Автоматизированные информационные системы (АИС)

Негосударственное образовательное учреждение
высшего образования
Московский технологический институт

Факультет: Техники и современных технологий

Кафедра: Информатики и автоматизации







КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине «Проектирование автоматизированных информационных систем»

на тему:
«Автоматизированные информационные системы (АИС). Функциональное моделирование бизнес-процессов с использованием стандарта IDEF0»

Уровень образования: Бакалавриат ФГОСЗ+
Направление: Управление в технических системах
Профиль: Системы и средства автоматизации технологических процессов
     
     
     Выполнил:
     Студент 3 курса
     Форма обучения заочная
     
     (ФИО)	
     
     
     
     
     Москва 2018

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВЕДЕНИЕ	3
1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ	6
1.1. Основные понятия, цели и задачи при проектировании АИС	6
1.2. Методология проектирования ИС	13
1.3. Классификация технологий проектирования ИС	16
1.4. Классификация методологий проектирования	17
1.5. Разработка автоматизированной ИС	28
1.6. Предпроектная стадия	29
1.7. Стадия технико-рабочего проектирования	30
1.8. Стадия внедрения проекта	30
1.9. Стадия эксплуатации и сопровождения	31
2. КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА	32
2.1. Социально-экономическая характеристика организации	32
2.2. Анализ технико-экономических и финансовых показателей	33
2.3. Анализ системы управления в организации	34
3. ПРОЕКТНАЯ ЧАСТЬ	35
3.1. Проектирование ИС с использованием CASE-средств	35
3.2. Обзор средств проектирования и выбора CASE-средств	36
3.3. Разработка ИС	39
3.4. Разработка инфологической модели	45
3.5. Разработка даталогической модели	47
3.6. Разработка физической модели	49
3.7. Проектирование алгоритмов	49
ЗАКЛЮЧЕНИЕ	51
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ	53
ПРИЛОЖЕНИЕ А	55
ПРИЛОЖЕНИЕ Б	56

ВЕДЕНИЕ
     Современный развивающийся мир с каждым днем предъявляет все новые требования к автоматизации деятельности организаций. Еще недавно реализация автоматизированного ведения бухгалтерского и оперативного учета считалась высоким уровнем внедрения новых технологий на предприятии. Сдача отчетности фирмами велась на бумажных носителях, большинство организаций вели свою деятельность с минимальным применением вычислительной техники, а персональные компьютеры использовались в качестве печатающих машинок. Сфера информационных технологий и систем не стоит на месте, и в наше время деятельность практически любой организации немыслима без внедрения систем высокого уровня автоматизированного ведения учета.
     Эффективность создания программного обеспечения автоматизированных информационных систем (АИС) получается сегодня за счет применения наиболее совершенных методологий и инструментальных средств.
     Из всех существующих методологий проектирования выделяют классы наиболее перспективных. В первом классе используют смысловое моделирование предметной области и технологию баз данных, во втором классе определяют требования и спецификацию системы через ее макетирование, в третьем системную архитектуру программных средств, которая поддерживается инструментальными средствами CASE-технологии.
     Для решения такого типа задач в моделировании сложных систем существуют методологии SADT и стандарты IDEF.
     IDEF0 используется для создания функциональной модели. Наглядный графический язык IDEF0 системы представляет собой множество взаимозависимых действий и функций. Моделирование средствами IDEF0 является первоначальным этапом изучения в любой системе.
     Повысив качество информационных систем (ИС), эффективно решаются проблемы с транспортировкой, складированием, обеспечением запасов и притока наличных средств. Если организация занимается традиционными видами торговли, оказания услуг или производства, то в этом случае автоматизация бизнес-процессов в данной компании не составит большого труда, так как существует множество прикладных готовых решений для подобного рода деятельности. Проектирование и разработка новых ИС для данных предприятий экономически не выгодна, такое создание более затратное, чем покупка прикладного решения, а также за короткий промежуток времени разработчикам не добиться того уровня надежности, удобства и продуманности новой системы, который предлагают программные продукты, давно существующие на рынке.
     В случае не стандартной деятельности организации, перед ее управлением встает вопрос о поиске и выборе готовой ИС или проектировании и разработке новой с учетом своих задач и требований. Рассмотрим решение этого вопроса на примере автоматизации деятельности магазина «Кэш» организации «Интерфейс».
     Актуальность темы заключается в том, что необходимо провести автоматизацию всей работы магазина, спроектировать и разработать автоматизированную систему, для учета всех товаров, производить быстрое оформление заказов и формирование документов. В настоящий момент этот вид деятельности не автоматизирован. Обработка поступающей информации производится ручным способом на бумажных носителях, это  снижает производительность и увеличивает количество ошибок. В отделе бухгалтерии для ведения учета и сдачи отчетности применяется программный продукт «1С: Бухгалтерия». Он уже длительное время существует на рынке, поэтому разработка для магазина будет проводиться в этой системе, с целью дальнейших обменов необходимой информацией между бухгалтерией и магазином.
     Цель работы – проектирование и разработка АИС по стандарту IDEF0 для данного магазина.
     Для достижения поставленной цели требуется решение необходимых задач:
     1) изучить теоретическую часть процесса создания модели;
     2) проанализировать полученный материал для последующего моделирования;
     3) спроектировать и разработать информационную систему;
     4) выявить особенности объекта и сформулировать перечень требований к системе при автоматизации;
     5) внедрить автоматизированную информационную систему.
     Объект исследования – деятельность магазина.
     Предмет исследования – автоматизация деятельности в магазине.

