Моделювання та проектування КІС. Стандарти моделювання

Модель об'єкта, розглянутого як інформаційна система, може створюватися за допомогою  різних інструментів. В даний час існує ряд методологій, що дозволяють взятися за створення функціонально-інформаційного опису процесів будь-якого типу, що існують на підприємствах з різними напрямками діяльності.

 

3. МОДЕЛЬ СТВОРЕННЯ КОРПОРАТИВНОЇ ІНФОРМАЦІЙНОЇ СИСТЕМИ

Методологічно важливо разом з  розглянутими моделями середовища ІС запропонувати модель створення  корпоративної інформаційної системи, яка мала б ті ж аспекти функціональних груп компонентів (користувачі, функції, дані, комунікації). Такий підхід забезпечить наскрізний процес проектування і супроводу на всіх стадіях експлуатації ІС, а також можливість обґрунтованого вибору стандартів на розробку систем і документування проектів.

Рис. 2. Онтологічне поле сучасної компанії

Визначення "компанія" є складною онтологічною (понятійної) структурою, що складається з певної сукупності суті і взаємозв'язків (рис.  2). Взаємодії між її елементами визначені логікою бізнесу і закріплені в наборі правил бізнесу, і є діяльністю компанії. Інформаційна система "відображає" логіку і правила, організовуючи і перетворюючи інформаційні потоки, автоматизує процеси роботи з даними і інформацією і візуалізує результати у вигляді наборів звітних форм. Тому спершу слід створити бізнес-модель підприємства, що є відображенням підприємства і його системи, що інформаційно-управляє. При створенні моделі формується "мова спілкування" керівників підприємства, консультантів, розробників і майбутніх користувачів, що дозволяє виробити єдине уявлення про те, ЩО і ЯК повинна робити система управління підприємством (корпоративна система управління).

Така бізнес-модель - відчутний  результат, за допомогою якого можна  максимально конкретизувати цілі впровадження ІС і визначитися з наступними параметрами проекту:

• основні цілі бізнесу, які можна досягти за допомогою автоматизації процесів;
• перелік ділянок і послідовність впровадження модулів ІС;
• фактична потреба в об'ємах програмного і апаратного забезпечення, що купується;
• реальні оцінки термінів розгортання і запуску ІСУ;
• ключові користувачі ІС і уточнений список членів команди впровадження;
• ступінь відповідності вибраного вами прикладного програмного забезпечення специфіці бізнесу вашої компанії.

В основі моделі завжди лежать бізнес-цілі підприємства, що повністю визначають склад всіх базових компонентів моделі:

• функції бізнесу, що описують, ЩО робить бізнес;
• основні, допоміжні і управлінські процеси, що описують, ЯК підприємство виконує свої функції бізнесу;
• організаційно-функціональну структуру, що визначає, ДЕ виконуються функції бізнесу і процеси бізнесу;
• фази, що визначають, КОЛИ (і в якій послідовності) повинні бути упроваджені ті або інші функції бізнесу;
• ролі, що визначають, ХТО виконує функції бізнесу і ХТО є "господарем" процесів бізнесу;
• правила, що визначають зв'язок і взаємодію між всіма ЩО, ЯК, ДЕ, КОЛИ і ХТО.

 Після побудови моделі (або  паралельно з цим) бізнесу можна  приступати до формування моделі  проектування, реалізації і впровадження  самої КІС (рис. 3).

 

Рис. 3.

Досвід створення і використання "замовлених" інформаційних систем дозволяє умовно виділити наступні основні етапи їх життєвого циклу:

• визначення вимог до системи і їх аналіз - визначення того, що повинна робити система;
• проектування - визначення того, як система робитиме те, що вона повинна робити; проектування - це перш за все специфікація підсистем, функціональних компонентів і способів їх взаємодії в системі;
• розробка - створення функціональних компонентів і окремих підсистем, поєднання підсистем в єдине ціле;
• тестування - перевірка функціональної відповідності системи показникам, що визначені на етапі аналізу;
• впровадження - установка і введення системи в дію;
• функціонування - штатний процес експлуатації відповідно до основних цілей і завдань ІС;
• супровід - забезпечення штатного процесу експлуатації системи у замовника.

