Author: RePack by Diakov
Last saved by: ислаи
Company: diakov.net

Каноническое проектирование информационных систем

Каноническое проектирование ИС характеризуется следующими особенностями:
•	Отражает особенности ручной технологии проектирование;
•	Предполагает выполнение индивидуального (оригинального) проектирования;
•	Не предполагает использования средств интеграции;
•	Соответствует каскадной модели ЖЦ ИС.
На сегодняшний день технологию канонического проектирования используют при разработке сравнительно небольших ИС.
Стадии и этапы работы описаны в стандарте ГОСТ 34.601-90 «Автоматизированные системы. Стадии создания». Всего предусматривается 8 стадий:
1.	Формирование требований к ИС;
2.	Разработка концепции;
3.	Техническое задание;
4.	Эскизный проект;
5.	Технический проект;
6.	Рабочая документация;
7.	Ввод в действие;
8.	Сопровождение
Между стадиями ГОСТа и стадиями, которые мы ранее изучали применительно к моделям жизненного цикла ИС, нетрудно установить соответствие. Первые три – соответствуют предпроектной стадии ЖЦ ИС, следующие две – стадии проектирования, 6 стадия – стадии рабочего проектирования (реализации), 7 – стадии тестирования и внедрения, 8 – стадии эксплуатации.
В зависимости от сложности объекта автоматизации и набора задач, требующих решения при создании конкретной ИС, стадии и этапы работ могут иметь различную трудоемкость. Допускается объединять последовательные этапы и даже исключать некоторые из них на любой стадии проекта. Допускается также начинать выполнение работ следующей стадии до окончания предыдущей.
Формирование требований к ИС включает в себя следующие этапы:
•	Обследование объекта и обоснование необходимости создания ИС;
•	Формирование требований пользователя к ИС;
•	Оформление отчёта о выполненной работе и заявки на разработку ИС (тактико-технического задания)
Обследование объекта автоматизации (ОА) – важнейшая составляющая предпроектной стадии.
Определение. Обследование объекта автоматизации представляет собой комплекс научно-исследовательских работ и организационно-технических мероприятий, направленных на изучение и диагностический анализ его организационной структуры, деятельности и существующих технологий обработки информации.
Обследование проводится на основании принятия следующих проектных решений:
•	Выбор методики проведения обследования:
o	По цели обследования: локальное (для разработки проекта решения отдельной задачи) или системное (для разработки проекта решения комплекса задач);
o	По количеству участников (индивидуальное и бригадное);
o	По степени охвата предметной области (сплошное и выборочное – при наличии типовых по структуре и организации подразделений);
•	Выбор методов сбора материалов обследования (рассмотрим чуть далее);
•	Составление программы обследования. Обычно имеет такую форму:

№ | Наименование вопроса | Источники информации | Получатель информации
1 | Цель функционирования объекта | Руководитель предприятия | Руководитель проекта
2 | Основные параметры объекта | -//- | -//-
3 | … | … | …

•	Составление плана-графика работ по проведению обследования

№ | Наименование работы | Исполнитель | Дата начала | Длительность | Дата окончания

Стратегическое обследование включает в себя два этапа: 1) сбор информации; 2) уточнение, и анализ информации.
Собранные материалы обследования должны включать в себя:
•	Цель и задачи функционирования объекта;
•	Сведения об организационной структуре (отделы, цехи, склады, хозяйственные службы и т.п.);
•	Перечень функций, выполняемых в каждом подразделении;
•	Сведения о технологических процессах обработки управленческой и экономической информации (документооборот, методы учета и планирования);
•	Сведения о материальных потоках и процессах их обработки, включая имеющиеся ресурсные ограничения.
Анализ собранной информации проводится для решения следующих задач:
•	Определить количественные и качественные характеристики информационных потоков, получить описание их структуры и мест обработки;
•	Уточнить объемы выполняемых операций и трудоемкость каждой из них;
•	Оценить качество функционирования объекта и выявить проблемы, решение которых возможно средствами автоматизации;
•	Исследовать рынок программного обеспечения на предмет наличия предложений информационных систем, решающих выявленные проблемы.
На основе проведенного анализа формулируются предварительные требования к ИС (с точки зрения аналитиков и будущих пользователей), устанавливаются ограничения допустимых затрат на ее разработку и внедрение, оценивается ожидаемый экономический эффект. Все это излагается в отчете по проделанной работе и/или заявке на создание ИС (тактико-техническом задании).
