отображения модели; реализуемость, подразумевающая наличие средств физической реализации модели предметной области в ИС; обеспечение оценки соответствия проектных решений модели предметной области на основе определенных методов и вычисляемых показателей. Для реализации перечисленных требований, как правило, строится система моделей, которая отражает структурный и оценочный аспекты функционирования предметной области. Структурный аспект предполагает построение: объектной структуры, отражающей состав взаимодействующих в процессах материальных и информационных объектов предметной области; функциональной структуры, отражающей взаимосвязь функций (действий) по преобразованию объектов в процессах; структуры управления, отражающей события и бизнес-правила, которые воздействуют на выполнение процессов; организационной структуры, отражающей взаимодействие организационных единиц предприятия и персонала в процессах; технической структуры, описывающей топологию расположения и способы коммуникации комплекса технических средств. Для отображения структурного аспекта моделей предметных областей в основном используются графические методы, которые должны гарантировать представление информации о компонентах системы. Главное требование к графическим методам документирования — простота. Графические методы должны обеспечивать возможность структурной декомпозиции спецификаций системы с максимальной степенью детализации и согласований описаний на смежных уровнях декомпозиции. С моделированием непосредственно связана проблема выбора языка моделирования — представления проектных решений, позволяющего как можно больше привлекать будущих пользователей системы к ее разработке. Язык моделирования определяется используемыми графическими и текстовыми элементами (нотациями), которые обеспечивают описание компонентов предметной области. Нотация является синтаксисом языка моделирования. Язык моделирования, с одной стороны, должен делать решения проектировщиков понятными пользователю, а с другой — предоставлять проектировщикам средства достаточно формализованного и однозначного определения проектных решений, подлежащих реализации в виде программных комплексов, образующих целостную систему ПО. Графическое изображение нередко оказывается наиболее емкой формой представления информации. При этом проектировщики должны учитывать, что графические методы документирования не могут полностью обеспечить декомпозицию проектных решений от постановки задачи проектирования до реализации программ ЭВМ. Трудности возникают при переходе от этапа анализа системы к этапу проектирования и особенно к программированию. Главный критерий адекватности структурной модели предметной области заключается в функциональной полноте разрабатываемой ИС. Оценочные аспекты моделирования предметной области связаны с разрабатываемыми показателями эффективности автоматизируемых процессов, к которым относятся: время решения задач; стоимостные затраты на обработку данных; надежность процессов; экономические показатели качества деятельности, такие как объемы производства, производительность труда, оборачиваемость капитала, рентабельность и т.д. Для расчета показателей эффективности, как правило, используются статические методы функционально-стоимостного анализа (АВС) и динамические методы имитационного моделирования. Автоматизация управленческой деятельности предприятия Характеристика подходов к автоматизации управленческой деятельности Информационное обследование, как правило, проводится в ситуации, когда существуют какие-либо недостатки в процессе управления (например, плохое качество управления или плохая оперативность принятия решений), и руководство хочет определить возможность устранения этих недостатков за счёт использования средств автоматизации управления. Решать эту задачу необходимо путём анализа процесса управления с целью выделения в нём возможных объектов автоматизации, определения информационных связей между ними и установления необходимого уровня автоматизации информационной деятельности, способного обеспечить решение возникшей проблемы. Анализ практики создания АСУ позволяет выделить сложившиеся и используемые в настоящее время подходы к проектированию систем автоматизации управления. Первый подход базируется на принципе построения АСУ "от фотографии"" т. е. по принципу "автоматизировать то, что есть". Такие АСУ принято называть фотографическими. Согласно этому принципу анализируется уже существующая система управления и строится модель реализуемой ею управленческой деятельности без изменения структур и задач элементов существующей системы управления. Этот подход является наиболее простым и обеспечивает создание эффективной АСУ при автоматизации управленческой деятельности, которая хорошо изучена и поддаётся формальному описанию. Примером органа управления, осуществляющего хорошо формализуемую деятельность, является, например, бухгалтерия, деятельность которой в целом, а также деятельность её отдельных должностных лиц хорошо изучена и практически полностью регламентирована общими правилами и соответствующими документами. Проблемы в таких органах управления связаны, как правило, с большой долей рутинных работ, которые хорошо автоматизируются. Если же предполагается автоматизировать управление сложным, плохо изученным объектом, управление которым осуществляется в условиях неполной и неточной исходной информации, применение фотографической АСУ может оказаться малоэффективным. Проблемы в таких органах управления