1 Стадия – предпроектное обследование:

1 этап – сбор материалов для проектирования – формирование требований, изучение объекта проектирования, разработка и выбор варианта концепции системы;

2 этап – анализ материалов и формирование документации – создание и утверждение технико-экономического обоснования и технического задания на проектирование системы.

2 Стадия – проектирование:

1 этап – техническое проектирование, где ведется поиск наиболее рациональных проектных решений по все аспектам разработки, создаются и описываются все компоненты системы, а результаты работы отражаются в техническом проекте;

2 этап – рабочее проектирование, в процессе которого осуществляется разработка и доводка программ, корректировка структур баз данных, создание документации на поставку и установку технических средств, разработка инструкций по их эксплуатации, подготовка должностных инструкций исполнителям. Результаты отражаются в рабочем проекте.

3 Стадия – ввод системы в действие:

1 этап – подготовка к внедрению – установка и ввод в эксплуатацию технических средств, загрузка баз данных, опытная эксплуатация программ, обучение персонала;

2 этап – проведение опытных испытаний всех компонентов системы перед передачей в промышленную эксплуатацию;

3 этап – сдача в промышленную эксплуатацию, оформляется актами приема-сдачи работ.

4 Стадия – промышленная эксплуатация:

повседневное функционирование информационной системы включает сопровождение программных средств и всего проекта, оперативное обслуживание и администрирование баз данных.

2. Содержание, организация и результаты выполнения этапов проектирования.

В России действует стандарт на стадии создания автоматизированных систем (ГОСТ 34.601-90). Кроме того, существует международный стандарт на стадии жизненного цикла программной продукции (ISO 12207: 1995). В соответствии с данным стандартом на каждом этапе выполняются следующие работы.

1. На этапе 1.1 «0бследование объекта и обоснование необходимости создания АС» в общем случае проводят:

• сбор данных об объекте автоматизации и осуществляемых видах деятельности;

• оценку качества функционирования объекта и осуществляемых видов деятельности, выявление проблем, решение которых возможно средствами автоматизации;

• оценку, (технико-экономической, социальной и т. п.) целесообразности создания АС.

2. На этапе 1.2 «Формирование требований пользователя к АС» проводят:

• подготовку исходных данных для формирования требований к АС (характеристика объекта автоматизации, описание требований к системе, ограничения допустимых затрат, на разработку, ввод в действие и эксплуатацию, эффект, ожидаемый от системы, условия создания и функционирования системы);

• формулировку и оформление требований пользователя к АС.

3. На этапе 1.3 «Оформление отчета о выполненной работе и заявки на разработку АС (тактико-технического задания)» проводят оформление отчета о выполненных работах на данной стадии и оформление заявки на разработку АС (тактико-технического задания) или другого заменяющего ее документа, с аналогичным содержанием.

4. На этапах 2.1 «Изучение объекта» и 2.2. «Проведение необходимых научно-исследовательских работ» организация-разработчик проводит детальное изучение объекта автоматизации и необходимые научно-исследовательские работы (НИР), связанные-с поиском путей и оценкой возможности реализации требований пользователя, оформляют и утверждают отчеты о НИР.

5. На этапе 2.3. «Разработка вариантов концепции АС и выбор варианта-концепции АС, удовлетворяющего требованиям пользователя» в общем случае проводят разработку альтернативных вариантов концепции создаваемой АС л планов их реализации; оценку необходимых ресурсов на их реализацию и обеспечение функционирования; оценку преимуществ и недостатков каждого варианта; сопоставление требований пользователя и характеристик предлагаемой системы и выбор оптимального варианта; определение порядка оценки качества и условий приемки системы; оценку эффектов, получаемых от системы.

6. На этапе 2.4 «Оформление отчета о выполненной работе» подготавливают и оформляют отчет, содержащий описание выполненных работ на стадии, описание и обоснование предлагаемого варианта концепции системы.

7. На этапе 3.1 «Разработка и утверждение технического задания на создание АС» проводят разработку, оформление, согласование и утверждение технического задания на АС и, при необходимости, технических заданий на части АС.

