2 Постановка задачи
Стадия постановки задачи включает: проведение системно-аналитического обследования и выработка концепции системы, разработка технического задания на проект.
Системно-аналитическое обследование
Цель обследования – получение моделей данных и описание процедур принятия проектных и управленческих решений. Эта стадия носит неформальный характер, широко привлекаются эксперты.
Основные задачи предпроектного обследования информатизируемых процессов:
- анализ существующей системы обработки информации – ответ на вопрос "что информатизировать?" (описание участников проекта и распределение задач между ними, определение потоков данных, оценка объемов информации), описание программно-технических средств (аппаратная платформа, операционная система, средства разработки), перспективы развития и предложения по доработке и замене;
- выявление потребностей, которые должны удовлетворяться системой: описание маршрутов движения информации, описание аналитических задач для принятия решений, описание информационного обеспечения (состав, содержание и форматы данных);
- построение функциональной и информационной модели – представление в виде схем существующей системы обработки и передачи информации с подробным описанием содержания ее составных частей;
- определение представляемых данных: классификация пользователей системы (по функциям, по доступу к данным), описание типов представлений данных (таблицы, графики и др.), описание пользовательских интерфейсов, описание процедур обработки данных;
- разработка рекомендаций по организации процесса информатизации в условиях перехода к работе с информационной системой.
Выбор состава информатизируемых процессов и соизмерение получаемого эффекта с затратами на его достижение осуществляется на основании анализа экономической целесообразности информатизации процесса (эффективности) и степени подготовленности предприятия.
В результате предпроектного обследования формируется список функциональных задач, подлежащих информатизации, выделяются основные задачи, наиболее полно удовлетворяющие целям информатизации и определяющие эффективность информатизируемой системы.
Разработка концепции системы
Концепция разрабатывается на основе предпроектного обследования процесса информатизации. Основная задача при этом – выявить существенные, доминирующие процессы, определяющие эффективность функционирования информатизируемой системы, и на них ориентироваться при формировании концепции информационной системы, обеспечивающей процесс информатизации.
Формирование концепции осуществляется на основании системного подхода (в единстве выступают анализ и синтез, целостность рассмотрения системы):
- система разрабатывается на основе целостной картины информации с учетом развития той предметной области, которую она описывает;
- части и целое выступают в единстве и взаимоопределяются (часть нельзя рассматривать в отрыве от целого, целое нельзя понять, не поняв сути частей – это и есть требование параллельного ведения работ) - отдельные подсистемы могут создаваться независимо, но на основании целостной концепции системы.
Разрабатываются альтернативные варианты основных подходов к созданию информационной системы, планы реализации, оценка необходимых ресурсов на реализацию каждого варианта, оценка преимуществ и недостатков каждого варианта. Критерии сравнения вариантов определяются исходя из общей цели разработки информационной системы (повышение эффективности функционирования информатизируемого предприятия).
Разработка концепции системы также является процессом, и логическая схема этого процесса исходя из целей и задач системы в целом и всего процесса ее проектирования.
Цель разработки информационной системы – повышение эффективности работы организации (предприятия).
Обобщенные задачи информатизации:
- обеспечение необходимого объема и качества информации для принятия проектных решений;
- сокращение трудозатрат при выполнении типовых информационных процессов: сбора, обработки, регистрации, передачи данных по различным каналам связи, хранения, поиска и выдачи информации.
Информатизация может осуществляться в различных масштабах – от отдельных информационных процессов и процедур обработки данных до создания функционально полных автоматизированных информационных систем.
Различные подходы к решению проблемы информатизации процесса проектирования:
- развитие (доработка) существующей информационной системы для решения новых задач и переход на новые информационные технологии существующих информационных систем;
- создание новой информационной системы в полном наборе подсистем, функций и комплексов задач.
От этого зависят цели и концепции построения информационной системы, методология выполнения проектных работ, применяемые средства автоматизации.
Поскольку информатизируемая система создается в изменяющейся среде, постоянно развивается, изменяет свои функции и структуру, и информационная система должна отслеживать эти изменения.
