4. Виды поддержки процесса проектирования автоматизированных информационных систем (АЭИС)

Скачать доклад: 4. Виды поддержки процесса проектирования автоматизированных информационных систем (АЭИС)

4. Виды поддержки процесса проектирования автоматизированных информационных систем (АЭИС); документирование; цели проектирования АЭИС (32.1.).

Методологическая поддержка . 0 включает набор стандартов, инструкций и методик, определяющих правила создания систем и регламентирующие построение объекта разработки и процесса его создания. В методиках и инструкциях конкретизируются языки проектирования систем, правила использования символов и обозначений, правила структурного построения аппаратных и программных компонент и их взаимодействия и другие важнейшие методические принципы организации вычислительных и информационных систем. Сюда могут быть отнесены и документы, содержащие методические основы процесса создания систем: правила программирования, принцыпы отладки компонент систем, порядок их испытания, способы оценки качества и т.д.

На базе государственных и отраслевых стандартов, содержащих методические основы проектирования систем, для разработки конкретной АЭИС или группы систем одного класса создаются стандарты предприятия и руководящие указания по проектированию. В совокупности эти документы отражают отражают различные аспекты методологии создания конкретных АЭИС.

Технологическая поддержка детализирует документы методологической поддержки, регламентирующие технологию обеспечения жизненного цикла систем. Документы технологической поддержки определяют этапы проектирования, их результаты и методы контроля соблюдения предписанной технологии. Они тесно связаны с технологией эксплуатации и сопровождения систем. Технология формализует методы и критерии оценки количества и качества информационной системы (программного продукта) на различных этапах его создания. Для каждого этапа создания аппаратной и программной компонент АЭИС регламентируются: допустимая трудоемкость; длительность его выполнения с учетом параметрических характеристик объекта разработки. В технологии создания конкретных АЭИС определяется использование инструментальных средств автоматизации разработки системы.

Для каждого средства автоматизации рекомендуется область его эффективного применения и взаимодействия с другими средствами.

В конечном итоге технологический процесс представляется методами, документами и инструментальными средствами автоматизации, в совокупности обеспечивающими необходимое качество системы при допустимых затратах различных ресурсов на их создание.

Инструментальная поддержка состоит из программных средств и средств вычислительной техники, связи и тиражирования, обеспечивающих автоматизацию процесса создания АЭИС (комплекса программ).

Программная оснащенность определяется функциональными возможностями программных систем автоматизации разработки ПО. Для каждого этапа разработки могут применяться методы и средства, различающиеся эффективностью, в свою очередь зависящей от особенностей проектируемой АЭИС. В первом приближении степень программной оснащенности можно охарактеризовать объемом программ, активно используемых в типовой технологии. При этом используются следующие средства: трансляции программных спецификаций и текстов программ с языков высокого уровня; планирования и контроля статического и динамического тестирования программ; программного моделирования объектов внешней среды; автоматизированного управления разработкой и конфигурационного контроля ПС.

Аппаратурная оснащенность разработки сложных систем определяется мощностью используемых ЭВМ и возможностью доступа к ним, а именно: быстродействием ЭВМ, используемых при разработке; - числом дисплеев, сопряженных с различными типами ЭВМ, доступных в среднем каждому разработчику программ; средним числом возможных подходов к ЭВМ для реализации технологических операций каждым разработчиком за рабочий день. Значительное улучшение всех показателей аппаратурной оснащенности достигается при использовании профессиональных персональных ЭВМ в автономном режиме и в локальных сетях совместно с большими ЭВМ. В качестве средств проектирования или инструментария проектировщика при использовании ПЭВМ должны применяться средства: ведения индивидуальной базы данных (СУБД и окружение); интерфейса пользователя (электронные таблицы, подсказка, графика, меню); информационного поиска (фактографического и смыслового); текстового редактирования (обработка и размещение текста, использование разнообразных шрифтов, электронная почта; программирования; простейших вычислений (калькулятор); календаризации (электронный календарь и блокноты) и др.

