2.2. Проектирование: стадии и этапы создания аис и аит

В настоящее время очевиден факт, что успешное функционирова­ние человеко-машинных информационных систем и технологий определяет качество проектирования.

Проектированиеимеет целью обеспечить эффективное функ­ционирование АИС и взаимодействие АИТ со специалистами, использующими в сфере деятельности конкретного экономического объекта ПЭВМ и развитые средства коммуникации для выполне­ния своих профессиональных задач и принятия управленческих решений. Именно качественное проектирование обеспечивает создание такой системы, которая способна функционировать при постоянном совершенствовании ее технических, программных. информационных составляющих, т. е, ее технологической основы. и расширять спектр реализуемых управленческих функций и объ­ектов взаимодействия.

В процессе проектирования совершенствуются как организация основной деятельности экономического объекта (производствен­ной, хозяйственной), так и организация управленческих процедур.

Массовое проектирование АИС потребовало разработки еди­ных теоретических положений, методических подходов к их созда­нию и функционированию, без чего невозможно взаимодействие различных экономических объектов, их нормальное функциониро­вание в сложном многоуровневом народнохозяйственном ком­плексе.

Первоначально сформулированные академиком В.М. Глушковым научно-методические положения и практические рекоменда­ции по проектированию автоматизированных систем в настоящее время сложились как основополагающие принципысоздания АИС:

системности, развития, совместимости, стандартизации и унифи­кации, эффективности.

-Принципы системностиявляется важнейшим при создании, функционировании и развитии АИС. Он позволяет подойтикис­следуемому объекту как единому целому; выявить на этой основе многообразные типы связей между структурными элементами, обеспечивающими целостность системы; установить направления производственно-хозяйственной деятельности системы и реали­зуемые ею конкретные функции. Системный подход предполагает проведение двухаспектного анализа, получившего название макро-и микроподходов.

При макроанализе система или ее элемент рассматриваются как часть системы более высокого порядка. Особое внимание уде­ляется информационным связям: устанавливается их число, выде­ляются и анализируются те связи, которые обусловлены целью изучения системы, а затем выбираются наиболее предпочтитель­ные, реализующие заданную целевую функцию. При микроанализе изучается структура объекта, анализируются ее составляющие элементы с точки зрения их функциональных характеристик, прояв­ляющихся через связи с другими элементами и внешней средой. В процессе проектирования АИС системный подход позволяет ис­пользовать математическое описание функционирования, исследо­вание различных свойств отдельных элементов и системы в целом. моделировать изучаемые процессы для анализа работы вновь со­здаваемых систем.

Для АИС управления характерна многоуровневая иерархия с вертикально соподчиненными элементами (подсистемами). Преимущества иерархических структур способствовали их ши­рокому распространению в системах управления. Так, иерархи­ческая структура создаст относительную свободу действий над отдельными элементами для каждого уровня системы и воз­можность различных сочетаний локальных критериев опти­мальности с глобальным критерием оптимальности функциони­рования системы в целом, обеспечивает относительную гиб­кость системы управления и возможность приспосабливаться к изменяющимся условиям, повышает надежность за счет воз­можности введения элементной избыточности, упорядочения направлений потоков информации.

Практическое значение системного подхода и моделирования состоит в том, что они позволяют в доступной для анализа форме не только отразить все существенное, интересующее создателя сис­темы, но и использовать ЭВМ для исследования поведения систе­мы в конкретных, заданных экспериментатором условиях. Поэтому в основе создания АИС в настоящее время лежит метод моделиро­вания на базе системного подхода, позволяющий находить опти­мальный вариант структуры системы и тем самым обеспечивать наибольшую эффективность ее функционирования.

•Принцип развитиязаключается в том, что АИС создается с учетом возможности постоянного пополнения и обновления функ­ций системы и видов ее обеспечении. Предусматривается, что ав­томатизированная система должна наращивать свои вычислитель­ные мощности, оснащаться новыми техническими и программны­ми средствами, быть способной постоянно расширять и обновлять круг задач и информационный фонд, создаваемый в виде системы баз данных.

•Принцип совместимостизаключается в обеспечении способно­сти взаимодействия АИС различных видов, уровней в процессе их совместного функционирования. Реализация принципа совмести­мости позволяет обеспечить нормальное функционирование эко­номических объектов, повысить эффективность управления народ­ным хозяйством и его звеньями.

•Принцип стандартизации и унификациизаключается в необхо­димости применения типовых, унифицированных и стандартизи­рованных элементов функционирования АИС. Внедрение в прак­тику создания и развития АИС этого принципа позволяет сокра­тить временные, трудовые и стоимостные затраты на создание АИС при максимально возможном использовании накопленного опыта в формировании проектных решений и внедрении автома­тизации проектировочных работ.

