Файл: Проектирование экономической информационной системы.pdf

Цель исследования: изучение средств реализации объектно-ориентированного подхода к проектированию информационных систем, анализ и оценка таких средств применительно к проектированию экономической информационной системы.

Задачи исследования: ознакомление с теоретическим основами предметной области и методологическими основами для проектирования экономических информационных систем на основе объектно-ориентированного подхода, раскрытие возможностей нескольких средств реализации конкретного - объектно-ориентированного подхода к проектированию экономической информационной системы.

Объект исследования: экономическая информационная система.

Предмет исследования: объектно-ориентированный подход проектирования экономической информационной системы.

Актуальность исследования: положения теории по разработке и проектированию информационных систем, по управлению жизненным циклом информационных систем и их архитектура, нормативно-техническая документация по этой теме - просто обязательны для изучения студентами, обучающимися на направлении информационных систем и технологий. Унифицированный язык моделирования (UML) является стандартным инструментом для создания «чертежей» информационных систем (ИС). С помощью UML можно визуализировать, специфицировать, конструировать и документировать элементы этих систем.

Глава 1. Проектирование экономической информационной системы

1.1 История развития методологии проектирования информационных систем

Обработка важнейшего ресурса современности – информации, осуществляется с помощью информационных систем. Информационная система - совокупность содержащейся в базах данных информации и обеспечивающих ее обработку информационных технологий и технических средств, согласно статьи 2 Федерального закона от 27 июля 2006 г. № 149-ФЗ «Об информации, информационных технологиях и о защите информации». Разнообразие задач по обработке информации порождает разнообразие информационных систем. Они отличаются принципами построения, организацией функционирования, объемом решаемых задач. Сферы применения информационных систем (далее – ИС) различны – это и информационные системы организационного управления, и информационные системы управления технологическими процессами, и экономические информационные системы, и информационные системы автоматизированного проектирования, и многие другие.

Очевидно, что с началом появления информационных систем появилась и необходимость проектирования информационных систем.

Первый этап. Использовался основной подход – «снизу-вверх», который заключается в том, что система создавалась как набор приложений, необходимых для осуществления деятельности предприятия. Основная цель таких проектов – обслуживание текущей деятельности конкретного предприятия. Подобная ИС хорошо и в полной мере обеспечивает поддержку отдельных функций, но не дает возможности развития комплексной системе автоматизации. Объединение функциональных подсистем является настоящей проблемой и решается очень сложно.

Следующий этап развития проектирования информационных систем появился с пониманием того, что есть потребность в стандартных программных средствах автоматизации детальности предприятий и учреждений. Все обозначенные проблемы предприятий поделились на наиболее заметные: аналитический бухгалтерский учет и технологические процессы. Проектирование системы стало осуществляться «сверху-вниз», в отличие от предыдущего этапа. Таким образом, реализовывался принцип: одна программа удовлетворяет потребности многих пользователей.

Тут же и появляются свои сложности. Универсальность такой информационной системы накладывает существенные ограничения на возможности разработчиков такой системы по структуре баз данных, экранным формам, реализуемым алгоритмам расчетов. Рамки не дают возможностей для адаптации информационной системы к специфике деятельности конкретного учреждения. Любая из задач адаптации требует серьезных доработок, отсюда вытекают значительные и временные, и материальные затраты на внедрение и доработку информационной системы под требования заказчика. Одновременно, заказчики информационных систем требуют обеспечения возможности использования корпоративных ИС для управления и планирования своей деятельности. Требований выдвигается всё больше, а возможностей их выполнить нет. Так и появилась необходимость формирования методологии построения информационных систем.

Цель методологии проектирования ИС состоит из регламентации процесса проектирования ИС и обеспечения управления этим процессом, что должно гарантировать выполнение требований и к самой информационной системе, и к процессу её разработки.

Задачи, решение которых помогает осуществить методология:

обеспечение создания отвечающих целям и задачам предприятия корпоративных ИС;
создание ИС, выполняющих требования заказчика по автоматизации деловых процессов предприятия;
создание ИС в рамках имеющегося бюджета в заданные сроки и с заданным качеством;
поддержка возможности сопровождения, модификации и наращивания ИС;
использование в ИС существующей информационной структуры организации.

