3. Организация проектирования автоматизированных экономических информационных систем
Скачать доклад: 3. Организация проектирования автоматизированных экономических информационных систем |
|||
|
|
Организация проектирования автоматизированных экономических информационных систем; принципы планирования разработки АЭИС
(15.1.).
Своеобразие информационных систем (и в частности АЭИС), как продукции производственно-технического назначения, выражающееся в ее сложности, в отсутствии нормативов на большинство видов процедур и работ, делает процесс их планирования и проектирования (а также производства) весьма сложным и затруднительным.
Для управления и осуществления планирования проектом необходима организационная структура, которая детализирует порядок проведения работ. Она определяет взаимодействие компонентов системы проектирования в соответствии с иерархией проводимых работ.
Особенно важна четкая организационная поддержка во всем жизненном цикле сложных АЭИС систем управления. В этом случае регламентирование коллективного труда большого коллектива специалистов и взаимодействия руководителей проекта с заказчиком и пользователями может практически полностью определять успех всего жизненного цикла АЭИС.
Значительная часть работ в жизненном циле сложных информационных систем связана с исследованием и разработкой методов управления информацией. Организация проектирования охватывает следующие основные этапы.
1. СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ И ПРОЕКТИВАНИЕ АЛГОРИТМОВ (определение целей системы; выбор методов решения задач; проектирование алгоритмов; разработка технического задания на АЭИС)
2. СТРУКТУРНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ (определение структуры АЭИС; определение структуры модулей; распределение производительности ЭВМ; распределение памяти ЭВМ)
3. ПОДГОТОВКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СРЕДСТВ (организация БД проекта; адаптация языков программирования; настройка средств трансляции и отладки; разработка инструкций для применения технологии)
4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ
5. РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНЫХ СРЕДСТВ (разработка спецификаций на модули и группы программ; трансляция глобальных переменных; трансляция текстов программ; загрузка программ и редактирование связей)
6. ОТЛАДКА СИСТЕМЫ В СТАТИКЕ (планирование отладки системы; тестирование системы; локализация ошибок и корректировка систем; комплексирование систем)
7. КОМПЛЕКСНАЯ ДИНАМИЧЕСКАЯ ОТЛАДКА (выбор средств для имитации абонентов; разработка программ имтации; создание программ обработки результатов; отладка функционирования АЭИС в реальном масштабе времени) 8. ВЫПУСК МАШИННЫХ НОСИТЕЛЕЙ И ДОКУМЕНТИРОВАНИЕ (изготовление машинных носителей; изготовление эксплуатационных документов; изготовление технологических документов; изготовление исследовательских документов)
9. ИСПЫТАНИЯ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ (испытания на полноту функционирования; испытания на надежность функционирования; обработка результатов испытаний; разработка акта испытания) В настоящее время процесс планирования выполняется ведущими специалистами на базе уже имеющегося опыта разработки аналогичных систем (под планированием понимается процесс уточнения состава и порядка действий, процедур и работ, обеспечивающих создание информационной системы с заданными свойствами при одновременном определении сроков выполнения отдельных этапов и стадий разработки с целью получения необходимого изделия по возможности с минимальными затратами и в установленные сроки).
Более сложная проблема возникает при разработке информационной системы кооперацией соисполнителей, в том числе территориально разрозненных. В этом случае планирование представляет собой итерактивный процесс, включающий в себя два основных этапа.
На первом этапе головной исполнитель, владея директивными сроками на создание АЭИС в целом, определяет состав кооперации по отдельным видам работ, устанавливает на основе экспертных оценок трудоемкости работ и задает сроки выполнения работ таким образом, чтобы выполнить заданные директивные сроки выполнения всей работы.
На втором этапе планирование выполняется каждым соисполнителем, исходя из заданных сроков выполнения работ. Происходит уточнение объемов работ и формирование коллектива разработчиков для выполнения заданного объема работ.
Существуют подходы, позволяющие автоматизировать процесс планирования и управления разработкой АЭИС, из которых наибольшего внимания заслуживает программно-целевой метод, для которого характерно распределение ресурсов не на решение отдельных задач, а на достижение основных целей. Конкретные цели и срок всей разработки, их взаимоувязка на основе способствует реализации разработки АЭИС. В общем виде АЭИС можно разбить на подсистемы, программы и программные модули. Система целей соответствует дереву целей, в котором фиксируется генеральная цель.
Планирование проектирования АЭИС может также базироваться на долгосрочном прогнозировании их состояния в целом и основных ком- понент, на прогнозировании изменения характеристик качества, на оценках развития обнаружения и устранения ошибок.