Визначення вимог до системи  і аналіз є першим етапом створення  ІС, на якому вимоги замовника уточнюються, узгоджуються, формалізуються і документуються. Фактично на цьому етапі дається  відповідь на питання: "Для чого призначена і що повинна робити інформаційна система?".

Метою системного аналізу є перетворення загальних, розпливчатих знань про  початкову предметну область (вимог  замовника) в точні визначення і  специфікації для розробників, а  також генерація функціонального  опису системи. На цьому етапі визначаються і специфікуються:

• зовнішні і внутрішні умови роботи системи;
• функціональна структура системи;
• розподіл функцій між людиною і системою, інтерфейси;
• вимоги до технічних, інформаційних і програмних компонентів системи;
• вимоги до якості і безпеки;
• склад технічної і призначеної для користувача документації;
• умови впровадження та експлуатації.

Розробка перерахованих вище специфікацій при створенні ІС, призначеної  для автоматизації управлінських  процесів, в загальному випадку проходить чотири стадії.

Перша стадія аналізу - структурний  аналіз підприємства - починається  з дослідження того, яка організована система управління підприємством, з обстеження функціональної і інформаційної  структур системи управління, визначення існуючих і можливих споживачів інформації.

За наслідками обстеження аналітик на першій стадії аналізу вибудовує  узагальнену логічну модель початкової предметної області, функціональну  структуру, що відображає її, особливості  основної діяльності і інформаційний  простір, в якому ця діяльність здійснюється (рис. 4). На цьому матеріалі аналітик будує функціональну модель "Як є" (As Is).

Друга стадія роботи, до якої обов'язково притягуються зацікавлені представники замовника, а при необхідності і  незалежні експерти, полягає в аналізі моделі "Як є", виявленні її недоліків і вузьких місць, визначенні шляхів вдосконалення системи управління на основі виділених критеріїв якості.

Третя стадія аналізу, що містить елементи проектування, - створення вдосконаленої  узагальненої логічної моделі, що відображає реорганізовану предметну область або її частину, яка підлягає автоматизації, - модель "Як повинно бути" (As To Be).

Рис. 4. Схема обстеження підприємства

Закінчується процес (четверта стадія) розробкою "Карти автоматизації", що є моделлю реорганізованої предметної області, на якій обов'язково позначені "межі автоматизації".

В більшості випадків модель "Як є" поліпшується системним  аналітиком за рахунок усунення очевидних  невідповідностей і вузьких місць, а одержаний таким чином варіант моделі розглядається надалі як попередня модель "Як повинно бути", яка згодом доповнюється відповідно до стратегії розвитку підприємства (рис.5).

Рис. 5. Стадії побудови моделі інформаційної  системи

На стадії аналізу вимог до проектованої системи вводяться:

• класи користувачів і відповідні діаграми транзакцій бізнесу;
• моделі (діаграми) процесів прикладної діяльності і відповідні переліки функціональних завдань ІС;
• класи об'єктів предметної області і відповідні діаграми "суть-зв'язок", що відображають інформаційну модель цієї предметної області;
• топологія розташування підрозділів і користувачів, що обслуговуються даною ІС;
• параметри захисту даних, інформації і самої системи.

Основним документом, що відображає результати робіт першого етапу  створення ІС, є технічне завдання на проект (розробку), що містить, окрім  вище перелічених визначень і  специфікацій, також відомості про  черговість створення системи, відомості  про ресурси, що виділяються, директивні терміни проведення окремих етапів роботи, організаційні процедури і заходи щодо приймання етапів, захисту проектної інформації і т.д.