Участники обследования
Обследование может производиться заказчиком самостоятельно или с привлечением консалтинговых организаций. Выполнение обследования обычно возлагается на так называемых бизнес-аналитиков.
Определение Бизнес-аналитик (БА) – это специалист, умеющий анализировать тот или иной вид бизнеса или процесса, выявлять существующие в нем проблемы и предлагать пути их решения (путем изменения стратегии или тактики ведения бизнеса, реорганизации бизнес-процессов, развития автоматизированных информационных систем).
Чтобы эффективно решать возложенные на него задачи, бизнес-аналитик должен:
1.	Уметь последовательно и внятно излагать свои мысли при взаимодействии с представителями заказчика ИС.
2.	Иметь представление о предметной области обследуемого объекта. Уровень информированности БА зависит от конкретной ситуации (сложности проекта, ОА).
3.	Знать современные методики анализа бизнеса и бизнес-процессов, а также соответствующие средства автоматизации.
4.	Знать основы теории информационных систем и информационных технологий, чтобы понимать, что можно, а что нельзя автоматизировать.
5.	Знать современные стандарты и методологии проектирования информационных систем и уметь эффективно ими пользоваться (например, RUP, ER-диаграммы и т.п.)
Таким образом, бизнес-аналитики выступают в роли «промежуточного звена» между бизнесом и специалистами по информационным технологиям.
Кроме бизнес-аналитиков в обследовании, обязательно участвуют:
•	Представители руководства заказчика ИС, ответственные за деятельность обследуемого объекта. Обследование ОА в подавляющем большинстве случаев ведет к оптимизации существующих бизнес-процессов и модификации технологий обработки информации. Эти решения не могут быть приняты и реализованы без участия руководства. Поэтому его участие в процессе обследования необходимо.
•	Эксперты и специалисты в предметной области ОА.
•	Пользователи будущей ИС.
Методы сбора материалов обследования разделяются на две большие группы:
•	Методы сбора, выполняемого силами проектировщиков:
o	Проведение бесед, опросов и семинаров с руководителями объекта и его подразделений (по вопросам, которые носят глобальный характер и относятся к определению стратегии развития информационной системы);
o	Проведение интервью и анкетирование исполнителей на рабочих местах – требует тщательной подготовки (заранее составляется список специалистов, разрабатывается перечень работ).
o	Метод анализа операций. Заключается в декомпозиции рассматриваемого делового процесса или работы на ее составные части: задачи, расчеты, операции и элементы операций. Проводится анализ каждой части в отдельности, выявляется повторяемость отдельных операций, многократное обращение к одной и той же операции, степень их зависимости друг от друга.
o	Метод фотографии рабочего дня исполнителя. Предполагает непосредственное участие проектировщиков и заключается в наблюдении и измерении затрат рабочего времени на выполняемые работы. Полученные данные заносятся в специальный лист фотографии рабочего дня.
o	Метод выборочного хронометража отдельных работ. Позволяет установить нормативы на выполнение отдельных операций и собрать подробный материал о технике осуществления некоторых работ. Требует предварительной подготовки, известных навыков и наличие специального секундомера.
o	Метод личного наблюдения – применим, если изучаемый вопрос понятен по существу и необходимо лишь уточнение деталей без существенного отрыва исполнителей от работы.
o	Расчетный метод – применяется для определения трудоемкости и стоимости работ, подлежащих автоматизации, а также для установления объемов работ по отдельным операциям.
o	Метод анализа предоставленного материала. Заключается в извлечении необходимой информации из предоставленных материалов: чаще всего бумажной документации, а также электронных таблиц и иных файлов.
o	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.
•	Методы сбора, выполняемые силами специалистов предметной области:
o	Ведение индивидуальной тетради-дневника. Заключается в записи исполнителя в дневнике о каждой проведенной работе (цель, содержание, длительность) в течение определенного срока (например, месяца).
o	Метод самофотографии рабочего дня. Наблюдение носит более детальный и менее длительный характер. Позволяет получить сведения о наиболее трудоемких или типичных работах и определить общую трудоемкость всех выполняемых работ.
o	Метод документальной инвентаризации управленческих работ. На каждую работу в отдельности открывается специальная карта обследования, в которой приводятся все данные о регистрируемой работе или составляемых документах.
При выборе методики сбора материалов обследования следует руководствоваться степенью личного участия специалистов по проектированию ИС, а также временными, трудовыми и стоимостными затратами на получения сведений каждым из методов.
