2015-04-30
2514
Многообразие средств и методов проектирования, отраслевые различия объектов управления, различия в структуре, квалификационном составе и уровне профессиональной подготовки проектных коллективов, ориентация на различные комплексы технических средств обусловливают многообразие и сложность реальных технологических процессов разработки ИС. В связи с этим возникает необходимость формализованного отображения процессов проектирования с целью их оптимального планирования и эффективного управления. В основе метода формализованного отображения процессов проектирования лежит понятие технологической операции проектирования как базовой конструкции процесса разработки ИС.
Технологической операцией проектирования информационных систем называется совокупность проектных действий выполняемых на одном рабочем месте с использованием одного вида средств проектирования, в котором определены вход (V), выход (W), преобразователь (П - проектная операция), ресурсы (R) и средства проектирования (S).
Технологическая операция (ТО) описывается векторным кортежем:
TO = (V,П,W,R,S)
где:V – вектор входа по отношению к данной ТО, состоящей из множества компонентов входа (Vi), i = 1,n;
П – преобразователь ТО, функция проектирования формирующая проектное решение;
W – вектор выхода по отношению к ТО (Wj) j = 1,m; состоящий из проектных решений;
R – ресурсы (материальные, трудовые, финансовые), необходимые для выполнения ТО;
S – cредства проектирования, используемые при выполнении ТО.
В качестве компонентов входа и выхода технологической операции проектирования могут выступать множества документов D, универсальных множеств (универсумов) U, параметров Р и алгоритмов G. Графическая интерпретация технологической операции приведена на рис. 10. Ниже даются определения структурных компонентов ТО.
Рис.10. Графическое отображение технологической операции проектирования
Документ (D) —это описатель некоторых фактов, условий, требований, количественных или качественных параметров. По функциональному назначению документы ТО можно разделить на конечные, в полном объеме входящие в проект разрабатываемой ИС, и промежуточные, используемые в качестве входных компонентов для других ТО. Обычно для конечных документов имеются стандарты, которые определяют требования к их структуре и содержанию. Для промежуточных документов такие стандарты, как правило, отсутствуют. Некоторые документы могут одновременно принадлежать и к промежуточному, и к конечному типам.
Параметр (Р) — это качественная или количественная характеристика, условие или некоторое ограничение на проектируемую систему, заданные в явном виде, например: объем финансирования, выделяемый на разработку системы; календарные сроки проектирования; площадь, отводимая под рабочее место; число работающих на объекте управления и т. п. Из определения следует, что параметры могут рассматриваться как подкласс документов, отражающий одно из свойств рассматриваемого объекта или его элемента. Однако для лучшей формализации процесса проектирования их удобнее выделять в самостоятельный класс, например количественный параметр «продолжительность процесса проектирования» Pi = 0,5 года, качественный параметр «система бухгалтерскогоучета на предприятии» Рз — журнально-ордерная.
Универсум (U ) — это полный перечень возможных значении некоторого компонента ТО или полный объем знании о нем. Универсум характеризуется многообразием элементов, которые на определенный момент времени отражают состояние некоторого компонента проектирования или задают перечень его возможных состояний. Можно выделить два типа универсумов: проектные и инструментальные.
Проектные универсумы содержат готовые проектные решения, которые могут быть включены в ИС без изменения или адаптированы к специфике создаваемой системы. Примерами проектных универсумов могут служить различные классификаторы: материалов и комплектующих изделий; работ и услуг; управленческой документации и т. д. Таким образом, в проектном универсуме собраны компоненты, ориентированные на использование в функционирующей ИС, т. е. те ранее разработанные компоненты, которые могут быть применены в разрабатываемой системе.
Инструментальные универсумы включают компоненты одного функционального назначения, используемые в процессе проектирования. Например, перечень систем управления базами данных (СУБД), применение которых допустимо в рамках определенной технологии проектирования, может быть представлен в виде универсума. Элементами такого универсума будут выступать описания соответствующих СУБД.
Алгоритм (G) — это некоторое проектное решение по реализации заданной функции управления объектом или по обработке данных, записанное в виде функциональных спецификаций, программных спецификаций, схемы алгоритма, алгоритма на одном из алгоритмических языков или в виде машинного алгоритма. В процессе создания ИС программы как объекты разработки могут иметь различные состояния и, следовательно, различные формы документального отображения этих состояний (функциональные спецификации, программные спецификации, схемы алгоритмов, алгоритмы, записанные на одном из алгоритмических языков на специальных бланках, и др.). Документально зафиксированные состояния программ призваны обеспечить взаимосвязь между различными ТО проектирования при создании программного обеспечения ИС.
Преобразователь (П) - это некоторая операция преобразования входа технологической операции в ее выход. В общем случае по степени автоматизации можно выделить три типа преобразователей: ручные, механизированные, автоматизированные и автоматические.
К ручным преобразователям относятся, как правило, операции проведения проектных работ. Так, на рис.11 приведен пример технологической операции с ручным преобразователем по созданию технического задания (ТЗ), которое включает требования к функциональной части, общесистемные решения, экономическую эффективность, сроки завершения проекта и т. д. Входом этой технологической операции являются:
· отчёт о предпроектном обследовании (ОПО);
· координационный план совершенствования системы управления (КП);
· требования заказчика (ТР).
Примером автоматизированного преобразователя может служить сценарий интерактивной отладки программ с помощью инструментальных средств. Примером машинного преобразователя является транслятор с алгоритмического языка (рис. 11).
Рис.11. Пример преобразователя технологической операции
Условные обозначения:
ОПО – отчёт о предпроектном обследовании;
КП – координационный план совершенствования системы управления;
ТР – требования заказчика;
ТЗ – техническое задание на разработку.
Ресурсы (R) - это нормированные значения трудовых, материальных и технических (машинных) ресурсов, необходимых для выполнения преобразователя П с помощью средств проектирования S. Причем при реализации конкретной ТО могут потребоваться специалисты разной квалификации, поэтому трудоемкость может быть представлена в разрезе квалификации этих специалистов — аналитиков, постановщиков задач, программистов, специалистов по выбору комплекса технических средств и информационному обеспечению и т. д. Для каждого из специалистов должна быть указана трудоемкость выполняемых ими работ. На все требующиеся материальные ресурсы (бумага, магнитные ленты, диски) или технические ресурсы (машинное время на выполнение соответствующей технологической операции) существенное влияние оказывают те средства проектирования, которые при этом используются.
Рис.12. Пример машинного преобразователя ТО
Условные обозначения:
G1 – исходный текст программы;
G2 объектный код программы;
К- компилятор, являющийся средством реализации преобразователя.
Инструментальными средствами проектирования будем называть такие средства, которые используются в процессе проектирования для повышения производительности труда проектировщиков на том или ином этапе создания проекта. Такие средства ориентированы непосредственно на процесс проектирования, а не на получение проектных решений создаваемой ИС.
Технологическая операция проектирования может быть интерпретирована (рис. 13) как триада:
ТО = (V,П,W),
при этом предполагается, что преобразователь П включает в себя характеристики ресурсов и средств проектирования. Такая интерпретация технологической операции полезна при изучении технологии проектирования ИС на макроуровне, когда невозможно точно указать инструментальные средства проектирования.
Рис.13. Отображение интегрированной технологической операции проектирования
Преобразователь, как это было определено выше, представляет собой перечень действий, которые необходимо осуществить для реализации некоторой проектной процедуры или технологической операции проектирования c целью формирования промежуточного или окончательного проектного решения.
