I г Прямая связь

Объект управления

Рис. 2.2. Структура информационной системы

28

Прямая связь обеспечивает передачу исходных данных в

функциональные подсистемы, где решается соответствующая

функциональная задача. Результаты решения передаются

по каналам прямой связи на объект управления.

Обратная связь, отражающая фактическое состояние

объекта управления, вместе с информацией, поступившей

из внешней среды, направляется в аппарат управления.

Из внешней среды поступает информация о партнерах, конкурентах,

ценах, поставщиках, потребителях готовой про￢

дукции и т. д.

Если данный подход к созданию ИС используется на промышленном

предприятии, то в качестве подсистем выступают

≪Производство≫, ≪Планирование≫, ≪Сбыт≫ и т. д., в рамках

которых будут решаться соответствующие задачи.

При позадачном подходе к управлению информационная

система есть не что иное, как множество связанных между

собой АРМ, обслуживающих различные уровни управления.

Структура сети АРМ отражает в большинстве случаев орга￢

низационную структуру управления предприятия.

В настоящее время развивается новый подход к управле￢

нию —процессный. Этот подход ориентирует на управление

не отдельными структурными подразделениями предприятия,

выполняющими свои функциональные обязанности, а

сквозными бизнес-процессами. (Создание системы, ориенти￢

рованной на процессный подход, рассматривается в п. 2.4.)

Созданию ИС предшествует построение модели автоматизируемого

объекта. Существует много методов построения

моделей, которые принято делить на две группы: структур￢

ные и объектно-ориентированные. Наиболее распростране￢

ны структурные методы. Структурные методы имеют сле￢

дующие особенности:

•расчленение (декомпозиция) сложной системы на части,

каждая из которых выполняет определенную функцию системы

управления;

•иерархическое упорядочение частей системы и установление

взаимосвязей между ними;

•использование графического представления частей системы.

29

Модель, построенная с помощью структурных методов,

графически изображается с помощью набора диаграмм (рисунков),

на которых части системы изображены в виде прямоугольников,

связанных между собой. В рисунки включается

текстовая информация для более точного определения содер￢

жания функций и взаимосвязей между частями системы.

Используются различные группы средств, описывающих

функциональную структуру системы и взаимосвязи между

ее частями. Каждой группе средств соответствуют определенные

виды диаграмм, наиболее распространенными

среди которых являются [4]:

•SADT (Structured Analysis and Design Technique) —метод

структурного анализа и проектирования) —модели и соответствующие

функциональные диаграммы;

•DFD (Data Flow Diagrams) —диаграммы потоков данных;

•ERD (Entity-Relationship Diagrams) —диаграммы ≪сущность— связь≫.

SADT-модель. Метод SADT (модель бизнес-процессов)

был разработан Дугласом Россом в 1973 г.

Модель состоит из диаграмм, фрагментов текстов и глосса -

рия, имеющих ссылки друг на друга [4]. Ядром модели я в л я -

ются диаграммы, все функции организации и интерфейсы

на которых представлены как блоки и дуги соответственно.

Место соединения дуги с блоком определяет тип интерфейса.

Управляющая информация входит в блок сверху, в то время

как входная информация, которая подвергается обработке,

показана с левой стороны блока, а результаты (выход) показаны

с правой стороны. Механизм (человек или автоматизированная

система), который осуществляет операцию, представляется

дугой, входящей в блок снизу (рис. 2.3).

Графически модель SADT представляет собой серию диаграмм

с сопроводительной документацией, разбивающих

сложный объект на составные части, которые изображены

в виде блоков, каждый из которых детализируется на других

диаграммах. Каждая детальная диаграмма является

декомпозицией блока из диаграммы предыдущего уровня.

На каждом шаге декомпозиции диаграмма предыдущего

30

уровня называется родительской для более детальной диаграммы.

Управление

Вход

Функция

Механизм

Выход

Рис. 2.3. Основные графические элементы модели бизнес-процессов

Дуги, входящие в блок и выходящие из него на диаграмме

верхнего уровня, являются теми же, что и дуги, входящие

в диаграмму нижнего уровня и выходящие из нее, так как

блок и диаграмма изображают одну и ту же часть системы.

Некоторые дуги присоединены к блокам диаграммы обоими

концами, у других один конец остается неприсоединенным.

