Проектирование автоматизированных информационных систем

 

Проектирование информационных систем всегда начинается с определения цели проекта. Целью проектирования является подбор технического и формирование информационного, математического, программного и организационно-правового обеспечения.

Подбор технического обеспечения должен быть таким, чтобы обеспечить своевременный сбор, регистрацию, передачу, хранение, наполнение и обработку информации.

Информационное обеспечение должно предусматривать создание и функционирование единого информационного фонда системы, представленного множеством информационных массивов, набором данных или базой данных.

Формирование математического обеспечения систем включает комплектацию методов и алгоритмов решения функциональных задач. При формировании программного обеспечения систем особое внимание обращается на создание комплекса программ и инструкций пользователя и выбор эффективных программных продуктов.

Основная задача любого успешного проекта заключается в том, чтобы на момент запуска системы и в течение всего времени ее эксплуатации можно было обеспечить:

• требуемую функциональность системы и степень адаптации к изменяющимся условиям ее функционирования;
• требуемую пропускную способность системы;
• требуемое время реакции системы на запрос;
• безотказную работу системы в требуемом режиме, иными словами - готовность и доступность системы для обработки запросов пользователей;
• простоту эксплуатации и поддержки системы;
• необходимую безопасность.

Производительность является главным фактором, определяющим эффективность системы. Хорошее проектное решение служит основой высокопроизводительной системы.

Проектирование автоматизированных информационных систем охватывает три основные области:

• проектирование объектов данных, которые будут реализованы в базе данных;
• проектирование программ, экранных форм, отчетов, которые будут обеспечивать выполнение запросов к данным;
• учет конкретной среды или технологии, а именно: топологии сети, конфигурации аппаратных средств, используемой архитектуры (файл-сервер или клиент-сервер), параллельной обработки, распределенной обработки данных и т.п.

В реальных условиях проектирование - это поиск способа, который удовлетворяет требованиям функциональности системы средствами имеющихся технологий с учетом заданных ограничений.

К любому проекту предъявляется ряд абсолютных требований, например максимальное время разработки проекта, максимальные денежные вложения в проект и т.д. Одна из сложностей проектирования состоит в том, что оно не является такой структурированной задачей, как анализ требований к проекту или реализация того или иного проектного решения.

ЭТАПЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

 

Процесс создания АИС делится на ряд этапов (стадий), ограниченных некоторыми временными рамками и заканчивающихся выпуском конкретного продукта.

Каждый проект, независимо от сложности и объёма работ, необходимых для его выполнения, проходит в своём развитии определённые состояния. От состояния, когда «проекта ещё нет», до состояния, когда «проекта уже нет». Совокупность ступеней развития от возникновения идеи до полного завершения проекта принято разделять на фазы.

Целью начальных этапов создания АИС, выполняемых на стадии анализа деятельности организации, является формирование требований к АИС, корректно и точно отражающих цели и задачи организации-заказчика. Чтобы специфицировать процесс создания АИС, отвечающей потребностям организации, нужно выяснить и четко сформулировать, в чем заключаются эти потребности. Для этого необходимо определить требования заказчиков к АИС и отобразить их на языке моделей в требования к разработке проекта АИС так, чтобы обеспечить соответствие целям и задачам организации.

Можно выделить следующие фазы развития автоматизированных информационных систем:

1. Формирование концепции. Концептуальная фаза

Главным содержанием работ на концептуальной фазе является определение проекта, разработка его концепции.

Сюда входят:

• формирование идеи;
• формирование ключевой команды проекта;
• изучение мотиваций и требований заказчика и других участников;
• сбор исходных данных и анализ существующего состояния;
• определение основных требований и ограничений, требуемых материальных, финансовых и трудовых ресурсов;
• сравнительную оценку альтернатив;
• представление предложений, их экспертизу и утверждение.

Задача формирования требований к АИС является одной из наиболее ответственных, трудно формализуемых и наиболее дорогих и тяжелых для исправления в случае ошибки. Современные инструментальные средства и программные продукты позволяют достаточно быстро создавать АИС по готовым требованиям. Но зачастую эти системы не удовлетворяют заказчиков, требуют многочисленных доработок, что приводит к резкому удорожанию фактической стоимости АИС. Основной причиной такого положения является неправильное, неточное или неполное определение требований к АИС на этапе анализа.

2. Подготовка технического предложения

 

Главным содержанием фазы подготовки технического предложения является уточнение технического предложения в ходе переговоров с заказчиком о заключении контракта.

Общее содержание работ этой фазы:

• разработка основного содержания базовой структуры проекта;
• разработка и утверждение технического задания;
• планирование, декомпозиция базовой структурной модели проекта;
• составление сметы и бюджета проекта;
• разработка календарных планов и укрупнённых графиков работ;
• подписание контракта с заказчиком;
• ввод в действие средств коммуникации участников проекта и средств контроля за ходом работ.

 

3. Проектирование

 

На фазе проектирования определяются подсистемы, их взаимосвязи, выбираются наиболее эффективные способы проекта и использования ресурсов. Характерные работы этой фазы:

• выполнение базовых проектных работ;
• разработка частных технических заданий;
• выполнение концептуального проектирования;
• составление технических спецификаций и инструкций;
• представление проектной разработки, экспертиза и утверждение.

На этапе проектирования прежде всего формируются модели данных. Проектировщики в качестве исходной информации получают результаты анализа. Построение логической и физической моделей данных является основной частью проектирования базы данных. Полученная в процессе анализа информационная модель сначала преобразуется в логическую, а затем в физическую модель данных.

