8.5. АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЭКОНОМИЧЕСКИХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ

Рассмотренные выше стандартные этапы создания информа­ционных систем позволяют выделить три стадии их проектирова­ния. Это предпроектный анализ (ПА), позволяющий разработать технико-экономическое обоснование и техническое задание, тех­нический проект (ТП) и рабочий проект (РП). Автоматизирован­ные системы появились практически с первыми ЭВМ и прошли достаточно долгий путь развития. Опыт их создания показал, что все стадии проектирования являются чрезвычайно трудоемкими. Поэтому, естественно, не прекращаются работы по созданию ме­тодов и средств автоматизации проектирования ЭИС. Сформи­ровались четыре подхода к автоматизации процессов создания проектных решений: элементный, подсистемный, объектный и модельный. Элементный подход предполагает использование ти­повых проектных решений по отдельным функциональным зада­чам управления. Подсистемный подход использует накопленный опыт разработок по проектированию функциональных подсистем (планирование, учет, анализ и т.д.). При объектном подходе ис­пользуются типовые решения для целого класса объектов (напри­мер, ЭИС консервного комбината, ЭИС предприятия). К сожале­нию, эти подходы оказались малоэффективными, так как требуют значительных доработок, связанных с непохожестью конкретного реального предприятия на         к которому привязаны типо­

вые проектные решения. Кроме того, эти подходы ускоряют толь­ко третью стадию создания ЭИС рабочее проектирование. Са­мыми же трудоемкими стадиями являются анализ и техническое где используют модельный подход.

8.5.1. МОДЕЛЬНЫЙ ПОДХОД

Модельный подход к автоматизации проектирования ЭИС является наиболее перспективным и базируется на тех же прин­ципах, что и информационная технология. Это позволяет рас­сматривать модельный подход как информационную технологию автоматизации проектирования ЭИС, поскольку автоматизация любого процесса, будь то проектирование или управление, пред­полагает наличие контура информационной технологии.

. Суть модельного подхода состоит в последовательном пре­образовании управления: от общей математической модели уп­равления до алгоритмической модели решаемой функциональной задачи [32]. На рис. 8.14 приведена укрупненная схема такой пос­ледовательной декомпозиции и преобразования моделей в про­цессе проектирования ЭИС.

Основой здесь является общая математическая модель управ­ления (ОММУ), отражающая критерий и целевую функцию уп­равления с учетом налагаемых на объект управления ограниче­ний. В результате предпроектного анализа общая модель управ­ления декомпозируется на частные математические модели управления (ЧММУ) объектом, отражающие частные задачи уп­равления и их цели. Техническое проектирование (ТП) включает в себя концептуальное (КП) и логическое проектирование (ЛП). Концептуальный проект позволяет из частных моделей управле­ния создать содержательный образ (концептуальную модель — проектируемой автоматизированной системы, а результа­том логического проектирования являются алгоритмические мо­дели (AM) решаемых в системе задач управления. Физическое про­ектирование (ФП) дает рабочий проект программно-аппаратной реализации информационной технологии в ЭИС.

Такая последовательность преобразований моделей может быть реализована процессами и средствами информационной технологии. На физическом уровне автоматизированное проек­тирование ЭИС производится проектировщиком с помощью АРМ, включающего компьютер с соответствующим базовым и проблемно-ориентированным программным обеспечением.

Последовательность автоматизированного проектирования информационной технологии в ЭИС показана на рис. 8.15.

Общая математическая модель управления объектом являет­ся базой для разработки модели предметной области (МПО), ото­бражаемой комплексом функциональных задач (КФЗ) управле­ния. Выделенные из общей модели управления частные модели представляются отдельными функциональными задачами, что яв­ляется основным результатом предпроектного анализа. Концеп­туальное проектирование осуществляется на основе созданных частных моделей управления, содержание которых позволяет раз­работать концепции организации информационных процессов (КОП) и создать концептуальную модель системы управления. Содержательная (концептуальная) модель системы в процессе логического проектирования формализуется моделями информа­ционных процессов (МИП) и моделями решаемых задач (МРЗ), преобразуемыми затем в алгоритмические модели. Заключитель­ный этап логического проектирования — разработка алгорит­мов (А) решения вычислительных задач (ВЗ), отображающих фун­кциональные задачи на уровне данных. Физическое проектиро­вание, в результате которого создается рабочий проект, состоит в разработке обеспечивающих подсистем (Опс) — программно­го, технического и организационного обеспечения.

Изложенный модельный подход к автоматизированному про­ектированию организационных систем управления нашел отра­жение в технологиях проектирования, называемых СЛББ-техно- логиями.

