Глава 2. Методологические основы проектирования ЭИС

Глава 2. Методологические основы проектирования ЭИС 2.1. Технология проектирования ЭИС

Современные информационные технологии предоставляют широкий набор спосо­бов реализации ЭИС. Кроме того, создание ЭИС, как правило, осуществляется на основе требований со стороны предполагаемых пользователей, которые, как правило, изменяются в процессе разработки. С точки зрения теории принятия решений процесс проектирования ЭИС - это процесс принятия проектно - конструкторских решений, направленных на по­лучение описания системы (проекта ЭИС), удовлетворяющего требованиям заказчика.

Под проектом ЭИС будем понимать проектно-конструкторскую и технологиче­скую документацию, в которой представлено описание проектных решений по созданию и эксплуатации ЭИС в конкретной программно-технической среде.

Под проектированием ЭИС понимается процесс преобразования входной инфор­мации об объекте проектирования, о методах проектирования и об опыте проектирования объектов аналогичного назначения в соответствии с ГОСТом в проект ЭИС. С этой точки зрения проектирование ЭИС сводится к последовательной формализации проектных ре­шений на различных стадиях жизненного цикла ЭИС: планирования и анализа требова­ний, технического и рабочего проектирования, внедрения и эксплуатации ЭИС.

Объектами проектирования ЭИС являются отдельные элементы или их комплексы функциональных и обеспечивающих частей. Так, функциональными элементами в соот­ветствии с традиционной декомпозицией выступают задачи, комплексы задач и функции управления. В составе обеспечивающей части ЭИС объектами проектирования служат элементы и их комплексы информационного, программного и технического обеспечения системы.

В качестве субъекта проектирования ЭИС выступают коллективы специалистов, которые осуществляют проектную деятельность, как правило, в составе специализиро­ванной (проектной) организации, и организация-заказчик, для которой необходимо разработать ЭИС. Масштабы разрабатываемых систем определяют состав и количество участников процесса проектирования. При большом объеме и жестких сроках выполнения проектных работ в разработке системы могут принимать участие несколько проектных коллективов (организаций-разработчиков). В этом случае выделяется головная организа­ция, которая координирует деятельность всех организаций-соисполнителей.

Форма участия соисполнителей в разработке проекта системы может быть различ­ной. Наиболее распространенной является форма, при которой каждый соисполнитель выполняет проектные работы от начала до конца для какой-либо части разрабатываемой системы. Обычно это бывает функциональная подсистема или взаимосвязанный комплекс задач управления. Реже встречается форма участия соисполнителей, при которой отдель­ные соисполнители выполняют работы на отдельных этапах процесса проектирования. Возможен вариант, при котором функции заказчика и разработчика совмещаются, то есть ЭИС проектируется собственными силами.

Осуществление проектирования ЭИС предполагает использование проектировщи­ками определенной технологии проектирования, соответствующей масштабу и особенно­стям разрабатываемого проекта.

Технология проектирования ЭИС - это совокупность методов и средств проекти­рования ЭИС, а также методов и средств организации проектирования (управления про­цессом создания и модернизации проекта ЭИС) (рис. 2.1.).

21

Методология

(№Н цепция+метод)

Организация проектирования

Рис. 2.1. Состав компонентов технологии проектирования

В основе технологии проектирования лежит технологический процесс, который определяет действия, их последовательность, состав исполнителей, средства и ресурсы, требуемые для выполнения этих действий.

Так, технологический процесс проектирование ЭИС в целом делится на совокуп­ность последовательно-параллельных, связанных и соподчиненных цепочек действий, ка­ждое из которых может иметь свой предмет. Действия, которые выполняются при проек­тировании ЭИС, 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 действиями, 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, в результате чего стало бы ясно, не только ЧТО должно быть сделано для создания проекта, но и КАК, КОМУ, и в КАКОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ это должно быть сделано.

Предметом любой выбираемой технологии проектирования должно служить отра­жение взаимосвязанных процессов проектирования на всех стадиях жизненного цикла ЭИС (см 2.2.).

