26. Дисциплина «Проектирование информационных систем»
27. Понятие информационной системы (ИС). Классификация ИС.
ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА (ИС)
это коммуникационная система по сбору, передаче и обработке информации, снабжающая работников различного ранга информацией для реализации функций управления.
это программно-аппаратная система, предназначенная для автоматизации целенаправленной деятельности конечных пользователей, обеспечивающую, в соответствии с заложенной в нее логикой обработки, возможность получения, модификации и хранения информации.
Информационная технология - процесс различных операций и действий над данными. Все процессы преобразования информации в информационной системе осуществляются с помощью информационных технологий.
Информационная система - среда, составляющими элементами которой являются компьютеры, компьютерные сети, программные продукты, базы данных, люди, различного рода технологические и программные средства и т.д.
Таким образом, информационная технология является более емким понятием, чем информационная система. Реализация функций информационной системы невозможна без знаний ориентированной на нее информационной технологии. Информационная технология может существовать и вне сферы информационной системы.
КОМПОНЕНТЫ ИС
- Структура ИС (множество элементов системы и взаимосвязи между ними)
- Функция каждого элемента ИС
- Цели и ограничения ИС (информационные потоки)
- Вход и выход каждого компонента
КЛАССИФИКАЦИЯ ИС
По типу данных:
- фактографические предназначены для хранения и обработки структурированных данных в виде чисел и текстов. Над такими данными можно выполнять различные операции.
- документальные 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.
По степени автоматизации:
- ручные (характеризуются тем, что все операции по переработке информации выполняются человеком)
- автоматизированные (часть функции (подсистем) управления или обработки данных осуществляется автоматически, а часть – человеком)
- автоматические (все функции управления и обработки данных осуществляются техническими средствами без участия человека)
По сфере применения:
- интегрированные (используются для автоматизации всех функций фирмы от проектирования до сбыта продукций)
- организационного управления (служат для автоматизации функций управленческого труда : управление промышленными фирмами и непромышленными объектами (гостиницы, банки, торговые фирмы и т. д. )
- управления технологическими процессами
- автоматизации проектных работ (САПР) - автоматизируют функции проектировщиков, конструкторов, архитекторов, дизайнеров при создании новой техники или технологий
По характеры обработки данных:
- информационно-поисковые или информационно-справочные (в которых нет сложных алгоритмов обработки данных, а целью системы является поиск и выдача информации в удобном виде)
- информационно-решающие (управляющие, советующие) АИС и СППР
Информационно- решающие ИС перерабатывают информацию по определённому алгоритму, подготавливают информацию для СППР.
Управляющие ИС (СППР) служат для обработки больших объектов информации: система бухучёта, система оперативного планирования выпуска продукции
Советующие ИС вырабатывают информацию для человека, который принимает решение (обработка знаний). Пример: медицинская ИС для постановки диагноза и лечения.
По уровню управления:
- стратегические
- функциональные
- операционные
По масштабу:
- однопользовательские
- групповые
- корпоративные
По архитектуре:
По степени распределённости отличают:
настольные (desktop), или локальные ИС, в которых все компоненты (БД, СУБД, клиентские приложения) находятся на одном компьютере;
распределённые (distributed) ИС, в которых компоненты распределены по нескольким компьютерам.
Распределённые ИС, в свою очередь, разделяют на:
файл-серверные ИС (ИС с архитектурой «файл-сервер»); - база данных находится на файловом сервере, а СУБД и клиентские приложения находятся на рабочих станциях.
клиент-серверные ИС (ИС с архитектурой «клиент-сервер»). - база данных и СУБД находятся на сервере, а на рабочих станциях находятся клиентские приложения.
трехслойная архитектура (многозвенная)
В свою очередь, клиент-серверные ИС разделяют на двухзвенные и многозвенные.
В двухзвенных (англ. two-tier) ИС всего два типа «звеньев»: сервер баз данных, на котором находятся БД и СУБД (back-end), и рабочие станции, на которых находятся клиентские приложения (front-end). Клиентские приложения обращаются к СУБД напрямую.
В многозвенных (англ. multi-tier) ИС добавляются промежуточные «звенья»: серверы приложений (application servers). Пользовательские клиентские приложения не обращаются к СУБД напрямую, они взаимодействуют с промежуточными звеньями.
