Применение эффективных методов и средств проектирования, правильное построение технологии создания ЭИС позволяют существенно снизить затраты и сроки проектирования этих систем.Методом проектирования ЭИСявляется поддерживаемый соответствующими средствами проектирования способ создания системы.Средства проектированияS– типовые проектные решения, пакеты прикладных программ,СУБД или инструментальные средства проектирования, используемые при выполнении преобразователя П.Инструментальные средства проектирования–это 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 систем, а не на получение проектных решений создаваемой системы.Объектные средства проектирования–программно-алгоритмический аппарат,сокращающий трудоемкость проектных работ, но главное–результатом их применения должны являться проектные решения создаваемой системы.
Все методы проектирования на первом уровне можно разделить на три класса. В качестве классификационного признака используется степень автоматизации проектных работ.
Определим следующие классы проектирования:
1. Оригинальное (индивидуальное) проектирование.
2. Типовое проектирование, которое в свою очередь на втором уровне подразделяется на три подкласса в зависимости от декомпозиции системы:
— элементное проектирование –использование типовых проектных решений(декомпозиция ЭИС до уровня задачи);
— подсистемное проектирование– использование пакетов прикладных программ (декомпозиция ЭИС производится до уровня подсистемы);
— объектное проектирование –применение типовых проектов ЭИС (система рассматривается в целом).
3. Автоматизированное проектирование подразделяется на два подкласса:
— модельное проектирование;
— проектирование с помощью СASE технологий.
1. Оригинальное проектированиеявляется традиционным. В свое время разработки осуществлялись только этим методом. Данный метод характеризуется тем, что все виды проектных работ при его использовании ориентированы на создание индивидуальных проектных решений. В состав инструментальных средств могут входить стандартные процедуры, реализующие типовые процессы обработки данных. Основное достоинство этого метода – детализированная проработка задач и отражение всех особенностей соответствующего объекта управления. Этот метод имеет ряд недостатков: сравнительно высокую трудоемкость и большие сроки проектирования.
2. Методы типового проектированияпредполагают разбиение создаваемой системы на множество составляющих компонентов и создание для каждого из них законченного проектного решения. В зависимости от уровня декомпозиции системы на составляющие компоненты различают элементный, подсистемный и объектный (системный) методы проектирования.Элементное проектирование заключается в том, что система осуществляется на уровне задач и отдельных проектных решений по информационному, техническому, программному и математическому видам обеспечения. Для каждого такого элемента создаются типовые проектные решения,т.е. определённая задача или решение по созданию комплекса технических средств.Достоинства: модульный принцип построения, упрощение документации по сравнению с оригинальным проектированием,наличие и возможность использования готовых программных модулей.Недостатки:отсутствие системности в проработке информационного и программного обеспечения комплексов задач. Высокая трудоёмкость создания системы в целом.Под системное проектированиезаключается на уровне подсистем. Используется средствами пакеты прикладных программ.При создании системы конкретного объекта применяются несколько прикладн.программ. Достоинства:уменьшение трудоёмкости, модульное построение средств проектирования, автоматизация подготовки документов проекта, высокая надёжность по сравнению с элементным методом, длинный жизненный цикл проекты.Недостатки:отсутствие информационной связи между под системами и задачами.Объектное проектированиевыступает объект или система в целом,т.е. создаётся типовой проект системы для обобщённого объекта управления.При создании системы для любого объекта используется соответствующий типовой проект.Достоинства:не надо разрабатывать систему, а сделать параметрическую настройку системы на конкретный проект, уменьшение трудоёмкости проектирования, обеспечение защиты системы.Недостатки:большие затраты,требуются специалисты высокой квалификации для работы в этой системы.3. Модельное автоматизированное проектированиележит глобальное описание модели объекта управления, которое поддерживается в актуальном состоянии, начиная от технического проекта и заканчивая функционированием системы.
CASE-технологии– инструментальные средства, в котором широко используются графические методы.Достоинства:ускоряется процесс проектирования, функциональная надёжность системы, автоматизация получения документов проекта, защита информации.Недостатки:затраты на подготовку специалистов для работы в этой системы, высокая стоимость проекта.