8. На этапе 4.1 «Разработка предварительных проектных решений по системе и ее частям» определяются: функции АС; функции подсистем, их цели и эффекты; состав комплексов задач и отдельных задач; концепции информационной базы, ее укрупненная структура; функции системы управления базой данных; состав вычислительной системы; функции и параметры основных программных средств.

9. На этапе 5.1 «Разработка проектных решений по системе и ее частям» обеспечивают разработку общих решений по системе и ее частям, функционально-алгоритмической структуре системы, по функциям персонала и организационной структуре, по структуре технических средств, по алгоритмам решений, задач и применяемым языкам, по организации и ведению информационной базы, системе классификации и кодирования информации, по программному обеспечению.

10. На этапах 4.2 и 5.2 «Разработка документации на АС и ее части» проводят разработку, оформление, согласование и утверждение документации в объеме, необходимом для описания полной совокупности принятых проектных решений и достаточном для дальнейшего выполнения работ по созданию АС. Виды документов—по ГОСТ 34.201.

11. На этапе 5.3 «Разработка и оформление документации на поставку изделий для комплектования АС и (или) технических требований (технических заданий) на их разработку» проводят:

• подготовку и оформление документации на поставку изделий для комплектования АС;

• определение технических требований и составление ТЗ на разработку изделий, не изготавливаемых серийно.

12. На этапе 5.4 «Разработка заданий на проектирование в смежных частях проекта объекта автоматизации» осуществляют разработку, оформление, согласование и утверждение заданий на проектирование в смежных частях проекта объекта автоматизации для проведения строительных, электротехнических, санитарно-технических и других подготовительных работ, связанных с созданием- АС.

13. На этапе 6.1 «Разработка рабочей документации на систему и ее части» осуществляют разработку рабочей документации, содержащей все необходимые и достаточные сведения для обеспечения выполнения работ по вводу АС в действие и ее эксплуатации, а также для поддерживания уровня эксплуатационных характеристик (качества) системы в соответствии с принятыми проектными решениями, ее оформление, согласование и утверждение. Виды документов—по ГОСТ 34.201.

14. На этапе 6.2 «Разработка или адаптация программ» проводят разработку программ и программных средств системы, выбор, адаптацию и (или) привязку приобретаемых программных средств, разработку программной документации в соответствии с ГОСТ 19.101.

15. На этапе 7.1 «Подготовка объекта автоматизации к вводу АС в действие» проводят работы по организационной подготовке объекта автоматизации к вводу АС в действие, в том числе: реализацию проектных решений по организационной структуре АС; обеспечение подразделений объекта управления инструктивно-методическими материалами; внедрение классификаторов информации.

16. На этапе 7.2 «Подготовка персонала» проводят обучение персонала и проверку его способности обеспечить функционирование АС.

17. На этапе «Комплектация АС поставляемыми изделиями» обеспечивают получение комплектующих изделий серийного и единичного производства, материалов и монтажных изделий. Проводят входной контроль их качества.

18. На этапе 7.4 «Строительно-монтажные работы» проводят: выполнение работ по строительству специализированных зданий (помещений) для размещения технических средств и персонала АС; сооружение кабельных каналов, выполнение работ по монтажу технических средств и линий связи; испытание смонтированных технических средств; сдачу технических средств для проведения пусконаладочных работ.

19. На этапе 7.5 «Пусконаладочные работы» проводят автономную наладку технических и программных средств, загрузку информации в базу данных и проверку системы ее ведения; комплексную наладку всех средств системы.

20. На этапе 7.6 «Проведение предварительных испытаний» осуществляют:

• испытания АС на работоспособность и соответствие техническому заданию в соответствии с программой и методикой предварительных испытаний;

• устранение неисправностей и внесение изменений в документацию на АС, в том числе эксплуатационную в соответствии с протоколом испытаний;|

• оформление акта о приемке АС в опытную эксплуатацию.

21. На этапе 7.7 «Проведение опытной эксплуатации» проводят: опытную эксплуатацию АС; анализ результатов опытной эксплуатации АС; доработку (при необходимости) программного обеспечения АС; дополнительную наладку (при необходимости) технических средств АС; оформление акта о завершении опытной эксплуатации.