8.5.2. CASE-ТЕХНОЛОГИИ

СЛББ-технология стала ответом на ряд серьезных трудностей, возникших при разработке и эксплуатации компьютерных систем [32]. Учитывая неудачу многих проектов, заказчики стремились по­лучить хорошо проработанное обоснование проекта с тестиро­ванным программным обеспечением. Однако они не всегда предо­ставляли разработчикам необходимую информацию, справедливо относя ее к разряду коммерческой тайны, да и сама организация информационных потоков постоянно менялась по мере расшире­ния деятельности предприятия. В результате осуществление про­ектов затягивалось, и созданные программно-аппаратные комп­лексы начинали работать в условиях, когда требования тия к ним изменялись. Применялся и иной подход. Компьютер­ный комплекс разрабатывался и вводился в эксплуатацию в ко­роткие сроки специализированной фирмой при полном взаимо­действии с заказчиком. Это обеспечивало создание работоспособ­ного комплекса, но из-за отсутствия необходимой документации, задержки с обучением персонала и многочисленных "недоделок", особенно в программном обеспечении, эксплуатация комплекса попадала полностью в зависимость от разработчиков и происхо­дила в условиях постоянных сбоев и потребности в дополнитель­ных затратах на переделки и усовершенствования.

Для выхода из сложившейся ситуации была разработана CASE- технология (Сотриted Aided Software Engineering — система конст­руирования программ с помощью компьютера), поддерживающая проектирование, выбор технологии и архитектуру, а также напи­сание программного обеспечения. Разработчик с ее помощью опи­сывает предметную область; входящие в нее объекты, их свойства; связи между объектами и их свойствами. В результате формирует­ся модель, описывающая основных участников системы, их пол­номочия, потоки финансовых и иных документов между ними. В ходе описания создается электронная версия проекта, которая рас­печатывается и оперативно передается для согласования всем уча­стникам проекта как рабочая документация.

В процессе создания проекта выделяют следующие этапы:

♦    формирование требований, разработка и выбор варианта концепции системы;

♦    разработка и утверждение технического задания на систему;

♦    разработка эскизного и технического проектов с описани­ем всех компонентов и архитектуры системы;

♦     рабочее проектирование, предполагающее разработку и от­ладку программы; описание структуры базы данных; создание документации на поставку и установку технических средств;

♦    ввод в действие системы, предусматривающий установку и включение аппаратных средств, инсталлирование программного обеспечения, загрузку баз данных, тестирование системы, обуче­ние персонала;

♦    эксплуатация системы, включающая сопровождение про­граммных средств и всего проекта, поддержку и замену аппарат­ных средств.

CASE-технология сформировалась в процессе интеграции опыта и новых возможностей, появившихся у разработчиков компьютерных систем. Начало этому процессу положили компи­ляторы и интерпретаторы с алгоритмических языков, затем к ним добавились средства тестирования программ, их отладки и сред­ства генерации отчетов. Для обмена информацией в проектных организациях и обеспечения оперативного доступа к создавае­мой документации были разработаны средства информационной поддержки и управления проектом. С появлением инструмента­рия описания концепции проектов в моделируемом учреждении была создана система        которая поддерживает все

технологические этапы проекта, обеспечивает его документиро­вание и согласованную работу групп разработчиков как со сто­роны заказчика, так и со стороны исполнителя.

В настоящее время существует множество CASE-систем, разли­чающихся по степени компьютерной поддержки этапов разработки проектов. В одних системах обеспечено только графическое пред­ставление функций подразделений учреждения и потоков информа­ции между ними, в других — автоматизирован процесс описания баз данных и составления некоторых программ или их частей.

В основе CASE-технологии лежит процесс выявления функций отдельных элементов систем и информационных потоков. Каждое рабочее место описывается как технологический модуль, в кото­ром происходит преобразование информации. Каждому модулю устанавливается в соответствие                                                       который изменяет на­

ходящиеся в модуле данные и функции в зависимости от управля­ющих параметров, и информацию, получаемую от оператора или других модулей. Модуль системы может передавать информацию, может управлять функциями другого модуля. Для связанных меж­ду собой функциональных блоков устанавливают механизм, опи­сывающий правила их взаимодействия. В конечном итоге состав­ляется полная модель системы, которая            быть рассчитана на бумаге с внесением всех необходимых пояснений и спецификаций.

Описание информационных потоков в учреждении во многих CASE-системах проводится с помощью ЕЯ-модели ^МШ- Relationship — модель "сущность связь"). Порядок построе­ния такой модели и используемые при этом абстракции опреде­ляются CASE-методом, без освоения которого CASE-технология не может быть применена в полном объеме. Учитывая дорого­визну CASE-систем, российские специалисты, усвоив CASE-ме- тод, создают свои инструментальные средства для описания ER- моделей и баз данных.