Организационную поддержку составляют документы, регламентирующие взаимодействие специалистов внутри коллектива разработчиков и с соисполнителями, а также с заказчиками и пользователями.

Они определяют права, обязанности и меру ответственности специалистов и руководителей с учетом их должности и квалификации. На эти организационные положения и распределение их по специалистам влияют методологические и технологические принципы распределения, а также характеристики объекта и этапов разработки.

Одним из наиболее важных факторов качественного проектирования систем является четко организованная, легко читаемая и усваиваемая документация , сжатая, но полная, допускающая внесение изменений. Документация на сложные АЭИС предназначена для детального отображения их содержания и специфики в процессе разработки, отладки, изготовления, эксплуатации и сопровождения.

Продвигаясь в рамках цикла проектирования от требований пользователей и функциональной спецификации к объединению и оценке действующей системы, можно определить, какая информация должна быть включена в документацию на каждом уровне проектирования и построения системы. Для полного цикла проектирования целесообразно выделить следующие уровни.

1.  Требования пользователей и функциональные спецификации .. Этот уровень содержит информацию, необходимую для оценки функционирования системы. Рациональным является разработка на этом этапе руководства пользователя или  руководства оператора ., в которых описывается работа системы. (Следует отметить, что принято разрабатывать этот документ в конце цикла проектирования, и часто воспринимается как  неизбежное зло ..)

2. Проектная документация системы .. Сюда включаются проектные спецификации программного обеспечения, а также описания процедур, модулей и подсистем на языке проектирования. Обязательной является следующая информация: идентификационные номера процедур и модулей; имя проектировщика каждой процедуры и модуля; дата проектирования процедуры или модуля; имея всех, кто вносил изменения в проект; даты внесения изменений в проект; краткий сведения о том, что делают процедура или модуль; имя модуля, которому при надлежит процедура описание структуры данных и параметров, которые обрабатываются данной процедурой; пояснения о назначении каждого параметра в структуре данных, если это неясно из контекста.

3. Программная документация .. Состоит из описания процедур и и модулей системы в виде программ на языке программирования.

4. План объединения .. Состоит преимущественно из информации для руководства проектом (включает схемы руководства календарными сроками проекта.

5. Техническая документация .. Содержит функциональные описания аппаратных средств

6. План отладки аппаратных средств _ 2ЦЕЛИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ . 0.

Качество АЭИС: учет человеческих факторов . Легкость использования . означает такую разработку документации, средств управления структур и форматов входных и выходных данных, которая делает систему удобной, естественной и гибкой.

Удовлетворение потребностей пользователей  .означает учет тех требований относительно информации или вычислительных средств, для выполнения которых предназначено АЭИС.

Реализация потенциальных способностей пользователя  .означает обеспечение более творческого характера труда и большего удовлетворения своей работой пользователей, эксплуатирующих АЭИС.

Следование модифицированному золотому правилу. . Это правило гласит: "Относитесь к другим людям также, как Вы хотели бы, чтобы относились к Вам будь Вы на месте этих людей". В проектировании информационных систем одной самых больших ошибок следование (но с весьма неудовлетворительными результатами) немодифицированному золотому правилу:

Относитесь к другим ¦ Разрабатывайте информационные системы, с ко-
людям, как Вы хоте- ¦ торыми будут работать пользователи и опера-
ли бы, чтобы отно- ¦ торы, предполагая, что они любят программи-
сились к Вам. ¦ ровать и сведущи в вычислительной технике

В области системотехники (многоразрядные ЭВМ, операционные системы и т.п.), которая в значительной степени является сферой деятельности университетских кафедр вычислительной науки, это вполне допустимо, т.к. пользователями компиляторов и операционных систем являются программисты, которые весьма сведущи в вопросах, связанных с вычислительной техникой. Но это предположение неверно в области прикладных ИС, где типичными пользователями и операторами являются экономисты, статистики, бухгалтеры, нормировщики, финансисты, кассиры и т.п. Они, как правило не сведущи в программировании и вычислительной технике и при использовании разработанных для них систем гораздо больше озабочены использованием своих профессиональных возможностей.

