Файл: Проектирование и реализация операций бизнес-процесса «Ежедневный складской учет».pdf

ВВЕДЕНИЕ

Тенденции развития современных информационных технологий приводят к постоянному возрастанию сложности информационных систем (ИС), создаваемых в различных областях экономики. Современные крупные проекты ИС характеризуются, как правило, следующими особенностями:

- сложность описания (достаточно большое количество функций, процессов, элементов данных и сложные взаимосвязи между ними), требующая тщательного моделирования и анализа данных и процессов;

- наличие совокупности тесно взаимодействующих компонентов (подсистем), имеющих свои локальные задачи и цели функционирования (например, традиционных приложений, связанных с обработкой транзакций и решением регламентных задач, и приложений аналитической обработки (поддержки принятия решений), использующих нерегламентированные запросы к данным большого объема);

- отсутствие прямых аналогов, ограничивающее возможность использования каких-либо типовых проектных решений и прикладных систем;

- необходимость интеграции существующих и вновь разрабатываемых приложений;

- функционирование в неоднородной среде на нескольких аппаратных платформах;

- разобщенность и разнородность отдельных групп разработчиков по уровню квалификации и сложившимся традициям использования тех или иных инструментальных средств;

- существенная временная протяженность проекта, обусловленная, с одной стороны, ограниченными возможностями коллектива разработчиков, и, с другой стороны, масштабами организации-заказчика и различной степенью готовности отдельных ее подразделений к внедрению ИС.

Для успешной реализации проекта объект проектирования (ИС) должен быть прежде всего адекватно описан, должны быть построены полные и непротиворечивые функциональные и информационные модели ИС. Накопленный к настоящему времени опыт проектирования ИС показывает, что это логически сложная, трудоемкая и длительная по времени работа, требующая высокой квалификации участвующих в ней специалистов. Однако до недавнего времени проектирование ИС выполнялось в основном на интуитивном уровне с применением неформализованных методов, основанных на искусстве, практическом опыте, экспертных оценках и дорогостоящих экспериментальных проверках качества функционирования ИС. Кроме того, в процессе создания и функционирования ИС информационные потребности пользователей могут изменяться или уточняться, что еще более усложняет разработку и сопровождение таких систем.

В 70-х и 80-х годах при разработке ИС достаточно широко применялась структурная методология, предоставляющая в распоряжение разработчиков строгие формализованные методы описания ИС и принимаемых технических решений. Она основана на наглядной графической технике: для описания различного рода моделей ИС используются схемы и диаграммы. Ручная разработка обычно порождала следующие проблемы:

- неадекватная спецификация требований;

- неспособность обнаруживать ошибки в проектных решениях;

- низкое качество документации, снижающее эксплуатационные качества;

- затяжной цикл и неудовлетворительные результаты тестирования.

Перечисленные факторы способствовали появлению программно-технологических средств специального класса - CASE-средств, реализующих CASE-технологию создания и сопровождения ИС. Термин CASE (Computer Aided Software Engineering) используется в настоящее время в весьма широком смысле. Под термином CASE-средства понимаются программные средства, поддерживающие процессы создания и сопровождения ИС, включая анализ и формулировку требований, проектирование прикладного ПО (приложений) и баз данных, генерацию кода, тестирование, документирование, обеспечение качества, конфигурационное управление и управление проектом, а также другие процессы. CASE-средства вместе с системным ПО и техническими средствами образуют полную среду разработки ИС.

1.ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1 Методы и средства проектирования информационных систем.

В информационных системах методы реализуются через конкретные информационные технологии и поддерживающие их стандарты, инструкции и инструментальные средства, которые обеспечивают выполнение процессов жизненного цикла ИС.

Методы проектирования ИС подразумевают использование определённых программных и аппаратных средств, составляющих инструментальные средства программирования ИС.

Метод проектирования включает совокупность трёх составляющих:

- пошаговой процедуры, определяющей последовательность технологических операций проектирования (рис.1);

- критериев и правил, используемых для оценки результатов выполнения технологических операций;

- нотаций (графических и текстовых средств), используемых для описания проектируемой системы.

Рис.1 - . Представление технологической операции проектирования

Одним из базовых понятий методологии проектирования ИС является понятие жизненного цикла ее программного обеспечения (ЖЦ ПО). ЖЦ ПО - это непрерывный процесс, который начинается с момента принятия решения о необходимости его создания и заканчивается в момент его полного изъятия из эксплуатации.

Основным нормативным документом, регламентирующим ЖЦ ПО, является международный стандарт ISO/IEC 12207 Он определяет структуру ЖЦ, содержащую процессы, действия и задачи, которые должны быть выполнены во время создания ПО.

Структура ЖЦ ПО по стандарту ISO/IEC 12207 базируется на трех группах процессов:

- основные процессы ЖЦ ПО (приобретение, поставка, разработка, эксплуатация, сопровождение);

- вспомогательные процессы, обеспечивающие выполнение основных процессов (документирование, управление конфигурацией, обеспечение качества, верификация, аттестация, оценка, аудит, решение проблем);

- организационные процессы (управление проектами, создание инфраструктуры проекта, определение, оценка и улучшение самого ЖЦ, обучение).

Разработка включает в себя все работы по созданию ПО и его компонент в соответствии с заданными требованиями, включая 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. Разработка ПО включает в себя, как правило, анализ, проектирование и реализацию (программирование).