Разработка концепции ИС включает в себя следующие этапы:
•	Изучение объекта;
•	Проведение научно-исследовательских работ;
•	Разработка вариантов концепции ИС, удовлетворяющего требованиям пользователя;
•	Оформление отчета о выполненной работе.
На этой стадии продолжается детальное обследование объекта автоматизации.
Во-первых, уже собранная и вновь поступающая информация:
•	Уточняется;
•	Формализуется;
•	Проверяется на полноту и непротиворечивость (согласованность);
•	Проверяется на отсутствие ненужной и дублирующей информации.
На практике пользователи формулируют свои требования не к ИС в целом, а к отдельным ее компонентам. Необходимо добиваться, чтобы все эти требования в конце концов оказались согласованными. Тогда становится возможным построить информационную модель автоматизируемого объекта.
Во-вторых, изучаются механизмы функционирования и управления ОА:
•	Проводится детальное описание организационной структуры объекта и характер подчиненности каждого подразделения органам управления;
•	Тщательно изучаются имеющиеся инструктивно-методические и директивные материалы (нормативно-правовая база), имеющие отношение к деятельности ОА;
•	Деятельность объекта описывается в терминах задач.
При каноническом проектировании задача – это основная единица обработки данных, поэтому функциональная структура предметной области при проведении предпроектного обследования изучается как совокупность решаемых задач или комплексов задач.
Определение. При каноническом проектировании экономических ИС задача рассматривается как совокупность операций преобразования некоторого набора исходных данных для получения результатной информации, необходимой для выполнения функции управления или принятия управленческого решения.
•	Исследование задач ОА обычно включает в себя сбор и систематизацию следующих сведений:
o	Содержание задачи,
o	Периодичность и сроки ее выполнения;
o	Степень формализуемости задачи (для этого возможно проведение НИР);
o	Необходимые источники информации и порядок корректировки поступающей информации;
o	Действующие формы представления исходных данных и результатов их обработки;
o	Используемые средства сбора, передачи и обработки информации;
o	Действующие алгоритмы расчета, возможные методы контроля и принятая точность решения;
o	Трудоемкость решаемой задачи;
o	Потребители результатной информации.
•	Строится модель документооборота. Одна из наиболее трудоемких, хотя и хорошо формализуемых задач. При обследовании документооборота составляется схема маршрута движения документов, которая должна отразить:
o	количество документов;
o	место формирования показателей документа;
o	взаимосвязь документов при их формировании;
o	маршрут и длительность движения документа;
o	место использования и хранения данного документа;
o	внутренние и внешние информационные связи;
o	средний объем документа в знаках;
o	носитель документа.
Результатом проведенного сбора и анализа информации является построение следующих моделей и форм:
•	Описание параметров деятельности ОА;
•	Схема организационной структуры ОА;
•	Функциональная модель – содержит информацию о распределении производственных и управленческих задач по структурным подразделениям ОА, а также их классификацию на процедуры: а) обработки данных; б) осуществления коммуникаций между сотрудниками; в) принятия управленческих решений.
•	Описание характеристик важнейших задач ОА (см. выше).
•	Схемы документопотоков ОА (модель документооборота).
Указанные модели и формы могут составляться не только для всего исследуемого объекта в целом, но и для его отдельных структурных подразделений.
Обычно модели деятельности ОА создаются в двух видах:
•	модель «как есть» ("as-is") – отражает существующие в организации бизнес-процессы;
•	модель «как должно быть» или «как будет» ("to-be") – отражает необходимые изменения в функционировании ОА после внедрения ИС.
В-третьих, разрабатываются возможные варианты концепции ИС.
При формировании концепции ИС может возникнуть опасность «расползания» границ проекта, поскольку на начальных этапах не всегда ясно, какому объему требований будет удовлетворять ИС и какие ресурсы будут выделены на ее создание. По этой причине на этапе обследования целесообразно классифицировать планируемые функции информационной системы по степени важности. Один из возможных способов такой классификации – классификация MuSCoW:
•	Mu («Must have») – обязательные функции;
•	S («Should have») – желательные функции;
•	Сo («Could have») – возможные функции;
•	W («Won't have») – ненужные (и потому 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 число функций второй и третьей категорий. Последняя категория функций позволяет жестко ограничить границы проекта и содержит набор функций, которые будут отсутствовать в системе.
Кроме того, при разработке концепции ИС проверяется возможность применения новых методов решения тех или иных задач. При необходимости для этого могут проводиться специальные научно-исследовательские работы.
