Проектирование автоматизированных информационных систем

      технология  должна быть основой связи между  проектированием и сопровождением проекта;

      рост  производительности труда проектировщика;

      надежность  процесса проектирования и эксплуатации проекта;

      простое ведение проектной документации

      Основу  технологии проектирования ИС составляет методология, которая определяет сущность, основные отличительные технологические  особенности.

      Методология проектирования предполагает наличие  некоторой концепции, принципов  проектирования, реализуемых набором  методов, которые, в свою очередь, должны поддерживаться некоторыми средствами.

      Организация проектирования предполагает определение  методов взаимодействия проектировщиков  между собой и с заказчиком в процессе создания проекта ИС, которые могут также поддерживаться набором специфических средств.  

2 Цель и задачи проектирования 

      Проектирование  информационных систем всегда начинается с определения цели проекта. Целью проектирования является подбор технического и формирование информационного, математического, программного и организационно-правового обеспечения.

      Подбор  технического обеспечения должен быть таким, чтобы обеспечить своевременный  сбор, регистрацию, передачу, хранение, наполнение и обработку информации.

      Информационное  обеспечение должно предусматривать  создание и функционирование единого  информационного фонда системы, представленного множеством информационных массивов, набором данных или базой  данных.¹

      Формирование  математического обеспечения систем включает комплектацию методов и  алгоритмов решения функциональных задач. При формировании программного обеспечения систем особое внимание обращается на создание комплекса программ и инструкций пользователя и выбор эффективных программных продуктов.

     Основная  задача любого успешного проекта  заключается в том, чтобы на момент запуска системы и в течение  всего времени ее эксплуатации можно  было обеспечить:

• требуемую функциональность системы и степень адаптации к изменяющимся условиям ее функционирования;
• требуемую пропускную способность системы;
• требуемое время реакции системы на запрос;
• безотказную работу системы в требуемом режиме, иными словами - готовность и доступность системы для обработки запросов пользователей;
• простоту эксплуатации и поддержки системы;
• необходимую безопасность.

     Производительность  является главным фактором, определяющим эффективность системы. Хорошее  проектное решение служит основой  высокопроизводительной системы.

     Проектирование  информационных систем охватывает три  основные области:

• проектирование объектов данных, которые будут реализованы в базе данных;
• проектирование программ, экранных форм, отчетов, которые будут обеспечивать выполнение запросов к данным;
• учет конкретной среды или технологии, а именно: топологии сети, конфигурации аппаратных средств, используемой архитектуры (файл-сервер или клиент-сервер), параллельной обработки, распределенной обработки данных и т.п.

     В реальных условиях проектирование - это поиск способа, который удовлетворяет требованиям функциональности системы средствами имеющихся технологий с учетом заданных ограничений.

     К любому проекту предъявляется ряд  абсолютных требований, например максимальное время разработки проекта, максимальные денежные вложения в проект и т.д. Одна из сложностей проектирования состоит  в том, что оно не является такой  структурированной задачей, как  анализ требований к проекту или  реализация того или иного проектного решения. 

3 Этапы проектирования 

      Процесс создания ИС делится на ряд этапов (стадий), ограниченных некоторыми временными рамками и заканчивающихся выпуском конкретного продукта (моделей, программных продуктов, документации и пр.).

     Каждый  проект, независимо от сложности и  объёма работ, необходимых для его  выполнения, проходит в своём развитии определённые состояния. От состояния, когда «проекта ещё нет», до состояния, когда «проекта уже нет». Совокупность ступеней развития от возникновения  идеи до полного завершения проекта  принято разделять на фазы.²

      Целью начальных этапов создания ИС, выполняемых  на стадии анализа деятельности организации, является формирование требований к  ИС, корректно и точно отражающих цели и задачи организации-заказчика. Чтобы специфицировать процесс  создания ИС, отвечающей потребностям организации, нужно выяснить и четко  сформулировать, в чем заключаются  эти потребности. Для этого необходимо определить требования заказчиков к  ИС и отобразить их на языке моделей  в требования к разработке проекта  ИС так, чтобы обеспечить соответствие целям и задачам организации.

     Можно выделить следующие фазы развития информационных систем.

     Формирование  концепции. Концептуальная фаза.

     Главным содержанием работ на концептуальной фазе является определение проекта, разработка его концепции.

     Сюда  входят: формирование идеи; формирование ключевой команды проекта; изучение мотиваций и требований заказчика  и других участников; сбор исходных данных и анализ существующего состояния; определение основных требований и  ограничений, требуемых материальных, финансовых и трудовых ресурсов; сравнительную  оценку альтернатив; представление  предложений, их экспертизу и утверждение.

      Задача  формирования требований к ИС является одной из наиболее ответственных, трудно формализуемых и наиболее дорогих  и тяжелых для исправления  в случае ошибки. Современные инструментальные средства и программные продукты позволяют достаточно быстро создавать  ИС по готовым требованиям. Но зачастую эти системы не удовлетворяют  заказчиков, требуют многочисленных доработок, что приводит к резкому  удорожанию фактической стоимости  ИС. Основной причиной такого положения  является неправильное, неточное или  неполное определение требований к  ИС на этапе анализа.