22. На этапе 7.8 «Проведение приемочных испытаний» проводят:

• испытания на соответствие техническому заданию в соответствии с программой и методикой приемочных испытаний;

• анализ результатов испытаний АС и устранение недостатков, выявленных при испытаниях;

• оформление акта о приемке АС в постоянную эксплуатацию.

23. На этапе 8.1 «Выполнение работ в соответствии с гарантийными обязательствами» осуществляют работы по устранению недостатков, выявленных при эксплуатации ас в течение установленных гарантийных сроков, внесению необходимых изменений в документацию на АС.

24. На этапе 8.2 «Послегарантийное обслуживание» осуществляют работы по:

• анализу функционирования системы;

• выявлению отклонений фактических эксплуатационных характеристик АС от проектных значений;

• установлению причин этих отклонений;

• устранению выявленных недостатков и обеспечению стабильности эксплуатационных характеристик АС;

• внесению необходимых изменений в документацию на АС.

На этапе анализа происходит первое общение разработчиков и будущих пользователей системы. Целью анализа является описание задачи (объекта), которое должно быть полным, последовательным, доступным. Результаты анализа используются затем для описания основных функций системы. Анализ предполагает разбиение исследуемого объекта на составные части (на подсистемы и элементы) по внешним признакам.

При этом должны соблюдаться следующие принципы:

• каждый вычлененный элемент исследуемого объекта характеризуется парной связью (например, информация входная и выходная);

• каждому элементу ставится в соответствие функция, и множество функций объекта должно обладать свойствами полноты, однозначности и непротиворечивости;

• отдельные элементы системы и система в целом должны обладать определенной степенью надежности.

Синтез представляет собой процесс создания единой функциональной структуры из самостоятельно определяющих ее частей. При этом должны соблюдаться следующие принципы:

• входящие в систему объекты или элементы должны совмещаться между собой по времени, передаваемой информации, по управлению, по деятельности;

• каждый элемент подсистемы представляет собой самостоятельную единицу по обработке информации; он может быть вычленен из системы, проверен, отлажен и работать самостоятельно;

• каждый элемент или подсистема в целом должны быть качественными (помехоустойчивыми и помехозащитными).

Проектирование начинается тогда, когда имеется формальная или неформальная модель поставленной задачи.

Проектирование, разработка и использование АИС осуществляется в соответствии с концепцией жизненного цикла.

Жизненный цикл это период создания и использования АИС, охватывающий ее различные состояния, начиная от момента возникновения необходимости и заканчивая моментом ее полного выхода из употребления.

Задачи проектирования систем:

• разработка рациональной автоматизированной технологии решения задач и получения результатной информации;

• составление графиков прохождения информации как внутри, так и между функциональными и производственными подразделениями предприятия;

• создание массива нормативно-справочной информации;

• создание базы данных;

• улучшение системы организации учетной, плановой и аналитической работы.

Подходы к проектированию систем

Принципы системного подхода находят свое воплощение в ряде подходов к проектированию систем. Различают структурный, блочно-иерархический и объектно-ориентированный подходы к технологии проектирования:

• структурный подход предполагает комплектование вариантов системы из отдельных компонентов (блоков) и их оценку при частичном переборе вариантов с предварительным прогнозированием характеристик компонентов;

• блочно-иерархический подход предусматривает декомпозицию сложных описаний объектов и средств их создания на иерархические уровни и аспекты, вводит понятие стиля проектирования, устанавливает связь между параметрами соседних иерархических уровней;

• объектно-ориентированный подход вносит в модели приложений большую структурную определенность, распределяя представленные в приложении данные и процедуры между классами объектов; сокращает объем спецификаций благодаря введению в описания иерархии объектов и отношений наследования между свойствами объектов разных уровней иерархии; уменьшает вероятность искажения данных вследствие ошибочных действий пользователя за счет ограничения доступа к определенным типам данных в объектах.

