Файл: Анализ и оценка средств реализации структурных методов анализа и проектирования экономической информационной системы (Сравнительный анализ и оценка средств реализации структурных методов анализа и проектирования информационных систем).pdf

ВВЕДЕНИЕ

Обработка данных на современном предприятии любого размера и формы собственности не представляется возможной без использования компьютерных технологий и информационных систем (ИС).

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

Особенности при развитии современных информационных технологий характеризуются увеличивающейся сложностью разработки информационных систем.

Проектирование информационных систем в наши дни является весьма трудоемкой, не тривиальной задачей, требующей времени и высокой квалификации принимающих участие в проектировании специалистов. К тому же сложность разработки информационных систем обуславливается еще и тем, что потребности заказчика могут меняться в течение всего периода проектирования, а также тем, что при разработке системы возникает необходимость согласования проектных решений между различными группами специалистов и представителями заказчика. Исходя из этого разработаны определенные спецификации и соглашения, которые стандартизируют процессы проектирования информационных систем.

В основе проектирования ИС заложено моделирование предметной области. Для того чтобы получить адекватный предметной области проект информационной системы 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.

Основным подходом при моделировании предметной области был структур­ный подход. Сущность структурного метода заключается в декомпозиции функций, проектируемой системы. Процесс разбиения (декомпозиции) на функции происходит до тех пор, пока не получаем функцию, которая мо­жет быть легко запрограммирована с помощью выбранного алгоритмическо­го языка. Такое проектирование "сверху вниз" позволяет не упускать из виду всю систему в целом.

Структурный метод имеет более чем 50-летнюю историю создания, однако в наше время использование функционального подхода и декомпозиции при моделировании предметной области позволяет представить проектируемую систему более наглядно, в связи с чем изучение методик структурного моделирования является актуальной задачей.

Целью курсовой работы является изучение и анализ средств реализации структурных методов анализа и проектирования экономической информационной системы.

В рамках структурного подхода был разработан ряд методик, которые будут рассмотрены в курсовой работе.

Задачи курсовой работы:

Рассмотреть основные понятия проектирования информационных систем и подходы к проектированию ИС;

Изучить наиболее популярные структурные методологии проектирования ИС и их графическое представление;

Провести сравнительный анализ средств реализации структурных методов анализа и проектирования информационных систем.

Глава 1. Структурный подход к проектированию информационных систем

1.1 Основные понятия проектирования информационных систем

Ин­формационно-технологический фактор в наше время выступает в качестве ключевого в управлении предприятием любой формы собственности и отрасли экономики. Сущность этого фактора трактуется на современном этапе как создание единого информационного пространства управления предприятием и обеспечение возможности его ис­пользования для принятия решения в реальном времени. Реаль­ным выражением этого фактора являются информационные системы предприятия, сложность которых с течением времени все возрастает.

Информация, циркулирующая в любой социально-экономической системе, представляет информационную систему (информационную среду), характеризующуюся потоками, многочисленными обменами и преобразованиями, взаимосвязями. Совокупность объекта управления и системы управления образует информационную систему (ИС) (рис. 1).

Система управления

Объект управления

Входные информационные потоки

Выходные информационные потоки

Управляющие информационные потоки

Внешние информационные потоки

Рисунок 1. Информационные потоки в ИС

Информационная система представляет собой коммуникационную систему по сбору, передаче, переработке информации об объекте, снабжающую работника любой профессии информацией для реализации функции управления. Другими словами информационная система - это упорядоченная совокупность документированной информации и информационных технологий.

Особенности развития современных информационных технологий характери­зуются все возрастающей сложностью современных информационных систем, которые характеризуются следующими особенностями:

1. большое количество функций, процессов, элементов данных, требующих тщательного описания и отладки;

2. необходимость интеграции уже существующих и разрабатываемых сис­тем;

3. разработка системы для нескольких аппаратных (и, возможно, программ­ных) платформ;

4. разобщенность отдельных групп разработчиков и их разная профессио­нальная подготовка;

5. отсутствие полных аналогов разрабатываемой системе и, тем самым, не­возможность использования типовых решений;

6. значительная временная протяженность разработки, обусловленная большим объемом кода в разрабатываемой системе, ограниченностью людских ресурсов, масштабом организации-заказчика.

Накопленный к настоящему времени опыт создания систем программного обеспечения (ПО) показывает, что это логически сложная, трудоемкая и длительная работа, требующая высокой квалификации участвующих в ней специалистов. Кроме того, в процессе создания и функционирования ПО потребности пользователей постоянно изменяются или уточняются, что еще более усложняет разработку и сопровождение таких систем.

В основе проектирования информационных систем лежит моделирование предметной области. Чтобы полу­чить адекватный предметной области проект ИС как систему корректно работающих программ, необходимо иметь системное и целостное представление модели, которое отражает все аспекты функ­ционирования разрабатываемой ИС.

