Тема 3. Проектирование автоматизированных информационных систем.

3.1. Принципы создания ИС.

Принцип системности является важнейшим при создании, функционировании и развитии ИС. Он позволяет подойти к исследуемому экономическому объекту (организации), как единому целому; выявить на этой основе многообразные типы связей между его структурными элементами, обеспечивающими целостность системы; установить направления производственно-хозяйственной деятельности организации и реализуемые ею конкретные функции. Принцип системности предполагает проведение в организации двухаспектного анализа, получившего название макро- и микроанализа. При макроанализе система и ее элементы рассматриваются как часть системы более высокого порядка. Особое внимание уделяется информационным связям. При микроанализе изучаются все аспекты деятельности организации, анализируются ее структурные составляющие с целью их функциональных характеристик, проявляющихся через связи с другими элементами и внешней средой.

Принцип развития заключается в том, что ИС создается с учетом возможности постоянного пополнения и обновления функций системы и видов ее обеспечения. Предусматривается, что эволюционизируются производственные и управленческие процессы, усложняются и перестраиваются организационные структуры экономических объектов, что вызывает необходимость наращивания мощностей ИС, оснащения их новыми техническими и программными средствами для постоянного пополнения и обновления решаемых задач, расширения информационного фонда, создаваемого в виде баз и хранилищ данных, баз знаний.

Принцип информационный направлен на детальное и всестороннее изучение информации и информационных процессов, сопровождающих процессы управления экономическим объектом.

Принцип совместимости заключается в обеспечении способности взаимодействия ИС различных видов, назначений, уровней в процессе функционирования экономических объектов. Поэтому в процессе проектирования должно быть обеспечено системное единство методических подходов в решении проблем информационной, технической, программной совместимости вновь создаваемых и вводимых в эксплуатацию ИС управления. Единство методических подходов отражается в нормативно-правовых документах, регламентирующих процесс разработки, документирования, приемки и эксплуатации ИС. Это международные и отечественные стандарты (ГОСТ), отраслевые и ведомственные нормативные материалы, регламенты, протоколы, стандарты организаций.

Принцип стандартизации и унификации заключается в необходимости применения типовых, унифицированных и стандартизированных элементов функционирования ИС. Внедрение в практику создания и развития ИС этого принципа позволяет сокращать временные, трудовые и стоимостные затраты на создание ИС при максимально возможном использовании накопленного опыта в формировании проектных решений и внедрение автоматизации проектировочных работ, обеспечивает многоаспектное взаимодействие ИС.

Принцип декомпозиции используется как при изучении особенностей свойств элементов и системы в целом, так и при создании ИС на новой информационно-технологической базе.

Принцип эффективности заключается в достижении рационального соотношения между затратами на создание ИС и целевым эффектом, получаемым при ее функционировании.

3.2. Жизненный цикл информационных систем.

Любая автоматизированная ИС и технология в экономике, в процессе разработки и функционирования проходят четыре стадии жизненного цикла: предпроектную, проектирования, внедрения и эксплуатации.

Предпроектное обследование предметной области предусматривает выявление всех характеристик объекта и управленческой деятельности в нем, потоков внутренних и внешних информационных связей, состава задач и специалистов, которые будут работать в новых технологических условиях, уровень их компьютерной и профессиональной подготовки как будущих пользователей системы.

Анализируется, классифицируется и группируется внутренняя и внешняя информация по источникам возникновения, рабочим местам исполнителей, экономическим характеристикам, объему и назначению, выявляются и разрабатываются схемы движения и функционирования информационных потоков.

Результаты предпроектного обследования сводятся в документы: техническое задание на проектирование (ТЗ) и технико-экономическое обоснование (ТЭО) первый документ содержит полный перечень и описание подтвержденных пользователем (заказчиком) и подлежащих переводу на новую ИТ работ. Второй, кроме этого, включает смету затрат на их выполнение, уточненные сроки поэтапного и окончательного завершения проектировочных работ и ввода ИС и ИТ в эксплуатацию.