По поддерживаемым стандартам управления и технологиям коммуникации:
MRP, CRP , MRPII, ЕRP, SCM , CRM , ERPII, Workflow , OLAP, Project Management, CALS
Различают несколько поколений ИС:
Первое поколение ИС (1960-1970 гг.) строилось на базе центральных ЭВМ по принципу "одно предприятие - один центр обработки", а в качестве стандартной среды выполнения приложений (функциональных задач) служила операционная система фирмы IBM - MVS.
Второе поколение ИС (1970-1980 гг.): первые шаги к децентрализации ИС, в процессе которой пользователи стали продвигать информационные технологии в офисы и отделения компаний, используя мини-компьютеры типа DEC VAX. Параллельно началось активное внедрение высокопроизводительных СУБД типа DB2 и пакетов коммерческих прикладных программ. Таким образом, кардинальным новшеством ИС этого поколения стала двух- и трехуровневая модель организации системы обработки данных (центральная ЭВМ - мини-компьютеры отделений и офисов) с информационным фундаментом на основе децентрализованной базы данных и прикладных пакетов.
Третье поколение ИС (1980-начало 1990-х гг.): бум распределенной сетевой обработки, главной движущей силой которого был массовый переход на персональные компьютеры (ПК). Логика корпоративного бизнеса потребовала объединения разрозненных рабочих мест в единую ИС - появились вычислительные сети и распределенная обработка. Однако очень скоро в одноранговых сетях стали обнаруживаться первые признаки иерархичности - сначала в виде выделенных файл-серверов, серверов печати и телекоммуникационных серверов, а затем и серверов приложений. Поэтому рынок серверов стал одним из самых динамичных секторов компьютерной индустрии.
При развитии ИС третьего поколения идея чистой (одноранговой) распределенной обработки заметно потускнела и уступила место иерархической модели клиент-сервер.
Четвертое поколение ИС находится в стадии зарождения, но уже понятно, что отличительные черты современных ИС, прежде всего иерархическая организация, в которой централизованная обработка и единое управление ресурсами ИС на верхнем уровне сочетается с распределенной обработкой на нижнем, определяются синтезом решений, апробированных в системах предыдущих поколений. Информационные системы четвертого поколения аккумулируют следующие основные особенности:
полное использование потенциала настольных компьютеров и среды распределенной обработки;
модульное построение системы, предполагающее существование множества различных типов архитектурных решений в рамках единого комплекса;
экономия ресурсов системы за счет централизации хранения и обработки данных на верхних уровнях иерархии ИС;
наличие эффективных централизованных средств сетевого и системного администрирования;
резкое снижение так называемых "скрытых затрат" - эксплуатационных расходов на содержание ИС, включающих затраты, трудно выделяемые в явном виде, которые непросто предусмотреть в бюджете организации (поддержание функционирования сети, резервное копирование файлов пользователей на удаленных серверах, настройка конфигурации рабочих станций и подключение их в сеть, обеспечение защиты данных, обновление версий программного обеспечения и т.д.).
Эволюция корпоративных ИС (нужно или нет, надо узнать???)
Конец 1960-х гг. - Методология MRP (Material Requirements Planning)- планирование потребности в материалах
Конец 1970-х гг. - Методология Closed Loop MRP- планирование потребности в материалах в замкнутом цикле
Начало 1980-х гг. - Методология CRP (Capacity Requirements Planning)- планирование потребности в мощностях
Середина 1980-х гг. - Методология MRP II (Manufacturing Resource Planning)- планирование производственных ресурсов
Начало 1990-х гг. - Концепция ERP (Enterprise Resource Planning)- планирование ресурсов корпорации
28. Свойства, характеризующие ИС. Составные части ИС: функциональная и обеспечивающая (-ие). Потребительские свойства ИС.
СВОЙСТВА, ХАРАКТЕРИЗУЮЩИЕ ИС
- Делимость - систему можно представить состоящих из относительно самостоятельных частей (подсистем) каждая из которых, может рассматриваться как система. Это упрощает анализ разработку внедрение и эксплуатацию.
- Целостность – указывает на согласование целей функционирования всей системы с целями функций ее подсистем и элементов. ИС создается для конкретного объекта.
СОСТАВНЫЕ ЧАСТИ ИС
1. Функциональная:
совокупность возможностей системы для предоставления дозированной информации различным категориям пользователей.
