Методология и технология проектирования ЛИС

Методология и технология проектирования ЛИС

Современные методологии и реализующие их технологии проектирования АИС поставляются в электронном виде вместе с CASE-средствами (рассмотрены далее) и включают библиоте­ки процессов, шаблонов, методов, моделей и других компонен­тов, предназначенных для построения ПО того класса систем, на который ориентирована методология. Электронные методо­логии и технологии составляют ядро комплекса согласованных инструментальных средств разработки АИС [6, 8, 16—18]. Осо­бенности современных методологических решений проектиро­вания АИС невозможно реализовать без определенных техноло­гий проектирования, соответствующих масштабу и специфике проекта.

Технология проектирования АИС — это совокупность методов и средств проектирования АИС, а также методов и средств орга­низации проектирования (управление процессом создания и модернизации проекта АИС) [8, 16—18]. В основе технологии про­ектирования лежит технологический процесс (ТП), который оп­ределяет действия, их последовательность, состав исполнителей, средства и ресурсы, требуемые для выполнения этих действий.

Согласно [20] ТП проектирования АИС представляет собой совокупность последовательно-параллельных, связанных и со­подчиненных цепочек действий, каждое из которых может иметь свой предмет. Действия, которые выполняются при проектирова­нии АИС, могут быть определены как неделимые технологиче­ские операции или как подпроцессы технологических операций. Все действия могут быть собственно проектировочными, которые формируют или модифицируют результаты проектирования, и оценочными, которые вырабатывают по установленным критери­ям оценки результатов проектирования.

Таким образом, технология проектирования задается регла­ментированной последовательностью технологических опера­ций, выполняемых в процессе создания проекта на основе того или иного метода.

Предметом выбираемой технологии проектирования должно служить отражение взаимосвязанных процессов проектирования на всех стадиях жизненного цикла АИС.

Основные требования, предъявляемые к выбираемой техно­логии проектирования, следующие:

•   созданный с помощью этой технологии проект должен от­вечать требованиям заказчика;

•   технология должна максимально отражать все этапы цикла жизни проекта;

•   технология должна обеспечивать минимальные трудовые и стоимостные затраты на проектирование и сопровождение проекта;

•   технология должна способствовать росту производительно­сти труда проектировщиков;

•   технология должна обеспечивать надежность процесса про­ектирования и эксплуатации проекта;

•   технология должна способствовать простому ведению про­ектной документации.

Технология проектирования АИС реализует определенную методологию проектирования. В свою очередь, методология про­ектирования предполагает наличие некоторой концепции, прин­ципов проектирования и реализуется набором методов и средств.

Методы проектирования АИС можно классифицировать по степени использования средств автоматизации, типовых проект­ных решений, адаптивности к предполагаемым изменениям.

По степени автоматизации различают:

•   ручное проектирование, при котором проектирование ком­понентов АИС осуществляется без использования специ­альных инструментальных программных средств; програм­мирование производится на алгоритмических языках;

•   компьютерное проектирование, при котором генерация или конфигурация (настройка) проектных решений произ­водится с использованием специальных инструментальных
программных средств.

По степени использования типовых проектных решений разли­чают:

•   оригинальное   (индивидуальное)   проектирование,   когда проектные решения разрабатываются «с нуля» в соответст­вии с требованиями к АИС;

•   типовое проектирование, предполагающее конфигурацию АИС из готовых типовых проектных решений (программ­ных модулей).

Оригинальное проектирование АИС предполагает максималь­ный учет особенностей автоматизированного объекта.

Типовое проектирование выполняется на основе готовых ре­шений и является обобщением опыта, полученного ранее при создании родственных проектов.

По степени адаптивности проектных решений различаются следующие методы:

•   реконструкция — адаптация проектных решений выполня­ется  путем  переработки  соответствующих компонентов (перепрограммирования программных модулей);

•   параметризация — проектные решения настраиваются в соответствии с заданными и изменяемыми параметрами;

•   реструктуризация модели — изменяется модель предметной области, что приводит к автоматическому переформирова­нию проектных решений.

Сочетание различных признаков классификации методов проектирования обусловливает характер используемой техноло­гии проектирования АИС. Выделяются два основных класса технологии проектирования: каноническая и индустриальная (табл. 1.5). Индустриальная технология проектирования в свою очередь разбивается на два подкласса: автоматизированное (использование CASE-технологий) и типовое (параметриче­ски-ориентированное или модельно-ориентированное) проекти­рование. Использование индустриальных технологий проекти­рования не исключает использования в отдельных случаях канонической технологии [18, 19].

Каноническое проектирование АИС ориентировано на исполь­зование главным образом каскадной модели жизненного цикла АИС. Стадии и этапы работы такого проектирования описаны в ГОСТ 34.601-90.

В зависимости от сложности объекта автоматизации и набо­ра задач, требующих решения при создании конкретной АИС, стадии и этапы работ могут иметь различную трудоемкость. До­пускается объединять последовательные этапы и исключать не­которые из них на любой стадии проекта. Допускается также на­чинать выполнение работ следующей стадии до окончания пре­дыдущей.

Стадии и этапы создания АИС, выполняемые организация­ми-участниками, прописываются в договорах и технических за­даниях на выполнение работ.

Стадия 1. Формирование требований к АИС:

•    обследование объекта и обоснование необходимости созда­ния АИС;

•    формирование требований пользователей к АИС;

•    оформление отчета о выполненной работе и тактико-тех­нического задания на разработку.

Стадия 2. Разработка концепции АИС:

•              изучение объекта автоматизации;

• проведение необходимых научно-исследовательских работ; . разработка вариантов концепции АИС, удовлетворяющих требованиям пользователей;

•              оформление отчета и утверждение концепции.

Стадия 3. Техническое задание:

. разработка и утверждение технического задания на созда­ние АИС.

