Файл: Анализ и оценка средств реализации структурных методов анализа и проектирования экономической информационной системы (Методологии структурного подхода к проектированию ).pdf

Введение

Обработка данных современного предприятия любого размера и формы собственности немыслима без использования компьютерных технологий и информационных систем (ИС).

Информационная система – это взаимосвязанная совокупность средств, методов, персонала, используемая для хранения, обработки и выдачи информации в интересах достижения поставленной цели.

Особенности развития современных информационных технологий характеризуются все возрастающей сложностью разработки информационных систем.

Проектирование информационных систем в наши дни является весьма трудоемкой задачей, требующей времени и высокой квалификации участвующих в проектировании специалистов. Сложность разработки ИС обуславливается еще и тем, что потребности заказчика могут меняться в течение всего периода проектирования, тем, что при разработке системы возникает необходимость согласования проектных решений между различными группами специалистов и представителями заказчика. В связи с этим разработаны определенные спецификации и соглашения, стандартизирующие процессы проектирования информационных систем.

В основе проектирования ИС лежит моделирование предметной области. Для того чтобы получить адекватный предметной области проект ИС в виде системы правильно работающих программ, необходимо иметь целостное, системное представление о модели, которое отражает все аспекты функционирования будущей информационной системы. При этом под моделью предметной области понимается некоторая система, имитирующая структуру или функционирование исследуемой предметной области и отвечающая основному требованию – быть адекватной этой области.

Предварительное моделирование предметной области позволяет сократить время и сроки проведения проектировочных работ и получить более эффективный и качественный проект. Вследствие этого все современные технологии проектирования ИС основываются на использовании определенной методологии моделирования предметной области.

Глава 1. Структурный подход к проектированию информационных систем

1.1 Основные понятия проектирования информационных систем

В общем смысле, проектирование – это процесс создания проекта, прототипа, прообраза предполагаемого или возможного объекта, состояния.

Проектирование (в технике) – это разработка проектной, конструкторской и другой технической документации, предназначенной для осуществления строительства, создания новых видов и образцов. В процессе проектирования выполняются технические и экономические расчёты, схемы, графики, пояснительные записки, сметы, калькуляции и описания.

Проект (в технике) – это комплект указанной документации и материалов (определённого свойства). Завершенная разработка по проектированию некоторой новой системы представляет собою носитель (например, бумажный или электронный), на котором изображены текстовые описания, чертежи, формулы, модели, алгоритмы, на основе которых создается работающая система.

Проект (в теории Управления проектами) – это уникальная (в отличие от

процесса) деятельность, имеющая начало и конец во времени, направленная на достижение определённого результата (цели), создание определённого уникального продукта или услуги при заданных ограничениях по ресурсам и срокам, а также требованиям к качеству и допустимому уровню риска.

Таким образом, проект – это временное предприятие, предназначенное

для создания уникальных продуктов, услуг или результатов.

1.2 Методологии структурного подхода к проектированию информационных систем

Сущность структурного подхода к разработке ИС заключается в ее декомпозиции (разбиении) на автоматизируемые функции: система разбивается на функциональные подсистемы, которые в свою очередь делятся на подфункции, подразделяемые на задачи и так далее. Процесс разбиения продолжается вплоть до конкретных процедур. При этом автоматизируемая система сохраняет целостное представление, в котором все составляющие компоненты взаимоувязаны. При разработке системы "снизу-вверх" от отдельных задач ко всей системе целостность теряется, возникают проблемы при информационной стыковке отдельных компонентов.

Все наиболее распространенные методологии структурного подхода базируются на ряде общих принципов. В качестве двух базовых принципов используются следующие:

1. принцип "разделяй и властвуй" - принцип решения сложных проблем путем их разбиения на множество меньших независимых задач, легких для понимания и решения;
2. принцип иерархического упорядочивания - принцип организации составных частей проблемы в иерархические древовидные структуры с добавлением новых деталей на каждом уровне.

Выделение двух базовых принципов не означает, что остальные принципы являются второстепенными, поскольку игнорирование любого из них может привести к непредсказуемым последствиям (в том числе и к провалу всего проекта). Основными из этих принципов являются следующие:

1. принцип абстрагирования - заключается в выделении существенных аспектов системы и отвлечения от несущественных;
2. принцип формализации - заключается в необходимости строгого методического подхода к решению проблемы;
3. принцип непротиворечивости - заключается в обоснованности и согласованности элементов;
4. принцип структурирования данных - заключается в том, что данные должны быть структурированы и иерархически организованы.

В структурном анализе используются в основном две группы средств, иллюстрирующих функции, выполняемые системой и отношения между данными. Каждой группе средств соответствуют определенные виды моделей (диаграмм), наиболее распространенными среди которых являются следующие:

SADT (Structured Analysis and Design Technique) модели и соответствующие функциональные диаграммы;

DFD (Data Flow Diagrams) диаграммы потоков данных;

ERD (Entity-Relationship Diagrams) диаграммы "сущность-связь".

