1-4

1.Понятие ИС.Классификация ИС.Информационная система — система, предназначенная для хранения, поиска и обработки информации и соответствующие организационные ресурсы (человеческие, технические, финансовые и т. д.), которые обеспечивают и распространяют информацию (ISO/IEC 2382-1:1993).Информационная система предназначена для своевременного обеспечения надлежащих людей надлежащей информацией[3], то есть для удовлетворения конкретных информационных потребностей в рамках определенной предметной области, при этом результатом функционирования информационных систем является информационная продукция — документы, информационные массивы, базы данных и информационные услуги.Классификация ИС Классификация 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»);клиент-серверные ИС (ИС с архитектурой «клиент-сервер»).В файл-серверных ИС база данных находится на файловом сервере, а СУБД и клиентские приложения находятся на рабочих станциях.В клиент-серверных ИС база данных и СУБД находятся на сервере, а на рабочих станциях находятся только клиентские приложения.В свою очередь, клиент-серверные ИС разделяют на двухзвенные и многозвенные.В двухзвенных (англ. two-tier) ИС всего два типа «звеньев»: сервер базы 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. Типичный пример применения трёхзвенной архитектуры — современные веб-приложения, использующие базы данных. В таких приложениях помимо звена СУБД и клиентского звена, выполняющегося в веб-браузере, имеется как минимум одно промежуточное звено — веб-сервер с соответствующим серверным программным обеспечением.Классификация по степени автоматизацииПо степени автоматизации ИС делятся на:автоматизированные: информационные системы, в которых автоматизация может быть неполной (то есть требуется постоянное вмешательство персонала);автоматические: информационные системы, в которых автоматизация является полной, то есть вмешательство персонала не требуется или требуется только эпизодически.«Ручные ИС» («без компьютера») существовать не могут, поскольку существующие определения предписывают обязательное наличие в составе ИС аппаратно-программных средств. Вследствие этого понятия «автоматизированная информационная система», «компьютерная информационная система» и просто «информационная система» являются синонимами.Классификация по характеру обработки данных.По характеру обработки данных ИС делятся на:информационно-справочные, или информационно-поисковые ИС, в которых нет сложных алгоритмов обработки данных, а целью системы является поиск и выдача информации в удобном виде;ИС обработки данных, или решающие ИС, в которых данные подвергаются обработке по сложным алгоритмам. К таким системам в первую очередь относят автоматизированные системы управления и системы поддержки принятия решений.Классификация по сфере примененияПоскольку ИС создаются для удовлетворения информационных потребностей в рамках конкретной предметной области, то каждой предметной области (сфере применения) соответствует свой тип ИС. Перечислять все эти типы не имеет смысла, так как количество предметных областей велико, но можно указать в качестве примера следующие типы ИС:Экономическая информационная система — информационная система, предназначенная для выполнения функций управления на предприятии.Медицинская информационная система — информационная система, предназначенная для использования в лечебном или лечебно-профилактическом учреждении.Географическая информационная система — информационная система, обеспечивающая сбор, хранение, обработку, доступ, отображение и распространение пространственно-координированных данных (пространственных данных).Классификация по охвату задач (масштабности)[править вики-текст]Персональная ИС предназначена для решения некоторого круга задач одного человека.Групповая ИС ориентирована на коллективное использование информации членами рабочей группы или подразделения.Корпоративная ИС в идеале охватывает все информационные процессы целого предприятия, достигая их полной согласованности, безызбыточности и прозрачности. Такие системы иногда называют системами комплексной автоматизации предприятия.

2. функциональные и обеспечивающие подсистемы ИСЛюбая система может делиться на подсистемы. Это дает ряд преимуществ:

- упрощение модернизации и разработки

- упрощение внедрения и поставки готовых подсистем

- упрощение эксплуатации вследствие специализации работников ПО.

ИС делятся на: функциональные и обеспечивающие.Работа функциональных обеспечивается наличием обеспечивающих подсистем.

Стандартный набор обеспечивающих подсистем:

- информационное обеспечение

- программное обеспечение

- техническое

- технологическое

- математическое

- организационное

- юридическое

- лингвистическое.

Количество обеспечивающих подсистем ни от чего не зависит, а количество функциональных определяется особенностями ПО, а именно: отраслевой принадлежностью, формой собственности, размерами предприятия, характером деятельности предприятия.

