Методы и средства проектирования АИС

Под проектированием следует понимать процесс создания прообраза предполагаемого или возможного объекта.

Современная технология создания АИС представляет собой совокупность эффективных средств и методов проектирования, позволяющих упростить данный процесс, уменьшить стоимостные затраты, сократить календарные сроки проектирования системы и повысить качество разработки за счет широкого выбора проверенных передовых проектных решений.

К основным средствам проектирования можно отнести:

-типовые проектные решения (ТПР) и пакеты прикладных программ (ППП). ТПР - совокупность алгоритмических и программных элементов, обеспечивающих реализацию задач на ЭВМ с помощью соответствующих технических средств;

-системы автоматизированного проектирования (САПР), предполагающие использование ЭВМ на всех этапах создания АИС.

Общие требования, предъявляемые к средствам проектирования:

-полный охват всего процесса создания АИС;

-совместимость, т.е. согласованность как в процессе создания системы, так и в процессе ее функционирования;

-универсальность, т.е. возможность применения одних и тех же средств для различных объектов;

- доступность в освоении и несложность (простота) в реализации;

-возможность организации процесса проектирования в режиме интерактивного взаимодействия разработчика системы, проектировщика и ЭВМ;

- адаптируемость и экономическая эффективность.

Среди методов проектирования выделяют:

-оригинальное проектирование;

-типовое проектирование и его виды: элементное, подсистемное, модульное, групповое;

-автоматизированное проектирование.

Метод оригинального проектирования является традиционным и ориентирован на одно конкретное предприятие. Характерной чертой данного метода является разработка оригинальных методик обследования объекта и создание необходимой документации в виде индивидуального проекта. К достоинству этого метода можно отнести отражение специфических особенностей объекта автоматизации в проекте АИС. К недостаткам относят сравнительно высокую трудоемкость и большие сроки разработки, низкий показатель функциональной надежности и адаптируемости к изменяющимся условиям. Проекты, созданные оригинальным методом, поддаются модернизации, однако в чистом виде этот метод используется редко. Сегодня при его реализации используются различные средства проектирования и лишь для отдельных частей проекта требуются оригинальные проектные решения. Это несколько сглаживает его недостатки. Однако этот метод остается актуальным при автоматизации сложных, неординарных объектов.

В современных условиях АИС, как правило, не создаются с нуля. В настоящее время в экономике практически на всех уровнях управления и на всех экономических объектах функционируют системы автоматизированной обработки информации. Возросшая потребность в своевременной, качественной и оперативной информации вызывают необходимость создания АИС на новой технической и технологической базе.

Поиск рациональных путей проектирования идет по следующим направлениям:

1. разработка типовых проектных решений, реализованных в пакетах прикладных программ (ППП) для решения экономических задач с последующей привязкой ППП к конкретным условиям внедрения и функционирования;

2. разработка автоматизированных систем проектирования.

Первый из путей - возможность использования типовых проектных решений,включенных в пакеты прикладных программ.

Типовое проектирование - индустриальный метод создания АИС, использующий ТПР и ППП. Этот метод характеризуется наличием проверенных, типовых организационно-экономических, технических, информационных, математических и программных средств автоматизации управления. Применение данного метода позволяет снизить трудоемкость, снизить стоимость и сократить сроки проектирования, повысить качество проектирования. Процесс типового проектирования заключается в выборе и привязке обеспечивающих подсистем в соответствии с требованиями конкретной АИС. Типовая часть АИС представляет собой комплекс информационного, программного и технического обеспечения. Типовой характер информационного обеспечения достигается путем строгого соблюдения единства структуры информационной базы, состава массивов, форм входных и выходных документов. Типовой характер программного обеспечения достигается использованием ППП, и типовой характер технического обеспечения достигается применением ЭВМ одного или совместных типов.

1. Разновидностью метода типового проектирования является метод элементного проектирования, основу которого составляют ТПР. При разработке проекта используется уже готовое решение с небольшими модификациями, а не разрабатывается новое.

2. При использовании модульного метода ТПР создаются по модульному принципу, когда каждое проектное решение расчленяется на отдельные составные части- модули, которые реализуют определенную часть ТПР. Это позволяет создать проект новой автоматизированной системы путем сочетания отдельных типовых модулей.

