Методы проектирования систем

 

Методы проектирования ИС можно классифицировать по степени использования средств автоматизации, типовых проектных решений, адаптивности к предполагаемым изменениям.

Так, по степени автоматизации методы проектирования разделяются на:

ручное, при котором проектирование компонентов ИС осуществляется без использования специальных инструментальных программных средств, а программирование - на алгоритмических языках;

компьютерное, при котором производится генерация или конфигурирование (настройка) проектных решений на основе использования специальных инструментальных программных средств.

По степени использования типовых проектных решений различают следующие методы проектирования:

оригинальное (индивидуальное), когда проектные решения разрабатываются "с нуля" в соответствии с требованиями к АИС. Характеризуется тем, что все виды проектных работ ориентированы на создание индивидуальных для каждого объекта проектов, которые в максимальной степени отражают все его особенности;

типовое, предполагающее конфигурирование ИС из готовых типовых проектных решений (программных модулей). Выполняется на основе опыта, полученного при разработке индивидуальных проектов. Типовые проекты, как обобщение опыта для некоторых групп организационно-экономических систем или видов работ, в каждом конкретном случае связаны со множеством специфических особенностей и различаются по степени охвата функций управления, выполняемым работам и разрабатываемой проектной документации.

 

По степени адаптивности проектных решений выделяют методы:

реконструкции, когда адаптация проектных решений выполняется путем переработки соответствующих компонентов (перепрограммирования программных модулей);

параметризации, когда проектные решения настраиваются (генерируются) в соответствии с изменяемыми параметрами;

реструктуризации модели, когда изменяется модель проблемной области, на основе которой автоматически заново генерируются проектные решения.

 

Сочетание различных признаков классификации методов обусловливает характер используемых технологий проектирования ИС, среди которых выделяют два основных класса: каноническую и индустриальную технологии. Индустриальная технология проектирования, в свою очередь, разбивается на два подкласса: автоматизированное (использование CASE-технологий) и типовое (параметрически-ориентированное или модельно-ориентированное) проектирование. Использование индустриальных технологий не исключает использования в отдельных случаях канонических.

Для конкретных видов технологий проектирования свойственно применение определенных средств разработки ИС, которые поддерживают выполнение как отдельных проектных работ, этапов, так и их совокупностей. Поэтому перед разработчиками ИС, как правило, стоит задача выбора средств проектирования, которые по своим характеристикам в наибольшей степени соответствуют требованиям конкретного предприятия.

Средства проектирования должны быть:

инвариантны к объекту проектирования (в своем классе);

охватывать в совокупности все этапы жизненного цикла ИС;

технически, программно - информационно совместимыми;

простыми в освоении и применении;

экономически целесообразными.

Средства проектирования ИС можно разделить на два класса: без использования ЭВМ и с использованием ЭВМ.

Средства проектирования без использования ЭВМ применяются на всех стадиях и этапах. Как правило, это средства организационно-методического обеспечения операций и в первую очередь различные стандарты, регламентирующие процесс проектирования систем. Сюда же относятся единая система классификации и кодирования информации, унифицированная система документации, модели описания и анализа потоков информации и т. п. Средства проектирования с использованием ЭВМ могут применяться как на отдельных, так и на всех стадиях и этапах процесса проектирования ИС и соответственно поддерживают разработку элементов, разделов, проекта системы в целом. Все множество средств проектирования с использованием ЭВМ делят на четыре подкласса.

Операционные средства, которые поддерживают проектирование операций обработки информации. К данному подклассу средств относятся алгоритмические языки, библиотеки стандартных. подпрограмм и классов объектов, макрогенераторы, генераторы: программ типовых операций обработки данных и т. п., а также; средства расширения функций операционных систем (утилиты). г В данный класс включаются также такие простейшие инструментальные средства проектирования, как средства для тестирования и отладки программ, поддержки процесса документирования проекта и т. п. Особенность последних программ заключается в том, что с их помощью повышается производительность труда проектировщиков, но не разрабатывается законченное проектное решение. Таким образом, средства данного подкласса поддерживают отдельные операции проектирования ИС и могут применяться независимо друг от друга.

Средства, поддерживающие проектирование отдельных компонентов. К данному подклассу относятся средства общесистемного назначения:

системы управления базами данных (СУБД);

методо-ориентированные пакеты прикладных программ (решение задач дискретного программирования, математической статистики и т. п.);

табличные процессоры;

статистические ППП;

оболочки экспертных систем;

графические редакторы;

текстовые редакторы;

интегрированные ППП (интерактивная среда с встроенными диалоговыми возможностями, позволяющая интегрировать вышеперечисленные программные средства).