Преимуществом внедрения методологии проектирования ИС является снижение сложности процесса разработки ИС в связи с полным и точным описанием этого процесса, так же применение на всем жизненном цикле ИС новейших методов и технологий.

1.2 Экономические информационные системы

Экономическая информация — это информация об экономических процессах. Примером экономических процессов являются: производство; распределение; обмен; потребление материальных благ. Ключевые особенности экономических информационных систем:

обработка больших объемов информации по сравнительно простым алгоритмам;
высокий удельный вес логической обработки данных (сортировка, группировка, поиск, корректировка);
представление информации в виде документов.
обработка больших объемов информации по сравнительно простым алгоритмам;
высокий удельный вес логической обработки данных (сортировка, группировка, поиск, корректировка);
представление информации в виде документов.

1.3 Общие принципы проектирования информационных систем.

Основные принципы, к которым относятся принципы внедрения и функционирования информационных систем удобно представить в виде таблицы (таблица 1.1).

Таблица 1.1 Принципы проектирования информационных систем

Наименование принципа	Пояснение
Идентичность	Разработка новой, совершенствование существующей или внедрение полученной (приобретённой) извне ИС являются идентичными научно-техническими проблемами, отличающимися друг от друга содержанием ряда этапов и временными параметрами.
Технологичность	Автоматизированная технология означает создание (разработку) новой технологии или модернизацию существующей (автоматизированной). При этом не должно быть простого использования автоматизированной в условиях старых традиционных технологий.
Непрерывность, поэтапность, преемственность разработки и развития	ИС постоянно развивающиеся системы. Каждое нововведение должно служить развитию основных системных принципов и улучшению достигнутых параметров.
Адаптивность	Компоненты ИС должны обладать свойствами, обеспечивающими быстрое их приспособление к изменениям внешней среды, новым средствам и т.п.
Модульный принцип построения программных и технических средств	предполагает, что указанные средства состоят из блоков (“модулей”), обеспечивающих возможность их замены или изменения с целью совершенствования ИС или её адаптации к новым условиям.
Технологическая интеграция	предполагает для всей системы применение единой технологии создания, обновления, сохранения и использования ИР. Например, однократную обработку информационных документов и их многократное, многоцелевое их использование.
Полная нормализация процессов и их мониторинг	Многоцелевое использование информации ИС требует обеспечения высокой достоверности данных в системе. Для этого на различных этапах обработки и ввода информации необходимо использовать разные формы её контроля, требования к которому можно сформировать исходя из состава решаемых задач и обрабатываемых данных. Постоянный мониторинг необходим для получения качественных и количественных характеристик функционирования ИС на основе применения встроенных или используемых в виде отдельного модуля средств статистики.
Регламентация	ИС ориентированы на функционирование в промышленном режиме, обеспечивающем массовую поточную обработку информационных документов. Эта обработка регламентируется стандартами, маршрутными и пооперационными технологиями, нормативами на ресурсные и временные показатели, развитой службой диспетчеризации.
Экономическая целесообразность	Создание ИС должно предусматривать использование проектных решений, обеспечивающих минимизацию финансовых, материальных затрат и трудовых ресурсов, а также способствующих совершенствованию обслуживания пользователей.
Типизация или максимальное использование готовых решений и средств	необходимо для сокращения стоимости, сроков разработки и внедрения ИС, а также уменьшения ошибок проектирования как системы в целом, так и отдельных её составляющих.
Стандартизация проектных решений	предполагает, что разработку, развитие ИС и их сетей следует осуществлять с ориентацией на сотрудничество и кооперацию, а также в соответствии с правилами и протоколами национальных и международных стандартов.
Принцип корпоративности	При проектировании автоматизированной системы следует предусмотреть её аппаратную, программную, лингвистическую и информационную совместимость с другими ИС. Как правило, разные организации входят в состав различных систем и сетей (республики, края, области, города, района, ведомства и т.п.), участником которых они являются или могут стать. Требования корпоративности могут входить в противоречие с требованиями или решениями, диктуемыми другими принципами, например – преемственности проектных решений.
Ориентация на первых лиц объекта автоматизации	Успешное выполнение работ по созданию ИС, её развитию и эксплуатации возможно при условии их безусловной поддержки первым лицом (директор организации) и закреплении непосредственной ответственности за их выполнение приказом по организации за руководителем на уровне не менее заместителя директора. В подразделениях организации ответственность за выполнение работ должна возлагаться на руководителей этих подразделений.