1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
     В данном разделе рассматриваются теоретические основы при проектировании и разработки АИС, основные понятия, цели и задачи; стадии жизненного цикла процесса разработки и функционирования; документы, оформляемые в процессе автоматизации деятельности организации. Проводится оценка деятельности предприятия, социально-экономическая характеристика организации, анализируются технические, экономические и финансовые показатели, система управления в организации. Обосновывается актуальность выбранной темы. Делается обзор аналогов разрабатываемой системы.
1.1. Основные понятия, цели и задачи при проектировании АИС
     Информатизация и автоматизация являются первыми и основными направлениями работ научно-технического прогресса. Есть много путей к определению этих понятий, приведем некоторые.
     Под информатизацией понимают целенаправленные действия по разработке и обширному применению в любой сфере жизни людей информационных технологий [2].
     Автоматизация профессиональной деятельности – это создание, внедрение и использование технических, программных средств и математических методов, освобождающих человека от непосредственного участия в получении, преобразовании и передаче энергии, материалов и (или) информации в профессиональной деятельности [5].
     Автоматизация различных сторон общественной жизни должна строиться на строго научном подходе с использованием последних достижений теории и практики. Научную основу автоматизации составляет информатика.
     Методы информатики применяются для создания автоматизированной системы и составляют основу для автоматизации производственных процессов, научных исследований, проектирования.
     Под информационными технологиями понимают совокупность внедряемых в системы организационного управления принципиально новых методов, способов и средств обработки данных, представляющих собой целостные технологические системы и обеспечивающих целенаправленное создание обработки, передачу, хранение и отображение информационного продукта с наименьшими затратами и в соответствии с закономерностями той социальной среды, где развивается эта информационная технология.
     Принципиальное значение автоматизации и информационных технологий состоит в замене машинно-бумажного процесса обработки данных на небумажный, в котором не только не используются промежуточные носители данных, но и снижается объем фиксации данных на обычных документах.
     Объектом исследования в автоматизации являются не механические и программные средства, а деятельность человека, то есть взаимодействие его в системе: человек – ЭВМ – социальная среда [1].
     Предметом исследования автоматизации выступают закономерности становления и развития методов информационной технологии, а также закономерности построения и функционирования средств ее реализации.
     Система – это такая совокупность элементов и структурных связей между ними, которая в целом обретает некое новое свойство, отсутствовавшее у простой суммы этих элементов.
     Информация – это одна из форм материи, полезные данные, а также в некотором смысле антоним энтропии.
     Информационная система (ИС) представляет собой совокупность технических, программных средств и организационных мероприятий, предназначенных для автоматизации информационных процессов в профессиональной деятельности человека. Основным техническим средством ИС является ЭВМ.
     ИС определяется как совокупность следующих составных частей:
     1) система баз данных вместе с системой управления базами данных;
     2) прикладное программное обеспечение;
     3) персонал;
     4) организационно-методическое (нормативное) обеспечение;
     5) технические средства.
     В широком понимании под определение ИС попадает любая система обработки информации. По целевой функции ИС можно условно разделить на следующие основные категории: управляющие, информационно-справочные, поддержки принятия решений.
     Иногда используется более узкая трактовка понятия ИС – совокупность аппаратно-программных средств, задействованных для решения некоторой прикладной задачи. В организации, например, могут существовать ИС, на которые возложены следующие задачи: учет кадров, расчет с поставщиками и заказчиками, бухгалтерский учет [2].
     Далее в работе под автоматизированной системой (АС) будем понимать ИС и рассмотрим ее в узком смысле.
     Бизнес-процесс – это четкое, обоснованное, синхроническое собрание процедур, использующее средства, производит ценность и предоставляет итог. По международному стандарту ISO 9000:2000 применяют понятие «процесс».