Информационная система никогда не будет разработана окончательно, поскольку она эксплуатируется в постоянно меняющихся условиях, отсюда – системно-аналитическое обследование предметной области должно проводиться постоянно.
Основное требование к процессу проектирования информационной системы – непрерывное протекание процесса, пока существует информатизируемая система (организация). Это предполагает: выявление новых процессов, нуждающихся в информатизации, доработку информационной системы и на основании этого перепроектирование процессов (реинжениринг), изменение структуры предприятия и т.д.
Отсюда особенность проектирование информационной системы – параллельное сосуществование и развитие трех взаимодействующих друг с другом процессов:
- анализ текущих информационных процессов и структуры предприятия;
- проектирование информационной системы обеспечения процесса проектирования;
- изменение информационных процессов и структуры предприятия.
В таком случае процесс проектирования не должен быть строго структурирован. Структурируются:
- объекты и понятия, которые требуют последовательного уточнения, но последовательность их рассмотрения не регламентируется:
- крупные уровни архитектуры системы.
Основное содержание концепции:
- общие положения: цели и задачи создания системы, основные методические и технологические принципы построения;
- описание объектов информатизации: описание автоматизируемых процессов и декомпозиция их на функции и задачи, информационные потоки;
- укрупненная архитектура системы и виды обеспечений: архитектура процессов, компонентов, техническая архитектура, описание информационного, программного, технического, организационного обеспечений;
- план создания системы: стратегия создания системы, стадии и этапы работ;
- обоснование выбора поставщиков программно-технического обеспечения: определение требований к программно-техническому обеспечению и критериев его выбора, анализ рынка и выбор поставщиков программно-технического обеспечения;
- технико-экономическое обоснование создания системы: оценка затратной части проекта (закупка общего программного обеспечения и технических средств, разработка специального программного обеспечения, затраты на эксплуатацию и сопровождение), оценка эффективности системы.
Выбор состава информатизируемых процессов и соизмерение получаемого эффекта с затратами на его достижение осуществляется на основании анализа экономической целесообразности информатизации процессов и степени подготовленности предприятия.
Разработка технического задания
Результаты работы над концепцией оформляются в виде технического задания на разработку информационной системы.
Типовые сведения, содержащиеся в техническом задании: цель разработки системы, требования к системе, назначение системы, состав автоматизированных рабочих мест, состав документов или иных информационных объектов в результате ее работы.
В процессе анализа и планирования требований пользователи системы определяют функции, которые она должна выполнять, выделяют наиболее приоритетные из них, требующие проработки в первую очередь, описывают информационные потребности. Определение требований выполняется в основном силами пользователей под руководством специалистов-разработчиков.
- 1 Методологические основы моделирования сложных систем
- 1.1 Системность
- Понятия общей теории систем
- Определение понятия системы
- Основные свойства, обязательные для любой системы.
- Взаимодействие и взаимозависимость системы и внешней среды.
- Определение понятий элементов, связей, функций, внешней среды системы. Элемент
- Внешняя среда
- Функции системы
- Сложность систем
- Системный подход
- Классификация систем
- Развитие искусственной системы и ее жизненный цикл
- 1.2 Моделирование
- Общая методология моделирования
- Основные принципы моделирования:
- Процесс моделирования
- Анализ и синтез в моделировании
- Примеры сложных систем Космическая система наблюдения Земли как сложная техническая система Задачи космической системы наблюдения Земли
- Состав и структура космической системы наблюдения Земли
- 2 Построение математических моделей
- 2.1 Математическая модель, математическое моделирование – основные понятия, термины и определения
- Цели математического моделирования
- 2.2 Общие методы построения математической модели
- Микроподход и макроподход в исследованиях системы.