Неприсоединенные дуги соответствуют входам, управлениям

и выходам родительского блока. Источник или получатель

этих пограничных дуг может быть обнаружен только

на родительской диаграмме. Неприсоединенные концы

должны соответствовать дугам на исходной диаграмме. Все

граничные дуги должны продолжаться на родительской

диаграмме, чтобы она была полной и непротиворечивой

(см. пример на рис. 2.4.).

Эта входная дуга

переносится

с родительской

диаграммы

Эта управляющая дуга переносится

| с родительской диаграммы

А41

А42

А4

! I д≫

-≫ А43 — .

Эта дуга

продолжается

на родительской

диаграмме

Рис. 2.4. Пример ______________декомпозиции блока диаграммы предыдущего уровня

31

DFD-модель. Методология применения DFD впервые

была рассмотрена в 1977 г. в книге К. Гейна и Т. Серон.

Диаграммы потоков данных (DFD) являются основным

средством моделирования функциональных требований к

проектируемой системе [4]. С их помощью эти требования

представляются в виде иерархии функциональных компо￢

нентов (процессов), связанных потоками данных. Главная

цель такого представления —показать, как каждый процесс

преобразует свои входные данные в выходные, а также

выявить отношения между этими процессами.

Модель системы определяется как иерархия диаграмм

потоков данных, описывающих асинхронный процесс пре￢

образования информации от ее ввода в систему до выдачи

пользователю. Диаграммы верхних уровней иерархии (кон￢

текстные диаграммы) определяют основные процессы или

подсистемы с внешними входами и выходами. Они детали￢

зируются при помощи диаграмм нижнего уровня.

Рассмотрим основные компоненты диаграмм потоков

данных.

Внешняя сущность —это материальный объект или физическое

лицо, представляющие собой источник или при￢

емник информации. Определение некоторого объекта или

системы в качестве внешней сущности указывает на то, что

они находятся за пределами границ анализируемой систе￢

мы. Внешняя сущность обозначается оттененным квадратом

(рис. 2.5).

Рис. 2.5. Графическое изображение внешней сущности

При построении модели сложной ЭИС она может быть

представлена на так называемой контекстной диаграмме

в виде единой системы либо декомпозирована на ряд

подсистем. Подсистема изображается в виде разделенного

на три сектора квадрата со сглаженными углами: поле но￢

мера, поле имени, поле физической реализации (рис. 2.6).

32

Номер служит д л я идентификации подсистемы. В поле имени

вводится наименование подсистемы в виде пред ложе -

ния с подлежащим и соответствующими определениями и

дополнениями.

Поле номера

Полеимени

Поле физической

реализации

1

Подсистема по работе

с физическими

лицами

ГНИ

Рис. 2.6. Изображение подсистемы в модели DFD

Процесс представляет собой преобразование входных потоков

данных в выходные в соответствии с определенным

алгоритмом. Процесс также изображается в виде разделенного

на три сектора квадрата со сглаженными углами: поле

номера, поле имени, поле физической реализации (рис. 2.7).

Номер процесса служит д л я его идентификации. В поле

имени вводится наименование процесса в виде предложения

с активным недвусмысленным глаголом в неопределенной

форме (вычислить, рассчитать, проверить, определить,

создать, получить), за которым следуют существительные в

винительном падеже, например: ≪Ввести сведения о налогоплательщиках

≫, ≪Выдать информацию о текущих расходах

≫, ≪Проверить поступление денег≫. Информация в поле

физической реализации показывает, какое подразделение

организации, программа или аппаратное устройство выпол￢

няет данный процесс.

Поле номера

Полеимени

Поле физической

реализации

1.1

Проверить плательщика

на задолженность

Налоговый инспектор

Рис. 2.7. Графическое изображение процесса

Накопитель данных —это абстрактное устройство для

хранения информации, которую можно в любой момент

поместить в накопитель и через некоторое время извлечь,

33

причем способы помещения и извлечения могут быть любыми.

Накопитель данных на диаграмме потоков данных

идентифицируется буквой ≪D≫ и произвольным числом. Имя

накопителя выбирается из соображения наибольшей ин￢

формативности для проектировщика.

Поток данных определяет информацию, передаваемую через

некоторое соединение от источника к приемнику. Поток

данных на диаграмме изображается линией, оканчивающейся

стрелкой, которая показывает направление потока. Каждый

поток данных имеет имя, отражающее его содержание.