Уровни проектирования систем

Верхний уровень проектирования информационной системы называют концептуальным проектированием, которое реализуется в процессе предпроектных исследований, формулировки технического задания, разработки эскизного и рабочего проектов. При концептуальном проектировании применяют ряд спецификаций, среди которых центральное место занимают модели преобразования, хранения и передачи информации. Модели, получаемые в процессе обследования предприятия, являются моделями его функционирования (функциональные, информационные, поведенческие, организационные и структурные модели).

Обследование предприятия предполагает изучение и анализ существующей системы обработки информации, в результате чего устанавливается перечень задач управления, решение которых целесообразно автоматизировать, и очередность их разработки. На стадии предпроектного исследования выясняется, что не устраивает в существующей технологии обработки, что и как следует улучшить. На основе анализа результатов обследования строят модель, отражающую деятельность предприятия на данный момент. Результаты анализа конкретизируются в техническом задании на создание автоматизированной системы.

Определены следующие направления анализа экономических систем.

Системный анализ состояния предприятия предполагает создание модели «Как есть» и осуществления следующих мероприятий:

• анализ существующей системы управления;

• анализ организационной структуры предприятия — изучение состава и количества подразделений, наличие филиалов и выполняемых ими функций, наличие и характер связей между ними, и др.;

• изучение специфики бухгалтерского учета. Разработчику системы важно выяснить, как построена учетная политика предприятия, на каких рынках оно работает, каковы особенности производственного цикла, какова отраслевая специфика предприятия и другие. Изучение учетной политики позволит получить информацию о рабочем плане счетов, формах первичных документов, применяемых для оформления хозяйственных операций; документах для внутренней бухгалтерской отчетности; о методах оценки отдельных видов имущества и обязательств; порядке проведения инвентаризации имущества и обязательств; технологии обработки информации и другие;

• анализ системы документооборота предполагает изучение жизненного цикла различных документов, выявление направлений, в которых существующая система может быть оптимизирована;

• обследование и диагностика существующих программно-технических средств, серверов, клиентских мест, сети, операционной системы и СУБД и другие вопросы.

Системное проектирование отличается созданием модели «Как должно быть» и проведением следующих мероприятий:

• моделирование и определение организационной структуры управления, обеспечивающей реализацию поставленных целей;

• моделирование процессов управления различными сферами деятельности предприятия и определение требований к ним;

• определение функций, процедур, операций и процессов, реализуемых на предприятии;

• моделирование и определение стратегических целей, задач и требований по техническому, информационному и программному обеспечению, вводу системы в эксплуатацию, оформлению и сдаче технического задания на рабочее проектирование.

3. Проектная документация.

На каждом этапе жизненного цикла разрабатывается соответствующая документация.

Например, 1 стадия – предпроектное обследование- завершается созданием и утверждение технико-экономического обоснования и технического задания на проектирование системы. Их содержание рассмотрим позже.

Разработка эскизного проекта

Эскизный проект (техническое предложение) — это документ, где излагаются основные концепции построения автоматизированной системы или отдельных ее подсистем. Поскольку в техническом задании только обозначаются цели, но не указываются пути их решения, то эскизный проект охватывает всю систему и описывает избранные пути решения задач.

Документ представляется в виде проектной документации, описывающей архитектуру системы, структуру ее подсистем, состав модулей, предложения по выбору базовых программно-аппаратных средств, которые должны учитывать прогноз развития предприятия. Утверждая эскизный проект, заказчик дает свое согласие на предложения разработчиков, касающиеся направлений работ и вариантов основных проектных решений. После принятия эскизного проекта разрабатывается прототип автоматизированной системы, представляющий собой набор программ, имитирующих работу готовой системы.

Разработка технического и рабочего проектов

Технический проект разрабатывается на основании утвержденного технического задания. Его целью является привязка типовых решений к конкретным условиям работы предприятия, что требует решения комплекса вопросов правового, технического, организационного и экономического характера. Разработка технического проекта предполагает:

• определение объектов информационной системы и их атрибутов;

• расчет количества экземпляров каждого объекта;

• определение методов вычисления производных показателей на основе значений исходных показателей;

• установление связи между объектами и процессами;

• разработку структуры базы данных и проверку ее полноты;

• определение порядка сбора, хранения, передачи, обработки и контроля данных;

• выбор необходимых для решения задачи программных средств;

• выбор операционной системы и системы управления базами данных;

• оценку объемов памяти и трудоемкости разработки программ.

