Система автоматизированного проектирования (САПР). CASE-технологии проектирования информационных систем.
1. Жизненный цикл информационной системы
В основе деятельности из создания и использования автоматизированной информационной системы лежит понятие ее жизненного цикла (ЖЦ). ЖЦ является моделью создания и использования АИС, что отображает разныеее состояния, начиная с момента возникновения необходимости в данном изделии и заканчивая моментом его полного выхода из использования всех, без исключения, пользователей.
Описание жизненного цикла информационной системы предусматривает операцию с такими понятиями: процесс — цепочка работ, которые последовательно выполняются;
этапы — последовательные отрезки времени, на протяжении которых выполняются работы. На протяжении этапа могут выполняться работы, принадлежащие к разным процессам.
Модели ЖЦ. На каждом этапе ЖЦ порождается определенный набор документов и технических решений, при этом для каждого этапа начальными являются документы и решения, полученные на предыдущем этапе. Каждый этап завершается верификацией порожденных документов и решений с целью проверки соответствия их выходным. Существующие модели ЖЦ определяют порядок выполнения этапов, а также критерии перехода от этапа к этапу. В соответствии с этим наибольшее распространение получили такие три модели ЖЦ:
Каскадная модель (70—80-ые годы) предусматривает переход к следующему этапу после полного завершения работ на предыдущем этапе и характеризуется четким делением данных и процессов их проработки .
Поэтапная модель с промежуточным контролем (80—85-ые годы) — итерационная модель разработки с циклами обратной связи между этапами. Преимущество такой модели в том, что межэтапные коррекции обеспечивают меньшую трудоемкость сравнительно с каскадной моделью; с другой стороны, время жизни каждого из этапов растягивается на весь период разработки.
Спиральная модель (86—90-ые годы) — заостряет внимание на начальных этапах ЖЦ: анализе требований, проектировании спецификаций, предыдущем и детальном проектировании. На этих этапах проверяется и обосновывается реализованность технических решений созданием прототипов. Каждый виток спирали отвечает поэтапной модели создания фрагмента или версии системы, на нем уточняются цели и характеристики проекта, определяется его качество, планируются работы следующего витка спирали.
Специалисты отмечают такие преимущества спиральной модели:
- накопление и повторное использование программных средств, моделей и прототипов;
- ориентация на развитие и модификацию системы в ходе ее проектирования;
- анализ риска и расходов в процессе проектирования.
Традиционно выделяют такие основные этапы ЖЦ АИС:
- Анализ требований; является первой и важнейшей фазой разработки АИС, он существенно влияет на все последующие этапы; на данном этапе полно и четко определяются требования заказчика, уточняются, формализуются и документируются.
- Проектирование;является этапом , на котором определяется, как следует реализовывать требования к АИС, порожденные и зафиксированные на этапе анализа; в результате должна быть построена модель реализации, что демонстрирует, как система будет удовлетворять предъявленные к ней требования.
- Программирование / адаптация; на данном этапе осуществляется создание системы как комплекса программно-аппаратных средств, или модифицирование и адаптирование апробированного комплекса к требуемым условиям функционирования системы.
- Тестирование и отладка; на данном этапе выполняется набор процедур и действий, предназначенных для демонстрации корректной работы АИС в заданных режимах и внешних условиях с целью выявления ошибок.
- Внедрение; это этап перехода системы к практической реализации возложенных на нее функций.
- Эксплуатация и сопровождение; на данном этапе параллельно с использованием АИС осуществляется мониторинг ее поведения; цели мониторинга могут быть различными – от элементарной поддержки работоспособности до задач перспективного развития системы.
2.Этапы и стадии разработки информационной системы.
2.1. Анализ требований. На данном этапе полно и четко определяются требования заказчика, уточняются, формализуются и документируются. Перечень требований к АИС должен включать:
- совокупность условий, при которых предусматривается эксплуатировать будущую систему (аппаратные и программные ресурсы, которые предоставляются системе; внешние условия ее функционирования; состав работников и работ, которые имеют к ней отношение);
- описание функций, которые должна выполнять система;
- ограничение в процессе разработки (директивные сроки завершения отдельных этапов, имеющиеся ресурсы, организационные процедуры и мероприятия, обеспечивающие защиту информации).
Результатом анализа требований должна быть модель требований к системе , что определяет:
- архитектуру системы, ее функции, внешние условия, деление функций между аппаратной и программной частями (ПЧ);
- интерфейсы и деление функций между человеком и системой;
- требования к программным и информационным компонентам ПЧ, необходимые аппаратные ресурсы, требования к базе данных, физические характеристики компонент ПЧ, интерфейсы.
Модель требований обеспечивает ряд преимуществ сравнительно с традиционной моделью, которые заключаются в том, что МТ позволяет описать, «увидеть» и откорректировать будущую систему до того, как она будет реализована физически, следовательно уменьшить расходы на разработку и внедрение системы; полностью независимая и отделенная от конкретных разработчиков, не требует сопровождения ее творцами и может быть передана другим лицам; может быть использована для самостоятельной разработки или коррекции уже реализованных на ее основе программных средств силами программистов отдела автоматизации предприятия; может использоваться для автоматизированной и быстрой учебы новых работников конкретного направления деятельности предприятия, поскольку ее технология содержится в модели.
Для формирование правильной модели требований, согласованной между заказчиком и разработчиком, проводится обследование. Обследование - это изучение и диагностический анализ существующей системы обработки информации. Обследование проводится разработчиками совместно с заказчиком после издания приказа заказчика о проведении работ по предпроектному обследованию. Обследование начинается с изучения производственно-экономических характеристик объекта, основных функций, осуществляемых подразделениями и их руководителями. Далее изучаются задачи, обеспечивающие реализацию функций управления, организационная структура, штаты и содержание работ по управлению в предприятии и объединении, а также характер подчиненности вышестоящим органам управления. От качества проведенного обследования зависит весь дальнейший ход проектных работ. На этой стадии можно выделить два этапа, которые завершаются подготовкой и утверждением двух документов: ТЭО и технического задания (ТЗ). В отчете по обследованию, называемом технико-экономическим обоснованием (ТЭО), приводятся: характеристика материально-технической базы производства предприятия (объединения), численность работников по категориям, основные технико-экономические показатели производства и реализации продукции, краткое описание функций подразделений и должностных лиц, схемы информационных связей и объем информации по периодам, схемы маршрутов движения документов, данные об уровне автоматизации управленческого труда и методах управления. ТЗ на систему разрабатывается заказчиком при непосредственном участии разработчика. Техническое задание - это документ, утвержденный в установленном порядке, определяющий цели, требования и основные исходные данные, необходимые для разработки автоматизированной системы управления, и содержащий предварительную оценку экономической эффективности системы.
ТЗ определяет:
- требования к автоматизированным рабочим местам, их составлю и структуры, а также к способам и схемам информационного взаимодействия между ними;
- разработку требований к техническим средствам;
- определение требований к программным средствам;
- разработку топологии, состава и структуры локальной вычислительной сети;