Порядок разработки ИС: Цель => ФП => ОП

Для выделения функциональных подсистем существует 4 принципа:

1. Предметный принцип

2. Функциональный

3. Проблемный

4. Смешанный (предметно-функциональный)

С учетом предметного принципа выделяют подсистемы, соответствующие управлению определенными ресурсами (сбыт готовой продукции, управление производством, управление материально-техническим снабжением, управление финансами, управление персоналом и т.п.). Согласно функциональному принципу выделяют подсистемы, реализующие отдельные функции управления (анализ выполнения планов, финансовый анализ, анализ себестоимости продукции, маркетинговый анализ, планирование производства).

Формирование подсистем по проблемному принципу происходит для гибкого и оперативного принятие решений по отдельным проблемам (ФП класса СППР) (подсистемы бизнес планирования, управления проектами).

На практике как правило чаще всего используется смешанный принцип, согласно которому функциональная структура ИС подразделяется на подсистемы по характеру хозяйственной деятельности. Подсистемы, построенные по функциональному принципу, охватывают обычно все виды хозяйственной деятельности (сбыт, производство, снабжение, персонал, финансы). Подсистемы, которые строятся по предметному принципу, относятся к оперативному управлению ресурсами.

Назначение и состав обеспечивающей подсистемы.

1) Подсистема организационного обеспечения. Назначение - определяет успешность реализации, цели и функции системы. Включает: общие отраслевые руководящие методические материалы по созданию ИС, набор важнейших организационных документов(техническое задание, технико-экономическое обоснование проекта и документы, оформл. поэтапной сдачи проекта), организационно-штатную структуру проекта, кот определяет состав главных конструкторов и специалистов по функциональных подсистем.

2) Правовое обеспечение. Юридическая регламентация процесса создания и эксплуатации ИС. Включает: договор между заказчиком и разработчиком, документы, определяющие отношения между участниками процесса создания системы (исполнитель может быть не один).

3) Техническое обеспечение – комплекс технических средств, предназначенных для хранения, передачи и обработки данных в ИС. Включает: компьютеры (персональные и сервера), средства передачи данных, средства сбора и регистрации информации, вспомогательное оборудование и оргтехника.

4) Математическое обеспечение – совокупность математических моделей и алгоритмов для решения задач и обработки информации с применением вычислительной техники: математические метода – оптимизации, прогнозирования, моделирование; методы математической статистики.

5) Программное обеспечение – любые виды ПС, описаний и инструкций по их применению. Включает: дистрибутивы ПС, описание настройки ПС, руководство пользователя, описание работы контрольного примера.

Программное обеспечение бывает 2 видов:

-общее (операционная система, компиляторы, программные среды, СУБД)

- специальные (совокупность прикладных программ, разработанных для решения конкретных прикладных задач в рамках функциональной подсистемы).

6) Информационное обеспечение – совокупность единой системы классификаций кодирования технико-экономической информации, унифицирование системы документации и информационной базы. ИО описывает всю информацию, необходимую для решения задач в рамках функц.подсистем. Информационная база – хранилище данных, а не БД. Существует 2 способа организации ИБ:

1.набор файлов (минус – ограничение по формату) 2.БД.

7) Лингвистическое обеспечение - совокупность научно-технических терминов и других языков средств, использующихся в ИС. Делятся на 2 типа:

-традиционные языки – естественный язык общения, математический, алгоритм, языки моделирование

- языки, предназначенные для диалога с ЭВМ – машинные (язык программирования, язык СУБД).

8) Технологическое обеспечение (алгоритмическое). Содержит описание технологий обработки информации различных видов:

1.первичная и результативная информация

2.организационн-распорядительная документация

3.технологическая документация чертежей

4.БД и знаний

5.научно-техническая информация.

3. жизненный цикл ИС.Модели жизненного цикла

Жизненный цикл ИС можно представить как ряд событий, происходящих с системой в процессе ее создания и использования.

Жизненный цикл автоматизированной системы: Совокупность взаимосвязанных процессов создания и последовательного изменения состояния АС от формирования исходных требований к ней до окончания эксплуатации и утилизации комплекса средств автоматизации АС.

Процесс создания автоматизированной системы: Совокупность работ от формирования исходных требований к системе до ввода в действие.

Стадия создания автоматизированной системы: Одна из частей процесса создания АС, установленная нормативными документами и заканчивающаяся выпуском документации на АС, содержащей описание полной, в рамках заданных требований, модели АС на заданном для данной стадии уровне, или изготовлением несерийных компонентов АС, или приемкой АС в промышленную эксплуатацию.

Этап создания автоматизированной системы: Часть стадии создания АС, выделенная по соображениям единства характера работ и (или) завершающего результата или специализации исполнителей.

Суть содержания жизненного цикла разработки ЭИС в различных подходах одинакова и сводится к выполнению следующих стадий:

1. Планирование и анализ требований (предпроектная стадия) -системный анализ, включает исследование и анализ существующей информационной системы, определение требований к создаваемой ИС, оформление технико-экономического обоснования (ТЭО) и технического задания (ТЗ) на разработку ИС.