1.4 Подходы к проектированию информационных систем.

Разделяют два основных подхода к проектированию информационных систем - структурный (функциональный) и объектно-ориентированный. Они отличаются методами декомпозиции и структурной организации элементов системы.

Объектно-ориентированный подход к проектированию ИС использует объектную декомпозицию. Статическая структура системы описывается как объекты и связи между ними, а поведение системы - как обмен сообщений между объектами.

На рисунке 1 схематично показан сравнительный анализ объектно-ориентированной и функционально-ориентированной декомпозиций.

Рисунок 1. Сравнительный анализ объектно-ориентированной и функционально-ориентированной декомпозиций

Глава 2. Объектно-ориентированный подход к проектированию ИС

Подходы к проектированию ИС отличаются методами декомпозиции и структурной организации элементов системы. Рассмотрим основные отличия объектно-ориентированного подхода.

В рамках объектно-ориентированного подхода система разбивается на набор объектов, соответствующих объектам реального мира, взаимодействующих между собой путем пересылки сообщений.

Второе свойство, оно же отличие, объектно-ориентированного подхода - объединение в объекте как атрибутивных данных (характеристики, свойства), так и поведения (функции, методы).

Третье отличие подхода в структурной организации внутри модулей системы. В объектно-ориентированном подходе иерархия выстраивается с использованием двух отношений: композиции и наследования. При этом в объектно-ориентированном подходе «объект-часть» может включаться сразу в несколько «объектов-целое». Таким образом, модуль в объектно-ориентированном подходе – в виде ориентированного графа.

2.1 Основные понятия объектно-ориентированного подхода к проектированию ИС.

Основными понятиями объектно-ориентированного подхода являются объект и класс. Объект — предмет или явление, имеющее четко определенное поведение. Обладает состоянием, поведением и индивидуальностью. Другими словами, это абстракция реальной или воображаемой сущности с четко выраженными концептуальными границами, индивидуальностью (идентичностью), состоянием и поведением. Структура и поведение схожих объектов определяют общий для них класс. Класс – это множество схожих объектов с одной структурой и поведением. В общем, класс – это шаблон, на основе которого генерируются (создаются) однотипные объекты. В качестве синонима понятия «объект» часто употребляют понятие «экземпляр класса». Каждый класс и соответственно объект характеризуются строго определенным набором атрибутов и методов. Текущие значения атрибутов четко определяют текущее состояние объекта. Набор методов и их алгоритмическая реализация определяют поведение объекта (класса объектов).

Сущность объектно-ориентированного подхода к анализу и проектированию информационных систем заключается в декомпозиции системы на классы, которые соответствуют однотипным объектам предметной области, и построении из них иерархии в виде ориентированного графа с использованием отношений композиции и наследования.

2.2 Базовые составляющие объектно-ориентированного подхода

Базовыми составляющими объектно-ориентированного подхода являются:

унифицированный процесс;
унифицированный язык моделирования;
шаблоны проектирования.

Унифицированный процесс – это процесс разработки программного обеспечения (ПО), который обеспечивает упорядоченный подход к распределению задач и обязанностей в организации-разработчике. Унифицированный процесс охватывает весь жизненный цикл ПО, начиная с определения требований и заканчивая сопровождением, и представляет собой обобщенный каркас (шаблон, скелет), который может быть применен (специализирован) для разработки и сопровождения широкого круга систем.

Неотъемлемой частью унифицированного процесса является UML – язык (система обозначений) для определения, визуализации и конструирования моделей системы в виде диаграмм и документов на основе объектно-ориентированного подхода [5]. Следует отметить, что унифицированный процесс и UML разрабатывались совместно.