Тема 4. Автоматизация процесса проектирования автоматизированных информационных систем.

Поиск рациональных путей проектирования ведется по следую­щим направлениям: разработка типовых проектных решений, зафик­сированных в пакетах прикладных программ (ППП), с последующей привязкой ППП к конкретным условиям внедрения и функционирования; разработка автоматизи­рованных систем проектирования.

Рассмотрим первый из путей, т.е. возможности использования типовых проектных решений, включенных в пакеты прикладных программ.

В условиях конкуренции, вполне очевидно, выигрывают те предприятия, чьи стратегии в бизнесе объединяются со стратегиями в области информационных технологий. Поэтому реальной альтер­нативой варианту выбора единственного пакета является подбор некоторого, набора пакетов различных поставщиков, наилучшим образом удовлетворяющих той или иной функции ИС управления (подход mix-and-match). Такой подход смягчает некоторые пробле­мы при внедрении и привязке программных средств, а ИТ оказыва­ется максимально приближенной к функциям конкретной индиви­дуальности предметной области.

В последнее время все большее число организаций, предпри­ятий, фирм предпочитает покупать готовые пакеты и технологии, а если необходимо, добавлять к ним свое программное обеспечение, так как разработка собственных ИС и ИТ связана с высокими за­тратами и риском. Эта тенденция привела к тому, что поставщики систем изменили ранее существовавший способ выхода на рынок. Как правило, разрабатывается и предлагается теперь базовая система ИТ-платформа, которая адаптируется в соответствии с пожеланиями индивидуальных клиентов. При этом пользователям предоставляют­ся консультации, помогающие минимизировать сроки внедрения систем и технологий, наиболее аффективно их использовать, повы­сить квалификацию персонала.

Автоматизированные системы проектирования — второй, быстроразвивающийся путь ведения проектировочных работ.

В области автоматизации проектирования ИС и ИТ за последнее десятилетие сформировалось новое направление — CASE (Computer- Aided Software/System Engineering). Лавинообразное расширение об­ластей применения компьютеров, возрастающая сложность инфор­мационных систем, повышающиеся к ним требования, привели к необходимости индустриализации технологий их создания. Важное место в развитии технологий составили методики создания интегри­рованных инструментальных средств, базирующихся на концепциях жизненного цикла и управления качеством ИС и ИТ. Широкое рас­пространение получила методология разработки приложений RAD (Rapid Application Development), ускоряющая процесс создания сложных автоматизированных управленческих систем и поддержку их полного жизненного цикла или ряда его основных этапов. Даль­нейшее развитие работ в этом направлении привело к созданию ряда концептуально целостных, оснащенных высокоуровневыми средст­вами проектирования и реализации вариантов, доведенных по каче­ству и легкости тиражирования до уровня программных продуктов технологических систем, которые получили название CASE-систем или CASE-технологий.

В настоящее время не существует общепринятого определения CASE. Содержание этого понятия обычно определяется перечнем задач, решаемых с помощью CASE, а также совокупностью приме­няемых методов и средств. CASE-технология представляет собой сово­купность методов анализа, проектирования, разработки и сопровож­дения ИС, поддерживаемую комплексом взаимосвязанных средств автоматизации. CASE — это инструментарий для системных анали­тиков, разработчиков и программистов, позволяющий автоматизи­ровать процесс проектирования и разработки ИС, прочно вошедший в практику создания и сопровождения ИС и ИТ. При этом CASE- системы используются не только как комплексные технологические конвейеры для производства ИС и ИТ, но и как мощный инстру­мент решения исследовательских и проектных задач, таких, как структурный анализ предметной области, спецификация проектов средствами языков программирования последнего поколения, вы­пуск проектной документации, тестирование реализации проектов, планирование и контроль разработок, моделирование деловых при­ложений с целью решения задач оперативного и стратегического планирования и управления ресурсами и т.п.

Основная цель CASE 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, комплексов за­дач и задач для анализа отношений между данными и последующе­го моделирования информационных и вычислительных процессов. Работы по анализу и проектированию системных приложений стро­ятся на применении соответствующих функциональных диаграмм и моделей SADT (Structured Analysis Design Technique), составлении диаграмм потоков данных DFD (Data Flow Diagrams), диаграмм «сущность — связь» ERD (Entity — Relationship Diagrams) для соз­дания баз данных, диаграмм описания переходов состояний STD (State Transition Diagrams). Построенные в ходе анализа деятельно­сти организации модели на стадии проектирования расширяются, уточняются, дополняются диаграммами, отражающими структуру программного обеспечения, в частности его архитектуру, структур­ные схемы, экранные формы и т.п. Особое значение в настоящее время при анализе и проектировании документопотоков приобрел DFD-метод, позволяющий, применяя условные обозначения, стро­ить диаграммы процессов и потоков данных, представлять их в виде иерархической сети. Главная цель таких средств — возможность отразить как каждый процесс преобразует свои входные данные в выходные, а также выявить отношения между этими процессами. Удобством метода является и то, что анализируемые процессы с использованием DFD-диаграмм могут быть описаны, а каждая мо­дель — снабжена спецификацией.