- Формальная запись модели системы
- Понятие вариационных принципов
- Модульное построение моделей
- 2.3 Требования к построению модели
- Адекватность и достоверность модели
- Равнозначимость внешнего и внутреннего правдоподобия
- Анализ чувствительности модели
- Пример анализа на чувствительность экономической задачи
- 3 Математические модели состояния и структуры системы
- 3.1 Модель состояния системы Состояние системы и ее функционирование
- Формализация процесса функционирования системы
- 3.2 Модель структуры системы Основные понятия структуры системы
- Модель состава и структуры системы
- Методология моделирования структуры системы
- Виды структур
- Формирование структуры модели с позиций структурного моделирования.
- Построение структурных моделей
- 3.3 Модель процесса функционирования
- Установление функциональных зависимостей
- Неопределенность функционирования системы
- Пути уменьшения неопределенностей
- Основные требования к модели процесса функционирования
- Анализ функционирования, анализ структуры технической системы
- Функционально – физический анализ технических объектов.
- Пример разработки моделей деятельности организации
- Пример функционально – физического анализа технических объектов
- Конструкция бытовой электроплитки
- Функционально стоимостной анализ.
- 4 Этапы построения моделей
- 4.1 Постановка задачи моделирования
- Разработка содержательной модели
- Разработка концептуальной модели
- Описание внешних воздействий
- Декомпозиция системы
- Подготовка исходных данных для математической модели
- Содержание концептуальной модели
- 4.2 Разработка математической модели
- Разработка функциональных соотношений
- Выбор метода решения задачи
- Проверка и корректировка модели
- Анализ чувствительности модели
- Проверка адекватности модели
- Контроль модели
- Корректировка модели
- Уточнение модели проектируемого объекта
- Реализация математической модели в виде программ для эвм
- 4.3 Практическое использование построенной модели и анализ результатов моделирования
- Примеры построения моделей Математическая реставрация Тунгусского феномена
- 1. Сбор информации о явлении, выдвижение гипотез.
- 2. Содержательная постановка задачи исследования явления.
- 3. Математическая постановка задачи.
- 4. Анализ результатов.
- 5. Проверка адекватности модели – сравнение с натурным экспериментом.
- 6. Анализ результатов.
- Прогноз климатических изменений
- 1. Содержательная постановка задачи
- 2. Концептуальная постановка. Построение математической модели.
- 3. Проведение вычислительного эксперимента.
- 4. Анализ результатов вычислительного эксперимента.
- 5 Виды математических моделей
- 5.1 Классификация математических моделей
- Пример представления модели различной сложности и классификации.
- 5.2 Классификация математических моделей в зависимости от оператора модели
- Линейные и нелинейные модели
- Обыкновенные дифференциальные модели
- 5.3 Классификация математических моделей в зависимости от параметров модели Непрерывные и дискретные модели
- Детерминированные и неопределенные модели
- Дискретно-детерминированная модель
- Статические и динамические модели
- Стационарные и нестационарные модели.
- Формализация системы в виде автомата
- Формализация системы в виде агрегата
- Моделирование процесса функционирования агрегата
- Моделирование агрегативных систем
- Модель сопряжения элементов
- 6 Математические модели распределения ресурсов в исследовании операций
- 6.1 Моделирование операций распределения ресурсов
- Формулировка задачи математического программирования
- 6.2 Модели линейного программирования
- Формулировка общей задачи линейного программирования.
- Типовые задачи линейного программирования
- Транспортная задача.
- Задача коммивояжера.
- Задача о ранце.
- Общая задача теории расписаний.
- Примеры сведения практических задач к канонической транспортной задаче
- 6.3 Распределительные задачи линейного программирования
- Примеры распределительных задач.
- Распределение транспортных единиц по линиям
- Выбор средств доставки грузов.
- Задача о назначениях
- Экономическая интерпретация задач линейного программирования.
- Перевозки взаимозаменяемых продуктов
- Перевозка неоднородного продукта на разнородном транспорте.
- 7 Математические модели физических явлений и процессов. Универсальность моделей
- 7.1 Математические модели на основе фундаментальных законов
- Теоретический метод составления математических моделей
- Основные фундаментальные законы механики
- Работа, энергия, мощность
- 7.2 Уравнения движения
- Динамика поступательного движения.