К основным целям процесса относится следующее:

• сформулировать потребность в новой ЭИС (идентифицировать все недостатки существующей ЭИС);

• выбрать направление и определить экономическую целесообразность проектирования ЭИС.

Системный анализ ЭИС начинается с описания и анализа функционирования рассматриваемого экономического объекта (системы) в соответствии с требованиями (целями), которые предъявляются к нему (блок 1). В результате этого этапа выявляются основные недостатки существующей ЭИС, на основе которых формулируется потребность в совершенствовании системы управления этим объектом, и ставится задача определения экономически обоснованной необходимости автоматизации определенных функций управления (блок 2), то есть создается технико-экономическое обоснование проекта. После определения этой потребности возникает проблема выбора направлений совершенствования объекта на основе выбора программно-технических средств (блок 3). Результаты оформляются в виде технического задания на проект, в котором отражаются технические условия и требования к ЭИС, а также ограничения на ресурсы проектирования. Требования к ЭИС определяются в терминах функций, реализуемых системой, и предоставляемой ею информацией.

Начальным этапом процесса создания ИС является моделирование бизнес-процессов, протекающих в организации и реализующих ее цели и задачи. Модель организации, описанная в терминах бизнес-процессов и бизнес-функций, позволяет сформулировать основные требования к ИС. Это фундаментальное положение методологии обеспечивает объективность в выработке требований к проектированию системы. Множество моделей описания требований к ИС затем преобразуется в систему моделей, описывающих концептуальный проект ИС. Формируются модели архитектуры ИС, требований к программному обеспечению (ПО) и информационному обеспечению (ИО). Затем формируется архитектура ПО и ИО, выделяются корпоративные БД и отдельные приложения, формируются модели требований к приложениям и проводится их разработка, тестирование и интеграция.

Целью начальных этапов создания ИС, выполняемых на стадии анализа деятельности организации, является формирование требований к ИС, корректно и точно отражающих цели и задачи организации-заказчика. Чтобы специфицировать процесс создания ИС, отвечающей потребностям организации, нужно выяснить и четко сформулировать, в чем заключаются эти потребности. Для этого необходимо определить требования заказчиков к ИС и отобразить их на языке моделей в требования к разработке проекта ИС так, чтобы обеспечить соответствие целям и задачам организации.

Задача формирования требований к ИС является одной из наиболее ответственных, трудно формализуемых и наиболее дорогих и тяжелых для исправления в случае ошибки. Современные инструментальные средства и программные продукты позволяют достаточно быстро создавать ИС по готовым требованиям. Но зачастую эти системы не удовлетворяют заказчиков, требуют многочисленных доработок, что приводит к резкому удорожанию фактической стоимости ИС. Основной причиной такого положения является неправильное, неточное или неполное определение требований к ИС на этапе анализа.

2. Проектирование (техническое проектирование, логическое проектирование)- системный синтез, включает разработку в соответствии со сформулированными требованиями состава автоматизируемых функций (функциональная архитектура) и состава обеспечивающих подсистем (системная архитектура), оформление технического проекта ЭИС. Часто второй и третий этапы объединяют в одну стадию, называемую техно-рабочим проектированием или системным синтезом.

Цель:

• разработать функциональную архитектуру ЭИС, которая отражает структуру выполняемых функций;

• разработать системную архитектуру выбранного варианта ЭИС, то есть состав обеспечивающих подсистем;

• выполнить реализацию проекта.

Этап по составлению функциональной архитектуры (ФА), представляющей собой совокупность функциональных подсистем и связей между ними (блок 4), является наиболее ответственным с точки зрения качества всей последующей разработки.

Построение системной архитектуры (СА) на основе ФА (блок 5) предполагает выделение элементов и модулей информационного, технического, программного обеспечения и других обеспечивающих подсистем, определение связей по информации и управлению между выделенными элементами и разработку технологии обработки информации.

Этап конструирования (физического проектирования системы) включает разработку инструкций пользователям и программ, создание информационного обеспечения, включая наполнение баз данных (блок 6).

На этапе проектирования прежде всего формируются модели данных. Проектировщики в качестве исходной информации получают результаты анализа. Построение логической и физической моделей данных является основной частью проектирования базы данных. Полученная в процессе анализа информационная модель сначала преобразуется в логическую, а затем в физическую модель данных.