могут быть связаны с неправильным определением целей и задач управления и, как следствие, нерациональной его организацией. Поэтому применение фотографической АСУ в "неправильной" системе управления, естественно, не даст желаемого эффекта. Кроме того, необходимо учесть, что применение средств автоматизации требует, как правило, изменения состава и структуры системы управления. Иначе АСУ может оказаться неэффективной. Попыткой устранения недостатков, присущих первому подходу к автоматизации организационного управления, явилась разработка второго подхода, базирующегося на принципe построения АСУ "от модели", т. е. по принципу "делать так, как должно быть". Такие АСУ называют модельными. Согласно этому принципу проводится анализ объекта управления, а также существующей системы управления и строится модель деятельности новой системы управления, способной решить возникшие проблемы управления объектом. Таким образом, при этом подходе предполагается автоматизировать управление с одновременным изменением (при необходимости) существующей структуры системы управления, а также целей и задач управления. Построение модельных АСУ улучшает качество управления, однако создание адекватной модели деятельности оптимальной системы управления сложным объектом на начальном этапе автоматизации в большинстве случаев является практически неразрешимой задачей. Практика показала, что в лучших разработках создание АСУ осуществлялось на основе третьего подхода — многошагового, основанного на принципе "от потребностей практики". Согласно этому принципу на начальном этапе автоматизируется деятельность конкретных должностных лиц последовательно, начиная с автоматизации простейших информационных процедур путем разработки отдельных информационных и рабочих задач (И и РЗ). Созданные И и РЗ по мере их накопления, оценки эффективности их использования и корректировки объединяются в АИС, автоматизирующие решение задач управления и управленческой деятельности в целом. При такой автоматизации управленческой деятельности уточнение целей и задач управления, а также изменение состава и структуры системы управления происходит постепенно, а автоматизация выполнения информационных процедур проходит всестороннюю проверку ещё в процессе создания АСУ. Кроме того, должностные лица постепенно обучаются работе с ЭВМ, и в их сознании укрепляется уверенность в необходимости использования ЭВМ в практической работе. Всё сказанное выше обеспечивает успех автоматизации управленческой деятельности. Принцип создания АСУ "от потребностей практики" базируется на трёх основных (отчасти противоречивых) требованиях, предъявляемых к процессу создания средств автоматизации управленческой деятельности: внедрение средств автоматизации должно быть поэтапным (от простого к сложному), но при этом уже на начальных этапах в упрощенном виде необходимо видеть и учитывать конечные цели автоматизации; необходимо учитывать готовность организационной структуры и должностных лиц к использованию средств автоматизации в своей работе и стараться, в первую очередь, планировать автоматизацию тех элементов управленческой деятельности, где эта автоматизация даст максимальный эффект либо по простоте и оперативности решения практических задач, либо по качеству их решения; требуется свести к минимуму на первых этапах автоматизации попытку полного учёта организационной инфраструктуры органа управления, и сосредоточить усилия на автоматизации деятельности конкретных должностных лиц. Каждый из перечисленных выше подходов может быть применён при создании конкретной АСУ. Если цели и задачи системы управления точно определены и управленческая деятельность хорошо формализуется, целесообразно строить АСУ по принципу "от фотографии". Если есть возможность разработать модель оптимальной системы управления, целесообразно строить АСУ по принципу "от модели". Если автоматизация управления находится на начальном этапе, в любом случае целесообразно создавать АСУ в соответствии с принципом "от потребностей практики", и, по мере накопления информации и рабочих здний, автоматизирующих отдельные информационные процедуры, приступать к созданию фотографических или модельных АСУ. Порядок проведения информационного обследования управленческой деятельности Информационное обследование профессиональной (управленческой) является творческим процессом и не имеет жёсткого алгоритма его проведения. Можно указать только основные этапы работ и их целесообразную последовательность. В информационном обследовании участвуют должностные лица, деятельность которых автоматизируется, и специалисты по автоматизации управленческой деятельности, которых называют исследователями. Основными приемами при информационном обследовании являются изучение исследователем документации, регламентирующей деятельность органа управления или должностного лица, а также проведение экспертного опроса конкретных должностных лиц. Опрос должностных лиц чаще всего осуществляется в форме интервью. Вопросы интервью могут быть самыми различными и зависят от уяснения исследователем особенностей автоматизируемой управленческой деятельности. В процессе информационного обследования опросы должностных лиц могут повторяться (чередуясь по мере необходимости с изучением документации) до полного уяснения автоматизируемой управленческой деятельности и составления её информационной модели. Конечными целями информационного обследования являются: выявление (уточнение) объектов автоматизации в системе управления; построение