     Подготовка  технического предложения

     Главным содержанием фазы подготовки технического предложения является уточнение  технического предложения в ходе переговоров с заказчиком о заключении контракта.

     Общее содержание работ этой фазы: разработка основного содержания  базовой  структуры проекта; разработка и  утверждение технического задания; планирование, декомпозиция базовой  структурной модели проекта; составление  сметы и бюджета проекта; разработка календарных планов и укрупнённых  графиков работ; подписание контракта с заказчиком; ввод в действие средств коммуникации участников проекта и средств контроля за ходом работ.

     Проектирование

     На  фазе проектирования определяются подсистемы, их взаимосвязи, выбираются наиболее эффективные  способы проекта и использования  ресурсов.

     Характерные работы этой фазы: выполнение базовых  проектных работ; разработка частных  технических заданий; выполнение концептуального  проектирования; составление технических  спецификаций и инструкций; представление  проектной разработки, экспертиза и  утверждение.

      На  этапе проектирования прежде всего  формируются модели данных. Проектировщики в качестве исходной информации получают результаты анализа. Построение логической и физической моделей данных является основной частью проектирования базы данных. Полученная в процессе анализа  информационная модель сначала преобразуется  в логическую, а затем в физическую модель данных.

     Разработка

     На  фазе разработки производится координация  и оперативный контроль работ  по проекту, осуществляется изготовление подсистем, их объединение и тестирование.

     Основное  содержание: выполнение работ по разработке программного обеспечения; подготовка к внедрению системы; контроль и  регулирование основных показателей  проекта.

      После того как автономный тест успешно  пройден, модуль включается в состав разработанной части системы  и группа сгенерированных модулей  проходит тесты связей, которые должны отследить их взаимное влияние.

      Далее группа модулей тестируется на надежность работы, то есть проходят, во-первых, тесты  имитации отказов системы, а во-вторых, тесты наработки на отказ. Первая группа тестов показывает, насколько хорошо система восстанавливается после сбоев программного обеспечения, отказов аппаратного обеспечения. Вторая группа тестов определяет степень устойчивости системы при штатной работе и позволяет оценить время безотказной работы системы. В комплект тестов устойчивости должны входить тесты, имитирующие пиковую нагрузку на систему.

      Затем весь комплект модулей проходит системный  тест - тест внутренней приемки продукта, показывающий уровень его качества. Сюда входят тесты функциональности и тесты надежности системы.

     Последний тест информационной системы - приемо-сдаточные  испытания. Такой тест предусматривает  показ информационной системы заказчику  и должен содержать группу тестов, моделирующих реальные бизнес-процессы

     Ввод  системы в эксплуатацию

     На  фазе ввода системы в эксплуатацию проводятся испытания, идёт опытная  эксплуатация системы в реальных условиях, ведутся переговоры о результатах  выполнения проекта и о возможных  новых контрактах.

     Основные  виды работ: комплексные испытания; подготовка кадров для эксплуатации создаваемой системы; подготовка рабочей  документации, сдача системы заказчику  и ввод её в эксплуатацию; сопровождение, поддержка, сервисное обслуживание; оценка результатов проекта и  подготовка итоговых документов. 

      4 Состав и структура технического задания и технического проекта

      1. Общие положения.

      1.1. ТЗ является основным документом, определяющим требования и порядок  создания (развития или модернизации — далее создания) информационной системы (далее ИС), в соответствии с которым проводится разработка ИС и ее приемка при вводе в действие.

      1.2. ТЗ разрабатывают на систему  в целом, предназначенную для  работы самостоятельно или в  составе другой системы. 

      1.3. Требования к ИС в объеме, установленном  настоящим стандартом, могут быть  включены в задание на проектирование  вновь создаваемого объекта информатизации. В этом случае ТЗ не разрабатывают. 

      1.4. Включаемые в ТЗ требования  должны соответствовать современному  уровню развития информационных  технологий и не уступать аналогичным  требованиям, предъявляемым к  лучшим современным отечественным  и зарубежным аналогам. Задаваемые  в ТЗ требования не должны  ограничивать разработчика системы  в поиске и реализации наиболее  эффективных технических, технико-экономических  и других решений. 

      1.5. В ТЗ включают только те  требования, которые дополняют требования  к системам данного вида  и определяются спецификой конкретного объекта, для которого создается система.

      1.6. Изменения к ТЗ оформляют дополнением  или подписанным заказчиком и  разработчиком протоколом. Дополнение  или указанный протокол являются  неотъемлемой частью ТЗ на  ИС. На титульном листе ТЗ должна  быть запись «Действует с ... ». 

      2. Состав и содержание.

      2.1. ТЗ содержит следующие разделы,  которые могут быть разделены  на подразделы:

• 1) общие сведения;
• 2) назначение и цели создания (развития) системы;
• 3) характеристика объектов;
• 4) требования к системе;
• 5) состав и содержание работ по созданию системы;
• 6) порядок контроля и приемки системы;
• 7) требования к составу и содержанию работ по подготовке объекта разработки к вводу системы в действие;
• 8) требования к документированию;
• 9) источники разработки.