3. При использовании подсистемного метода проектирования для каждой подсистемы создаются проекты решений и пакеты прикладных программ – общесистемные и функциональные. Выделение подсистем зависит от объекта хозяйственно-производственного процесса. Для каждой из подсистем разрабатывается свое автоматизированное проектное решение и ППП, которые могут быть общесистемными или функциональными. К общесистемным относятся ППП управления данными, ППП типовых процедур обработки данных, методовматематической статистики и дискретного программирования и др. К функциональным ППП относятся пакеты, ориентированные на промышленные предприятия с дискретным или непрерывным характером производства, на непромышленную сферу, отраслевое управление.

Важное требование, предъявляемое к ППП, - совместимость, т.к. при проектировании АИС целесообразно использовать сразу несколько пакетов. Проектирование систем с применением ППП фактически сводится к привязке выбранных по определенным параметрам пакетов к конкретным условиям объекта автоматизации. Положительными качествами такого подхода к проектированию можно назвать: менее трудоемкий процесс, сокращение времени проектирования по сравнению с оригинальным проектированием, реализация прогрессивных методов обработки данных, упрощение документирования проекта (т.к. используется документация пакетов), повышение надежности проектируемых АИС.

4. Кроме того, выделяют метод группового проектирования. Его суть заключается в предварительном подборе группы объектов, однотипных по характеристикам. Среди них выбирается базовый объект, для которого и разрабатывается проект, причем могут использоваться различные методы и способы проектирования. Главным при этом является обеспечение высокой адаптивности проекта. Основная сфера применения этого метода - непромышленные объекты (например, склады).

Наиболее эффективно автоматизации поддаются следующие виды деятельности:

1. бухгалтерский учет, включая управленческий и финансовый. Наибольшее число ППП создано для бухгалтерского учета. Среди них «1C: бухгалтерия», «Турбо-Бухгалтер», «Инфо-Бухгалтер», «Парус», «ABACUS», «Бэмби+» и др.;

2. справочное и информационное обслуживание экономической деятельности. Представлено следующими ППП: «ГАРАНТ» (налоги, бухучет, аудит, предпринимательство, банковское дело, валютное регулирование, таможенный контроль); «КОНСУЛБТАНТ+» (налоги, бухучет, аудит, предпринимательство, банковское дело, валютное регулирование, таможенный контроль).

3. экономическая и финансовая деятельность. Представлена следующими ППП:

a) «Экономический анализ и прогноз деятельности фирмы, организации» (фирма «ИНЕК»), реализующий функции: экономический анализ деятельности фирмы, предприятия; составление бизнес-планов; технико-экономическое обоснование возврата кредитов; анализ и отбор вариантов деятельности; прогноз баланса, потоков денежных средств и готовой продукции.

b) Многопользовательский сетевой комплекс полной автоматизации корпорации «Галактика» (АО «Новый атлант»), который включает планирование, оперативное управление, учет и контроль, анализ, кроме того, позволяет в рамках СППР обеспечивать решение задач бизнес-планирования с использованием ППП Project-Expert.

4. организация труда руководителя;

5. автоматизация документооборота;

6. обучение.

В последнее время предприятия и фирмы предпочитают покупать готовые пакеты и технологии, а если необходимо, добавлять к ним свое программное обеспечение, так как разработка собственных АИС связана с высокими затратами и риском. Как правило, разрабатывается и предлагается базовая система, которая адаптируется в соответствии с пожеланиями индивидуальных клиентов. При этом пользователям предоставляются консультации, помогающие минимизировать сроки внедрения систем и технологий, наиболее аффективно их использовать, повысить квалификацию персонала.

Автоматизированные системы проектирования — второй, быстро развивающийся путь ведения проектировочных работ.

Среди автоматизированных методов проектирования особое место занимают методы модельного проектирования. Создание и использование САПР обеспечивает достаточно высокий уровень функциональной надежности, комплексный охват всех технологических процессов, снижение трудоемкости проектных работ с максимальным учетом интересов объекта автоматизации. Однако этот метод достаточно дорог и требует высококвалифицированных разработчиков. Ключевое требование, предъявляемое к САПР, - возможность построения и поддержания в системе проектирования в адекватном состоянии некоторой глобальной экономической информационной модели объекта автоматизации. Модель – это отображение информационных компонентов объекта автоматизации и отношений между ними, заданное в явном виде. Основная цель построения модели - создание соответствующего этой модели проекта АИС, учитывающего и активно использующего все характеристики объекта. Такая модель должна содержать в формализованном виде описание совокупностей информационных компонентов и отношения между ними, включая информационные связи и алгоритмическое взаимодействие. С помощью модельного метода проектирования применяется системный подход, обусловливающий использование ЭВМ не только на всех стадиях создания системы, но и в процессе анализа результатов ее промышленной эксплуатации. Развитие и применение САПР предопределило переход к созданию индивидуальных проектов, но на значительно более высоком уровне, по сравнению с оригинальным методом проектирования.