     Моделирование бизнес-процессов – это действенное средство нахождения способов улучшения работы организации, которое дает возможность понять, каким образом функционирует фирма в целом и как поставлена работа на всех рабочих местах [15].
     Проектирование – это разработка проекта, модели, образца ожидаемого или вероятного объекта, или состояния. В, ИС проектирование – это первая фаза проекта, содержащая такие этапы: концептуальная, моделирования, конструирования и технологической подготовки [20].
     Под методологией (нотацией) разработки модели (описания) бизнес-процесса рассматривается собрание приемов, через которые организуется модель из объектов действительного мира и связей между объектами. Для любого объекта и связей свойственны несколько величин, или атрибутов, передающих некие референции действительного объекта (номер объекта, наименование, обрисовка, период действия (для функций), цена и пр.).
     Методология указывает пункты и этапы осуществления проекта, и, кроме того, принципы применения методов, создания проекта.
     Метод – это процедура или техника создания описаний компонентов ИС (например, проектирование потоков и структур данных).
     Нотация – видение структуры системы, элементов данных, шагов переработки с помощью определенных графических символов диаграмм, и представление проекта системы на формальных и естественных языках.
     Инструментальные CASE-средства – это специализированные программные средства, применяющие конкретные методологии анализа и проектирования ИС [11].
     Представление бизнес-процессов осуществляют для их последующего анализа и изменения. Целью изменения возможное внедрение ИС, сокращение затрат, повышение качества обслуживания, создание различных инструкций. Реинжиниринг бизнес-процессов (англ. Business process reengineering) - это базовое переосмысление и основательное перепроектирование бизнес-процессов для завоевания наибольшей эффективности производственно-хозяйственной и финансово-экономической деятельности, оформленное необходимыми организационно-распорядительными и нормативными документами. Бизнес-инжиниринг заключается в моделировании бизнес-процессов (создание модели «как есть», ее анализ, создание модели «как надо») и создание и реализации плана перевода к режиму «как надо».
     База большинства нынешних методологий моделирования бизнес-процессов – это методология SADT, семейства стандартов IDEF и алгоритмические языки. Основные типы методологий моделирования и анализа бизнес-процессов:
     * Моделирование бизнес-процессов (Business Process Modeling). Чаще всего применяемая методология представления бизнес-процессов – стандарт IDEF0. Модели в нотации IDEF0 применяются для высокоуровневого представления бизнеса организации в функциональном смысле.
     * Описание потоков работ (Work Flow Modeling). Стандарт IDEF3 используется для отображения рабочих процессов и схож с алгоритмическими методами разработки блок-схем.
     * Представление потоков данных (Data Flow Modeling). Нотация DFD (Data Flоw Diagrаmming), дает отображение последовательности работ, выполняемых по ходу процесса, и потоки данных, циркулирующие между этими работами.
     * Прочие методологии.
     По отношению к получению добавленной ценности продукта или услуги можно выделить следующие классы процессов:
     * Базовые бизнес-процессы (такие как маркетинг, производство, поставки и сервисное обслуживание продукции).
     * Обеспечивающие бизнес-процессы не прибавляют ценность продукта, но изменяют в большую сторону его цену (к примеру, финансовое обеспечение деятельности, покрытие кадрами, юридическое обеспечение, администрирование, обеспечение безопасности, поставка комплектующих материалов, ремонт и техническое обслуживание и т.д.).
     * Бизнес-процессы управления.
     Бизнес-модель - это формализованное (графическое, табличное, текстовое, символьное) описание бизнес-процессов. Базовая область использования бизнес моделей - это реинжиниринг бизнес-процессов.
     Цели моделирования бизнес-процессов часто описываются так:
     * гарантировать понимание структуры компании и движения происходящих в ней процессов;
     * гарантировать понимание текущих проблем компании и возможностей их преодоления;
     * убедиться, что заказчики, пользователи и создатели одинаково представляют цели и задачи компании;
     * разработать основу для формирования требований к ПО, автоматизирующую бизнес-процессы компании (требования к ПО создаются на базе бизнес-модели).