В процессе построения ER-моделей CASE-система проверя­ет соответствующие программы на непротиворечивость, что по­зволяет на разных этапах проектирования выявлять ошибки и обеспечить качественное моделирование баз данных и написа­ние программ, исправление недоработок на последующих эта­пах затруднительно и требует значительных материальных затрат.

С помощью средств описания ER-модели создаются графичес­кое изображение информационных потоков, а также словарь про­екта, который включает в себя упорядоченную информацию о фун­кциях и связях участников системы. Проектировщик-системщик может использовать для описания "своих" объектов атрибуты, содержащиеся в словаре проекта. Информация словаря может быть распечатана и превращена в                         документации проекта.

Инструменты CASE-технологии позволяют на основе ER- модели генерировать описание (таблицы), диалоговые процеду­ры, а также средства вывода данных и довести проект до стадии тестирования и опытной эксплуатации. Эти инструменты при­меняются и в дальнейшем для внесения изменений в проект.

Основные достоинства CASE-технологии: повышение про­изводительности труда программистов на несколько порядков, возможность формализовать документирование и администри­рование проектов, минимизация ошибок и разработка более со­вершенного программного обеспечения конечных пользователей, ускорение обучения персонала и использование программного обеспечения в полном объеме, постоянное обновление и модер­низация пользовательских программ.

Наиболее известной в России в настоящее время является CASE-система Oracle, позволяющая создавать приложения на базе одноименной СУБД. В ее основе лежит CASE-метод проектиро­вания сети "сверху вниз" — от наиболее общих решений к част­ным. Этапы в системе Oracle: выработка                                                                  анализ объек­та; проектирование; реализация; внедрение; эксплуатация.

ER-модель строится на этапе анализа объекта, а СУБД — на этапе проектирования.

CASE-система Oracle состоит из инструментальных средств (для графического представления модулей пред­метной области), CASE*Generator (для автоматического генери­рования программных модулей).

Ожидается, что средства компьютерной поддержки процесса проектирования будут быстро развиваться, обеспечивая генера­цию все большего объема инструкций программ конечных пользо­вателей, повышая тем самым производительность труда програм­мистов и проектировщиков, а также качество самих продуктов.

Вопросы для самопроверки

1.        Нарисуйте и объясните схему организационной структуры пред­приятия.

2.        Назовите фазы управления предприятием, объясните и покажите их взаимосвязь.

3.        Нарисуйте схему состава и взаимосвязей моделей и задач управ­ления предприятием.

4.        Перечислите и объясните состав функциональных задач и моде­лей фазы планирования.

5.        Какие задачи решаются в фазе учета и какие математические модели применяются для их решения?

6.        Опишите задачи и модели фазы анализа.

7.        Какие функциональные задачи подлежат решению в фазе регули­рования? Какие методы и модели применяются?

8.        Нарисуйте и объясните концептуальную схему информационной технологии на предприятии как совокупности информационных процессов.

9.        Нарисуйте схему топологии компьютерной сети предприятия. Объясните с ее помощью автоматизированный процесс управле­ния предприятием.

10. Сформулируйте организационно-экономическую постановку за­дачи автоматизации учета труда и его оплаты. Назовите выходные документы при обработке информации по учету денежных средств.

12.    Сформулируйте постановку задачи по автоматизации учета про­изводственных запасов.

13.    Изложите содержание главного меню по учету товарно-матери­альных ценностей.

14.    Назовите особенности укрупненной схемы технологического про­цесса обработки информации по учету основных средств. Назовите особенности обработки информации по сводному син­тетическому учету.

16.      Нарисуйте и объясните схему организационной структуры пред­приятия.

17.      Что такое офисная информационная технология и для чего она нужна? Расскажите о поколениях офисной технологии.

18.      На каких программно-аппаратных средствах может быть реали­зована единая среда обмена сообщениями (unified messaging)?

19.      Расскажите о назначении и задачах этапов обследования, анали­за и разработки технического задания.

20.      Как организуется этап разработки технико-экономического про­екта?

21.      Что такое рабочий проект ЭИС и как организуется этап рабочего проектирования?

22.      Расскажите об этапе внедрения спроектированной ЭИС.

23.      Чем определяется экономическая эффективность ИТ?

24.      Изложите стандарты технологических стадий и этапов создания ЭИС.

25.      Как проводится упрощенное эскизное проектирование ИТ реше­ния частных задач управления?

26.      Какие существуют подходы к автоматизации проектирования ЭИС?

27.      В чем состоит суть модельного подхода к автоматизации проек­тирования

28.      Нарисуйте и объясните схему модельного проектирования ЭИС.

29.      Как модельный подход реализуется в CASE-технологиях?