Параллельно с проектированием схемы базы данных выполняется проектирование процессов, чтобы получить спецификации (описания) всех модулей ИС. Оба эти процесса проектирования тесно связаны, поскольку часть бизнес-логики обычно реализуется в базе данных (ограничения, триггеры, хранимые процедуры). Главная цель проектирования процессов заключается в отображении функций, полученных на этапе анализа, в модули информационной системы. При проектировании модулей определяют интерфейсы программ: разметку меню, вид окон, горячие клавиши и связанные с ними вызовы.

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).

Кроме того, на этапе проектирования осуществляется также разработка архитектуры ИС, включающая в себя выбор платформы (платформ) и операционной системы (операционных систем). В неоднородной ИС могут работать несколько компьютеров на разных аппаратных платформах и под управлением различных операционных систем. Кроме выбора платформы, на этапе проектирования определяются следующие характеристики архитектуры:

· будет ли это архитектура "файл-сервер" или "клиент-сервер";

· будет ли это 3-уровневая архитектура со следующими слоями: сервер, ПО промежуточного слоя (сервер приложений), клиентское ПО;

· будет ли база данных централизованной или распределенной. Если база данных будет распределенной, то какие механизмы поддержки согласованности и актуальности данных будут использоваться;

- будет ли база данных однородной, то есть, будут ли все серверы баз данных продуктами одного и того же производителя (например, все серверы только Oracle или все серверы только DB2 UDB). Если база данных не будет однородной, то какое ПО будет использовано для обмена данными между СУБД разных производителей (уже существующее или разработанное специально как часть проекта);

· будут ли для достижения должной производительности использоваться параллельные серверы баз данных (например, Oracle Parallel Server, DB2 UDB и т.п.).

Этап проектирования завершается разработкой технического проекта ИС.

3. Реализация (рабочее проектирование, физическое проектирование, программирование), включает разработку и настройку программ, наполнение баз данных, создание рабочих инструкций для персонала, оформление рабочего проекта.

На этапе реализации осуществляется создание программного обеспечения системы, установка технических средств, разработка эксплуатационной документации.

4. Внедрение (тестирование, опытная эксплуатация). Комплексная отладка подсистем ЭИС, обучение персонала, поэтапное внедрение ЭИС в эксплуатацию по подразделениям экономического объекта, оформление акта о приемо-сдаточных испытаниях ЭИС.

Внедрение разработанного проекта (блоки 7-10). Процесс предполагает выполнение следующих этапов: опытное внедрение и промышленное внедрение.

Этап опытного внедрения (блок 7) заключается в проверке работоспособности элементов и модулей проекта, устранении ошибок на уровне элементов и связей между ними.

Этап сдачи в промышленную эксплуатацию (блок 9) заключается в организации проверки проекта на уровне функций и контроля соответствия его требованиям, сформулированным на стадии системного анализа.

Этап тестирования обычно оказывается распределенным во времени.

После завершения разработки отдельного модуля системы выполняют автономный тест, который преследует две основные цели:

· обнаружение отказов модуля (жестких сбоев);

· соответствие модуля спецификации (наличие всех необходимых функций, отсутствие лишних функций).

После того как автономный тест успешно пройдет, модуль включается в состав разработанной части системы и группа сгенерированных модулей проходит тесты связей, которые должны отследить их взаимное влияние.

Далее группа модулей тестируется на надежность работы, то есть проходят, во-первых, тесты имитации отказов системы, а во-вторых, тесты наработки на отказ. Первая группа тестов показывает, насколько хорошо система восстанавливается после сбоев программного обеспечения, отказов аппаратного обеспечения. Вторая группа тестов определяет степень устойчивости системы при штатной работе и позволяет оценить время безотказной работы системы. В комплект тестов устойчивости должны входить тесты, имитирующие пиковую нагрузку на систему.

Затем весь комплект модулей проходит системный тест - тест внутренней приемки продукта, показывающий уровень его качества. Сюда входят тесты функциональности и тесты надежности системы.

Последний тест информационной системы - приемо-сдаточные испытания. Такой тест предусматривает показ информационной системы заказчику и должен содержать группу тестов, моделирующих реальные бизнес-процессы, чтобы показать соответствие реализации требованиям заказчика

5. Эксплуатация ЭИС (сопровождение, модернизация). Сбор рекламаций и статистики о функционировании ЭИС, исправление ошибок и недоработок, оформление требований к модернизации ЭИС и ее выполнение (повторение стадий 2 - Эксплуатация и сопровождение проекта. На этой стадии (блоки 11 и 12) выполняются этапы: эксплуатация проекта системы и модернизация проекта ЭИС.

Рассмотренная схема жизненного цикла ЭИС условно включает в свой состав только основные процессы, реальный набор которых и их разбиение на этапы и технологические операции в значительной степени зависят от выбираемой технологии проектирования.

