Основные этапы и методы создания и организации компьютерных информационных систем

Созданию информационной системы предшествует исследование предметной области и построение модели автоматизируемого объекта — предприятия. Разработаны десятки методологий построения формализованных моделей функционирования предприятия. Их можно разделить на структурные и объектно-ориентированные. Структурные методы имеют наибольшее распространение.

Структурным принято называть такой метод исследования системы или процесса, который начинается с общего обзора объекта исследования, а затем предполагает его последовательную детализацию.

Структурные методы имеют три основные особенности:

♦ расчленение сложной системы на части, представляемые как «черные ящики», каждый из них выполняет определенную функцию системы управления;

♦ иерархическое упорядочение выделенных элементов системы с определением взаимосвязей между ними;

♦ использование графического представления взаимосвязей элементов системы.

Модель, построенная с применением структурных методов, представляет собой иерархический набор диаграмм, графически изображающих выполняемые системой функции и взаимосвязи между ними. Попросту говоря это рисунки, на которых показан набор прямоугольников, определенным образом связанных между собой. В диаграммы также включается текстовая информация для обеспечения точного определения содержания функций и взаимосвязей. Использование графического представления процессов существенно повышает наглядность модели и облегчает процесс ее восприятия.

В составе методологий структурного анализа к наиболее распространенным можно отнести следующие:

♦ SADT (Structured Analysis and Design Technique) — технология структурного анализа и проектирования, ее подмножество — стандарт IDEF0;

♦ DFD (Data Flow Diagrams) - диаграммы потоков данных;

♦ ERD (Entity-Relationship Diagrams) — диаграммы «сущность-отношение»;

♦ STD (State Transition Diagrams) — диаграммы переходов состояний.

Ниже кратко рассматривается сущность этих методологий.

Методология IDEF0. Использует четыре основных понятия: функциональный блок, интерфейсная дуга, декомпозиция и глоссарий.

Функциональный блок обозначает определенную функцию в рамах рассматриваемой системы и в графическом виде обозначается прямоугольником. Каждая из четырех сторон этого прямоугольника имеет свое значение: левая сторона — вход, верхняя сторона — управление, нижняя сторона — механизм и правая сторона — выход.

Интерфейсная дуга обозначает элемент системы, который обрабатывается функциональным блоком или оказывает некоторое влияние на выполнение блоком своей функции. Графически интерфейсная дуга изображается в виде однонаправленной стрелки. В зависимости от того, к какой из сторон блока примыкает интерфейсная дуга, он носит название входящей, исходящей, управляющей или дуги механизма. Началом и концом каждой дуги могут быть только функциональные блоки, при этом началом может быть только выходная сторон блока, а концом — любые другие. При построении моделей функционирования предприятия входящими и исходящими дугами могут обозначаться финансовые потоки, материальные потоки (товары, сырье и др.), потоки информации (документы, устные распоряжения и др. и ресурсы (персонал, оборудование и др.). Управляющими дугам обозначаются только объекты, относящиеся к потокам информации, а дугами механизмов — только ресурсы.

Декомпозиция предполагает разбиение сложного процесса (системы) на составные части. Степень детализации процесса определяете разработчиками модели. В итоге общая модель процесса формируете в виде иерархической структуры диаграмм. Модель в нотации IDEF всегда начинается с представления процесса как единого функционального блока с интерфейсными дугами, исходящими за пределы рассматриваемой области. Полученная диаграмма называется контекстной. В пояснительном тексте к такой диаграмме необходимо указать краткое описание цели построения и определить точку зрения.

Цель определяет те области деятельности организации, на которые необходимо обратить внимание в первую очередь (модель, построенная с целью оптимизации процесса реализации товаров и услуг, может существенно отличаться от модели, разработанной с целью повышения эффективности управления персоналом).

Точка зрения определяет направленность и уровень детализации разрабатываемой модели. Ее точная фиксация позволяет упростить модель, исключив детализацию элементов, не являющихся существенными в данном случае (функциональные модели одного и того же предприятия с точки зрения коммерческого директора и, скажем, руководителя службы безопасности будут явно отличаться по направленности их детализации). В процессе декомпозиции функциональные блоки диаграммы верхнего уровня детализируются на диаграмме следующего уровня.

Глоссарием является набор определений и ключевых слов, характеризующий объекты, отображенные на диаграмме. Глоссарий обеспечивает включение в диаграммы IDEF0 необходимой дополнительной информации.

Методология DFD. В данной методологии исследуемый процесс разбивается на подпроцессы и представляется в виде сети, связанной потоками данных. Внешне DFD напоминает SADT, но отличается по набору используемых элементов; В их число входят процессы, потоки данных и хранилища. Хранилище позволяет описать данные, которые будут сохраняться в памяти между процессами. Поэтому считается, что DFD-модели лучше приспособлены для моделирования проектируемых систем автоматизации управления, в то время как методология SADT ориентирована на общие аспекты построения модели системы управления.

Методология ERD используется для построения моделей данных и обеспечивает стандартизованный способ описания данных и определения связей между ними. Основными элементами методологии являются понятия сущность, отношение и связь. Набор сущностей задает базовые типы информации, а отношения указывают, как эти типы данных взаимодействуют между собой. Связи объединяют сущности и отношения.

Методология STD используется для построения моделей, описывающих аспекты функционирования системы, зависящие от времени или реакции на события. Основными элементами STD являются текущее состояние, начальное состояние, переход, условие и действие. С помощью этих понятий описывается поведение системы во времени и в зависимости от наступающих событий. Модель STD представляет собой графическое изображение диаграммы переходов систем из одного состояния в другое. Состояния системы на этой диаграмм отображаются прямоугольниками, а условия и действия — стрелками, объединяющими состояния. STD используется для описания зависящего от времени поведения системы в моделях DFD:

Объектно-ориентированный подход к построению моделей информационных систем отличается от структурного большим уровнем абстракции и основывается на представлении системы в виде совокупности объектов, взаимодействующих между собой путем передачи определенных сообщений. В качестве объектов предметной области могут служить конкретные предметы или абстрагированные сущности. Следует отметить, что объектно-ориентированный подход не противопоставляется структурному, а может служить его дополнением.