2. Стадии и этапы проектирования ЭИС
Основными целями создания любой ЭИС являются совершенствование системы управления на конкретном экономическом объекте, а также удовлетворение информационных потребностей пользователя или заказчика системы.Процесс проектирования длительный, трудоемкий и динамичный процесс, который делится на стадии, а затем на этапы в соответствии ГОСТ:
- предпроектная стадия;стадия технического проектирования;стадия рабочего проектирования:ввод в действие системы;эксплуатация и сопровождение ЭИС.
На предпроектной стадии можно выделить следующие этапы:
- комплексное обследование объекта управления;формирование требований к создаваемой ЭИС;разработка технического задания.
На предпроектной стадии используется методология системного анализа при комплексном обследовании объекта управления с целью выявления необходимости автоматизации работ на данном объекте. При формировании требований к создаваемой системе дается технико-экономическое обоснование целесообразности создания системы,которое может быть отражено в документе«Технико-экономическое обоснование ЭИС». Этот документ является не обязательным на предпроектной стадии.
Итогом предпроектной работы по созданию ЭИС является создание документа«Техническое задание» (ТЗ), в состав которого входят требования к создаваемой системе и ее отдельным компонентам:программному, информационному и техническому, формируется состав функциональной части системы, а также производится выбор методов проектирования.Этот документ является основанием для последующего проектирования ЭИС.
Для сложных систем иногда на этой стадии включают еще один этап –разработку эскизного проекта. На этом этапе происходят разработка предварительных решений и их проработка на логическом уровне.
По результатам обследования разрабатывается отчет об обследовании,который носит произвольный характер.
После окончания обследования проводятся разработка, согласование,утверждение ТЗ, а перед ТЗ – разработка и согласование документа ТЭО(технико-экономическое обоснование).
На стадии технического проектирования, на основании утвержденного ТЗ происходит разработка основных положений создаваемой системы,разрабатывается общая структура системы,определяются проектные решения по всем обеспечивающим частям системы в целом,а также по каждой задаче. На стадии технического проектирования происходит конструирование или создание основных документов (см. структуру проектной документации), в том числе, документа«Постановка и алгоритм решения задачи».Технический проект в обязательном порядке подписывается заказчиком.
На стадии рабочего проектирования происходят разработка, отладка программной системы и конструирование эксплуатационной документации. Основанием для начала рабочего проектирования является утвержденный технический проект. На каждое задание конструируется программа(описание, руководство пользователя).На этой же стадии происходит разработка инструктивных материалов (по сбору,контролю, защите информации и т.д.).Документы рабочего проекта у заказчика не подписываются.
Довольно часто при наличии опыта проектирования вторая и третья стадии объединяются в одну, результатом которой является создание техно-рабочего проекта.
Стадия ввода в действие предусматривает постепенный переход к новой системе – автоматизированной.На этой стадии происходит комплектация программных и технических средств системы, обучение персонала, подготовка и организация БД системы, опытная эксплуатация системы, приемо-сдаточные испытания. Последняя стадия включает в себя следующие этапы: — эксплуатацию проекта;- сопровождение;- модернизацию проекта.
На этапе эксплуатации проекта получают информацию о работе всей системы – сбои, замечания, рекламации и т. д.
На этапе сопровождения проекта выполняются следующие работы: ликвидируются последствия сбоев в работе системы,исправляются ошибки в программах. В процессе модернизации проект может дорабатываться, расширяться по количеству функциональных задач; может быть осуществлен переход на другие (программную и техническую) платформы, в результате чего могут быть получены документы модернизированного, технического и рабочего проектов.
3. Состав и характеристика проектной документации ЭИС
Результатом проектных работ,завершающих каждую стадию проектирования ЭИС, является документация. Ее состав,содержание и структура определяются нормативными документами – ГОСТами,Единой Системной Программной Документацией(ЕСПД), а также рекомендательными отраслевыми методическими материалами.Документация процесса проектирования имеет определенную структуру и представлена на рис. Структура проектной документации ЭИС
На предпроектной стадии ЭИС разрабатываются следующие документы:
- отчет об обследовании объекта управления, который является необязательным и формируется по требованию заказчика в произвольной форме; технико-экономическое обоснование (ТЭО), которое является также необязательным документом, но довольно часто создается для сложных систем; техническое задание (ТЗ), которое является обязательным документом.