Объективными результатами полного обследования ОА являются:
•	Перечень задач и функций, которые целесообразно автоматизировать, а также приоритетность их разработки;
•	Информационные модели деятельности объекта («как есть» и «как будет»).
•	Предварительный вариант выбора технических и программных средств для построения ИС.
По результатам предпроектного обследования составляются технико-экономическое обоснование и техническое задание на ИС.
Определение. Технико-экономическое обоснование (ТЭО) – это документ, составленный на этапе предпроектного обследования автоматизируемого объекта, имеющий вид пояснительной записки и подтверждающий экономическую целесообразность и производственную необходимость создания информационной системы.
В ТЭО должно быть указано:
•	что получит заказчик, если согласится финансировать проект, то есть:
o	описание потребности в создании ИС;
o	характеристика выбранного варианта ИС (перечень автоматизируемых задач, вероятные технические решения и т.п.).
•	ориентировочный график выполнения работ и срок выпуска готового продукта;
•	планируемая стоимость проекта (для крупных проектов может быть составлен поэтапный график финансирования);
•	ограничения, риски, критические факторы, которые могут повлиять на успешность проекта;
•	экономические расчеты проекта (время окупаемости, ожидаемый экономический эффект и т.п.);
•	выводы и предложения с общей оценкой целесообразности и перспектив от внедрения ИС.
Определение. Техническое задание (ТЗ) – это завершающий предпроектную стадию документ, который содержит цели и обоснование проектирования, а также определяет основные требования к информационной системе и исходные данные, необходимые для ее разработки.
Техническое задание утверждается заказчиком, хотя составляется обычно организацией, которая привлечена для проектирования.
Эскизный проект не относится к обязательным стадиям проектирования и составляется для сложных и дорогостоящих систем. Включает в себя следующие этапы:
•	Разработка предварительных решений по системе и ее частям. Содержание: на основе сформулированных ранее требований производится логическая проработка общих решений по информационной системе в целом и ее обеспечивающим подсистемам. В частности, уточняются:
o	Функции ИС и ее подсистем;
o	Цели и эффекты ИС и ее подсистем (информационные потребности пользователей – на уровне конкретных названий документов и показателей);
o	Состав комплексов задач и отдельных задач ИС;
o	Концепция информационной базы, её укрупнённая структура;
o	Функции системы управления базой данных;
o	Состав вычислительной системы; функции и параметры основных программных средств.
•	Разработка документации на ИС и ее части (см. аналогичный этап следующей стадии).
Технический проект включает в себя следующие этапы:
•	Разработка проектных решений по системе и её частям. Содержание: Выполняется логическая проработка и выбор наилучших проектных решений по информационной системе и её частям, в том числе:
o	По функционально-алгоритмической структуре ИС (постановка и алгоритмизация задач для множества автоматизируемых функций);
o	По функциям персонала и его организационной структуре;
o	По структуре технических средств;
o	По алгоритмам решения задач и применяемым языкам программирования и информационного обмена;
o	По организации и ведению информационной базы;
o	По выбору систем классификации и кодирования информации;
o	По используемому программному обеспечению.
•	Разработка документации на АС и её части. Содержание: Этап заключается в составлении, согласовании и утверждении проектной документации в таком объеме, который необходим для описания полной совокупности принятых проектных решений и достаточен для их реализации на стадии рабочего проектирования. Виды документов, входящих в эскизный и технический проект, перечислены в ГОСТ 34.201(-89) «Виды, комплектность и обозначение документов при создании автоматизированных систем». Наиболее важными являются:
o	Ведомости – для перечисления в систематизированном виде объектов, предметов и т.д.
o	Схемы – для графического изображения форм документов, частей, элементов системы и связей между ними в виде условных обозначений.
o	Инструкции – для изложения состава действий и правил их выполнения персоналом.
o	Обоснования – для изложения сведений, подтверждающих целесообразность принимаемых решений.
o	Описания – для пояснения назначения системы, ее частей, принципов их действия и условий применения.
Важнейший документ: пояснительная записка к техническому проекту.
•	Разработка и оформление документации на поставку изделий для комплектования ИС и (или) технических требований (технических заданий) на их разработку.
•	Разработка заданий на проектирование в смежных частях проекта объекта автоматизации. Содержание: Для создания ИС иногда требуется проведение разнообразных работ: строительных, электротехнических, санитарно-технических и т.п. Например, прокладка кабельной системы для организации информационной сети. На указанном этапе выполняется составление, согласование и утверждение соответствующих заданий на проектирование и выполнение этих смежных работ.