ERD-модель. Диаграммы ERD (≪сущность—связь≫) впервые

были введены Питером Ченом в 1976 г. Базовыми понятиями

ERD являются сущности, атрибуты, связи [4]:

Сущностью (Entity) называют совокупность реальных

или абстрактных объектов предметной области, обладающих

одинаковым набором свойств (атрибутами). Сущность — это, как правило, существительное. Отдельный элемент со￢

вокупности —экземпляр сущности. Для сущностей имеют

место следующие соглашения (правила):

•каждая сущность должна иметь уникальное имя. Оно всегда

интерпретируется единственным образом;

•сущность обладает одним и л и несколькими атрибутами, которые

либо принадлежат сущности, либо наследуются через

связи с другими сущностями;

•совокупность атрибутов сущности с их конкретными значениями

однозначно идентифицируют каждый экземпляр сущности;

•каждая сущность может обладать любым количеством связей

с другими сущностями.

Выделяют следующие разновидности сущностей: простые

—рассматриваются как неделимые; сложные —представляют

собой объединение других объектов, как простых,

так и сложных.

Сложные объекты (сущности), в свою очередь, могут быть:

•составными, соответствующими отображению отношения

≪целое—часть≫;

•обобщенными, отражающими наличие связи ≪род—вид≫;

34

•агрегированными, соответствующими обычно какому-либо процессу,

в который оказываются вовлеченными другие объекты.

Атрибут (Attribute) —это некоторое свойство сущности.

Для атрибутов имеют место следующие соотношения:

•каждый атрибут должен иметь уникальное имя. Оно интерпретируется

единственным образом;

•каждый атрибут принадлежит только одной сущности;

•атрибуты могут наследоваться от других сущностей, но наследуемый

атрибут должен быть первичным ключом либо его частью;

•для каждого экземпляра сущности должно существовать значение

каждого ее атрибута;

•значения всех атрибутов сущности в ее конкретном экземпляре

не должны повторяться.

Атрибуты характеризуются четырьмя показателями: единичное

или множественное, статическое или динамическое,

условное или обязательное, простое или составное.

Каждая сущность может обладать любым количеством связей

с другими сущностями модели.

Связь (Relationship) —поименованная ассоциация между

двумя сущностями, значимая для рассматриваемой предметной

области. Связь —это ассоциация между сущностями,

п р и которой к а ж д ы й э к з е м п л я р одной сущности ассоциир

о в а н с п р о и з в о л ь н ы м (в том ч и с л е нулевым) количеством

экземпляров второй сущности, и наоборот [3]. Связь обычно

выражается глаголом.

Существуют следующие типы (степени) связи: один-к-

одному (1:1), один-ко-многим (1:N); многие-к-одному (N:1),

многие-ко-многим (N:N). Кроме типа связи, указывают класс

принадлежности, который определяет, может ли отсутствовать

связь экземпляра одной сущности с экземпляром

другой.

Цель моделирования данных в ERD-модели состоит в обеспечении

разработчика ЭИС концептуальной схемой базы

данных в форме одной модели или нескольких локальных

моделей, которые относительно легко могут быть отображены

в любую систему баз данных.

35

2.2. Теоретические и организационные принципы

создания АИС и АИТ

Разработка ИС осуществляется на основе принципов [24]:

1. Принцип системности требует рассматривать анализируемое

предприятие как единое целое, выявлять типы связей

между структурными элементами, устанавливать направления

информационных потоков, а также функции отдельных

структурных подразделений. В результате все составные части

объекта будут объединены и согласованы по целям функционирования,

по входным и результирующим документам и защите

информации.

2. Принцип развития заключается в том, что ИС должна

быть готова к постоянным изменениям информационных потребностей

пользователей. Это требует разработки средств, с

помощью которых ее можно адаптировать или модернизировать

в соответствии с новыми требованиями. В настоящее время данный

принцип реализуется посредством постоянного сопровождения

ИС в процессе эксплуатации со стороны разработчиков.

3. Принцип совместимости означает построение открытой

ИС, ориентированной на максимальное использование стандартов

программного, технического и иного обеспечения. По теории

систем существуют открытые и закрытые системы. Закрытая

имеет жесткие, фиксированные границы, ее действия независимы

от окружающей систему среды. Открытая система характеризуется

взаимодействием с внешней средой. Принцип совместимости

требует, чтобы предприятие рассматривалось в качестве

открытой системы, так как оно зависит от поставщиков, конкурентов,

налоговой и таможенной политики правительства и т. д.,

с учетом внешней информации и его деятельности.