К основным компонентам документа ТЭО относятся:
- характеристика исходных данных о предметной области; обоснование цели создания ЭИС; обоснование комплекса автоматизации задач, выбора комплекса технических средств, программного и информационного обеспечений; разработка организационных мероприятий по проектированию системы; предварительный расчет и обоснование экономической эффективности проекта; выводы о возможности дальнейших разработок.
Документация техно-рабочего проекта включается в технический или в рабочий проекты.
Документация технического проекта подлежит обязательному согласованию с заказчиком и в обязательном порядке подписывается у него, она делится на три блока;
1. Общесистемная документация включает: — разработку общесистемных положений;- проектно-сметную документацию;- расчет экономической эффективности;- перечень документов технического проекта.
2. Документация функциональной части содержит:- функциональную структуру ЭИС, т.е. выделение функциональных подсистем, комплексов задач, задач; -документы для каждой функциональной задачи, входящей в подсистемы, в виде«Постановка задачи и алгоритм решения»;далее подробно будут рассмотрены структура этого документа и технологическая сеть проектирования.
3. Документация обеспечивающей части технического проекта включает следующие документы: — описание информационного обеспечения; — описание организационного обеспечения; — описание математического обеспечения; — описание программного обеспечения; — комплекс технических средств; — система классификации и кодирования.
Последний документ является по содержанию частью информационного обеспечения, но по своей значимости в процессе проектирования выносится в отдельный. Описание информационного обеспечения содержит основные решения по организации информационной базы(внемашинной и внутримашинной); в нем приводятся структуры массивов или баз данных, информационные связи между задачами, требования к совместимости с другими системами. Описание организационного обеспечения включает в себя схему и описание организационной структуры объекта в условиях функционирования ЭИС. Описание математического обеспечения содержит описание используемых математических моделей и алгоритмов в подсистемах,комплексах задач. Описание программного обеспечения включает структуру и построение программного обеспечения системы, характеристику операционных систем и систем управления базами данных.
Комплекс технических средств содержит основные проектные решения по комплектации технических средств,их характеристику, требования к установке и эксплуатации. Система классификации и кодирования содержит структуру классификаторов (общероссийских,общеотраслевых), используемых в ЭИС.Документация рабочего проекта не подлежит согласованию с заказчиком,регламентируется ГОСТами и делится на два блока: программная и технологическая.В состав программной документации входят следующие документы: — описание программ;- спецификация программ;- тексты программ; -контрольные примеры; -инструкция для системного программиста;-руководство пользователя. В технологическую документацию входят инструктивные материалы, разрабатываемые на каждую технологическую операцию технологического процесса обработки информации, например:-инструкция по сбору информации;-инструкция по вводу и контролю информации;-инструкция по анализу информации и т.д.
Технологическая документация разрабатывается в соответствии с требованиями ГОСТ «Система технологической документации. Термины и определения основных понятий», и составляет содержание технологического обеспечения ЭИС,которое можно разделить на несколько типов в соответствии с выделением следующих классов задач, решаемых в ЭИС:-системы обработки данных; -системы поддержки принятия решений; -системы автоматизированного проектирования новой продукции и т.д.
К этому блоку документации можно отнести правовые инструкции, определяющие права и обязанности специалистов,работающих в условиях функционирования ЭИС. Документация ввода в действие системы носит организационно-распорядительный характер и содержит планы и графики проведения работ опытной эксплуатации ЭИС. На этапе «Сдача проекта в промышленную эксплуатацию»используют следующую совокупность документов:- договорная документация;-«Приказ на разработку ЭИС»;-ТЭО и ТЗ; -исправленный«Техно-рабочий проект»;- «Приказ о начале промышленного внедрения»; -«Программа проведения испытаний»; -«Требования к научно-техническому уровню проекта системы».