На стадии технического и рабочего проектирования формируются проектные решения по функциональной и обеспечивающей частям ИС, включая ИТ, ИСФЗ и СППР, моделирование производственных, хозяйственных, финансовых ситуаций, осуществляется на основе постановок задач формирование блок-схем и программ их решения. Большое внимание уделяется проектированию информационного обеспечения. Подготавливаются классификаторы и носители данных, моделируется размещение информации в базе данных, разрабатываются методы контроля и защиты данных.

Ответственной работой на данной стадии является составление заданий на программирование модулей системы, проектирование АРМ исполнителей. На их основе разрабатываются программные модули, отлаживается привязка программного обеспечения к комплексу технических средств АРМ специалистов, а также рассчитываются показатели предварительной оценки экономической и эргономической эффективности ИС и ИТ. Завершается стадия документальным оформлением технорабочего проекта, написанием инструкций по эксплуатации системы. Затем готовый рабочий проект, после его одобрения заказчиком, сдается в опытную эксплуатацию.

Стадия внедрения ИС предполагает обучение всех категорий пользователей работе в новой технологической сфере, апробацию предложенных проектных решений в течение определенного периода, достаточного для освоения пользователями методики работы на новом АРМ специалиста, всестороннюю проверку в условиях, максимально приближенных к реальным, всех ветвей программ, входящих в комплекс, а также, в случае необходимости – окончательную корректировку составляющих элементов ИС и ИТ. Апробация обеспечивающих и функциональных подсистем ИС производится в режиме реального времени и в условиях, близких к действительным производственным, хозяйственным и финансовым ситуациям.

После завершения этапа внедрения начинается стадия эксплуатации, т.е. живая работа системы в эксплуатационном режиме, который не исключает по мере надобности корректировок целевых функций и управляющих параметров включенных в нее задач. В качестве дополнительной гарантии фирма-разработчик обычно предлагает заказчику сервисную услугу – сопровождение своего программного обеспечения в процессе функционирования, причем, новые более прогрессивные версии системы предоставляются, как правило, по льготным расценкам.

3.3. Информационные технологии.

Информационная технология (ИТ) – совокупность методов, производственных процессов и программно-технических средств, объединенных в единую технологическую цепочку, обеспечивающую сбор, хранение, обработку и использование информации.

Классификация ИТ может производиться по следующим признакам:

• по степени автоматизации управленческих задач (ручные, автоматизированные, автоматические);

Ручные ИТ характеризуются тем, что операции по обработке информации выполняются человеком.

Автоматизированные ИТ характеризуются тем, что ряд функций управления и обработки информации осуществляются человеком с использованием вычислительных средств. При этом задача представляется двумя видами работ - формализуемыми и плохо формализуемыми. Формализуемая часть выполняется ЭВМ, а не формализуемые функции выполняются человеком.

Автоматические ИТ характеризуются тем, что все функции управления и обработки данных осуществляются средствами вычислительной техники без участия человека.

• по режиму обработки информации (пакетные, диалоговые, сетевые, АРМ-технология);

Пакетная технология характеризуется тем, что пользователь готовит пакет задания и передает их на ВЦ, которые по ряду признаков объединяются в пакет и выполняются на ЭВМ без участия пользователя.

Диалоговая технология обеспечивает непосредственное участие пользователя в процессе обработки данных в интерактивном режиме – в режиме обмена сообщениями между пользователем и ИС.

Сетевые технологии предполагают объединение вычислительных средств с помощью каналов связи в единую систему. Сети ЭВМ обеспечивают удаленную обработку данных как в пакетном, так и диалоговом режимах.

АРМ-технология предполагает размещение всех обеспечивающих подсистем на рабочем столе специалиста в предметной области и непосредственное его участие в обработке данных.

• по сфере применения (ИТ общего назначения, инструментальные, прикладные).

ИТ общего назначения – работа с текстом, с графическими объектами, таблицами.

Инструментальные ИТ – CASE-технология, гипертекст, мультимедиа, телекоммуникации.