     Важным элементом модели бизнес-процессов считаются бизнес-правила или правила предметной области. Типичные бизнес-правила – это корпоративная политика и законы страны. Бизнес правила, как правила записываются в некотором документе и могут отображаться в моделях.
     Декомпозиция в общем смысле – это метод, разрешающий заменить решение крупной задачи решением ряда маленьких задач, расщепление объекта на составные части по установленному показателю. Практически декомпозиция используется для конкретизации бизнес моделей.
     Этапы описания бизнес-процессов:
     * Задание целей описания.
     * Описание окружения, определение входов и выходов бизнес-процесса, создание IDEF0-диаграмм.
     * Описание функциональной структуры (действия процесса), создание IDEF3-диаграмм.
     * Описание потоков (материальных, информационных, финансовых) процесса, создание DFD-диаграмм.
     * Построение организационной структуры процесса (отделы, участники, ответственные).
     IDEF0
     Модель складывается из диаграмм, частей текстов и глоссария, имеющих ссылки друг на друга. Диаграммы – основные компоненты модели, все функции и интерфейсы на них представлены как блоки и дуги. Место сочленения дуги с блоком определяет тип интерфейса:
     * Управляющая информация входит в блок сверху.
     * Входная информация заходит в блок слева.
     * Результаты выходят из блока справа.
     * Механизм (человек или автоматизированная система), который производит операцию, входит в блок снизу.
     Любой компонент модели может быть декомпозирован (расшифрован более подробно) на другой диаграмме. Рекомендуется прекращать моделирование, когда уровень детализации модели удовлетворяет ее цель. Общее число уровней в модели не должно превышать 5-6.
     Построение диаграмм начинается с отражения всей системы в виде одного блока и дуг, отображающих интерфейсы с функциями за системой. Затем блок, который представляет систему в качестве единого модуля, детализируется на другой диаграмме с помощью нескольких блоков, соединенных интерфейсными дугами. Любая детальная диаграмма – это декомпозиция блока из диаграммы предшествующего уровня. На любом шаге декомпозиции диаграмма предыдущего уровня называется родительской для более детальной диаграммы.
     На этих диаграммах не указано явно ни последовательность, ни время. Метод обладает рядом недостатков: сложность восприятия (большое количество дуг на диаграммах и большое количество уровней декомпозиции), трудность увязки нескольких процессов [15].
1.2. Методология проектирования ИС
     Методология проектирования информационных систем определяет то, как создаются и сопровождаются системы через описание жизненного цикла, считая жизненный цикл последовательностью стадий и выполняемых на этих стадиях процессах.
     Для управления планированием и коллективной разработкой ИС применяется формальное описание ЖЦ ИС. На любом этапе ЖЦ определяют состав и последовательность работ, результаты, а также методы и средства, нужные для проведения работ, роли и ответственность участников и т.д. [14].
     Методология построения ИС разрабатывается с целью упорядочивания процесса проектирования и обеспечения управления этим процессом. Методология позволяет четко выполнять требования к ИС и к процессу её разработки.
     Методология проектирования ИС предназначена для выполнения следующих задач. Обеспечение создания корпоративной ИС, преследующей цели и задачи предприятия, удовлетворяющей требованиям по автоматизации необходимых процессов заказчика. Обеспечение гарантированности создания ИС с заданными сроками, финансами, качеством, организации рационального сопровождения и изменения системы, использования в новой ИС существующей инфраструктуры организации.
     Применение актуальных методов и технологий, полнота и точность описания создания ИС, которые обеспечивает внедрение методологии, делают этот процесс проще для разработчиков и заказчиков.
     ЖЦ ИС – последовательность событий, которые происходят с ИС при её создании и применении. Модель ЖЦ описывает всевозможные состояния ИС, начиная с появления необходимости в конкретной ИС и заканчивая её полным неприменением.
     В литературе описываются 3 модели жизненного цикла:
     1) Каскадная модель ЖЦ (см. Рисунок 1) описывает последовательное выполнение каждого этапа проекта в строго определенном порядке. Только после полного окончания работ на предыдущем этапе, возможен переход на следующий.