Для перечисленных средств характерно их использование для разработки технологических подсистем ИС: ввода информации, организации хранения и доступа к данным, вычислений, анализа и отображения данных, принятия решений.

Средства, поддерживающие проектирование разделов проекта. В этом подклассе выделяют функциональные средства проектирования. Функциональные средства направлены на разработку автоматизированных систем, реализующих функции, комплексы задач и задачи управления. Разнообразие предметных областей порождает многообразие средств данного подкласса, ориентированных на тип организационной системы (промышленная, непромышленная сферы), уровень управления (например, предприятие, цех, отдел, участок, рабочее место), функцию управления (планирование, учет и т. п.). К функциональным средствам проектирования систем обработки информации относятся типовые проектные решения, функциональные пакеты прикладных программ, типовые проекты.

Средства, поддерживающие разработку на стадиях и этапах процесса проектирования. К данному классу относятся средства автоматизации проектирования ИС (CASE-средства). Современные CASE-средства, в свою очередь, классифицируются в основном по двум признакам:

по охватываемым этапам процесса разработки ИС;

по степени интегрированности:

отдельные локальные средства (tools);

набор неинтегрированных средств, охватывающих большинство этапов разработки ИС (toolkit);

полностью интегрированные средства, связанные общей базой проектных данных - репозиторием (workbench).

 

Типовое проектное решение

Типовое проектное решение (ТПР)- это тиражируемое (пригодное к многократному использованию) проектное решение.

Принятая классификация ТПР основана на уровне декомпозиции системы. Выделяются следующие классы ТПР:

• элементные ТПР - типовые решения по задаче или по отдельному виду обеспечения задачи (информационному, программному, техническому, математическому, организационному);
• подсистемные ТПР - в качестве элементов типизации выступают отдельные подсистемы, разработанные с учетом функциональной полноты и минимизации внешних информационных связей;
• объектные ТПР - типовые отраслевые проекты, которые включают полный набор функциональных и обеспечивающих подсистем ИС.

Каждое типовое решение предполагает наличие, кроме собственно функциональных элементов (программных или аппаратных), документации с детальным описанием ТПР и процедур настройки в соответствии с требованиями разрабатываемой системы.

Основные особенности различных классов ТПР приведены в таблице 3.3.

Таблица 3.3. Достоинства и недостатки ТПР
Класс ТПР Реализация ТПР	Достоинства	Недостатки
Элементные ТПР Библиотеки методо-ориентированных программ	обеспечивается применение модульного подхода к проектированию и документированию ИС	большие затраты времени на сопряжение разнородных элементов вследствие информационной, программной и технической несовместимости большие затраты времени на доработкуТПР отдельных элементов
Подсистемные ТПР Пакеты прикладных программ	достигается высокая степень интеграции элементов ИС позволяют осуществлять: модульное проектирование; параметрическую настройку программных компонентов на различные объекты управления обеспечивают: сокращение затрат на проектирование и программирование взаимосвязанных компонентов; хорошее документирование отображаемых процессов обработки информации	адаптивность ТПР недостаточна с позиции непрерывного инжиниринга деловых процессов возникают проблемы в комплексировании разных функциональных подсистем, особенно в случае использования решений нескольких производителей программного обеспечения
Объектные ТПР Отраслевые проекты ИС	комплексирование всех компонентов ИС за счет методологического единства и информационной, программной и технической совместимости открытость архитектуры — позволяет устанавливать ТПР на разных программно-технических платформах масштабируемость — допускает конфигурацию ИС для переменного числа рабочих мест конфигурируемость — позволяет выбирать необходимое подмножество компонентов	проблемы привязки типового проекта к конкретному объекту управления, что вызывает в некоторых случаях даже необходимость изменения организационно-экономической структуры объекта автоматизации

46. Состав и содержание операций типового проектного проектирования.

Проектирование информационных систем

3. Лекция: Организация разработки ИС: Каноническое проектирование ИС. Стадии и этапы процесса канонического проектирования ИС. Цели и задачи предпроектной стадии создания ИС. Модели деятельности организации ("как есть" и "как должно быть"). Состав работ на стадии технического и рабочего проектирования. Состав проектной документации. Типовое проектирование ИС. Понятие типового проекта, предпосылки типизации. Объекты типизации. Методы типового проектирования. Оценка эффективности использования типовых решений. Типовое проектное решение (ТПР). Классы и структура ТПР. Состав и содержание операций типового элементного проектирования ИС. Функциональные пакеты прикладных программ (ППП) как основа ТПР. Адаптация типовой ИС. Методы и средства прототипного проектирования ИС.