Характерные черты жизненного цикла ЭИС:

1. повторяемость «системный анализ - разработка - сопровождение -системный анализ». Это соответствует представлению об ЭИС как о развивающейся, динамической системе. При первом выполнении стадии «Разработка» создается проект ЭИС, а при повторном выполнении осуществляется модификация проекта для поддержания его в актуальном состоянии.

2. наличие нескольких циклов внутри схемы:

• первый цикл, включающий блоки 1 - 12, - это цикл первичного проектирования ЭИС;

• второй цикл (блоки: 7 - 8, 6 - 7) - цикл, который возникает после опытного внедрения, в результате которого выясняются частные ошибки в элементах проекта, исправляемые начиная с 6-го блока;

• третий цикл (блоки: 9 - 10,4 - 9) возникает после сдачи в промышленную эксплуатацию, когда выявляют ошибки в функциональной архитектуре системы, связанные с несоответствием проекта требованиям заказчика, по составу функциональных подсистем, составу задач и связям между ними;

• четвертый цикл (блоки: 12,5 -12) возникает в том случае, когда требуется модификация системной архитектуры в связи с необходимостью адаптации проекта к новым условиям функционирования системы;

• пятый цикл (блоки: 12, 1 - 12 ) возникает, если проект системы совершенно не соответствует требованиям, предъявляемым к организационно-экономической системе ввиду того, что осуществляется моральное его старение и требуется полное перепроектирование системы.

Чтобы исключить пятый цикл и максимально уменьшить необходимость выполнения третьего и четвертого циклов, необходимо выполнять проектирование ИС на всех этапах первого, основного цикла разработки ИС в соответствии с требованиями:

• разработка ИС должна быть выполнена в строгом соответствии со сформулированными требованиями к создаваемой системе;

• требования к ИС должны адекватно соответствовать целям и задачам эффективного функционирования экономического объекта;

• созданная ИС должна соответствовать сформулированным требованиям на момент окончания внедрения, а не на момент начала разработки;

• внедренная ИС должна развиваться и адаптироваться в соответствии с постоянно изменяющимися требованиями к ИС.

Каскадная модель. Каждый следующий этап наступает после полного завершения предыдущего. Применяется в основном для автоматизации отдельных задач для не интегрированных систем. Плюсы – данный подход обеспечивает контроль и управляемость процессами создания ИС. Минусы – длительность процесса разработки для больших систем.Итерационная модель. Предполагает проведение увязки проектных решений, полученных при реализации отдельных задач. Подход к проектированию «снизу-вверх» обусловливает необходимость таких итерационных возвратов, когда проектные решения по отдельным задачам комплектуются в общие системные решения и при этом возникает потребность в пересмотре ранее сформулированных требований. Как правило, вследствие большого числа итераций возникают рассогласования в выполненных проектных решениях и документации. Запутанность функциональной и системной архитектуры созданной ИС, трудность в использовании проектной документации вызывают на стадиях внедрения и эксплуатации сразу необходимость перепроектирования всей системы. Длительный жизненный цикл разработки ИС заканчивается этапом внедрения, за кою рым начинается жизненный цикл создания новой ИС. Плюсы – использование данной модели обеспечило возможность разработки более сложных и масштабных решений. Минусы – для небольших, слабо интегрированных систем.Спиральная модель. Используется подход к организации проектирования ЭИС «сверху-вниз», когда сначала определяется состав функциональных подсистем, а затем постановка отдельных задач. Соответственно сначала разрабатываются такие общесистемные вопросы, как организация интегрированной базы данных, технология сбора, передачи и накопления информации, а затем технология решения конкретных задач. В рамках комплексов задач программирование осуществляется по направлению от головных программных модулей к исполняющим отдельные функции модулям. При этом на первый план выходят вопросы взаимодействия интерфейсов программных модулей между собой и с базой данных, а на второй план - реализация алгоритмов.

4.Стадии жизненного цикла ИС

Потребность в создании ИС может обусловливаться либо необходимостью автоматизации или модернизации существующих информационных процессов, либо необходимостью коренной реорганизации в деятельности предприятия (проведении бизнес-реинжиниринга). Проектирование ИС - трудоемкий, длительный и динамический процесс. Жизненный цикл ( ж.ц.) - совокупность стадий и этапов, которые проходит ИС в своем развитии с момента принятия решения о ее создании до момента прекращения ее функционирования. Процесс создания ИС разбивается на ряд стадий ( те в свою очередь разбиваются на этапы), ограниченные некоторыми временными рамками и заканчивающиеся выпуском конкретного продукта.