Качество АЭИС: управление ресурсами Эффективность  .означает, что ИС выполняет свои функции без излишних затрат ресурсов. К ресурсам относятся все средства, запасы и другие величины, объем которых ограничен: денежные ресурсы, время разработки, машинное время, оперативная память, пропускная способность канала передачи данных и т.п.

Измеряемость  .означает, ИС, как готовое изделие, можно оснастить контрольно-измерительными средствами и замерить его характеристики для определения "узких мест" и неэффективности системы, а также можно легко модифицировать эти средства или настроить их для учета изменений.

Качество АЭИС: Программотехника  Специфированность  .означает, что до начала разработки системы тщательно и недвусмысленно специфированы функциональные, технические и интерфейсные требования на ИС. Это вовсе не обязывает разработчиков воздерживаться от программирования до полного окончания спецификации требований. Основными характеристиками специфированности являются следующие: 1) полнота .: спецификация является полной, если в ней присутствуют все необходимые части, и каждая часть разработана надлежащим образом; 2) безопасность .: спецификация учитывает требования безопасности, если в ней четко определено функционирование ИС для всех нештатных условий; конструктивным методом достижения безопасности является подход, основанный на преобразовании предикатов.

3) непротиворечивость .: спецификация непротиворечива, если если ее положения не противоречат друг другу или другим главным спецификациям или целям; 4) осуществимость .: спецификация осуществима, если в течение всего жизненного цикла специфицированной системы обеспечивается возмещение затрат и прибыль; 5)  проверяемость .: спецификация проверяема, если разработанная ИС может быть подвергнута проверке на соответствие положениям этой спецификации.

Правильность означает, что ИС строго строго соответствует всем функциональным и интерфейсным спецификациям, а также удовлетворяет в пределах допусков всем спецификациям технических характеристик.

Адаптируемость означает, что готовая ИС или ее компоненты можно легко использовать или приспособить для выполнения новых функций. Адаптируемость включает в себя: 1)  модифицируемость изделие способствует простоте внесения изменений; 2) переносимость  изделие может легко и хорошо эксплуатироваться в новых конфигурациях СВТ; 3) работоспособность в других системах - изделие или его компоненты могут использоваться в качестве компонентов других систем.

Основными характеристиками адаптируемости являются следующие:структурированность: информационная система структурирована, если она построена по следующим принципам: - абстракция: изделие организовано в виде иерархии "уровней абстракции", каждый из которых не содержит информации о свойствах нижних уровней и скрывает информацию о своих внутренних свойствах от более высоких уровней; модульность: изделие составлено из небольших и независимых модулей, каждый из которых состоит из сильно связанных между собой частей; минимальное число примитивов: число видов компонентов, из которых построено изделие, минимально (например, в качестве управляющих структур используются только составные операторы: if-then-else, case, do-while, do-until и undo); следует отметить, что принципы структурированности относятся не только к программам, но и к данным и к документации;независимость: ИС независима, если на ее работу не влияют изменения в устройствах, используемых при функционировании (например, изменения в операционных системах и системах управления БД); понятность: ИС является понятной, если ее назначение и функционирование ясны специалистам, которые должны с ней работать.

Эфективность процесса разработки АЭИС: учет человеческих факторов. Целью учета человеческих факторов является такое управление занятыми в процессе сотрудниками, которое позволит удовлетворить их запросы и реализовать их творческий потенциал.

Планируемость  .предполагает разработку и непрерывное поддержание в рабочем состоянии плана проектирования изделия. В плане указываются: причины, по которым предпринята разработка проекта; сроки достижения результатов; ответственные за достижение результатов; способы достижения результатов; необходимые ресурсы; предположения, на основе которых должны быть получены результаты.