В области автоматизации проектирования ИС и ИТ за последнее десятилетие сформировалось новое направление — CASE технология автоматизированной разработки ПО (CASE - Computer-Aided Software/System Engineering). Возрастающая сложность информационных систем, повышающиеся к ним требования привели к необходимости индустриализации технологий их создания.

CASE-технология представляет собой совокупность методов анализа, проектирования, разработки и сопровождения ИС, поддержанную комплексом взаимосвязанных средств автоматизации. CASE — это инструментарий для системных аналитиков, разработчиков и программистов, позволяющий автоматизировать процесс проектирования и разработки ИС. CASE-системы используются как мощный инструмент решения исследовательских и проектных задач, таких, как структурный анализ предметной области, реализация проектов средствами языков программирования последнего поколения, выпуск проектной документации, тестирование реализации проектов, планирование и контроль разработок, моделирование деловых приложений с целью решения задач оперативного и стратегического планирования и управления ресурсами и т.п.

Основная цель CASE состоит в максимальной автоматизации процессов разработки и функционирования систем.

При использовании CASE-технологий изменяется технология ведения работ на всех этапах жизненного цикла автоматизированных систем. В CASE-системах проектирование, основано на наглядных визуальных методах разработки, при этом для описания модели проектируемой ИС используются графы, диаграммы, таблицы, схемы и текстовые пояснения к ним. Такие методологии обеспечивают строгое и наглядное описание проектируемой системы, которое начинается с ее общего обзора и затем детализируется, приобретая иерархическую структуру со все большим числом уровней.

Автоматизация программирования основана на автоматической генерация программных кодов, которые содержат описания данных, основную логику их обработки, схемы баз данных, файлы описания интерфейсов и др. В дальнейшем коды уточняются и дорабатываются, однако в ряде случаев автоматизация достигает 90%. Кроме того, CASE-технология генерирует необходимую документацию по проекту, готовую к использованию.

При использовании CASE-технологии обеспечивается поддержка единой базы проекта, т.е. вся информация о разрабатываемой АИС автоматически помещается в единую базу данных проекта. Этим поддерживается согласованность, непротиворечивость, полнота и минимальная избыточность проектных данных.

CASE-технология обеспечивает командную работу групп разработчиков, т.к. разным группам специалистов предоставляется адекватный инструментарий, а также возможность согласованного и корректного внесения изменений в проект различными специалистами в реальном времени.

CASE-технологии успешно применяются для построения практически всех типов АИС. CASE также применяется для создания моделей систем, помогающих коммерческим структурам решать задачи стратегического планирования, управления финансами, определения политики фирм, обучения персонала и др.

CASE обладают следующими основными достоинствами:

- улучшают качество создаваемых ИС (ИТ) за счет средств автоматического контроля (прежде всего, контроля проекта);

- позволяют за короткое время создавать прототип будущей ИС (ИТ), что позволяет быстро, на ранних этапах оценить ожидаемый результат;

- ускоряют процесс проектирования и разработки системы;

- освобождают разработчика от рутинной работы, позволяя ему целиком сосредоточиться на творческой части проектирования;

- поддерживают развитие и сопровождение уже функционирующей ИС.

К настоящему моменту образовалась мощная CASE-индустрия, объединившая сотни фирм и компаний различной ориентации. Среди них выделяются:

- компании-разработчики средств анализа и проектирования ИС и ИТ

- фирмы-разработчики специальных средств с ориентацией на узкие предметные области или на отдельные этапы жизненного цикла ИС;

- обучающие фирмы, которые организуют семинары и курсы подготовки специалистов;

- консалтинговые фирмы, оказывающие практическую помощь при использовании CASE-пакетов для разработки конкретных ИС;

- фирмы, специализирующиеся на выпуске периодических журналов и бюллетеней по CASE-технологиям.