Рабочий проект — это техническая документация, разработанная на основе утвержденного заказчиком технического задания и утвержденная в установленном порядке. Документ содержит уточненные данные и детализированные общесистемные проектные решения, программы и инструкции по решению задач, уточненную оценку эффективности, перечень мероприятий по подготовке объекта к внедрению.

В состав рабочей документации проекта входят: пояснительная записка, должностные инструкции, инструкции по заполнению входных документов, использованию выходных документов, организации и ведению нормативно-справочной информации и другие документы.

Внедрение и эксплуатация системы

Внедрение системы представляет собой процесс постепенного перехода от существующей системы управления к новой, предусмотренной документацией рабочего проекта. Стадия внедрения и развития охватывает работы по комплексной отладке создаваемой системы в производственных условиях, диагностике работоспособности всех ее элементов, определению направлений развития и совершенствования системы. Опытная эксплуатация проводится в целях комплексной проверки функционирования задач системы, подготовленности обеспечивающей части системы к функционированию, окончательной отладки технологического процесса сбора и обработки информации. При положительных результатах опытной эксплуатации система сдается в промышленную эксплуатацию, в ходе которой проводится анализ функционирования системы, проверяется эффективность реализованных проектных решений, вырабатываются рекомендации по дальнейшему ее развитию. На этапе эксплуатации система заполняется реальными данными, производится слежение за изменениями ее параметров, а также параметров предметной области.

В процессе функционирования системы осуществляется ее сопровождение - сопровождение программного обеспечения, базы данных, вычислительной системы. Через некоторые промежутки времени процесс эксплуатации системы прерывается этапом ее модификации, когда происходит корректировка разработанных проектных решений по отдельным компонентам информационной системы. При необходимости исправляются проектные ошибки, улучшаются эксплуатационные возможности системы, реорганизуется база данных, перенастраивается вычислительная система, перепрограммируются задачи.

4. Методы ведения проектировочных работ.

Индивидуальное проектирование предполагает применение оригинальных методик и средств выполнения работ, разрабатываемых для конкретного объекта, т.е. разработку оригинального индивидуального проекта. Достоинством способа является учет особенностей конкретного предприятия; недостатками — трудоемкость процесса проектирования, увеличение сроков проектирования, сложность модернизации разрабатываемой системы.

Типовое проектирование предполагает разбиение системы на множество компонентов (составляющих), их типизацию и разработку для каждого из компонентов законченного проектного решения. Уровень разбиения системы на составляющие может быть различным и соответственно различными могут быть виды типового проектирования. Разработанные ранее готовые компоненты «привязываются» к условиям конкретного объекта.

Концептуальное моделирование предметной области — это одна из наиболее часто используемых методологий проектирования информационных систем. Концептуальное представление формируется в результате анализа предметной области с учетом информационных потребностей пользователя. Элементарными единицами концептуального представления данных являются элементы (объекты, предметы, процессы) предметной области, их свойства и связи между элементами и их свойствами. При таком подходе процесс создания системы структурно разбивается на стадии анализа, проектирования, программирования, тестирования, внедрения. При этом осуществляются:

• сбор и анализ информационных потребностей пользователя;

• системный анализ предметной области;

• построение концептуальной модели предметной области;

• создание концептуальной модели базы данных;

• разработка системы с помощью инструментальных средств выбранной СУБД.

Макетирование информационной системы предполагает выявление требований к разрабатываемой информационной системе, которые изначально не вполне определены, а потому изменчивы в процессе разработки и внедрения. Для учета требований разработан один из подходов к проектированию, когда требования формулируются не сразу, а в процессе разработки функционального макета системы. Функциональный макет разрабатывается на основе той минимальной информации, которую пользователи могут сообщить первоначально. После устранения и изменения замечаний макет системы вновь предъявляют пользователю и таким образом конкретизируются и устраняются возникающие замечания и недоработки. Спецификация макета завершается разработкой концептуальной модели предметной области.

