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