Рисунок 1 – Каскадная модель жизненного цикла

     2) Поэтапная модель ЖЦ (см. Рисунок 2) подразумевает промежуточный контроль и определяет разработку ИС через повторения с циклами обратной связи между каждым этапом. В этой модели можно видеть влияние результатов разработки на каждом этапе. Все этапы длятся весь период разработки.

Рисунок 2 – Поэтапная модель жизненного цикла

     3) Спиральная модель (см. Рисунок 3). Каждый виток спирали определяет: создание очередной версии, уточнение требований и качества проекта, планирование работ витка, следующего за ним.

Рисунок 3 – Спиральная модель жизненного цикла
     Более распространены в практике 2 основные модели: каскадная (была характерна для 1970-1985 гг.) и спиральная (после 1986 г.) модели.
     При методологии проектирования ИС учитываются объекты данных, которые подлежат реализации в базе данных, программы, формы, отчеты, среды и технологии.
     Проектирование ИС начинается с целеполагания. Для выполнения цели формулируются задачи.
     В соответствие с современной методологией проектирования, создание ИС состоит из следующих стадий: определение требований к ИС, проектирование, реализация и тестирование [14].
     Методология проектирования состоит из 3 частей: основные понятия и концепции; технология, организация и управление процессом проектирования; инструментальные средства.
     Основное требование к методологии – охват большей части этапов ЖЦ ИС оценка целей и возможностей создания системы, анализ требований; проектирование; программирование, тестирование; интеграция с имеющейся системой; внедрение, поддержка. При этом этапы должны быть взаимосвязанными, должна присутствовать связь с другими проектами, к примеру, по части стандартов.
     Огромную роль играют средства спецификации, которые используются на различных уровнях представления данных. Спецификация - точное, полное описание требований, чётко описанное в понятиях, характерных для целей данной задачи, а не для ее реализации. Спецификации используются не только при проектировании программ и данных, а также при проверке на их противоречивость.
     Различие между методологиями – это способы и технологические операции, с помощью которых специфицируют проект ИС.
     Современная методология проектирования ИС должна гарантировать предоставление информации о целях, об описании автоматизируемого объекта, места проектируемой ИС, о функциональных возможностях, спецификациях проекта, которые обеспечивают достижение заданных технических показателей. Должна обеспечивать описание исполнения ИС, достаточное для временной оценки разработки системы и необходимых для этой цели трудозатрат. Прописывать поэтапный план по разработке ИС с определением сроков выполнения.
     Итак, методология проектирования современности должна поддерживать сбор и анализ данных, проектирование и оценку, как самого проекта, так и возможностей соответствия техническим показателям разрабатываемой системы.
1.3. Классификация технологий проектирования ИС
     В зависимости от степени компьютерной поддержки процесса проектирования выделяют канонические и индустриальные технологии проектирования.
     Каноническое проектирование предполагает использование инструментальных средств универсальной компьютерной поддержки и предназначена для создания индивидуальных (оригинальных) проектов локальных ИС. При этом адаптация проектных решений возможна лишь путем перепрограммирования соответствующих программных модулей.
     Технологии индустриального проектирования использует инструментальные средства специальной компьютерной поддержки для разработки проектов сложных интегрированных (корпоративных) ИС. Технологии индустриального проектирования подразделяются на типовые и автоматизированные.
     Преимуществами использования типовых технологий является высокое качество проверенных на практике типовых проектных решений; сокращение сроков и финансовых затрат на проектирование. Обычно ряд модулей программной системы носит типовой характер, а отдельные модули требуют индивидуальной обработки. По характеру адаптации проектные решения технологии типового проектирования можно разделить на 2 группы: параметрически-ориентированные и модельно-ориентированные. Автоматизированное проектирование сохраняет преимущества индивидуального подхода к проектированию и при этом обеспечивает сокращение сроков и стоимости проектирования. В зависимости от метода декомпозиции, ИС, выбранного при построении ее модели различают: Функционально-ориентированные и объектно-ориентированные технологии автоматического проектирования. [12]
1.4. Классификация методологий проектирования
     Эффективность создания программного обеспечения автоматизированных информационных систем получается сегодня за счёт применения наиболее совершенных методологий, технологий и инструментальных средств, проектирования.
     Из всех существующих методологий проектирования выделяют классы наиболее перспективных. Первый класс направлен на концептуальное моделирование предметной области и технологию баз данных, второй класс – на определение требований и спецификаций системы через её макетирование, третий – на системную архитектуру программных средств, которая поддерживается инструментальными средствами CASE-технологии (Computer Aided System Engineering). В МПС-технологии в единую систему интегрируются основные концепции, методы и средства, которые были предложены в методологиях, ориентированных на концептуальное моделирование ПО, пофазовое макетирование и системную архитектуру программных средств. Рассмотрим эти методологии более подробно чуть ниже.
     1 класс методологий проектирования: Проектирование систем на основе концептуального моделирования предметной области.
     Методология проектирования ИС на базе концептуального или понятийного моделирования предметной области стоит на первом месте по использованию. В данной методологии выделяют следующие этапы: анализ, проектирование, программирование, тестирование, внедрение.
     Полноту спецификации ИС гарантируют объединение информационной и функциональной структуры. Между объектами реального мира устанавливаются информационные и функциональные (или динамические) связи. Для предметной области информационная структура должна содержать объекты и связи между ними, нужные для построения ИС. Функциональная же структура выявляет, как происходит применение и обработка объектов.
     Разработка ИС на базе этой методологии начинается со следующих трёх этапов проектирования: сбор и анализ требований к системе, системный анализ предметной области; построение концептуальной модели предметной области; создание концептуальной модели базы данных (здесь необходимо выделить из всех понятий концептуальной модели предметной области объекты, подлежащие моделированию в БД); непосредственно создание системы при применении инструментальных средств.
     Концептуальная модель предметной области разрабатывается с целью восприятия ее человеком, а не на технику. Эта модель позволяет разработчикам лучше понимать потребности пользователей.
     Подходы построения концептуальной модели предметной области:
     1) Модель строится на базе объединения спецификаций информационных потребностей. Используются инструментальные средства системных программ, объединяемые в единую систему, обрабатывающую информацию при анализе и проектирования ИС.
     2) Модель строится на основе анализа самой предметной области. Основная задача в данном случае – получение формального описания предметной области. Далее это описание моделируется в БД.
     Концептуальная модель должна содержать всю нужную для проектирования ИС информацию. То есть, она должна состоять из описания понятий предметной области и информационных процессов, происходящих в ней. Информации должно быть столько, чтобы верно и рационально спроектировать и программно реализовать поставленную задачу.
     При изменении технической и программной основы ИС, результаты, полученные на трёх начальных этапах проектирования, остаются постоянными.
     Заключительный этап проектирования неразделим от инструментальных средств конкретных СУБД. Этот этап состоит из следующих: логическое проектирование БД; физическое проектирование БД; реализация приложений.
     То есть, методологию проектирования ИС на основе концептуального моделирования предметной области можно отобразить в виде схемы (см. рисунок 4).