Сущность стадии рабочего проектирования заключается в физической реализации выбранных проектных решений. Рабочее проектирование включает в себя два основных этапа:
•	Разработка рабочей документации на систему и её части. Содержание: Осуществляется разработка, оформление, согласование и утверждение рабочей документации, содержащей все необходимые и достаточные сведения для обеспечения выполнения работ по вводу АС в действие и её эксплуатации, а также для поддержания уровня эксплуатационных характеристик (качества) системы в соответствии с принятыми проектными решениями. Виды документов перечислены в ГОСТ 34.201.
•	Разработка или адаптация программ. Содержание: выполняется разработка программного обеспечения информационной системы, выбор, адаптация и (или) привязка приобретаемых программных средств, разработка, согласование и утверждение программной документации в соответствии с ГОСТ 19.101 «Виды программ и программных документов».
Важнейшие документы стадии:
•	Спецификация оборудования;
•	Пояснительная записка, формуляр, паспорт программного комплекса;
•	Спецификация программного комплекса;
•	Тексты программ;
•	Ведомость эксплуатационных документов;
•	Каталог информационной базы и инструкции по формированию и ведению базы данных;
•	Руководство пользователя (системного программиста, программиста, оператора);
•	Технологическая инструкция, описание технологического процесса обработки данных;
•	Программа и методика испытаний программных компонентов ИС.
Стадия внедрения в соответствии с ГОСТ 34.601 носит название «Ввод в действие». Она состоит из следующих этапов:
•	Подготовка объекта автоматизации к вводу в действие ИС. Содержание: выполняются работы по организационной подготовке объекта автоматизации к вводу ИС в действие, в том числе:
o	реализация проектных решений по организационной структуре ИС;
o	обеспечение подразделений объекта управления инструктивно-методическими материалами;
o	внедрение классификаторов информации;
Документы: приказ о проведении работ, программа работ, план-график работ, акт завершения работ.
•	Подготовка и обучение персонала, включая проверку его способности обеспечить функционирование ИС;
•	Комплектация ИС поставляемыми изделиями (формирование программного, технического и информационного обеспечения);
•	Строительно-монтажные, пусконаладочные и иные работы;
•	Проведение предварительных испытаний; Содержание:
o	Подготовка исходных оперативных данных для проведения предварительных испытаний;
o	Испытания ИС на работоспособность и соответствие техническому заданию в соответствии с программой и методикой предварительных испытаний;
o	Устранение неисправностей и внесение изменений в документацию на ИС в соответствии с протоколом испытаний;
o	Оформление акта о приёмке ИС в опытную эксплуатацию (Акт о проведении опытного внедрения).
•	Проведение опытной эксплуатации. Содержание: опытная эксплуатация ИС; анализ результатов опытной эксплуатации ИС; при необходимости доработка программного обеспечения и дополнительная наладка технических средств ИС; оформление акта о завершении опытной эксплуатации.
•	Проведение приемочных испытаний. Содержание:
o	Проверка на соответствие реализованной ИС требованиям договорной документации по времени выполнения, объему выполненной работы, затратам денежных средств и иных ресурсов;
o	Испытания на соответствие техническому заданию в соответствии с программой и методикой приемочных испытаний;
o	Проверка технологических процессов обработки данных по всем подсистемам ИС;
o	Анализ результатов испытания ИС (например, анализ качества функционирования информационной базы, проверка оперативности и полноты ответов на запросы). Устранение недостатков, выявленных при испытаниях;
o	Оформление акта о приемке ИС в постоянную эксплуатацию.
Методы внедрения:
•	Последовательный (модули ИС внедряются последовательно одна за другой);
•	Параллельный (все модули ИС внедряются одновременно);
•	Смешанный (часть модулей внедряется последовательно, остальные – с учетом накопленного опыта – параллельно).
В соответствии с ГОСТ 34.601-90 заключительной стадией канонического проектирования является стадия сопровождения, которая включает в себя 2 этапа: информационный автоматизация самофотография
•	Выполнение работ в соответствии с гарантийными обязательствами.
•	Послегарантийное обслуживание.
К основным работам на стадии сопровождения относятся:
•	анализ функционирования системы;
•	Выявление отклонений фактических эксплуатационных характеристик ИС от проектных значений;
•	Установление причин этих отклонений;
•	Устранение выявленных недостатков и обеспечение стабильности эксплуатационных характеристик ИС;
•	Внесению необходимых изменений в документацию на ИС.
Размещено на Allbest.ru