Организованность  .предполагает разработку и непрерывное поддержание некоторой структуры должностей и обязанностей. Главными элементами организованности являются: передача прав и ответственности подчиненному; разделение труда. Некоторые принципы организованности аналогичны принципам структурированности ИС (например, модульность и скрытность информации). Это выражено в законе "Струтура ИС однозначно соответствует структуре разработавшей ее организации".

Укомплектованность штатов  .предполагает подбор, набор и закрепление специалистов. При этом руководитель обычно озабочен согласованием двух различных жизненных циклов: жизненного цикла изделия и жизненного цикла или продвижения по службе каждого сотрудника. Такое согласование часто предполагает, что некоторые цели проекта приносят в жертву долгосрочным целям продвижения по службе сотрудников, участвующих в разработке.

Руководимость . предполагает качественное выполнение следующих действий: мотивации - создания и поддержания интереса и стимулов, побуждающих людей прилагать усилия для успеха проекта; организации общения - создания и поддержания необходимых сведений о проекте и его окружении для участников проекта; руководства сотрудниками - руководства сотрудниками - улучшения понимания факторов, обеспечивающих мотивацию и учет их в решениях руководства.

Контролируемость . предполагает сравнение результатов проектирования с установленными целями и планами, исправление отклонений в разработках.

Автоматизируемость . предполагает использование вычислительной техники для освобождения разработчиков от ручной работы.

Следование модифицированному золотому правилу . предполагает наличие равного отношения к проекту исполнителя и руководителя.

Эффективность процесса разработки АЭИС: управление ресурсами Анализируемость эффективности затрат . обеспечение тщательного анализа затрат и ресурсов для всех возможных подходов к проектированию при выборе оптимального проекта.

Планируемость и контролируемость . предполагает составление и контроль графиков выполнения проекта, планов координации ресурсов.

Эффективность процесса разработки АЭИС: программотехника Осуществимость . предполагает формулировку предпочтительного замысла функционирования ИС, установление реализуемости проекта с учетом всего жизненного цикла и определение его преимущества по сравнению с другими предложениями.

Полнота и непротиворечивость требований . предполагает разработку спецификаций функций, интерфейсов и технических характеристик ИС.

Проектируемость изделия  .предполагает разработку спецификаций полной аппаратно-программной архитектуры, структур управления и данных изделия.

Программируемость ., т.е. возможность разработки полного набора программных компонентов.

Комплексируемость ., т.е. возможность получения получения правильно функционирующей готовой информационной системы из отдельных аппаратных и программных компонентов.

Внедряемость ., т.е. возможность получения функционирующей в полном объеме производственной аппаратно-программной системы, запуск ее в производство и налаживание обучения пользователей.

Сопровождаемость ., т.е. возможность получения функционирующей в полном объеме модификации аппаратно-программной системы.

Снимаемость  .предполагает планомерную передачу функций изделия ено преемнику.

Управляемость конфигурацией  .ИС предполагает, что в любой момент проектирования можно представить его полную версию или базовые версии, процесс разработки которых происходит следующим образом: разрабатывается начальная версия изделия; начальная версия верифицируется, подтверждается, а при необходимости - дорабатывается; в результате формального анализа устанавливается, находится ли изделие в состоянии, удовлетворительном для того, чтобы можно было перейти к идентификации базовой версии, подлежащей формальному контролю изменений.

Базовые версии имеют следующие достоинства: 1) никакие изменения не производятся без согласия заинтересованных сторон; 2) наложение ограничений на изменения стабилизирует изделие; 3) сотрудник, ответственный за управление конфигурацией в любой момент имеет полную версию изделия.

Кроме того, в структуре целей рассматривается подцель -  Верификация и подтверждение ., которые определяются следующим образом: - верификация - установление соответствия изделия его спецификации (неформально - установление правильности его построения); - подтверждение - установление пригодности или соответствия его производственному назначению (неформально - установление необходимости его разработки и полезности)