Функциональная часть информационной системы обеспечивает выполнение задач и назначение информационной системы. Фактически здесь содержится модель системы управления организацией. В рамках этой части происходит трансформация целей управления в функции, функций – в подсистемы информационной системы. Подсистемы реализуют задачи. Обычно в информационной системе функциональная часть разбивается на подсистемы по функциональным признакам:
уровень управления (высший, средний, низший);
вид управляемого ресурса (материальные, трудовые, финансовые и т.п.);
сфера применения (банковская, фондового рынка и т.п.);
функции управления и период управления.
2. Обеспечивающая:
- информационное обеспечение
внемашинное и внутримашинное;
Информационное обеспечение – совокупность проектных решений по объемам, размещению, формам организации информации (единой системы классификации и кодирования информации унифицированных систем документации, схем информационных потоков), циркулирующей в организации, а также методология построения баз данных.
Внемашинная информационная база воспринимается человеком без технических средств – наряды, акты, накладные и т.п. Внутримашинная информационная база содержится на носителях и состоит из файлов. Она может быть создана как совокупность отдельных файлов, каждый из которых отражает некоторое множество однородных управленческих документов (нарядов, накладных и т.п.), или как база данных (БД). В последнем случае файлы будут зависимыми и структура одних файлов будет зависеть от структуры других, а структуры файлов базы данных не будут соответствовать структуре управленческих документов.
- программное
совокупность программных компонентов реализующих цели и задачи ИС;
- математическое
совокупность методов решения задач управления, моделей, алгоритмов обработки информации;
- техническое
комплекс технических средств, обеспечивающих работу системы;
- организационно-методическое
совокупность документов, определяющих организационную структуру документа и систем автоматизации для выполнения конкретно-автоматизируемых функций;
- правовое
система нормативно-правовых документов, определяющих роли пользователей при эксплуатации системы, а также порядок хранения и защиты информации;
- лингвистическое
совокупность языковых средств для формализации естественного языка;
- эргономическое
совокупность методов и средств для создания оптимальных условий деятельности человека при разработке ИС;
- метрологическое
метрологические средства и инструкции по их применению.
ПОТРЕБИТЕЛЬСКИЕ СВОЙСТВА ИС:
- функциональная полнота
- временная обеспеченность
- функциональная надежность
- эффективность
- адаптивность
- иерархичность
29. Стадии и этапы создания ИС. Особенности проектов разработки ИС. Трудности, возникающие в процессе разработки ИС.
СТАДИИ И ЭТАПЫ СОЗДАНИЯ ИС
1. Формирование требований к ИС
1.1. Обследование объекта и обоснование необходимости создания ИС.
1.2. Формирование требований пользователя к ИС.
1.3. Оформление отчёта о выполненной работе и заявки на разработку ИС (тактико-технического задания)
2. Разработка концепции ИС.
2.1. Изучение объекта.
2.2. Проведение необходимых научно-исследовательских работ.
2.3. Разработка вариантов концепции ИС, удовлетворяющего требованиям пользователя.
2.4. Оформление отчёта о выполненной работе.
3. Техническое задание.
3.1Разработка и утверждение технического задания на создание ИС.
4. Эскизный проект.
4.1. Разработка предварительных проектных решений по системе и её частям.
4.2. Разработка документации на ИС и её части.
5. Технический проект.
5.1. Разработка проектных решений по системе и её частям.
5.2. Разработка документации на ИС и её части.
5.3. Разработка и оформление документации на поставку изделий для комплектования ИС и (или) технических требований (технических заданий) на их разработку.
5.4. Разработка заданий на проектирование в смежных частях проекта объекта автоматизации.
6. Рабочая документация
6.1. Разработка рабочей документации на систему и её части.
6.2. Разработка или адаптация программ.
7. Ввод в действие
7.1. Подготовка объекта автоматизации к вводу ИС в действие.
7.2. Подготовка персонала.
7.3. Комплектация ИС поставляемыми изделиями (программными и техническими средствами, программно-техническими комплексами, информационными изделиями).
7.4. Строительно-монтажные работы.
7.5. Пусконаладочные работы.
7.6. Проведение предварительных испытаний.
7.7. Проведение опытной эксплуатации.
7.8. Проведение приёмочных испытаний
8. Сопровождение ИС
8.1. Выполнение работ в соответствии с гарантийными обязательствами.
8.2. Послегарантийное обслуживание.
ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТОВ РАЗРАБОТКИ ИС
Основные причины провала проектов по разработке ПО с точки зрения заказчиков
- потребности заказчика не понятны или зафиксированы не полностью,
- требования заказчиков изменяются очень часто,
- заказчики не готовы выделить достаточно ресурсов для проекта,
- заказчики не желают сотрудничать с разработчиками,
- ожидания заказчиков нереалистичны,
- система оказывается бесполезной для заказчиков.