Пример построения DFD-диаграммы приведен на рис. 12.1. На нем отображен фрагмент контекстной диаграммы с показом пото­ков информации (стрелки), взаимосвязанных работ («тестирование изделия», «Выработка рекомендаций»), хранилища данных и внеш­ней сущности (вход в систему и (или) выход из системы «Эксперты»), представляющих собой элементы системы обработки информации в конкретной предметной области.

Рис. 12.1.Пример диаграммы DFD

CASE-технологии успешно применяются для построения прак­тически всех типов ИС, однако устойчивое положение они зани­мают в области обеспечения разработки деловых и коммерческих ИС. Широкое применение CASE-технологий обусловлено массово­стью этой прикладной области, в которой CASE применяется не только для разработки ИС, но и для создания моделей систем, по­могающих коммерческим структурам решать задачи стратегического планирования, управления финансами, определения политики фирм, обучения персонала и др.

CASE — не революция в автоматизации проектирования ИС, а результат естественного эволюционного развития всей отрасли средств, называемых инструментальными или технологическими. Одним из их ключевых признаков является поддержка методологий структур­ного системного анализа и проектирования.

С самого начала CASE-технологий развивались с целью преодо­ления ограничений при использовании структурных методологий проектирования 1960—1970-х годов (сложности понимания особен­ностей предметных областей для последующего проектирования, большой трудоемкости и стоимости разработки проектных реше­ний, трудностей внесения изменений в проектные спецификации и т.д.) за счет их автоматизации и интеграции поддерживающих средств. Таким образом, CASE-технологии не могут считаться са­мостоятельными методологиями, они только развивают структур­ные методологии и делают более эффективными их применение за счет автоматизации.

Помимо автоматизации структурных методологий и как следст­вие возможности применения современных методов системной и программной инженерии CASE обладают следующими основными достоинствами:

· улучшают качество создаваемых ИС (ИТ) за счет средств ав­томатического контроля (прежде всего, контроля проекта);

· позволяют за короткое время создавать прототип будущей ИС (ИТ), 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 (ИТ);

· поддерживают технологии повторного использования компо­нентов разработки.

Большинство CASE-средств основано на научном подходе, по­лучившем название «методология/метод/нотация/средство». Мето­дология формулирует руководящие указания для оценки и выбора проекта разрабатываемой ИС, шаги работы и их последовательность, а также правила применения и назначения методов.

К настоящему моменту CASE-технология оформилась в самостоя­тельное наукоемкое направление, повлекшее за собой образование мощной CASE-индустрии, объединившей сотни фирм и компаний различной ориентации. Среди них выделяются компании — разра­ботчики средств анализа и проектирования ИС и ИТ с широкой се­тью дистрибьюторских и дилерских фирм, фирмы — разработчики специальных средств с ориентацией на узкие предметные области или на отдельные этапы жизненного цикла ИС, обучающие фирмы, организующие семинары и курсы подготовки специалистов, консал­тинговые фирмы, оказывающие практическую помощь при использовании CASE-пакетов для разработки конкретных ИС; фирмы, специализирующиеся на выпуске периодических журналов и бюл­летеней по CASE-технологиям.

Практически ни один серьезный зарубежный проект ИС и ИТ не осуществляется в настоящее время без использования CASE-средств.

Остановимся на рассмотрении сложившейся практики в органи­зации проектировочных работ при создании ИС и ИТ.

Переход экономики страны на рыночные отношения привел к тому, что в области проектирования ИС появился самостоятельный рынок услуг. Он охватывает работы по проектированию, покупке и установке вычислительной техники, разработке локальных сетей, прокладке сетевого оборудования и обучению пользователей. Компа­нии, предоставляющие такие услуги, получили название системных интеграторов. Следует отметить, что этот термин имеет два толко­вания. Под термином «системный интегратор» понимаются как компании, специализирующиеся на сетевых и телекоммуникацион­ных решениях (сетевые интеграторы), имеющие сеть своих продав­цов, так и компании — программные интеграторы. Другая трактовка понятия компании «системный интегратор» закрепляет за компани­ей комплексное решение задач заказчика при проектировании ИС. При этом имеется в виду, что заказчик полностью доверяет деталь­ную проработку и реализацию проекта системному интегратору, ос­тавляя за собой лишь определение исходных данных и задач, которые должна решать реализуемая ИС. В этом случае компания выполняет, как правило, следующий набор функций: продажу (дистрибьюция, поставка для проектов) аппаратного и программного обеспечения, консалтинг, проектные работы, сервис, техническую поддержку, а также обучение.