Долгосрочный план проектирования должен содержать:
1. Формулировку общих целей АЭИС и и частных целей создания ее компонент Проводится в техническом задании с указанием характеристик АЭИС, которые должны быть получены при ее создании. Эта часть расширяется оценками влияния основных факторов на эффективность решения основной целевой задачи.
2. Стратегию проведения проектирования. Обеспечивает выполнение поставленных перед АЭИС как общих, так и частных целевых задач с минимальными затратами или минимальными сроками. Она должна определять: принципы и этапы проведения проектирования; последовательность и длительность разработки и отладки структурно и функционально законченных групп аппаратных и программных средств; перечень и объем вспомогательных работ, направленных на ускорение и повышение качества разработки.
3. Потребности в ресурсах различных видов для проведения проектирования.
4. Проект организационной структуры коллектива, необходимого для проведения работ.
5. Проект технологии и управления всем процессом проведения работ и координации их взаимодействия. Особенность сетевого планирования разработки сложных АЭИС состоит в неопределенности интервалов длительности выполнения ряда работ. Это обусловлено переплетением процессов технического проектирования и исследований отдельных функциональных алгоритмов, а также отработкой методов решения задач.
Для построения сетевого графика предлагается перечень основных событий.
1. Откорректировано и утверждено заказчиком техническое задание Откорректирован состав частных задач групп программ и осуществлен выбор методов их решения, что фиксируется в обобщающем документе (спецификации требований), являющемся неофициальным расширением и уточнением технического задания.
3. Разработана функциональная схема АЭИС 0, определяющая укрупненную логику обработки информации и функционирование всей системы, а также организацию решения всех функциональных задач, основные логические и информационные связи между группами программ, решающими частные задачи, взаимодействие с внешними абонентами по обмену информацией.
4. Разработаны частные технические задания и предварительные варианты групп программ, фиксирующие назначение, методы решения и состав обменной информации для каждой из разрабатываемой групп программ. При разработке детального сетевого графика необходимо эти этапы распараллеливать по числу функционально законченных частей АЭИС и выделять наиболее трудоемкую и длительную по срокам разработки часть, определяющую критический путь.
5. Разработано описание глобальных переменных, в котором дается строго формализованное описание каждой информационной связи между программами, подробно и точно расшифровываются их признаки и спецификации данных, а также отмечаются имена программ, формирующих и использующих такие переменные.
6. Уточнена технологическая схема проведения разработки АЭИС с использованием средств автоматизации, в которой особое внимание должно уделяться полноте и комплексному использованию этих средств.
7. Произведено оценочное программирование 0для оптимизации использования ресурсов ПЭВМ, для уточнения затрат на решение отдельных задач, а также для распределения производительности и памяти команд.
8. Произведена оценка потоков сообщений и заявок, длительностей решений и допустимых запаздываний в решении частных задач путем анализа параметров источников сообщений, по затратам на решение аналогичных задач, а также в результате экспертного опроса ведущих специалистов.
9. Разработано распределение оперативной памяти исходя из требований к допустимой вероятности потери сообщений, из функциональных требований АЭИС, а также из ограничений на общий объем оперативной памяти.
10. Рассчитаны основные характеристики возможных схем организации вычислительного процесса и определена их эффективность, в результате чего подготавливаются варианты схемы организации вычислительного процесса, которые дополнительно проверяются на степень выполнения ряда технических и идеологических ограничений системы управления или обработки информации.
11. Рассчитаны основные характеристики вариантов схем оперативного контроля вычислительного процесса 0для обеспечения надежности решения при наличии искажений исходной информации, сбоев ПЭВМ и невыявленных ошибок в программах.
12. Разработано распределение памяти команд и констант, которое должно обеспечивать реализацию АЭИС, "равнопрочного" по качеству всех решаемых задач в условиях ограниченных ресурсов ПЭВМ.
13. Разработаны функциональная схема организации вычислительного процесса и алгоритмы взаимодействия с внешними абонентами, алгоритмы начального пуска, центрального диспетчера, местных диспетчеров, временной таксировки и т.д.
14. Разработаны функциональная схема оперативного контроля и обеспечения надежности вычислительного процесса, алгоритмы сбора данных об искажениях вычислительного процесса и алгоритмы принятия решений в зависимости от характеристик выявленных искажений.
15. Произведена оценка необходимой производительности реализующей ПЭВМ, а также выявлены задачи, требующие большего времени для решения.
16. Аналитически уточнены основные характеристики выбранных методов решения задач: точностные характеристики, эффективность, пропускная и разрешающая способность, устойчивость алгоритмов управления и т.д.
17. Методом моделирования уточнены характеристики выбранных алгоритмов решения задач, которые сопоставлены с аналитическими исследованиями и представлены как часть пояснительной записки к техническому проекту.
