Нова методологія проектування ІС

Індустрія розробки автоматизованих інформаційних систем управління зародилася в 1950-х - 1960-х роках і до кінця століття набула цілком закінчених форм.

На першому етапі основним підходом у проектуванні ІС був метод "знизу-вгору", коли система створювалася як набір додатків, найбільш важливих в даний момент для підтримки діяльності підприємства. Основною метою цих проектів було створення тиражируемых товарів, а обслуговування поточних потреб конкретного установи. Такий підхід частково зберігається і до сьогодні. У рамках "клаптевої автоматизації" досить добре забезпечується підтримка окремих функцій, але практично повністю відсутня стратегія розвитку комплексної системи автоматизації, а об'єднання функціональних підсистем перетворюється на самостійну та досить складну проблему.

Створюючи свої відділи та управління автоматизації, підприємства намагалися "облаштуватися" самотужки. Однак періодичні зміни технологій роботи та посадових інструкцій, складності, пов'язані з різними уявленнями користувачів про одних і тих самих даних, призводили до безперервних доробок програмних продуктів для задоволення нових і нових побажань окремих працівників. Як наслідок - і робота програмістів, і створювані ІС викликали невдоволення керівників та користувачів системи.

Наступний етап пов'язаний з усвідомленням того факту, що існує потреба в досить стандартних програмних засобах автоматизації діяльності різних установ та підприємств. З усього спектра проблем розробники виділили найпомітніші: автоматизацію ведення бухгалтерського аналітичного обліку та технологічних процесів. Системи почали проектуватися "згори донизу", тобто. у припущенні, що одна програмамає задовольняти потреби багатьох користувачів.

Сама ідея використання універсальної програми накладає суттєві обмеження на можливості розробників щодо формування структури бази даних, екранних форм, на вибір алгоритмів розрахунку. Закладені "згори" жорсткі рамки не дозволяють гнучко адаптувати систему до специфіки діяльності конкретного підприємства: врахувати необхідну глибину аналітичного та виробничо-технологічного обліку, включити необхідні процедури обробки даних, забезпечити інтерфейс кожного робочого місця з урахуванням функцій та технології роботи конкретного користувача. Вирішення цих завдань потребує серйозних доопрацювань системи. Таким чином, матеріальні та тимчасові витрати на впровадження системи та її доведення під вимоги замовника зазвичай значно перевищують заплановані показники.

Згідно зі статистичними даними, зібраними Standish Group (США), із 8380 проектів, обстежених у США у 1994 році, невдалими виявилися понад 30% проектів, загальна вартість яких перевищувала 80 мільярдів доларів. При цьому виявилися виконаними у строк лише 16% від загальної кількості проектів, а перевитрата коштів становила 189% від запланованого бюджету.

У той же час, замовники ІС стали висувати все більше вимог, спрямованих на можливість комплексного використання корпоративних даних в управлінні та плануванні своєї діяльності.

Таким чином, виникла нагальна необхідність формування нової методології побудови інформаційних систем.

Мета такої методології полягає в регламентації процесу проектування ІВ та забезпеченні управління цим процесом з тим, щоб гарантувати виконання вимог як до самої ІВ, так і до характеристик процесу розробки. ОсновнимиЗавданнями, вирішенню яких має сприяти методологія проектування корпоративних ІС, є:

забезпечувати створення корпоративних ІС, що відповідають цілям і завданням організації, а також вимогам щодо автоматизації ділових процесів замовника;
гарантувати створення системи із заданою якістю у задані терміни та в рамках встановленого бюджету проекту;
підтримувати зручну дисципліну супроводу, модифікації та нарощування системи;
забезпечувати наступність розробки, тобто. використання в ІС, що розробляється, існуючої інформаційної інфраструктури організації (заділу в галузі інформаційних технологій).

Впровадження методології має призводити до зниження складності процесу створення ІВ за рахунок повного та точного опису цього процесу, а також застосування сучасних методів та технологій створення ІВ на всьому життєвому циклі ІВ – від задуму до реалізації

Проектування ІВохоплює три основні області:

проектування об'єктів даних, які будуть реалізовані у базі даних;
проектування програм, екранних форм, звітів, які забезпечуватимуть виконання запитів до даних;
облік конкретного середовища чи технології, а саме: топології мережі, конфігурації апаратних засобів, використовуваної архітектури (файл-сервер або клієнт-сервер), паралельної обробки, розподіленої обробки даних тощо.