Рисунок 4 – Этапы проектирования ИС на основе концептуального моделирования ПО

     Здесь часто используются языки спецификаций, не процедурные языки программирования, инструментальные средства по отладке программ.
     Эта методология основывается на четко регламентированной последовательности этапов, причём каждый этап должен заканчиваться формальной спецификацией. Недостаток такой методологии в том, что ошибки проектирования находятся только на заключительных стадиях проектирования (на этапе тестирования или испытания системы), это ведет к пересмотру каждой спецификации проекта и лишним трудозатратам.
     Наиболее значимые работы последнего времени по концептуальному моделированию: модели Броуди, Кинга и Милополуоса, проект DATAID, в котором представлены 3 модели концептуального моделирования, и модель, используемая в методике REMORA. Важное теоретическое достижение – проект DIADA, в котором представлена структура, состоящая из 3-х уровней, инструментальных средств, проектирования интерактивных ИС с сильным применением данных.
     2 класс методологий проектирования: Макетирование информационных систем.
     На практике требования к ИС часто сложно сформулировать пользователям. Вследствие этого, необходимо учитывать постоянные изменения требований. Учесть это можно при динамической спецификации требований. Требования к ИС лучше формировать не в начале, а в процессе создания макета системы, который создается на базе минимизированной информации, которую могут предоставить пользователи.
     После выставления недочётов и их ликвидации макет снова показывают пользователям. В результате проектируемая ИС изменяется в лучшую сторону через пробы и ошибки. Макетирование позволяет эффективно контролировать проект системы на каждом этапе ЖЦ.
     В основе ряда методологий проектирования ИС лежит разработка макета на ранних этапах проектирования ИС с последующим уточнением требований пользователя.
     Применение макета соответствует информационно логическому подходу к разработке модели БД, разделяющему концептуальную (модель информационных потребностей пользователей входит сюда) и даталогическую (с моделью обработки данных) модели предметной области. Спецификация макета оканчивается созданием концептуальной модели предметной области (вместе с информационными потребностями). После окончания этапа по составлению макета можно строить даталогическую модели предметной области и модель по обработке данных.
     Но данная стратегия может с успехом использоваться для маленьких и простых ИС, время на разработку макета которых составляет небольшое время. Для больших, не простых ИС с неконкретными требованиями пользователей применяют смешанные подходы.
     Примером может служить подход, который предусматривает макетирование на начальной стадии анализа требований к ИС. См. рисунок 5.