их информационных моделей; составление перечня программных средств и баз данных, необходимых для автоматизации управленческой деятельности; определение порядка работы должностных лиц с использованием средств автоматизации; проведение предварительной оценки повышения производительности и качества управленческой деятельности должностных лиц с использованием предлагаемых средств автоматизации; оценка предполагаемых затрат различных ресурсов, включая необходимый состав технических средств. Важнейшей целью информационного обследования является разработка информационных моделей управленческой деятельности и отдельных её элементов (объектов автоматизации). Информационная модель управленческой деятельности (объекта автоматизации) представляет собой описание информационных потоков, определяющих основное содержание деятельности органа управления и (или) должностных лиц. Конкретный вид информационной модели определяется типом объекта автоматизации: при автоматизации деятельности органа управления или должностного лица — это перечень взаимосвязанных задач управления; при автоматизации задачи управления — перечень взаимосвязанных информационных процедур; при автоматизации информационной процедуры — это описание трёх взаимосвязанных элементов: входной информации, которая может (или должна) использоваться в процессе реализации данной процедуры; выходной информации, которая должна получаться в результате выполнения процедуры; механизмов переработки входной информации в выходную. Информационные модели элементов управленческой деятельности, как правило, являются достаточно обобщёнными, не содержащими детализации описаниями информационных связей между объектами автоматизации и механизмов переработки информации. Детализация описания информационных связей между объектами автоматизации до конкретных параметров и документов, а также конкретных механизмов переработки информации осуществляется в процессе создания ИРЗ на этапе разработки технического задания и, что особенно важно, оперативных постановок задач. Содержание информационной модели, помимо типа объекта автоматизации, зависит от принятого подхода к автоматизации управленческой деятельности и может описывать как существующий, так и требуемый (улучшенный) состав входной и выходной информации, а также механизм переработки информации. Окончательный вывод об адекватности информационной модели объекту автоматизации должны делать должностные лица органа управления, деятельность которого автоматизируется. Они знакомятся с информационной моделью и вносят, при необходимости, свои коррективы. Построение информационной модели начинается с определения информации, которая должна получаться в результате управленческой деятельности в рамках рассматриваемого объекта автоматизации (выходной информации объекта автоматизации). Как правило, информация, которая должна получаться в результате управленческой деятельности, хорошо известна должностным лицам для любого типа объекта автоматизации, и её получение не вызывает осложнений. Она составляет основу разрабатываемых в органе управления документов и поэтому в принципе может быть детализирована до конкретных параметров. После того, как чётко определена выходная информация, следует переходить к определению исходных данных (входной информации) для решения задачи, а затем — к наиболее сложной части информационной модели — описанию механизмов переработки входной информации в выходную. С учётом приведённого выше порядка построения информационной модели рассмотрим подробно содержание и порядок создания информационных моделей различных объектов автоматизации. Информационные модели объектов автоматизации Как было отмечено выше, информационные модели деятельности руководителей фирм и должностных лиц включают перечень задач управления, решаемых в процессе этой деятельности, а также выходную и входную информацию, необходимую для решения соответствующей задачи. Кроме того, необходимо указание на подчинённость и относительную важность задач, входящих в информационную модель. Относительная важность задач определяется из существа и целей управленческой деятельности. Подчинённость задач проявляется в том, что отдельные результаты решения одних задач могут являться исходными данными для решения других. Дальнейшая детализация информационных моделей деятельности должностных лиц и органов управления осуществляется путём построения информационных моделей входящих в них задач управления. Информационные модели задач управления формулируются как совокупности информационных процедур и связей между ними. Информационные модели задач управления, как правило, включают плохо формализуемые процедуры, которые в дальнейшем должны исследоваться с целью построения их информационных моделей. Методика построения информационных моделей задач управления включает следующие упорядоченные этапы работ. Этап 1. Определение выходных данных. Выходные данные должны быть конкретизированы до параметров, которые целесообразно объединить в группы. Каждая группа содержит параметры, тесно связанные между собой и определяемые совместно. Группы выходных параметров, как правило, определяются последовательно, поэтому необходимо указать последовательность формирования групп этих параметров. Группы параметров должны быть объединены в документы, которые вырабатываются в процессе управления. Последовательность определения перечня выходных данных может быть различной: сначала формируется перечень выходных документов, а затем — перечень