Эксплуатация включает в себя работы по внедрению компонентов ПО в эксплуатацию, в том числе конфигурирование базы данных и рабочих мест пользователей, обеспечение эксплуатационной документацией, проведение обучения персонала и т.д., и непосредственно эксплуатацию, в том числе локализацию проблем и устранение причин их возникновения, модификацию ПО в рамках установленного регламента, подготовку предложений по совершенствованию, развитию и модернизации системы.

Управление проектом связано с вопросами планирования и организации работ, создания коллективов разработчиков и контроля за сроками и качеством выполняемых работ. Техническое и организационное обеспечение проекта включает выбор методов и инструментальных средств для реализации проекта, определение методов описания промежуточных состояний разработки, разработку методов и средств испытаний ПО, обучение персонала и т.п. Обеспечение качества проекта связано с проблемами верификации, проверки и тестирования ПО. Верификация - это процесс определения того, отвечает ли текущее состояние разработки, достигнутое на данном этапе, требованиям этого этапа. Проверка позволяет оценить соответствие параметров разработки с исходными требованиями. Проверка частично совпадает с тестированием, которое связано с идентификацией различий между действительными и ожидаемыми результатами и оценкой соответствия характеристик ПО исходным требованиям. В процессе реализации проекта важное место занимают вопросы идентификации, описания и контроля конфигурации отдельных компонентов и всей системы в целом.

Управление конфигурацией является одним из вспомогательных процессов, поддерживающих основные процессы жизненного цикла ПО, прежде всего процессы разработки и сопровождения ПО. При создании проектов сложных ИС, состоящих из многих компонентов, каждый из которых может иметь разновидности или версии, возникает проблема учета их связей и функций, создания унифицированной структуры и обеспечения развития всей системы. Управление конфигурацией позволяет организовать, систематически учитывать и контролировать внесение изменений в ПО на всех стадиях ЖЦ. Общие принципы и рекомендации конфигурационного учета, планирования и управления конфигурациями ПО отражены в проекте стандарта ISO 12207-2.

Каждый процесс характеризуется определенными задачами и методами их решения, исходными данными, полученными на предыдущем этапе, и результатами. Результатами анализа, в частности, являются функциональные модели, информационные модели и соответствующие им диаграммы. ЖЦ ПО носит итерационный характер: результаты очередного этапа часто вызывают изменения в проектных решениях, выработанных на более ранних этапах.

Под средствами проектирования информационных систем (СП ИС) будем понимать комплекс инструментальных средств, обеспечивающих в рамках выбранной методологии проектирования поддержку полного жизненного цикла (ЖЦ) ИС, который включает в себя, как правило, стратегическое планирование, анализ, проектирование, реализацию, внедрение и эксплуатацию. При анализе СП их следует рассматривать не локально, а в комплексе, что позволяет реально охарактеризовать их достоинства, недостатки и место в общем технологическом цикле создания ИС.

В общем случае стратегия выбора СП для конкретного применения зависит от следующих факторов:

- характеристик моделируемой предметной области;

- целей, потребностей и ограничений будущего проекта ИС, включая квалификацию участвующих в процессе проектирования специалистов;

- используемой методологии проектирования.

К средствам проектирования ИС относятся:

- программные средства, поддерживающие процессы создания и сопровождения ИС, включая анализ и формулировку требований;

- проектирование прикладного ПО (приложений) и баз данных выполнение;

- генерация кода;

- документирование;

- обеспечение качества;

- конфигурационное управление и управление проектом.

На выбор СП могут существенно повлиять следующие особенности методологии проектирования:

- ориентация на создание уникального или типового проекта;

- итерационный характер процесса проектирования;

- возможность декомпозиции проекта на составные части, разрабатываемые группами исполнителей ограниченной численности с последующей интеграцией составных частей;

- жесткая дисциплина проектирования и разработки при их коллективном характере;

- необходимость отчуждения проекта от разработчиков и его последующего централизованного сопровождения.

Правильный выбор метода создания информационной системы и подбора средств проектирования – залог успешного завершения проекта по созданию жизнедеятельной ИС.

1.2 Методы и средства проектирования баз данных для ИС.

Процесс создания современных информационных систем (ИС) предполагает разработку базы данных (БД) и программных приложений. Причем и базы данных, и приложения информационной системы могут работать либо в конкретной имеющейся среде (с заданной конфигурацией аппаратных средств, топологией сети, используемой архитектурой и т. д.), либо в среде специально создаваемой для конкретной ИС. Проектируя базу данных для информационной системы и соответствующие приложения работы с ней, необходимо, во-первых, предусмотреть определенную гибкость реализуемой системы (должна обладать способностью не просто давать ответы на запросы, которые пользователь задает сегодня, но также в ней должна быть заложена возможность предвидения той информаций, которую он захочет получить завтра). Во-вторых, обеспечить требуемые пропускную способность и время реакции системы. А, учитывая среду функционирования ИС, следует заботиться о безотказности, безопасности работы системы, простоте ее эксплуатации и поддержке.

Сегодня при разработке информационных систем в целом, и баз данных в частности, используются различные известные методы, такие как:

- каскадная модель;

- поэтапная модель с промежуточным контролем;

- спиральная модель;

- модель эволюционной разработки (метод приращений).

Каждый из них имеет свои области применения, достоинства и недостатки. В этом случае эффективным решением могла бы быть определенная технология, которая:

- имела бы комплексное и общее решение, позволяющее разрабатывать основные составные элементы ИС (базы данных и программные приложения с ней работающие);