•Принцип эффективностизаключается в достижении рацио­нального соотношения между затратами на создание АИС и целе­вым эффектом, получаемым при ее функционировании.

Как правило, кроме основополагающих принципов для эффек­тивного осуществления управления выделяют также ряд частных принципов, детализирующих общие. Соблюдение каждого из част­ных принципов позволяет получить определенный экономический эффект. Один из них — принцип декомпозиции —используется при изучении особенностей, свойств элементов и системы в целом. Он основан на разделении системы на части, выделении отдельных комплексов работ, создает условия для более эффективного ее ана­лиза и проектирования.

•Принцип первого руководителяпредполагает закрепление ответ­ственности при создании системы за заказчиком - руководителем предприятия, организации, отрасли, т.е. будущим пользователем, который отвечает за ввод в действие и функционирование АИС.

•Принцип новых задач —поиск постоянного расширения воз­можностей системы, совершенствование процесса управления, по­лучение дополнительных результатных показателей с целью опти­мизировать управленческие решения. Это может сопровождаться постановкой и реализацией при использовании ЭВМ и других тех­нических средств новых задач управления.

•Принцип автоматизации информационных потоков и документо­оборота предусматривает комплексное использование технических средств на всех стадиях прохождения информации от момента ее регистрации до получения результатных показателей и формирова­ния управленческих решений.

•Принцип автоматизации проектированияимеет целью повысить эффективность самого процесса проектирования и создания АИС на всех уровнях народного хозяйства, обеспечивая при этом со­кращение временных, трудовых и стоимостных затрат за счет вне­дрения индустриальных методов. Современный уровень разработки и внедрения систем позволяет широко использовать типизацию проектных решений, унификацию методов и средств при подго­товке проектных материалов, стандартизацию подходов при проек­тировании отдельных элементов систем и подсистем, методы авто­матизации ведения проектных работ с использованием персональ­ных ЭВМ и организованных на их базе автоматизированных рабо­чих мест проектировщика.

Проблемы проектирования автоматизированных информаци­онных систем в экономике связаны, с одной стороны, с общими теоретическими основами развития экономики и конкретного эко­номического объекта (предприятия, фирмы, организации, органа регионального управления, банка, налоговой службы и т.п.), а с другой — со спецификой технологии компьютерной обработки данных. Поэтому рассмотренные базовые принципы дополняются не менее важными организационно-технологическими,без которых невозможна разработка новых информационных технологий. Рас­кроем наиболее применяемые организационно-технологические принципы создания АИТ.

•Принцип абстрагированиязаключается в выделении существенных (с конкретной позиции рассмотрения) аспектов системы и от­влечении от несущественных с целью представления проблемы в более простом общем виде, удобном для анализа и проектирова­ния.

•Принцип формализации заключается в необходимости строгого методического подхода к решению проблемы, использованию формализованных методов описания и моделирования изучаемых и проектируемых процессов, включая бизнес-процессы, функцио­нирования системы.

•Принцип концептуальной общностизаключается в неукоснитель­ном следовании единой методологии на всех этапах проектирова­ния автоматизированной системы и всех ее составляющих.

•Принцип непротиворечивости и полнотызаключается в наличии всех необходимых элементов во вновь создаваемой системе и со­гласованном их взаимодействии.

•Принцип независимости данныхпредполагает, что модели дан­ных должны быть проанализированы и спроектированы независи­мо от процессов их обработки, а также от их физической структу­ры и распределения в технической среде.

•Принцип структурирования данныхпредусматривает необходи­мость структурирования и иерархической организации элементов информационной базы системы.

•Принцип доступа конечного пользователязаключается в том, что пользователь должен иметь средства доступа к базе данных, кото­рые он может использовать непосредственно (без программирова­ния).

Соблюдение приведенных принципов необходимо при выпол­нении работ на всех стадиях создания и функционирования АИС и АИТ, т.е. в течение всего их жизненного цикла.

Жизненный цикл (ЖЦ) - период создания и использования АИС (АИТ), охватывающий ее различные состояния, начиная с момента возникновения необходимости в данной автоматизиро­ванной системе и заканчивая моментом ее потного выхода из употребления у пользователей.

Жизненный цикл АИС и АИТ позволяет выделить четыре основные стадии: предпроектную, проектную, внедрение и функционирование. От качества проектировочных работ зави­сит эффективность функционирования системы. Поэтому каж­дая стадия проектирования разделяется на ряд этапов и преду­сматривает составление документации, отражающей результаты работы.