К основным требованиям, предъявляемым к выбираемой технологии проектирова­ния, относятся следующие:

созданный с помощью этой технологии проект должен отвечать требованиям за­
казчика:

выбранная технология должна максимально отражать все этапы цикла жизни
проекта;

выбираемая технология должна обеспечивать минимальные трудовые и стоимо­
стные затраты на проектирование и сопровождение проекта;

технология должна быть основой связи между проектированием и сопровожде­
нием проекта;

технология должна способствовать росту производительности труда проекти­
ровщика;

технология должна обеспечивать надежность процесса проектирования и экс­
плуатации проекта;

технология должна способствовать простому ведению проектной документации.

22

Глава 2. Методологические основы проектирования ЭИС

Основу технологии проектирования ЭИС составляет методология, которая опреде­ляет сущность, основные отличительные технологические особенности. Методология проектирования предполагает наличие некоторой концепции, принципов проектирования, реализуемых набором методов проектирования, которые в свою очередь должны поддер­живаться некоторыми средствами проектирования.

Организация проектирования предполагает определение методов взаимодействия проектировщиков между собой и с заказчиком в процессе создания проекта ЭИС, которые могут также поддерживаться набором специфических средств. Методы и средства органи­зации проектирования ЭИС будут рассмотрены в параграфе 2.2.

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

Так, по степени автоматизации методы проектирования разделяются на методы:

ручного проектирования, при котором проектирование компонентов ЭИС осуще­
ствляется без использования специальных инструментальных программных средств, а
программирование на алгоритмических языках;

компьютерного проектирования, которое производит генерацию или конфигура­
цию (настройку) проектных решений на основе использования специальных инструмен­
тальных программных средств.

По степени использования типовых проектных решений различают следующие методы проектирования:

оригинального (индивидуального) проектирования, когда проектные решения
разрабатываются «с нуля» в соответствии с требованиями к ЭИС;

типового проектирования, предполагающего конфигурацию ЭИС из готовых ти­
повых проектных решений (программных модулей).

Оригинальное (индивидуальное) проектирование ЭИС характеризуется тем, что все виды проектных работ ориентированы на создание индивидуальных для каждого объекта проектов, которые в максимальной степени отражают все его особенности.

Типовое проектирование выполняется на основе опыта, полученного при разработ­ке индивидуальных проектов. Типовые проекты, как обобщение опыта для некоторых групп организационно-экономических систем или видов работ, в каждом конкретном слу­чае связано с множеством специфических особенностей и различается по степени охвата функций управления, выполняемым работам и разрабатываемой проектной документации.

По степени адаптивности проектных решений методы проектирования класси­фицируются на методы:

реконструкции, когда адаптация проектных решений выполняется путем перера­
ботки соответствующих компонентов (перепрограммирования программных модулей);

параметризации, когда проектные решения настраиваются (перегенерируются) в
соответствии с изменяемыми параметрами;

реструктуризации модели, когда изменяется модель проблемной области, на ос­
нове которой автоматически перегенерируются проектные решения.

Сочетание различных признаков классификации методов проектирования обуслов­ливает характер используемой технологии проектирования ЭИС, среди которых выделя­ются два основные класса: каноническая и индустриальная технологии (таблица 2.1). Ин­дустриальная технология проектирования в свою очередь разбивается на два подкласса: автоматизированное (использование CASE-технологий) и типовое (параметрически-ориентированное или модельно-ориентированное) проектирование. Использование инду-

23

Глава 2. Методологические основы проектирования ЭИС

стриальных технологий проектирования не исключает использование в отдельных случа­ях канонической технологии.

Таблица 2.1 Характеристики классов технологий проектирования

 

Класс технологии проектирования	Степень автоматизации	Степень типизации	Степень адаптивности
Каноническое проектирование	Ручное проектирование	Оригинальное проектирование	Реконструкция
Индустриальное проектирование: Автоматизированное	Компьютерное проектирование	Оригинальное проектирование	Реструктуризация модели (генерация ЭИС)
Индустриальное проектирование: Типовое	Компьютерное проектирование	Сборочное проектирование	Параметризация и реструктуризация модели (конфигурация ЭИС)

Для конкретных видов технологий проектирования свойственно применение опре­деленных средств разработки ЭИС, которые поддерживают выполнение, как отдельных проектных работ, этапов, так и их совокупностей. Поэтому перед разработчиками ЭИС, как правило, стоит задача выбора средств проектирования, которые по своим характери­стикам в наибольшей степени соответствуют требованиям конкретного предприятия.