Проектування інформаційних системзавжди починається з визначеннямети проекту. У загальному вигляді мета проекту можна визначити як рішення ряду взаємопов'язаних завдань, що включають забезпечення на момент запуску системи і протягом усього часу її експлуатації:

необхідної функціональностісистеми та рівня її адаптивності до змінних умов функціонування;
необхідної пропускної спроможності системи;
необхідного часу реакції системи на запит;
безвідмовної роботи системи;
необхідного рівня безпеки;
простоти експлуатації та підтримки системи.

Відповідно до сучасної методології, процес створення ІВ є процес побудови та послідовного перетворення низки узгоджених моделей на всіх етапах життєвого циклу (ЖЦ) ІВ. На кожному етапі ЖЦ створюються специфічні йому моделі - організації, вимог до ІВ, проекту ІВ, вимог до додатків тощо. Моделі формуються робочими групами команди проекту, зберігаються та накопичуються у репозиторії проекту. Створення моделей, їх контроль, перетворення та надання у колективне користування здійснюється з використанням спеціальних програмних інструментів – CASE-засобів.

Процес створення ІВ ділиться на рядетапів(стадій [1]), обмежених деякими часовими рамками і закінчуються випуском конкретного продукту (моделей, програмних продуктів, документації та ін.).

Зазвичай виділяють такіетапи створення ІС:формування вимог до системи, проектування, реалізація, тестування, введення в дію, експлуатація та супровід[1] [2]. (Останні два етапи далі не розглядаються, оскільки виходять за межі тематики книги.)

Початковим етапом процесу створення ІВ є моделювання бізнес-процесів, що протікають в організації та реалізують її цілі та завдання. Модель організації, описана у термінах бізнес-процесів та бізнес-функцій, дозволяє сформулювати основні вимоги до ІС. Це фундаментальне становище методології забезпечує об'єктивність у виробленнівимог щодо проектування системи. Безліч моделей опису вимог до ІС потім перетворюється на систему моделей, що описують концептуальний проект ІВ. Формуються моделі архітектури ІВ, вимог до програмного забезпечення (ПЗ) та інформаційного забезпечення (ІВ). Потім формується архітектура ПЗ та ІВ, виділяються корпоративні БД та окремі додатки, формуються моделі вимог до додатків та проводиться їх розробка, тестування та інтеграція.

Метою початковихетапів створення ІВ, виконуваних настадії аналізу діяльності організації, є формування вимог до ІВ, які коректно і точно відображають цілі та завдання організації-замовника. Щоб специфікувати процес створення ІВ, що відповідає потребам організації, потрібно з'ясувати та чітко сформулювати, у чому полягають ці потреби. Для цього необхідно визначити вимоги замовників до ІВ та відобразити їх мовою моделей у вимоги до розробки проекту ІВ так, щоб забезпечити відповідність цілям та завданням організації.

Завдання формування вимог до ІС є однією з найбільш відповідальних, важко формалізованих і найбільш дорогих і важких для виправлення у разі помилки. Сучасні інструментальні засоби та програмні продукти дозволяють досить швидко створювати ІС за готовими вимогами. Але найчастіше ці системи не задовольняють замовників, вимагають численних доопрацювань, що призводить до різкого подорожчання фактичної вартості ІВ. Основною причиною цього є неправильне, неточне чи неповне визначення вимог до ІС на етапі аналізу.

На етапі проектування насамперед формуються моделі даних. Проектувальники як вихідна інформація отримують результати аналізу. Побудова логічної та фізичної моделейДані є основною частиною проектування бази даних. Отримана у процесі аналізу інформаційна модель спочатку перетворюється на логічну, а потім у фізичну модель даних.