Основными работами, выполняемыми на стадиях и этапах про­ектирования, можно считать:

I стадия - предпроектное обследование:

1-й этап — сбор материалов для проектирования — формирование требований, изучение объекта проектирования, раз­работка и выбор варианта концепции системы;

2-й этап — анализ материалов и формирование документации — создание и утверждение технико-экономического обоснования и технического задания на проектирование системы на основе ана­лиза материалов обследования, собранных на первом этапе.

П стадия — проектирование:

1-й этап — технические проектирование,где ведется поиск наи­более рациональных проектных решений по всем аспектам разра-

ботки, создаются и описываются все компоненты системы, а ре­зультаты работы отражаются в техническом проекте;

2-й этап — рабочее проектирование,в процессе которого осуще­ствляется разработка и доводка программ, корректировка структур баз данных, создание документации на поставку, установку техни­ческих средств и инструкций по их эксплуатации, подготовка для каждого пользователя системы обширного инструкционного мате­рила, оформленного в виде должностных инструкций исполните­лям-специалистам, реализующим свои профессиональные функции с использованием технических средств управления. Технический и рабочий проекты могут объединяться в единый документ — технорабочий проект.

IIIстадия — ввод системыв действие:

1-й этап — подготовка к внедрению — установка и ввод в экс­плуатацию технических средств, загрузка баз данных и опытная эксплуатация программ, обучение персонала;

2-й этап — проведение опытных испытанийвсех компонентов системы перед передачей в промышленную эксплуатацию, обуче­ние персонала;

3-й этап (завершающая стадия создания АИС и АИТ) —сдача в промышленную эксплуатацию;оформляется актами приема-сдачи работ.

IVстадия — промышленная эксплуатация —кроме повседнев­ного функционирования включает сопровождение программных средств и всего проекта, оперативное обслуживание и администри­рование баз данных.

Жизненный цикл (ЖЦ) образуется в соответствии с прин­ципом нисходящего проектирования и, как правило, носит ите­рационный характер: реализованные этапы, начиная с самых ранних, циклически повторяются в соответствии с изменениями требований и внешних условий, введением ограничений и т.п. На каждом этапе ЖЦ формируется определенный набор доку­ментов и технических решений, при этом для каждого этапа ис­ходными являются документы и решения, полученные на пре­дыдущем этапе. Этап завершается проверкой предложенных решений и документов на их соответствие сформулированным требованиям и начальным условиям.

Существующие варианты ЖЦ определяют, порядок исполнения этапов в ходе разработки АИС и технологий, а также критерии перехода от этапа к этапу. Наибольшее распространение получили три следующие модели ЖЦ:

1. Каскадная модель предполагает переход на следующий этап после полного окончания работ по предыдущему этапу.

2. Поэтапная модель с промежуточным контролем — итераци­онная модель разработки АИС и АИТ с циклами обратной связи между этапами. Преимущество такой модели заключается в том, что межэтапные корректировки обеспечивают меньшую трудоем­кость разработки по сравнению с каскадной моделью; однако вре­мя жизни каждого из этапов растягивается на весь период разра­ботки.

3. Спиральная модель делает упор на начальные этапы ЖЦ:

анализ требований, проектирование спецификаций, предваритель­ное и детальное проектирование. На этих этапах проверяется и обосновывается реализуемость технических решений путем созда­ния прототипов. Каждый виток спирали соответствует поэтапной модели создания фрагмента или версии АИС и АИТ. На нем уточ­няются цели и характеристики проекта, определяется его качество, планируются работы следующего витка спирали. Таким образом углубляются и последовательно конкретизируются детали проекта и в результате выбирается обоснованный вариант, который дово­дится до реализации.

Наиболее перспективна спиральная модель ЖЦ. Специалиста­ми фирм, занимающихся проектированием и созданием про­граммных продуктов, отмечаются следующие преимущества спи­ральной модели:

• накопление и повторное использование проектных решений, средств проектирования, моделей и прототипов АИС и АИТ;

• ориентация на развитие и модификацию системы и технологии в процессе их проектирования;

• анализ риска и издержек в процессе проектирования систем и

технологий.

Главная особенность разработки АИС и АИТ состоит в кон­центрации сложности на стадиях предпроектного обследования и проектирования и относительно невысокой сложности и трудоем­кости последующих этапов. Более того, нерешенные вопросы и ошибки, допущенные на этапах анализа и проектирования, порож­дают на этапах внедрения и эксплуатации трудные, часто неразре­шимые проблемы и в конечном счете приводят к отказу от исполь­зования материалов проекта.