Этапы проектирования

К проектированию АС непосредственное отношение имеют два направления деятельности:

1) собственно проектирование АС конкретных предприятий (отраслей) на базе готовых программных и аппаратных компонентов с помощью специальных инструментальных средств разработки;

2) 2) проектирование упомянутых компонентов АС и инструментальных средств, ориентированных на многократное применение при разработке многих конкретных автомати­зированных систем.

Сущность первого направления можно охарактеризовать словами «сис­темная интеграция» (другое близкое понятие имеет название консалтинг ). Разработчик АС должен быть специалистом в области системотехники, хорошо знать соответствующие международные стандарты, состояние и тенденции развития информационных технологий и программных продуктов, владеть инструментальными средствами разработки приложений (CASE -средствами) и быть готовым к восприятию и анализу автоматизируемых процессов в сотрудничестве со специалистами-прикладниками.

Существует ряд фирм, специализирующихся на разработке проектов АС (например, Price Waterhouse, Jet Info, Consistent Software, Interface и др.)

Второе направление в большей мере относится к области разработки МО и ПО для реализации функций АС — моделей, методов, алгоритмов, программ на базе знания системотехники, методов анализа и синтеза проектных решений, технологий программирования, операционных систем и т. п. Существует ряд общеизвестных технологий (методик) проектирования ПО АС, среди которых прежде всего следует назвать компонентно-ориентированную разработку — технологию индустриальной разработки программных систем.

Для каждого класса АС (САПР, ERP, геоинформационные системы и т. д.) можно указать фирмы, специализирующиеся на разработке программных (а иногда и программно-аппаратных) систем. Многие из них на основе одной из базовых технологий реализуют свой подход к созданию АС и придерживаются стратегии либо тотального поставщика, либо открытости и расширения системы приложениями и дополнениями третьих фирм.

В России действует государственный стандарт на стадии создания авто­матизированных систем ГОСТ 34.601-90. Существует и международный стандарт на стадии жизненного цикла программной продукции (ISO 12207:1995). Как собственно АС, так и компоненты АС являются сложными системами, и при их проектировании нужно использовать один из стилей проектирования:

· нисходящее (Top-of-Design); четкая реализация нисходящего проек­тирования приводит к спиральной модели разработки ПО, на каждом витке спирали блоки предыдущего уровня детализируются, используются обратные связи (альтернативой является так называемая каскадная модель, относящаяся к поочередной реализации частей системы);

· восходящее (Bottom-of-Design);

· эволюционное (Middle-of-Design).

Чаще всего применяют нисходящий стиль блочно-иерархического проек­тирования.

Рассмотрим этапы нисходящего проектирования АС.

Верхний уровень проектирования АС часто называют концептуальным проектированием. Концептуальное проектирование выполняют в процессе предпроектных исследований, формулировки ТЗ, разработки эскизного проекта и прототипирования (согласно ГОСТ 34.601-90, эти стадии называют формированием требований к АС, разработкой концепции АС и эскизным проектом).

Предпроектные исследования проводят путем анализа (обследования) деятельности предприятия (компании, учреждения, офиса), на котором создается или модернизируется АС. При этом нужно получить ответы на вопросы: что не устраивает в существующей технологии? Что можно улучшить? Кому это нужно и, следовательно, каков будет эффект? Перед обследованием фор­мируются и в процессе его проведения уточняются цели обследования - опре­деление возможностей и ресурсов для повышения эффективности функциони­рования предприятия на основе автоматизации процессов управления, проектирования, документооборота и т. п. Содержание обследования - выяв­ление структуры предприятия, выполняемых функций, информационных потоков, имеющихся опыта и средств автоматизации. Обследование проводят систем­ные аналитики (системные интеграторы) совместно с представителями орга­низации-заказчика.

На основе анализа результатов обследования строят модель, отражающую деятельность предприятия на данный момент (до реорганизации). Такую мо­дель называют «As Is» (как есть). Далее разрабатывают исходную концепцию АС. Эта концепция включает в себя предложения по изменению структуры предприятии, взаимодействию подразделений, информационным потокам, что выражается в модели «То Be» (как должно быть).

Результаты анализа конкретизируются в ТЗ на создание АС. В ТЗ указывают потоки входной информации, типы выходных документов и предоставляемых услуг, уровень защиты информации, требования к производительности (про­пускной способности) и т. п. ТЗ направляют заказчику для обсуждения и окон­чательного согласования.

Эскизный проект (техническое предложение) представляют в виде проектной документации, описывающей архитектуру системы, структуру ее подсистем, состав модулей. Здесь же содержатся предложения по выбору базо­вых программно-аппаратных средств, которые должны учитывать прогноз развития предприятия.

После принятия эскизного проекта разрабатывают прототип АС, пред­ставляющий собой набор программ, эмулирующих работу готовой системы. Благодаря прототипированию можно не только разработчикам, но и будущим пользователям АС увидеть контуры и особенности системы и, следовательно, заблаговременно внести коррективы в проект.

При концептуальном проектировании применяют ряд спецификаций, среди которых центральное место занимают модели преобразования, хранения и пере­дачи информации. Модели, полученные в процессе обследования предприятия, являются моделями его функционирования. В процессе разработки АС модели, как правило, претерпевают существенные изменения (переход от «As Is» к «То Be») и в окончательном виде модель «То Be» рассматривают в качестве модели проектируемой АС.

Различают функциональные, информационные, поведенческие и структур­ные модели.

· Функциональная модель системы описывает совокупность вы­полняемых системой функций. Информационная модель отражает структу­ры данных - их состав и взаимосвязи.

· Поведенческая модель описывает информационные процессы (динамику функционирования), в ней фигурируют такие категории, как состояние системы, событие, переход из одного состоя­ния в другое, условия перехода, последовательность событий, осуществляется привязка ко времени.

· Структурная модель характеризует морфологию сис­темы (ее построение) - состав подсистем, их взаимосвязи.

Содержанием последующих этапов нисходящего проектирования (согласно ГОСТ 34.601—90, это стадии разработки технического проекта, рабочей доку­ментации, ввода в действие) являются уточнение перечней приобретаемого оборудования и готовых программных продуктов, построение системной среды, детальное мифологическое проектирование баз данных и их первоначальное наполнение, разработка собственного оригинального ПО, которая, в свою очередь, делится на ряд этапов нисходящего проектирования. Эти работы составляют содержание рабочего проектирования. После этого следуют закупка и инсталляция программно-аппаратных средств, внедрение и опытная эксплуатация системы.