Стадия 4. Эскизный проект:

. разработка предварительных проектных решений по систе­ме и ее частям;

. разработка эскизной документации на АИС и ее части.

Стадия 5. Технический проект:

. разработка проектных решений по системе и ее частям;

•              разработка документации на АИС и ее части;

. разработка и оформление документации на поставку ком­плектующих изделий;

. разработка заданий на проектирование в смежных частях проекта.

Стадия 6. Рабочая документация:

•              разработка рабочей документации на АИС и ее части;
• разработка и адаптация программ.

Стадия 7. Ввод в действие:

•   подготовка объекта автоматизации;

•   подготовка персонала;

• комплектация АИС поставляемыми изделиями (программ­ными и техническими средствами, программно-технически­ми комплексами, информационными изделиями);

• строительно-монтажные работы;

•              пусконаладочные работы;

• проведение предварительных испытаний;

•   проведение опытной эксплуатации;

•   проведение приемочных испытаний.

Стадия 8. Сопровождение АИС:

• выполнение работ в соответствии с гарантийными обяза­тельствами;

•              послегарантийное обслуживание.

Рассмотрим  специфику составляющих некоторых стадий подробнее.

Обследование — это изучение и анализ организационной структуры предприятия, его деятельности и существующей сис­темы обработки информации [20]. Материалы, полученные в ре­зультате обследования, используются для:

•    обоснования разработки и поэтапного внедрения систем;

•    составления технического задания на разработку систем;

•    разработки технического и рабочего проектов систем.

На этапе обследования целесообразно выделить две состав­ляющие: определение стратегии внедрения АИС и детальный анализ деятельности организации.

Основная задача первого этапа обследования — оценка ре­ального объема проекта, его целей и задач на основе выявлен­ных функций и информационных элементов автоматизируемого объекта высокого уровня. Эти задачи могут быть реализованы или заказчиком АИС самостоятельно, или с привлечением кон­салтинговых организаций. Этап предполагает тесное взаимодей­ствие с основными потенциальными пользователями системы и бизнес-экспертами. Основная задача взаимодействия — полу­чить полное и однозначное понимание требований заказчика. Как правило, нужная информация может быть получена в ре­зультате интервью, бесед или семинаров с руководством, экспер­тами и пользователями.

По завершении стадии обследования появляется возмож­ность определить вероятные технические подходы к созданию системы и оценить затраты на ее реализацию (на аппаратное обеспечение, на закупаемое программное обеспечение и на раз­работку нового программного обеспечения).

Результатом этапа определения стратегии является документ (технико-экономическое обоснование — ТЭО — проекта), где четко сформулировано, что получит заказчик, если согласится финансировать проект, когда он получит готовый продукт (гра­фик выполнения работ) и сколько это будет стоить (для крупных проектов — это график финансирования на разных этапах ра­бот). В документе желательно отразить не только затраты, но и выгоду проекта, например время окупаемости проекта, ожидае­мый экономический эффект (если его удается оценить).

Примерное содержание ТЭО:

•    ограничения, риски, критические факторы, которые могут повлиять на успешность проекта;

•    совокупность условий, при которых предполагается экс­плуатировать будущую систему, — архитектура системы, аппаратные и программные ресурсы, условия функционирова­ния, обслуживающий персонал и пользователи системы;

•   сроки завершения отдельных этапов, форма приемки/сдачи работ, привлекаемые ресурсы, меры по защите информации;

•   описание выполняемых системой функций;

•   возможности развития и модернизации системы;

•   интерфейсы и распределение функций между человеком и системой;

•   требования к ПО и системам управления базами данных (СУБД).

На этапе детального анализа деятельности организации изу­чаются деятельность, обеспечивающая реализацию функций управления, организационная структура, штаты и содержание работ по управлению предприятием, а также характер подчинен­ности вышестоящим органам управления. Здесь следует наметить инструктивно-методические и директивные материалы, на осно­вании которых определяются состав подсистем и перечень задач, а также возможности применения новых методов решения задач.

Аналитики собирают и фиксируют информацию в двух взаи­мосвязанных формах:

•   функции — информация о событиях и процессах, которые
происходят в автоматизируемой организации;

•   сущности — информация о классах объектов, имеющих значение для организации и о которых собираются данные.

При изучении каждой функциональной задачи управления определяются:

•    наименование задачи; сроки и периодичность ее решения;

•    степень формализуемости задачи;

•    источники информации, необходимые для решения задачи;
. показатели и их количественные характеристики;

•    порядок корректировки информации;

•   действующие алгоритмы расчета показателей и возможные методы контроля;

•   действующие средства сбора, передачи и обработки инфор­мации;

•   действующие средства связи;

•   принятая точность решения задачи;

•   трудоемкость решения задачи;

•   действующие формы представления исходных данных и ре­зультатов их обработки в виде документов;

•   потребители результатной информации по задаче.

Одной из наиболее трудоемких, хотя и хорошо формализуе­мых, задач этого этапа является описание документооборота ор­ганизации. При обследовании документооборота составляется схема маршрута движения документов, которая должна отразить:

•   количество документов;

•   место формирования показателей документов;

•   взаимосвязь документов при их формировании;

•   маршрут и длительность движения документа;

•   место использования и хранения данного документа;

•   внутренние и внешние информационные связи;

•   объем документа в знаках.

По результатам обследования устанавливают перечень задач управления, подлежащих автоматизации, и очередность их раз­работки.

На этапе обследования следует классифицировать планируе­мые функции системы по степени важности. Один из возможных форматов представления такой классификации — MuSCoW [22]. Эта аббревиатура расшифровывается так: Must have — необходи­мые функции; Should have — желательные функции; Could have — возможные функции; Won't have — отсутствующие функции.