Средства проектирования должны быть:

в своем классе инвариантными к объекту проектирования;

охватывать в совокупности все этапы жизненного цикла ЭИС;

технически, программно и информационно совместимыми;

простыми в освоении и применении;

экономически целесообразными.

Средства проектирования ЭИС возможно разделить на два класса: без использо­вания ЭВМ и с использованием ЭВМ.

Средства проектирования без использования ЭВМ применяются на всех стадиях и этапах проектирования ЭИС. Как правило, это средства организационно-методического обеспечения операций проектирования и, в первую очередь, различные стандарты, регла­ментирующие процесс проектирования систем. Сюда же относятся единая система клас­сификации и кодирования информации, унифицированная система документации, модели описания и анализа потоков информации и т.п.

Средства проектирования с использованием ЭВМ могут применяться как на от­дельных, так и на всех стадиях и этапах процесса проектирования ЭИС и соответственно поддерживают разработку элементов проекта системы, разделов проекта системы, проекта системы в целом. Все множество средств проектирования с использованием ЭВМ делят на четыре подкласса.

К первому подклассу относятся операционные средства, которые поддерживают проектирование операций обработки информации. К данному подклассу средств относят­ся алгоритмические языки, библиотеки стандартных подпрограмм и классов объектов, макрогенераторы, генераторы программ типовых операций обработки данных и т.п., а также средства расширения функций операционных систем (утилиты). В данный класс включаются также такие простейшие инструментальные средства проектирования, как

24

Глава 2. Методологические основы проектирования ЭИС

средства для тестирования и отладки программ, поддержки процесса документирования проекта и т.п. Особенность последних программ заключается в том, что с их помощью по­вышается производительность труда проектировщиков, но не разрабатывается закончен­ное проектное решение.

Таким образом, средства данного подкласса поддерживают отдельные операции проектирования ЭИС и могут применяться независимо друг от друга.

Ко второму подклассу относят средства, поддерживающие проектирование от­дельных компонентов проекта ЭИС. К данному подклассу относятся средства общесис­темного назначения:

Системы управления базами данными (СУБД);

Методоориентированные пакеты прикладных программ (решение задач дискрет­
ного программирования, математической статистики и т.п.);

Табличные процессоры;

Статистические ППП;

Оболочки экспертных систем;

Графические редакторы;

Текстовые редакторы;

Интегрированные ППП (интерактивная среда с встроенными диалоговыми воз­
можностями, позволяющая интегрировать вышеперечисленные программные средства).

Для перечисленных средств проектирования характерно их использование для раз­работки технологических подсистем ЭИС: ввода информации, организации хранения и доступа к данным, вычислений, анализа и отображения данных, принятия решений.

К третьему подклассу относятся средства, поддерживающие проектирование раз­делов проекта ЭИС. В этом подклассе выделяют функционально-ориентированные сред­ства проектирования.

Функционально-ориентированные средства направлены на разработку автоматизи­рованных систем, реализующих функции, комплексы задач и задачи управления. Разнооб­разие предметных областей порождает многообразие средств данного подкласса, ориен­тированных на тип организационной системы (промышленная, непромышленная сфера), уровень управления (например, предприятие, цех, отдел, участок, рабочее место), функ­цию управления (планирование, учет и т.п.).

К функциональным средствам проектирования систем обработки информации от­носятся типовые проектные решения, функциональные пакеты прикладных программ, ти­повые проекты.

К четвертому подклассу средств проектирования ЭИС относятся средства, под­держивающие разработку проекта на стадиях и этапах процесса проектирования. К

данному классу относится подкласс средств автоматизации проектирования ЭИС (CASE-средства).

Современные CASE-средства в свою очередь классифицируются в основном по двум признакам:

по охватываемым этапам процесса разработки ЭИС;

по степени интегрированности: отдельные локальные средства (tools), набор
неинтегрированных  средств,  охватывающих  большинство  этапов  разработки  ЭИС
(toolkit) и полностью интегрированные средства, связанные общей базой проектных дан­
ных - репозиторием (workbench).

25

Глава 2. Методологические основы проектирования ЭИС