Заказчики должны:
- Нанимать лучших разработчиков,
- Обеспечивать непрерывный процесс обучения и образования своих разработчиков
- Поощрять обмен информацией и общения между разработчиками,
- Стимулировать разработчиков, направляя их на продуктивную работу,
- Создавать благоприятную рабочую атмосферу,
- Увязывать личные цели разработчиков со стратегией и задачами организации,
- Придавать особое значение коллективной работе.
Процесс разработки - Определяет действия и организационные процедуры, используемые в ходе разработки ПО
Цель разработки – обеспечить управление коллективом разработчиков и усилить сотрудничество между его членами, чтобы произвести высококачественное ПО.
Функции разработки:
- определение порядка выполнения действий,
- определение состава и времени предоставления артефактов
- распределение заданий и артефактов между разработчиками
- формулировка критериев мониторинга проекта, определение средств измерения результатов и планирования будущих проектов.
Варианты разработки:
- Спиральная модель,
- Унифицированный процесс разработки Rational Unified Proces (RUP) - разнообразные шаблоны документов, объяснений, понятий, идей разработки,
- Архитектура, управляемая моделями (model-driven archiyecture – MDA) - исполняемые спецификации: генерация ПО с помощью моделей и компонентов,
- Ускоренный процесс разработки – уменьшение роли планирование, документирование
- Аспектно-ориентированная разработка ПО - создание отдельных модулей ПО на основе пересекающихся понятий – аспектов.
Квалификация разработчиков
- соответствие уровню технологической зрелости (США)
- серия стандартов ISO 9000
- поставка готовых решений (solution management)
ТРУДНОСТИ, ВОЗНИКАЮЩИЕ В ПРОЦЕССЕ РАЗРАБОТКИ ИС
Первостепенные:
- сложность самого ПО,
- согласованность ПО,
- изменчивость ПО
- невидимость ПО
Второстепенные:
- Участники проекта: заказчики, программисты
- Процесс
30. Жизненный цикл (ЖЦ) ПО ИС. Модели ЖЦ ПО.
ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ (ЖЦ ) ПО - это непрерывный процесс, который начинается с момента принятия решения о необходимости его создания и заканчивается в момент его полного изъятия из эксплуатации
СТРУКТУРА ЖЦ ПО (по стандарту ISO/IEC 12207)
1. основные процессы ЖЦ ПО (приобретение, поставка, разработка, эксплуатация, сопровождение);
2. вспомогательные процессы, обеспечивающие выполнение основных процессов (документирование, управление конфигурацией, обеспечение качества, верификация, аттестация, оценка, аудит, решение проблем);
3. организационные процессы (управление проектами, создание инфраструктуры проекта, определение, оценка и улучшение самого ЖЦ, обучение).
Разработка ПО
- работы по созданию ПО и его компонент в соответствии с заданными требованиями: анализ, проектирование, реализацию (программирование), тестирование
- оформление проектной и эксплуатационной документации, подготовку материалов, необходимых для проверки работоспособности и соответствующего качества программных продуктов, материалов, необходимых для организации обучения персонала и т.д.
Эксплуатация
работы по внедрению компонентов ПО в эксплуатацию:
- конфигурирование базы данных и рабочих мест пользователей,
- обеспечение эксплуатационной документацией,
- проведение обучения персонала
непосредственно эксплуатация:
- локализацию проблем и устранение причин их возникновения,
- модификацию ПО в рамках установленного регламента,
- подготовку предложений по совершенствованию, развитию и модернизации системы
Управление проектом
- планирование и организация работ,
- создание коллектива разработчиков
- контроль за сроками и качеством выполняемых работ
Управление конфигурацией
- позволяет организовать, систематически учитывать и контролировать внесение изменений в ПО на всех стадиях ЖЦ (стандарт ISO 12207-2: Общие принципы и рекомендации конфигурационного учета, планирования и управления конфигурациями ПО).
ОСНОВНЫЕ ПРОЦЕССЫ ЖЦ
1. Анализ: моделирование бизнес-процессов, формирование требований к ИС
2. Проектирование: формирование моделей данных, процессов. Отображение функций на этапе анализа в модули ИС, разработка архитектуры ИС.
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).
- результат: ТЗ