Рисунок 5 – Последовательность проектирования ИС на основе макета

     По окончании выяснения информационных потребностей пользователей готовятся детальные спецификации. На следующих этапах создания системы они применяются как обычно. Тогда макетирование является базой для выяснения требований к ИС.
     Но, при сложной системе, перед тем, как начать создавать макет, необходимо тщательно изучить предметную область. Для установления связей нужен долгий анализ требований. Поэтому ещё в одной смешанной методологии, наоборот, этап структурированного анализа идёт перед этапом макетирования. А дальше стратегия проектирования проходит так же, как при традиционной методологии.
     Имеется смешанная методология и пофазового проектирования. Здесь есть фазы структурированного и общего проектирования, а стадия макетирования реализуется на каждом из остальных этапов ЖЦ. Постепенное улучшение при этом позволяет вносить изменения в развивающуюся систему, задолго до того, как она будет полностью внедрена.
     Методология пофазового проектирования на начальной стадии анализа и общего проектирования подразумевает деление ИС на логические подсистемы. Рационально использование языков 4-го поколения, которые увеличивают возможности проектирования подсистем. Процесс идёт по циклу, путем работы каждый раз с новой подсистемой. Этот подход наиболее применим для ИС, которые можно разбить на более или менее независимые подсистемы, тогда непрерывно следующий один за другим порядок их воплощения делает метод пофазового проектирования эффективным.
     3 класс методологий проектирования: CASE-технологии проектирования систем
     Инструментальные средства создания ИС в большей части направлены на архитектуру готовых программ. Это вызвано тем, что надо быстро разрабатывать и внедрять прикладные системы при минимальных затратах, надо гарантировать единый, не сложный интерфейс с конечными пользователями, и, кроме того, уменьшить усилия на обслуживание существующих программ при их приспособлении к частым изменениям в программно-технической среде.
     CASE-технология на базе системной архитектуры содержит проблемы определения условий пользователя к ИС и разработке проекта на глобальном уровне таким образом, чтобы он сильнее удовлетворял требованиям в заданных экономических и технологических условиях.
     CASE-технология включает средства поддержки базовых этапов проектирования и реализации ИС.
     На этапе анализа целей при разработке ИС часто применяется концепция диаграмм потоков данных, при которой основной акцент делается на операции по переработке информации, объединяемые связями, отвечающими процессам обмена данными. В итоге между данными на входе и выходе формируются связи n-го порядка. Но, такая модель чаще направлена на представление требований к ИС в технических терминах, нежели в терминах пользователей.
     CASE-технологии представляют собой передовое достижение в сфере автоматизированной разработки проектов ИС. Они гарантируют: поэтапное разделение задачи разработки ИС на подзадачи, для облегчения процесса проектирования; снижение временных и стоимостных затрат; отражение и проверку связей между элементами, параллельные изменения в проекте.
     Методологии, ориентированные на системную архитектуру программных средств, и доведённые до идеала: интегрированная программная архитектура ISA (Integrated Software Architecture) фирмы Software AG, и CASE-технология разработки систем фирмы ORACLE.
     Методологии, направленные на концептуальное моделирование предметной области, более подкованы с теоретической точки зрения. А методологии, на основе системной архитектуры, усовершенствованы до промышленного идеала в области практики.
     Рассмотрим подходы к проектированию с применением CASE-средств.
     * Структурный (или функционально-модульный) подход.
     Структурный подход базируется на принципе функциональной декомпозиции. Суть этого принципа: структура ИС представляется через иерархичность функций и передачу информации между элементами.
     Суть структурного подхода состоит в расщеплении на функциональные подсистемы, функции, подзадачи, процедуры.
     Принципы структурного подхода - это принципы иерархического упорядочения; абстрагирования; непротиворечивости, структурирования данных, формализаци.......................