Моделирование информационных систем — это процесс разработки модели предметной области, а также процесс использования модели для получения количественно- качественных характеристик какого-либо процесса или явления.

Функциями моделирования ИС является: описание, объясне­ние и прогнозирование поведение реальной системы, а также улучшение бизнес-процессов.

При создании информационной системы важным решением является выбор и обосно­вание методологии разработки программ­ных систем. Подходы к проектированию ИС различаются между собой критериями декомпозиции:

1. Структурный подход. Система разбивается на подсистемы до выделе­ния функциональных элементов, между которыми устанавли­вается строгий порядок выполняемых действий.

2. Объектно-ориентированный. Выделяются объекты, содержа­тельные данные и методы их обработки. Объекты обладают ха­рактерным для них поведением и, взаимодействуя друг с другом, обеспечивают общее поведение системы.

Структурный подход при моделировании предметной области был первым и долгое время основным.

1.2 Методологии структурного подхода к проектированию информационных систем

Сущность структурного подхода к проектированию информационных систем заключается в декомпозиции (разбиении) системы на автоматизируемые функции (функциональные подсистемы), которые, в свою очередь, делятся на подфункции, подразделяемые на задачи, и т.д. Процесс разбиения функций продолжается вплоть до конкретных процедур. Автоматизируемая система при этом сохраняет целостное представ­ление, где все взаимоувязаны друг с другом составляющие компоненты.

В случае разработки системы «снизу вверх», то есть от конкретных задач к сис­теме, ее целостность теряется, могут возникать проблемы при информацион­ной состыковке отдельных компонент.

Все наиболее распространенные методологии структурного под­хода базируются на ряде общих принципов:

- разбиение общей проблемы на множество меньших независимых подзадач;

- принцип организации составных частей проблемы в иерархические древовидные струк­туры;

- принцип строго­го методического подхода к решению проблемы.

Современные структурные методологии анализа и проектирования классифицируются по следующим признакам (таблица 1):

В настоящее время успешно используются практически все известные методологии структурного анализа и проектирования, однако наибольшее распространение получили:

- SADT (Structured Analysis and Design Technique);

- методология структурного системного анализа Гейна-Сарсона (Gane-Sarson);

- методология структурного анализа и проектирования Йодана/Де Марко (Yourdon/De Marko);

- методология развития систем Джексона (Jackson);

- методология развития структурных систем Варнье-Орра (Warnier-Orr);

- методология анализа и проектирования систем реального времени Уорда-Меллора (Ward-Mellor) и Хатли (Hatley);

- методология информационного моделирования Мартина (Martin).

В структурном анализе и проектировании применяются различные модели, которые описывают:

1) функциональную структуру проектируемой системы;

2) последовательность выполняемых процессов;

3) передачу информации между функциональными процессами (работами);

4) отношения между данными.

Наиболее распространенными моделями первых трех групп являются:

- функциональная модель SADT (Structured Analysis and Design Technique);

- модель IDЕF3;

- DFD (Datа Flоw Diаgrams) - диаграммы потоков данных.

Модель «сущность — связь» (ЕRМ — Еntity-Relationship Model), описывающая отношения между данными, традиционно используется в структурном анализе и проектировании, однако, по существу, представляет собой подмножество объектной модели предметной области.

В качестве инструментальных средств структурного анализа и проектирования выступают следующие диаграммы:

- ВFD (Businеss Functiоn Diаgram) – диаграмма бизнес-функций (функциональные спецификации);

- DFD (Data Flоw Diаgram) – диаграмма потоков данных;

- SТD (State Transition Diagram) – диаграмма переходов состояний (матрицы перекрестных ссылок);

- ЕRD (Entity Relationship Diagram) – ER-модель данных предметной области (информационно - логические модели “сущность - связь”);

- SSD (System Structure Diagram) – диаграмма структуры программного приложения.

Диаграммы функциональных спецификаций (ВFD) позволяют представить общую структуру ИС, отражающую взаимосвязь различных задач (процедур) в процессе получения требуемых результатов. Диаграммы этого вида определяют основные объекты и их графические образы в следующих нотациях: Йодана (Yourdon), Гейна – Сарсона (Gane – Sarson), SАDT (Structured Analysis and Design Technique), SАG (Software AG).

Следующим этапом развития графического языка описания функциональных систем SADT (Structured Analysis and Design Teqnique) является методология IDEF0. Целью методики является построение функциональной схемы исследуемой системы, описывающей все необходимые процессы с точностью, достаточной для однозначного моделирования деятельности системы. Обязательное наличие управляющих интерфейсных дуг является одним из главных отличий стандарта IDEF0 от других методологий классов DFD (Data Flow Diagram) и WFD (Work Flow Diagram).