На стадии проектирования ИС модели расширяются, уточняются и дополняются диаграммами, отражающими структуру программного обеспечения: архитектуру ПО, структурные схемы программ и диаграммы экранных форм.

Перечисленные модели в совокупности дают полное описание ИС независимо от того, является ли она существующей или вновь разрабатываемой. Состав диаграмм в каждом конкретном случае зависит от необходимой полноты описания системы.

Глава 2. Анализ структурных функциональных методов проектирования информационной системы

2.1 Метод функционального моделирования SADT

SADT (Structured Analysis and Design Technique – технология структурного анализа и проектирования) – методология структурного анализа и проектирования, интегрирующая процесс моделирования, управление конфигурацией проекта, использование дополнительных языковых средств и руководство проектом со своим графическим языком.

SADT создана для описания системы и её среды до определения требований к программному обеспечению и др. Она облегчает описание и понимание искусственных систем средней сложности. В SADT используется графический язык и набор процедур анализа для понимания системы прежде, чем можно представить себе её воплощение. Она, как правило, применяется на ранних этапах процесса создания системы.

SADT-модель – иерархически организованная совокупность диаграмм. Диаграммы обычно состоят из трёх-шести блоков, каждый из которых потенциально может быть детализирован на другой диаграмме. Каждая диаграмма представляет некоторую законченную часть всей модели.

Процесс моделирования может быть разделен на несколько этапов:

- опрос экспертов,

- создание диаграмм и моделей,

- распространение документации,

- оценка адекватности моделей и принятие их для дальнейшего использования.

Этот процесс хорошо отлажен, потому что при разработке проекта специалисты выполняют конкретные обязанности.

SADT возникла в конце 60-х годов в ходе революции, вызванной структурным программированием. Когда большинство специалистов билось над созданием программного обеспечения, немногие старались разрешить более сложную задачу создания крупномасштабных систем, включающих как людей и машины, так и программное обеспечение, аналогичных системам, применяемым в телефонной связи, промышленности, управлении и контроле за вооружением.

Таким образом, разработчики решили формализовать процесс создания системы, разбив его на следующие фазы:

1) анализ – определение того, что система будет делать;

2) проектирование – определение подсистем и их взаимодействие;

3) реализация – разработка подсистем по отдельности, объединение – соединение подсистем в единое целое;

4) тестирование – проверка работы системы;

5) установка – введение системы в действие;

6) эксплуатация – использование системы.

В основе методологии SADT лежат два основных принципа.

SA-блоки, на основе которых создается иерархическая многоуровневая модульная система, каждый уровень которой представляет собой законченную систему (блок), поддерживаемую и контролируемую системой (блоком), находящейся над ней.

Декомпозиция – использование этой концепции позволяет разделить каждый блок, понимаемый как единое целое, на свои составляющие, описываемые на более детальной диаграмме.

Процесс декомпозиции проводится до достижения нужного уровня подробности описания. Диаграмма ограничивается 3-6 блоками для того, чтобы детализация осуществлялась постепенно. Вместо одной громоздкой модели используется несколько небольших взаимосвязанных моделей, значения которых взаимно дополняют друг друга, делая понятной структуризацию сложного объекта.

Обычно SADT-методология применяется на ранних этапах жизненного цикла информационной системы.

SADT - модель – это точное, полное и адекватное текстовое и графическое описание системы имеющей конкретное назначение, выполненное в виде иерархически организованной совокупности диаграмм, созданных на основе стандартного представления данных. Это описание системы, у которой есть единственный субъект, цель и одна точка зрения с помощью SADT-методологии. Такая модель представляет собой совокупность иерархически упорядоченных и взаимосвязанных диаграмм, организованных в виде древовидной структуры, где верхняя диаграмма является наиболее общей, а самые нижние наиболее детализированы.

В SADT-моделях используются как естественный, так и графический языки. Для передачи информации о конкретной системе источником естественного языка служат люди, описывающие систему, а источником графического языка – сама методология SADT.

Графический язык SADT обеспечивает структуру и точную передачу модели семантики естественного языка, организует естественный язык вполне определенным и однозначным образом, за счет чего позволяет описывать системы, которые до недавнего времени не поддавались адекватному представлению.

С точки зрения SADT модель может быть сосредоточена либо на функциях системы, либо на ее объектах. Подобные модели, ориентированные на функции, принято называть функциональными моделями, а ориентированные на объекты системы – моделями данных.

Функциональная модель представляет с требуемой степенью детализации систему функций, которые в свою очередь отражают свои взаимоотношения через объекты системы. Модели данных дуальны к функциональным моделям и представляют собой подробное описание объектов системы, связанных системными функциями. Полная методология SADT поддерживает создание множества моделей для более точного описания сложной системы.