Паралельно з проектуванням схеми бази даних виконується проектування процесів, щоб отримати специфікації (описи) всіх модулів ІС. Обидва ці процеси проектування тісно пов'язані, оскільки частина бізнес-логіки зазвичай реалізується в базі даних (обмеження, тригери, процедури, що зберігаються). Головна мета проектування процесів полягає у відображенні функцій, отриманих на етапі аналізу, у модулі інформаційної системи. Під час проектування модулів визначають інтерфейси програм: розмітку меню, вид вікон, гарячі клавіші та пов'язані з ними дзвінки.

Кінцевими продуктамиетапу проектуванняє:

схема бази даних(на підставі ER-моделі, розробленої на етапі аналізу);
набір специфікаціймодулів системи (вони будуються з урахуванням моделей функцій).

Крім того, на етапі проектування здійснюється також розробка архітектури ІС, що включає в себе вибір платформи (платформ) і операційної системи (операційних систем). У неоднорідній ІВ можуть працювати кілька комп'ютерів на різних апаратних платформах та під керуванням різних операційних систем. Крім вибору платформи, на етапі проектування визначаються такі характеристики архітектури:

чи це буде архітектура "файл-сервер" або "клієнт-сервер";
чи буде це 3-рівнева архітектура з такими шарами: сервер, програмне забезпечення проміжного шару (сервер додатків), клієнтське програмне забезпечення;
чи буде база даних централізованою чи розподіленою. Якщо база даних буде розподілена, то які механізми підтримкиузгодженості та актуальності даних будуть використовуватись;
чи буде база даних однорідною, тобто, чи будуть усі сервери баз даних продуктами одного й того самого виробника (наприклад, всі сервери лише Oracle або всі сервери лише DB2 UDB). Якщо база даних не буде однорідною, то яке програмне забезпечення буде використане для обміну даними між СУБД різних виробників (вже існуюче або розроблене спеціально як частина проекту);
чи для досягнення належної продуктивності використовуватимуться паралельні сервери баз даних (наприклад, Oracle Parallel Server, DB2 UDB тощо).

Етап проектування завершується розробкою технічного проекту ІС.

На етапі реалізації здійснюється створення програмного забезпечення системи, встановлення технічних засобів, розробка експлуатаційної документації.

Етап тестуваннязазвичай виявляється розподіленим у часі.

Після завершення розробки окремого модуля системи виконують автономний тест, який має дві основні цілі:

виявлення відмов модуля (жорстких збоїв);
відповідність модуля специфікації (наявність всіх функцій, відсутність зайвих функцій).

Після того, як автономний тест успішно пройде, модуль включається до складу розробленої частини системи та група згенерованих модулів проходить тести зв'язків, які повинні відстежити їх взаємний вплив.

Далі група модулів тестується на надійність роботи, тобто проходять, по-перше, тести імітації відмови системи, а по-друге, тести напрацювання на відмову. Перша група тестів показує, як добре система відновлюється після збоїв програмного забезпечення, відмов апаратного забезпечення. Друга група тестів визначає ступіньстійкості системи при штатній роботі та дозволяє оцінити час безвідмовної роботи системи. До комплекту тестів стійкості повинні входити тести, що імітують пікове навантаження на систему.

Потім весь комплект модулів проходить системний тест – тест внутрішнього приймання продукту, що показує рівень його якості. Сюди входять тести функціональності та тести надійності системи.

Останній тест інформаційної системи – приймально-здавальні випробування. Такий тест передбачає показ інформаційної системи замовнику та має містити групу тестів, що моделюють реальні бізнес-процеси, щоб показати відповідність реалізації вимог замовника.

Необхідність контролювати процес створення ІВ, гарантувати досягнення цілей розробки та дотримання різних обмежень (бюджетних, тимчасових тощо) призвело до широкого використання у цій сфері методів та засобів програмної інженерії: структурного аналізу, об'єктно-орієнтованого моделювання, CASE-систем.

	наступна лекція = = gt;
АВТОМАТИ ДЛЯ УПАКОВУВАННЯ В'ЯЗКИХ МОЛОЧНИХ ПРОДУКТІВ.		ВІДОМОСТІ, ЩО ВІДНОСИТЬ ДО ДЕРЖАВНОЇ ТАЄМНИЦІ