Способы декомпозиции систем

Процесс проектирования системы требует распределения разработчиков по отдельным направлениям работ, а также увязки выделенных направлений в единое целое. Для определения состава элементов проектируемой системы и обеспечения связей между ними осуществляется ее декомпозиция на подсистемы. Этот процесс может быть осуществлен несколькими способами.

Декомпозиция по организационной структуре предприятия требует разработки подсистемы автоматизированной системы управления для каждого подразделения предприятия или каждой организации. Например, может разрабатываться автоматизированная подсистема для отдела труда и заработной платы, материального отдела и т.д., в каждой из которых будут реализовываться все функции управления. Такая форма удобна для разработчика, поскольку ему несложно определить структуру автоматизированной системы, однако она полностью копирует структуру управления, сложившуюся под влиянием жестких ограничений, накладываемых ручным способом обработки, а потому затрудняет реализацию новых форм и методов управления.

Декомпозиция по функциям управления (планирование, учет и контроль, регулирование) расширяет возможности интегрированной обработки данных по управлению, но снижает оперативность процесса из-за сокращения обратных связей внутри подсистемы. Такая декомпозиция целесообразна в системах, обслуживающих достаточно стабильные процессы, не требующие интенсивных потоков информации в обратных связях.

Информационно-целевой метод декомпозиции базируется на заранее сформулированной концепции проектирования автоматизированной системы, представляющей собой совокупность принципов и требований, которым она должна удовлетворять. Предполагает декомпозицию системы по целевым уровням:

• первый уровень включает подсистемы, обеспечивающие конечные цели предприятия и охватывающие все этапы разработки;

• второй — подсистемы, предназначенные для достижения частных целей и охватывающие часть этапов разработки.

Преимущества метода информационно-целевой декомпозиции по сравнению с декомпозицией по организационной структуре и функциям управления состоят в достижении большего соответствия структуры системы управления существующему производственному процессу, в выявлении прямых связей с этим процессом. Недостатки метода состоят в необходимости проведения большого объема работ по анализу производственного процесса и сопроводительной документации, в требованиях высокого уровня квалификации исполнителей работ.

5. Содержание и оформление технико-экономического обоснования (ТЭО) и технического задания (ТЗ) на проектирование.

Техническое задание — это документ, необходимый для начала работ по разработке и внедрению автоматизированной системы, это задание на всю проектируемую систему. Документ определяет требования и исходные данные, необходимые для разработки автоматизированной системы управления; структуру разрабатываемой системы, требования к отдельным ее частям, состав используемых технических средств. Документ регламентирует отношения сторон и охватывает не только работы, которые предполагается реализовать с помощью ЭВМ, но и выполняемые сотрудниками соответствующих служб вручную. Техническое задание должно быть:

• точно сформулированным, что исключит неоднозначность его понимания разными исполнителями;

• полным, т.е. содержать описание всех аспектов функционирования системы, в том числе и ее реакцию на ошибочные действия пользователя;

• ясным: текст документа должен быть понятен и пользователю, и разработчику.

После утверждения «Техническое задание» становится документом, которым руководствуются разработчики на всех этапах создания системы. На его основании составляются координационный план работ, сетевой график работ и производится расчет затрат на разработку системы. Содержание разделов технического задания К примеру, техническое задание на создание автоматизированной системы учета на базе комплекса программ «1С:Бухгалтерия» может содержать следующие разделы.

Раздел 1. Назначение и цели создания системы Назначением системы является организация автоматизированного решения задач учета в организационных подразделениях предприятия-заказчика с целью достижения следующих результатов:

• снижение трудоемкости и сокращение сроков обработки информации;

• повышение достоверности информации;

• повышение уровня автоматизации учетных работ;

• автоматизация процесса обмена учетной информации между подразделениями и работниками;

• оперативное формирование информации для нужд управления;

• усиление контрольных функций учета.