Прикладные ИТ – банковские, биржевые, технологии менеджмента, маркетинга и т.д.

В настоящее время наиболее распространенной технологией, используемой для создания ИС, является CASE-технология.

CASE-технология – программный комплекс, автоматизирующий весь технологический процесс анализа, проектирования, разработки и сопровождения сложных программных комплексов.

Основная цель CASE-технологии состоит в том, чтобы отделить проектирование ИС и ИТ от ее кодирования и последующих этапов разработки, а также максимально автоматизировать процессы разработки и функционирования систем.

При использовании CASE-технологий изменяется технология ведения проектировочных работ на всех этапах жизненного цикла ИС и ИТ, при этом наибольшие изменения касаются этапов анализа и проектирования. В большинстве современных CASE-систем применяются методологии структурного анализа и проектирования. Основу такой методологии составляет принцип декомпозиции системы с выделением функциональных подсистем и комплексов задач.

CASE-технологии обладают следующими основными достоинствами:

• улучшают качество создаваемых ИС за счет средств автоматического контроля;

• позволяют за короткое время создавать прототип будущей ИС, что дает возможность на ранних этапах оценить ожидаемый результат;

• ускоряют процесс проектирования и разработки системы;

• освобождают разработчика от рутинной работы, позволяя ему целиком сосредоточиться на творческой части проектирования;

• поддерживают развитие и сопровождение уже функционирующей ИС.

Современные подходы к исследованию поведения сложных систем, включая экономические системы, во многом базируются не на классическом математическом аппарате, а на методах искусственного интеллекта. Характерной особенностью методов искусственного интеллекта является возможность работы с неточными данными; при этом достигается точность, достаточная для практической потребности, и, как правило, от пользователей не требуют специальных математических знаний. Большинство специализированных пакетов, реализующих методы искусственного интеллекта, обеспечивают пользователям возможность работы с ними в рамках терминологии конкретной предметной области.

Для разработки ИС используют также объектно-ориентированные технологии. Их применение уменьшает риск создания сверхсложных систем и предполагает эволюционный путь развития информационной системы на базе небольших подсистем, что существенно снижает издержки на их разработку и сопровождение.

Объекту присущи три основных свойства:

• инкапсуляция – объекты наделяются некоторой структурой и обладают определенным набором операций. Внутренняя структура объекта скрыта от пользователя; манипуляция объектом, изменение его состояния возможны лишь посредством его методов. Таким образом, благодаря инкапсуляции объекты можно рассматривать как самостоятельные сущности, отделенные от внешнего мира. Для того чтобы объект произвел некоторое действие, ему необходимо извне послать сообщение, которое инициирует выполнение нужного метода;

• наследование – возможность создавать из объектов новые объекты, которые унаследуют структуру и поведение своих предшественников, добавляя им черты, отражающие их собственную индивидуальность;

• полиморфизм – различные объекты могут получать одинаковые сообщения, но реагировать на них по-разному, в соответствии с тем, как реализованы у них методы, реагирующие на сообщения.

3.4. Интернет-технологии.

Доступ к ресурсам сети Интернет и их использование могут осуществляться различными способами с помощью специальных служб сети Интернет.

Служба FTP. На начальной стадии развития Интернета основным методом доступа к информационным ресурсам сети было использование сервиса FTP. FTP – протокол передачи данных, регламентирующий процедуру передачи файлов между компьютерами. FTP позволяет установить соединение с удаленным компьютером в сети Интернет, просмотреть файлы, доступные на нем, и при необходимости скопировать их. Но надо отметить, что эта служба не предназначена для обработки файлов, например для просмотра их содержимого.

Основным ограничением службы FTP является то, что запись и удаление файлов на FTP-серверах обычно возможны только с определенным именем пользователя. Однако распространены анонимные FTP-серверы, для работы с которыми не нужно иметь специального имени пользователя и пароля. На таких серверах в качестве пароля чаще всего используется адрес электронной почты. Адреса FTP-серверов формируются по тем же правилам, что и адреса веб-страниц. Существует лишь одно отличие – вместо префикса http:// используется префикс ftp://, указывающий, что работа с данным сервером будет проходить по протоколу FTP.