- 7.3 Уравнения состояния
- Термодинамическая система.
- Упругие свойства твердых тел.
- Жидкости.
- 7.4 Универсальность моделей
- Модели на основе аналогий
- Типовые математические модели элементов и подсистем
- Модель колебательного процесса
- Модель консервативной системы.
- Электрическая подсистема.
- Модели элементов гидравлических систем
- Модели элементов пневматических систем
- 8 Моделирование производственных процессов
- 8.1 Модели систем массового обслуживания
- Основные элементы систем массового обслуживания.
- Характеристики потока
- Классификация смо
- Оценка эффективности смо
- Аналитические и статистические модели
- 8.2 Модели производственных процессов
- Дискретный производственный процесс
- Непрерывный производственный процесс
- Агрегатное представление производственного процесса
- Имитационное моделирование процессов функционирования
- Формализация основных операций производственного процесса Формализованная схема дискретного производственного процесса.
- Формализация отклонения течения производственного процесса от нормального
- Моделирование комплексного процесса обработки, сборки и управления при поточном производстве
- Формализованная схема непрерывного производственного процесса.
- 9 Синтез модели (проекта) системы
- 9.1 Проектирование системы как процесс создания (синтеза) ее модели
- 9.2 Методология проектирования
- Типовые проектные процедуры формирования облика системы
- 9.3 Эффективность системы Понятие эффективности системы
- Формирование модели цели системы
- Выбор критериев и показателей эффективности
- Основные принципы выбора критериев эффективности:
- Проблемы многокритериальности
- 9.4 Технология проектирования
- 9.5 Принятие решений в проектировании
- Выбор в условиях неопределенности
- Моделирование принятия решения
- Прогнозирование в принятии решений
- 9.6 Анализ инвестиционной привлекательности системы Основные типы инвестиций.
- Основные экономические концепции инвестиционного анализа.
- Состав работ при инвестиционном проектировании
- Конкурентоспособность проектируемой системы Оценка потенциальной емкости рынка и потенциального объема продаж
- Оценка конкурентоспособности
- Методы оценки эффективности инвестиций
- Метод определения чистой текущей стоимости.
- Метод расчета рентабельности инвестиций
- Метод расчета внутренней нормы прибыли
- Расчет периода окупаемости инвестиций
- Маркетинг и управление проектом
- Задачи управления проектами
- 9.7 Особенности синтеза модели (проекта) технических систем Этапы проектирования
- Особенности проектирования адаптивных систем
- Моделирование функционирования технической системы Особенности построения моделей при проектировании
- Формирование технического облика системы
- Формирование структуры системы
- Выбор основных проектных параметров системы
- Формирование множества вариантов системы
- 10 Информационное обеспечение синтеза системы
- 10.1 Основные задачи и типы информационных систем Общие свойства информационных систем
- Файл-серверные информационные системы
- Клиент-серверные информационные системы
- Архитектура Интернет/Интранет
- Хранилища данных и системы оперативной аналитической обработки данных
- 10.2 Особенности проектирования информационных систем
- Схемы разработки проекта
- 1. Предпроектные исследования
- 2 Постановка задачи
- 3 Проектирование системы
- Архитектура программного обеспечения
- Подсистема администрирования.
- Техническая архитектура
- Организационное обеспечение системы
- 4 Реализация и внедрение системы
- 10.3 Концепции автоматизации проектирования
- История развития сапр
- Классификация сапр
- Стратегическое развитие сапр Современное состояние сапр
- Направления разработки проектной составляющей сапр
- Разновидности сапр
- Математическое и информационное обеспечение сапр
- 11 Моделирование процесса управления
- 11.1 Основные определения
- Формальная запись системы с управлением
- 11.2 Модели систем автоматического управления
- Устойчивость движения систем
- Определение программного движения и управление движением
- 11.3 Модели автоматизированных систем управления
- Модели автоматизированных систем управления производственными процессами
- Модели автоматизированных систем управления предприятием