Наступний етап - проектування. У реальних умовах проектування - це пошук, моделювання способу розробки, який задовольняє вимогам функціональності системи засобами наявних технологій з урахуванням заданих початкових умов і обмежень. Проектування інформаційних систем завжди починається з визначення мети проекту. Основне завдання будь-якого успішного проекту полягає в тому, щоб на момент запуску системи і протягом всього часу її експлуатації можна було забезпечити:

• необхідну функціональність системи і ступінь адаптації до умов її функціонування, що змінюються;
• необхідну пропускну спроможність системи і мінімальний час реакції системи на запит;
• безвідмовну роботу системи в необхідному режимі, готовність і доступність системи для обробки запитів користувачів;
• простоту експлуатації і супроводу системи;
• необхідну безпеку даних і права доступу користувачів.

Продуктивність і надійність є  головними чинниками, що визначають ефективність системи. Хороше проектне рішення служить основою високопродуктивної системи.

Проектування інформаційних систем охоплює три основні області:

• проектування структур даних, які будуть реалізовані в базі даних;
• проектування програм, екранних форм, звітів, які забезпечуватимуть виконання запитів до даних;
• проектування конкретного середовища або технології, а саме: топології мережі, конфігурації апаратних засобів, використовуваної архітектури, паралельної обробки, розподіленої обробки даних і т.п.

На основі результатів системного аналізу на стадії попереднього проекту  розробляються:

• проект програмно-апаратної реалізації, проект призначених для користувача інтерфейсів і технології роботи користувачів в системі;
• архітектура розподіленої системи і специфікації телекомунікаційної мережі;
• моделі (діаграми) потоків даних;
• функціональні блок-схеми прикладного і системного програмного забезпечення (останні - відповідно до прийнятих моделей середовища ІС і профілями стандартів).

Стадія попереднього проекту може передбачати прототипування фрагментів, важливих з погляду користувача, для перевірки їх відповідності  вимогам на ранній фазі розробки.

На стадії детального проектування розробляються:

• комплекси функціональних програм ІС і проект реалізації середовища ІС;
• структури даних, засоби ведення баз даних;
• мережеві адреси, протоколи телекомунікацій і інші компоненти середовища обміну інформацією, що включаються до складу проектованої ІС;
• правила розмежування доступу користувачів і засоби їх реалізації.

Стадія реалізації ІС передбачає розробку і тестування компонентів і комплексне тестування системи.

Стадія експлуатації і супроводу  передбачає контроль функціонування, внесення необхідних змін в інформаційну базу в процесі поточної роботи і модернізацію функцій ІС силами прикладних фахівців за допомогою інструментальних засобів, вбудованих в систему.

Етапи розробки, тестування, впровадження, експлуатації і супроводу ІС об'єднуються  терміном реалізація. Реалізація ІС є надзвичайно складним багатоаспектним процесом, здійснюваним на базі сукупностей (профілів) гармонізованих міжнародних стандартів, специфікацій і угод. Така практика є заставою того, що створювана інформаційна система буде реалізована як "відкрита система". Іншими словами, така ІС буде масштабована, мобільна, переносима, володіти дружніми інтерфейсами і т.д.

Життєвий цикл ІС формується відповідно до принципу низхідного проектування і, як правило, носить спірально-ітераційний характер. Реалізовані етапи, починаючи з найраніших, циклічно повторюються відповідно до змін вимог і зовнішніх умов, введення додаткових обмежень і т.п. На кожному етапі життєвого циклу породжується певний набір технічних рішень і документів, при цьому для кожного етапу початковими є документи і рішення, прийняті на попередньому етапі. Життєвий цикл ІС закінчується, коли припиняється її програмний і технічний супровід.

 

4. СТАНДАРТИ МОДЕЛЮВАННЯ

У більшості випадків, єдиним набором  викладених правил, відповідно до яких має функціонувати підприємство, є набір окремих положень і посадових інструкцій. Найчастіше ці документи складалися не один рік тому, слабо структуровані і взаємопов’язані між собою і, внаслідок цього, просто лежать на полицях. На початкових етапах створення ІС обов'язково виникає необхідність у вивченні того, як працює підприємство, які існують технологічні процеси обробки циркулюючої в ньому інформації. Зазвичай ніхто в організації не знає, як вона працює в тій мірі подробиць, яка необхідна для створення ІС: