Проектирование: стадии и этапы создания АИС и АИТ

В настоящее время очевиден факт, что успешное функционирова­ние человеко-машинных ИС и ИТ определяет качество проектирования.

Проектирование имеет целью обеспечить эффективное функ­ционирование АИС и взаимодействие АИТ со специалистами, ис­пользующими в сфере деятельности конкретного экономического объекта ПЭВМ 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.

В процессе проектирования совершенствуются как организация основной деятельности экономического объекта, 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.

Основополагающие принципы создания АИС: системность, развитие, совместимость, стандартизация и унифи­кация, эффективность.

Принцип системности является важнейшим при создании, функционировании и развитии АИС. Он позволяет подойти к ис­следуемому объекту как единому целому; выявить на этой основе многообразные типы связей между структурными элементами, 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, моделировать изучаемые процессы для анализа работы вновь со­здаваемых систем.

Для АИС управления характерна многоуровневая иерархия с вертикально соподчиненными элементами (подсистемами). Иерархи­ческая структура создает:

1. относительную свободу действий над отдельными элементами для каждого уровня системы

2. воз­можность различных сочетаний локальных критериев опти­мальности с глобальным критерием оптимальности функциони­рования системы в целом;

3. обеспечивает относительную гиб­кость системы управления и возможность приспосабливаться к изменяющимся условиям;

4. повышает надежность за счет воз­можности введения элементной избыточности, упорядочения направлений потоков информации.

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 развития заключается в том, что АИС создается с учетом возможности постоянного пополнения и обновления функ­ций системы и видов ее обеспечения. 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 совместимости заключается 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 унификации заключается 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 эффективности заключается в достижении рацио­нального соотношения между затратами на создание АИС и целе­вым эффектом, получаемым при ее функционировании.

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 руководителя предполагает 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 ПЭВМ 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 проектирования имеет 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 ПЭВМ и организованных на их базе автоматизированных рабо­чих мест проектировщика.

Проблемы проектирования АИС в экономике связаны, с одной стороны, с общими теоретическими основами развития экономики, а с другой — со спецификой технологии компьютерной обработки данных. Поэтому рассмотренные базовые принципы дополняются не менее важными организационно-технологическими.

Наиболее применяемые организационно-технологические принципы создания АИТ.

Принцип абстрагирования заключается в выделении существен­ных 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, моделирования проектируемых процессов, включая бизнес-процессы, функцио­нирования системы.

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

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

Принцип независимости данных предполагает, 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 данных предусматривает необходи­мость структурирования и иерархической организации элементов ИС.

Принцип доступа конечного пользователя заключается в том, что пользователь должен иметь средства доступа к базе данных, кото­рые он может использовать непосредственно.

Соблюдение приведенных принципов необходимо 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 полного выхода из употребления у пользователей.

Жизненный цикл АИС и АИТ позволяет выделить четыре основных 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.

II стадия — проектирование:

1-й этап — техническое проектирование, где ведется поиск наи­более рациональных проектных решений по всем аспектам разработки, 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 — техно-рабочий проект.

III стадия — ввод системы в 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 испытаний всех 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.

IV стадия — 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. 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.

Современная информационная технология реализуется в условиях спроектированных автоматизированных информационных систем, где в процессе их создания должны быть увязаны наиболее рацио­нальные методы решения управленческих задач и человеко-машинная технология обработки информации. Поэтому остано­вимся на особенностях создания АИТ.

При проектировании АИТ рассматривается в пяти взаимосвязанных аспектах.

1. Технический аспект — аппаратно-коммуникационный ком­плекс, имеющий конкретную конфигурацию и служащий для обработки и передачи информации.

2.Программно-математический аспект — набор статистических, математических, инфологических, алгоритмических и прочих машинно-ориентированных моделей, а также реализующих их компьютерных программ.

3.Методический аспект — совокупность средств реализации функций управления по отношению к экономическому объ­екту — предприятию, объединению, региональному хозяйству и т.д.

4.Организационный аспект — описание документооборота и рег­ламента деятельности аппарата управления.

5. Пооперационный аспект — совокупность технологических, ло­гических и арифметических операций, реализуемых в автома­тическом режиме.

Основные требования к АИТ. Соблюдение принципа системности при проектировании проце­дур накопления и обработки данных. Такой принцип предполагает подразделение информационных потоков на внешние и внутрен­ние по отношению к объекту управления, учет структурно-динамических свойств протекающих в нем процессов, моделирова­ние прямых и обратных связей с окружающей средой.

Использование децентрализованных средств сбора и предвари­тельной обработки данных согласно принятой декомпозиции задач и распределения управленческих функций, что достигается с по­мощью технологии «клиент — сервер», позволяющей системе функционировать в многозадачном режиме.

Охват основных этапов жизненного цикла управления: целеполагание, выработка альтернатив принятия решений, выбор наибо­лее рационального варианта управленческой стратегии, монито­ринг и контроль исполнения решений.

Способность к адаптации всей системы и гибкое приспособле­ние АИТ к изменениям рыночной среды, возможность быстрого переключения на разные режимы использования аппаратных и те­лекоммуникационных средств.

Ориентация АИТ на реализацию единой информационно-логической модели объекта управления в сочетании с необходимыми процедурами обработки данных и вывода результатов.

Синхронизация процессов переработки и выдачи информации с процессами принятия решений на всех уровнях за счет использова­ния диалогового и планового (в масштабе реального времени) ре­жимов эксплуатации АИТ.

Использование безбумажного документооборота, естественно-профессионального языка для общения специалиста с ПЭВМ, электронных подписей, машинных архивов и библиотек, удален­ного доступа к массивам данных.

Возможность обработки больших объемов информации в регла­ментном и произвольном режимах, а также интеграции данных в соответствии с иерархией управления.

Наличие экспертной поддержки, учет неполноты информации, возможность получения прогнозных данных.

Названные свойства АИТ обеспечиваются применением совре­менных высокоразвитых аппаратно-программных комплексов, средств связи и формулируются в процессе проектирования разра­ботчиками системы. Такие пользователи-разработчики относятся к классу профессионалов. Для них существует множество инстру­ментальных средств, облегчающих создание АИТ. Например, мож­но назвать системы Oracl, Visual C++, Gupta SQL, Windows, CA-Visual Objects, а также CASE-технологии, позволяющие конструи­ровать сложные компьютерные системы из отдельных стандарти­зированных программных модулей.

Другой класс пользователей — специалисты проблемной облас­ти, которые применяют в своей деятельности программные средст­ва с широкими технологическими возможностями, такие как WinWord, CorelDraw, Excel, MS Project, MS Access.

К третьему классу относятся обычные индивидуали­зированные пользователи, которые чаще всего общаются с компь­ютером на упрощенном естественном языке при помощи различ­ных ориентированных на широкую публику программных продук­тов (Лексикон, Just Write, Designer и др.).

Дата добавления: 2014-01-06