определяющих их параметров (групп параметров), или наоборот. Этап 2. Определение информационных процедур, результатом которых являются выделенные группы выходных параметров объекта автоматизации. Группы выходных параметров могут определяться всеми типами информационных процедур — полностью формализуемых, плохо формализуемых и неформализуемых. При отсутствии автоматизации группы выходных параметров определяются, как правило, с использованием неформализуемых и простейших формализуемых процедур (расчётов). В процессе информационного обследования неформализуемые процедуры могут заменяться на плохо формализуемые, что приводит к существенному изменению деятельности должностных лиц в процессе управления. Например, в задаче планирования финансовой деятельности предприятия одним из выходных документов является план хозяйственно-финансовой деятельности, содержащий группы параметров, определяющих: анализ объёма производства и реализации продукции; анализ оборотного капитала; факторный анализ прибыли и т. д. Разработка указанного плана начинается с анализа изменений в составе и структуре активов и пассивов предприятия, далее анализируется объём и структура выпускаемой продукции, производится анализ себестоимости продукции и издержек обращения и т. д. Наиболее простой информационной моделью является модель полностью формализуемой информационной процедуры, включающей входные и выходные данные, а также алгоритм (механизм) переработки информации. Поскольку по определению известен алгоритм переработки информации в рамках такой процедуры, при построении её информационной модели принципиальных трудностей не возникает. Информационная модель полностью формализуемой процедуры не обязательно должна включать детальный алгоритм переработки информации. Достаточным является его словесное описание (например, указание на необходимость использования известных прикладных математических методов), из которого можно сделать вывод о возможности построения такого алгоритма. Информационная модель неформализуемой информационной процедуры включает выходные параметры (то, что должно получаться в результате интеллектуальной деятельности должностных лиц), тип решаемой задачи (формирование множества вариантов или выбор), а также необходимые исходные данные для решения задачи. Основная сложность создания модели неформализуемой информационной процедуры состоит в определении необходимых для её выполнения исходных данных. Окончательное решение о составе необходимых исходных данных принимает должностное лицо, деятельность которого автоматизируется. В задачу исследователя входит выяснение у должностного лица перечня необходимых для проведения неформализуемой процедуры исходных данных. Кроме того, по результатам анализа процесса управления исследователь может предложить должностному лицу дополнительные данные, которые могут быть получены путём выполнения полностью или плохо формализуемых процедур и которые могут оказаться полезными при выполнении неформализуемой процедуры. Если должностное лицо согласится с полезностью предложенной дополнительной информации, в информационную модель задачи управления включается плохо формализуемая информационная процедура вместо рассматриваемой первоначально неформализуемой информационной процедуры. Построение информационной модели плохо формализуемой информационной процедуры означает практически адекватную замену данной процедуры совокупностью полностью формализуемых и неформализуемых информационных процедур. Поскольку плохо формализуемая информационная процедура при автоматизации деятельности должностных лиц рассматривается как альтернатива существующей неформализуемой процедуры (чаще всего — процедуры формирования вариантов решения поставленных задач), построение её информационной модели может вызвать существенные трудности. Трудности эти обусловлены необходимостью детального изучения процесса боевых действий и управления ими. В заключение отметим, что в настоящее время получили достаточно широкое распространение (в том числе и в России) так называемые СASE - методологии и технологии, позволяющие системно подойти к разработке программного обеспечения АИС различного назначения на всех этапах его жизненного цикла. Примеры информационных моделей на предприятиях В настоящее время существуют разнообразные виды моделей предприятия, которые используются для решения различных задач: определения средней загрузки оборудования, потребных производственных мощностей, управления транспортом и т.д. Для целей автоматизации используются типы моделей, наиболее полная классификация которых содержится в стандартах IDEF (Integrated Computer Automated Manufacturing DEFinition). В основе различных методологий моделирования предметной области ИС лежат принципы последовательной детализации абстрактных категорий. Обычно модели строятся на трех уровнях: внешнем {определения требований), концептуальном {спецификации требований) и внутреннем (реализации требований). Так, на внешнем уровне модель отвечает на вопрос: что должна делать система? Другими словами, определяется состав основных компонентов системы: объектов, функций, событий, организационных единиц, технических средств. На концептуальном уровне модель отвечает на вопрос: как должна функционировать система? Иначе говоря, определяется характер взаимодействия компонентов системы одного и разных типов. На внутреннем уровне модель отвечает на вопрос: с помощью каких программно-технических средств реализуются требования к системе? |