РТР-сервер до сих пор является одним из главных способов распространения программного обеспечения в Интернете. Для поиска файлов, размещенных на FTP-серверах, существуют специальные поисковые системы.

Служба Archie. Одна из первых поисковых систем Archie относится к поисковым системам, предназначенным для решения вопросов локализации информационных ресурсов Интернета. Принцип ее работы заключается в создании индексированной базы данных о файлах, доступных на анонимных FTP-серверах, и в поиске в этой базе данных нужного файла. Для поиска файла с помощью службы Archie необходимо знать хотя бы часть его имени.

Служба Gopher. Термин «Gopher» относится к сетевому протоколу, к типу серверов Интернета и программному обеспечению для доступа в Интернет. Gopher предоставляет возможность работать с информационными ресурсами, не зная заранее их местонахождения, хотя для того, чтобы сделать первый шаг, необходимо знать название хотя бы одного Gорhеr-сервера. Далее вся работа строится через систему меню, похожую на оглавление книги. Gopher позволяет производить поиск по ключевым словам и фразам в названиях файлов и каталогов. Совокупность информационных ресурсов, имеющихся на всех Gорhег-серверах, принято называть Gopher-пространством.

Служба WAIS. WAIS – служба, предназначенная для поиска документов по заданным ключевым словам. Ключевые слова в виде запроса отправляются на один из WAIS-серверов. WAIS -серверы – это серверы Интернета, которые осуществляют поиск документов в специальных индексированных базах данных и возвращают списки документов, удовлетворяющих критерию поиска.

Служба Telnet. Telnet – это название протокола, используемого для терминального доступа к удаленному компьютеру. Служба Telnet позволяет связаться с конкретным удаленным компьютером и обменяться с ним информацией. Для работы с Telnet достаточно иметь установленную программу Windows на компьютере. Эта служба вызывается из стандартных программ главного меню Windows.

Многие крупные организации используют эту службу. Для работы с удаленной системой надо точно знать ее адрес.

Служба Whois. Служба Whois – база данных, содержащая информацию о пользователях сети. Недостаток этой системы состоит в том, что пользователи, не желающие предоставлять информацию о себе, в базе данных не фигурируют.

Служба Finger служит для определения, работает ли в данный момент пользователь на компьютере.

Служба WWW. WWW (Всемирная паутина) – служба Интернета, предоставляющая возможность работы с гипертекстовыми документами, размещенными на серверах в сети Интернет. Гипертекстовые документы – это документы, содержащие ссылки на другие, связанные по смыслу документы, которые могут находиться и на удаленных компьютерах. В таких документах могут быть объединены текст, графические иллюстрации, звук и т.д.

Программы, предназначенные для просмотра гипертекстовых документов, называются браузерами. Веб-браузер получает затребованные документы, интерпретирует данные и после этого отображает информацию на экране. Веб-серверы и веб-браузеры соединяются между собой в основном с помощью протокола НТТР. НТТР – протокол передачи гипертекстовых документов, обеспечивающий прием и передачу веб-страниц.

Веб-страница – составная часть веб-сайта, которая представляет собой файл, содержащий гипертекстовый документ. Веб-сайт – совокупность веб-страниц, объединенных по смыслу и размещенных на одном сервере.

Электронная почта (E-mail) – служба Интернет, позволяющая обмениваться письмами любым абонентам сети Интернет. Для отправки и приема сообщений необходима специальная программа – почтовый клиент. Почтовые программы при помощи сети соединяются с сервером почтовой службы.

Телеконференции (группы новостей, UseNet) – служба Интернет, предназначенная для обмена сообщениями по определенной тематике между пользователями сети Интернет. В отличие от электронной почты, передающей сообщения от одного пользователя конкретному абоненту, новости передаются от одного пользователя сразу многим.