По структуре и выполняемым функциям выделяют следующие группы фирм системных интеграторов: малые фирмы с числом со­трудников до 50 человек, представляющие собой компании, специа­лизирующиеся на интеграции программного обеспечения и аппарат­ных средств нескольких бизнес-партнеров; средние фирмы с числом сотрудников до 100 и крупные фирмы-интеграторы с числом сотруд­ников свыше 100 человек. Последние предлагают клиенту широкий спектр решений, основанных на оборудовании большого числа ве­дущих зарубежных производителей. В таких компаниях созданы от­делы разработки программных продуктов, предлагаются услуги по консалтингу и обучению специалистов в созданных для этого учеб­ных центрах.

Специалисты фирм-интеграторов предоставляют услуги по раз­работке и внедрению офисных и корпоративных сетей, многоуров­невых систем хранения информации, систем управления техноло­гическими процессами, корпоративных автоматизированных систем для крупных химических комбинатов, нефтегазовых компаний, ме­таллургических заводов и т.п.

Участие системного интегратора на всех этапах процесса проек­тирования дает возможность создавать более эффективные инфор­мационные системы. Так, в самом начале проекта формируется консультационная группа для проведения предпроектных исследо­ваний. Тесное сотрудничество с производителями позволяет пред­лагать проектные решения на базе технологий и оборудования, ко­торые появятся на рынке через год или два, т.е. предлагаются наи­более современные решения, которые морально не устареют к тому моменту, когда будет спроектирована и запущена ИС.

Фирмы-интеграторы создают, как правило, дилерскую сеть пред­ставительств в ряде городов России и в странах СНГ. При этом ком­пании осуществляют техническую и информационную поддержку своих дилеров, проводя совместные семинары и презентации, регу­лярно рассылая им информационно-рекламные материалы о новых продуктах и перспективных технологиях, осуществляют совместное участие в крупных региональных проектах.

Ряд компаний-интеграторов, например компания «Анкей», пред­ставляют собой холдинговую структуру, включающую в себя четыре самостоятельные предприятия: «Анкей/Информационные системы)» (разработка программных приложений), «Анкей/Центр технической поддержки» (построение сети), «Анкей/Сетевое и компьютерное оборудование» (поставка оборудования), «Анкей/Консалтинг». Та­кая структура компании позволяет ей гибко реагировать на потреб­ности рынка.

Другим вариантом организации создания ИС и ИТ является вы­полнение проектов от консалтинга до создания прикладной системы, т.е. заказчику сдается готовая к эксплуатации информационная сис­тема «под ключ» и допускается привлечение организаций и квали­фицированных специалистов в качестве партнеров для реализации некоторых составляющих проекта. Этот вариант носит название проектной интеграции. В основе практической реализации работы лежит умение находить составные части для решения комплексной задачи, распределять ответственность и составлять план-график ра­бот для того, чтобы задача была действительно решена. Проектная интеграция это интеграция существующих проектов, привлечение и использование нужных ресурсов.

Проектный интегратор отличается от системного интегратора тем, что, во-первых, максимально активно использует аутсорсинг и, во-вторых, делает это максимально эффективно, с минимальными затратами, так, чтобы проект начал работать в реальном времени и как можно быстрее дал экономический эффект.

Если системный интегратор создает новые информационные системы, то проектный — совершенствует работу ИС путем поиска на рынке уже существующих, внедренных решений и объединения их. Возникающие при этом частные проблемы, дабы не отвлекать средства на предпроектное обследование, проектный интегратор решает, опираясь на сотрудников отдела автоматизации заказчика. В консультациях с заказчиком выделяются и снимаются проблемы, осуществляется поиск и выбор нужных решений, после чего про­ектный интегратор связывается с теми, кто внедрил такое решение, и оформляет технико-экономическое обоснование. Результатом дея­тельности проектной интеграции является подготовленный в сжатые сроки и внедренный продукт, состоящий из разработок фирмы — проектного интегратора и выполненных с учетом пожеланий отдела автоматизации организации-заказчика без затрат на предпроектное обследование разработок субподрядчика.