4. Разработка

На фазе разработки производится координация и оперативный контроль работ по проекту, осуществляется изготовление подсистем, их объединение и тестирование.

Основное содержание: выполнение работ по разработке программного обеспечения; подготовка к внедрению системы; контроль и регулирование основных показателей проекта.

После того как автономный тест успешно пройден, модуль включается в состав разработанной части системы и группа сгенерированных модулей проходит тесты связей, которые должны отследить их взаимное влияние.

Далее группа модулей тестируется на надежность работы, то есть проходят, во-первых, тесты имитации отказов системы, а во-вторых, тесты наработки на отказ. Первая группа тестов показывает, насколько хорошо система восстанавливается после сбоев программного обеспечения, отказов аппаратного обеспечения. Вторая группа тестов определяет степень устойчивости системы при штатной работе и позволяет оценить время безотказной работы системы. В комплект тестов устойчивости должны входить тесты, имитирующие пиковую нагрузку на систему.

Затем весь комплект модулей проходит системный тест - тест внутренней приемки продукта, показывающий уровень его качества. Сюда входят тесты функциональности и тесты надежности системы.

Последний тест автоматизированной информационной системы - приемо-сдаточные испытания. Такой тест предусматривает показ информационной системы заказчику и должен содержать группу тестов, моделирующих реальные бизнес-процессы.

5. Ввод системы в эксплуатацию

 

На фазе ввода системы в эксплуатацию проводятся испытания, идёт опытная эксплуатация системы в реальных условиях, ведутся переговоры о результатах выполнения проекта и о возможных новых контрактах.

Основные виды работ:

• комплексные испытания;
• подготовка кадров для эксплуатации создаваемой системы;
• подготовка рабочей документации, сдача системы заказчику и ввод её в эксплуатацию;
• сопровождение, поддержка, сервисное обслуживание;
• оценка результатов проекта и подготовка итоговых документов.

 

СОСТАВ И СТРУКТУРА ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ И ТЕХНИЧЕСКОГО ПРОЕКТА

 

1. Общие положения

 

1.1. Техническое задание (ТЗ) является основным документом, определяющим требования и порядок создания (развития или модернизации — далее создания) информационной системы, в соответствии с которым проводится разработка ИС и ее приемка при вводе в действие.

1.2. ТЗ разрабатывают на  систему в целом, предназначенную  для работы самостоятельно или  в составе другой системы.

1.3. Требования к ИС  в объеме, установленном настоящим  стандартом, могут быть включены  в задание на проектирование  вновь создаваемого объекта информатизации. В этом случае ТЗ не разрабатывают.

1.4. Включаемые в ТЗ  требования должны соответствовать  современному уровню развития  информационных технологий и  не уступать аналогичным требованиям, предъявляемым к лучшим современным  отечественным и зарубежным аналогам. Задаваемые в ТЗ требования  не должны ограничивать разработчика  системы в поиске и реализации  наиболее эффективных технических, технико-экономических и других  решений.

1.5. В ТЗ включают только  те требования, которые дополняют  требования к системам данного  вида и определяются спецификой  конкретного объекта, для которого  создается система.

1.6. Изменения к ТЗ оформляют  дополнением или подписанным  заказчиком и разработчиком протоколом. Дополнение или указанный протокол являются неотъемлемой частью ТЗ на ИС. На титульном листе ТЗ должна быть запись «Действует с ... ».

 

2. Состав и содержание

 

2.1. ТЗ содержит следующие  разделы, которые могут быть разделены  на подразделы:

1) общие сведения;

2) назначение и цели  создания (развития) системы;

3) характеристика объектов;

4) требования к системе;

5) состав и содержание  работ по созданию системы;

6) порядок контроля и  приемки системы;

7) требования к составу  и содержанию работ по подготовке  объекта разработки к вводу  системы в действие;

8) требования к документированию;

9) источники разработки.

В ТЗ могут включаться приложения.

2.2. В зависимости от  вида, назначения, специфических особенностей  проекта и условий функционирования  системы допускается оформлять  разделы ТЗ в виде приложений, вводить дополнительные, исключать  или объединять подразделы ТЗ.

В ТЗ на части системы не включают разделы, дублирующие содержание разделов ТЗ в целом.

2.3. В разделе «Общие  сведения» указывают:

1) полное наименование  системы и ее условное обозначение;

2) шифр темы или шифр (номер) договора;

3) наименование компаний  разработчика и заказчика (пользователя) системы и их реквизиты;

4) перечень документов, на  основании которых создается  система, кем и когда утверждены  эти документы;

5) плановые сроки начала  и окончания работы по созданию  системы;

6) сведения об источниках  и порядке финансирования работ;

7) порядок оформления  и предъявления заказчику результатов  работ по созданию системы (ее  частей), по изготовлению и наладке  отдельных средств (технических, программных, информационных) и программно-технических (программно-методических) комплексов  системы.

2.4. Раздел «Назначение  и цели создания (развития) системы»  состоит из подразделов:

1) назначение системы;

2) цели создания системы.

2.4.1. В подразделе «Назначение  системы» указывают вид деятельности  системы (управление, проектирование  и т. п.) и перечень объектов  информатизации (объектов), на которых  предполагается ее использовать.

2.4.2. В подразделе «Цели  создания системы» приводят наименования  и требуемые значения технических, технологических, производственно-экономических  или других показателей объекта  информатизации, которые должны быть достигнуты в результате создания ИС, и указывают критерии оценки достижения целей создания системы.