18. Определены требования к средствам автоматизации проектирования и языку программирования, которые позволяют создавать и отлаживать программы при допустимых затратах труда и при достаточно эффективном использовании ресурсов реализующей ПЭВМ.
19. Уточнен выбор реализующей ПЭВМ 0с учетом необходимой оперативной памяти, памяти команд и производительности, а также методов организации вычислительного процесса и обеспечения надежности решения задач.
20. Подготовлены предложения по уточнению технического задания на АЭИС с учетом выбранных методов решения задач, параметров ПЭВМ, сроков разработки , квалификации специалистов, принятой технологии проектирования и т.д.
21. Определен состав и форма технической документации на аппаратные и программные средства, которые согласуются с заказчиком и и формализуются в стандарте предприятия.
22. Разработана или выбрана система автоматизации проектирования, которая должна быть рентабельной, т.е. затраты времени и средств на ее разработку или освоение должны окупаться сокращением времени и затрат при создании АЭИС.
23. Разработан и предъявлен заказчику технический проект АЭИС, в котором представлен макетный образец системы и ее достаточно полные функциональные и технические характеристики.
В зависимости от глубины исследований и и инженерных разработок алгоритмов в той области, где предполагается применять АЭИС, критический путь сетевого графика может проходить либо по работам, носящим исследовательский и методический характер (1 группа), либо по работам, обеспечивающим непосредственное создание программ (2 группа), либо по работам, связанным с созданием технологических средств автоматизации программирования и отладки программ (3 группа).
---¬
----------------------------------+17+------------¬
1 группа¦ L--- ¦
работ ¦ ---¬ ¦
¦---------------------------------+16+-----------¬¦
¦¦ L--- ¦¦
--------¦¦-----------------------------------------------¦¦--------
¦¦ ---¬ ---¬ ¦¦
2 группদ ---------+11+---+14¦ ¦¦
работ ¦¦ ¦ L--- L-T- ¦¦
¦¦ -+-¬ ---¬ ---¬ ¦ ¦¦ ¦¦ ---+ 8+---+10+---+13+¬¦ ¦¦
¦¦ ¦ L--- L--- L---¦¦ ¦¦
---¬ -++¬ ---¬ -+-¬ ---¬ ---¬ -++¬ ---¬ -++¬ ---¬
¦ 1+---+ 2+---+ 3+---+ 4+---+ 7+---+12+---+15+---+19+---+20+---+23¦
L--- LT-- LT-- L--- L--- L--- LTT- L--- L--- LTT-
¦ ¦ ---¬ ---¬ ¦¦ ---¬ ¦¦
¦ L-----+ 5+-------+ 9+--------L-----------+21+-----¦
¦ L--- L--- L--- ¦
--------¦--------------------------------------------------------¦-
3 группа¦ ---¬ ---¬ ---¬ ¦
работ L------------+ 6+-----------------+18+----------+22+------
L--- L--- L---
Критический путь сетевых графиков не всегда проходит по событиям непосредственного создания программ Следует отметить, что в зависимости от глубины исследований и и инженерных разработок алгоритмов в той области алгоритмов в той области, где предполагается применять АЭИС, критический путь сетевого графика может проходить либо по работам, носящим исследовательский и методический характер (1 группа), либо по работам, обеспечивающим непосредственное создание программ (2 группа), либо по работам, связанным с созданием технологических средств автоматизации программирования и отладки программ (3 группа).
Организация коллективов для создания АЭИС .Конец 70-х годов характеризовался за рубежом как кризис в области создания и проектирования информационных систем в части программного обеспечения, который заключался в отставании технологии разработки программ и производства аппаратной части вычислительной техники. Основными причинами отставания качества проектирования систем являлись: низкое качество планирования процесса разработки отдельных компонент и всей системы для заданной цели; плохое управление коллективами специалистов, ведущих разработку, и недостаточный контроль за объективным состоянием систем.
Быстрое расширение круга специалистов, участвующих в разработке систем, приводит к необходимости индустриализации проектирования и создания технологических процессов разработки последних. Организация коллектива и распределение работ по специалистам могут осуществляться по следующим принципам: на основе распределения системного анализа (алгоритмизации) и разработки компонентов системы по разным коллективам; по принципу выделения коллективов, создающих всю совокупность программных модулей, и группы специалистов, объединяющих эти компоненты в единый комплекс; по принципу распределения достаточно сложных законченных функциональных задач по группам специалистов, осуществляющим их полную разработку, и последующего объединения функциональных задач специальной группой ведущих "комплексников".
Одним из вариантов организационной структуры коллектива при создании крупных АЭИС является иерархическая структура, базирующаяся на группах (из 7-10 человек) специалистов разной квалификации, решающих достаточно автономную функциональную задачу.
