Оглавление

Введение

     Проектирование  информационных систем логически сложная, трудоемкая и длительная работа, требующая высокой квалификации участвующих в ней специалистов. Потребность контролировать процесс разработки ПО, прогнозировать и гарантировать стоимость разработки, сроки и качество результатов привела в конце 70-х гг. к необходимости перехода от кустарных к индустриальным способам создания ПО и появлению совокупности инженерных методов и средств создания ПО, объединенных общим названием "программная инженерия». К процессу становления программной инженерии относится и систематизация и стандартизация процессов создания ПО на основе структурного подхода.

     Объектом  курсового проекта является структурная методология проектирования ИС. Предмет курсового проекта – сетевые и SADT-модели.

     На  сегодняшний день существует большое  количество литературы, описывающей  структурный подход  к проектированию ИС и методы этого подхода. Целью курсового проекта является анализ этих источников и описание на их основе основных характеристик структурной методологии, а также ее сравнение с другими используемыми подходами. В курсовом проекте также рассматривается  более подробно метод структурного анализа и проектирования SADT. В настоящее время создание эффективной ИС невозможно без управления проектом. Поэтому в данном курсовом проекте приведены основы составления сетевых моделей при создании ПО. Для достижения цели в курсовом проекте проведен анализ имеющейся литературы и выявлены наиболее важные аспекты данной проблемы.

     Задачи  теоретической части курсового  проекта:

1) Получение представления о структурном подходе к проектированию ИС;

2) Проведение сравнительного анализа используемых подходов;

3) Описание метода функционального моделирования SADT;

4) Изучение способов и приемов построения сетевой модели;

      

     Данная  работа актуальна, т.к. методики функционального проектирования широко используются при разработке сложных ИС. Анализ этих методик, а также выявление их сильных  и слабых сторон может существенно облегчить выбор методологии.

     Целью практической части курсового проекта  является моделирование бизнес-процесса страхования автогражданской ответственности. Для описания бизнес-процессов предметной области будем использовать BPwin и ERwin.

         Для решения поставленной цели требуется решить следующие задачи:

1) Изучить особенности предметной области;

2) Определить бизнес-процессы, входящие в данную предметную область;

3) Используя инструменты визуального моделирования бизнес-процессов BPwin и ERwin, смоделировать процесс страхования клиентом своего транспортного средства;

4) Провести анализ спроектированной модели, выявить недостатки и предложить способы их устранения. 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 

     Глава 1. Основы структурного подхода к проектированию ИС

     1.1. Применение структурного подхода  при проектировании ИС

     Проблема  сложности является главной проблемой, которую приходится решать при создании больших и сложных систем любой природы, в том числе и ЭИС. Ни один разработчик не в состоянии выйти за пределы человеческих возможностей и понять всю систему в целом. Единственный эффективный подход к решению этой проблемы, который выработало человечество за всю свою историю, заключается в построении сложной системы из небольшого количества крупных частей, каждая из которых, в свою очередь, строится из частей меньшего размера и т. д., до тех пор, пока самые небольшие части можно будет строить из имеющегося материала. [1]

     Этот  подход известен под самыми разными  названиями, среди них такие, как "разделяй и властвуй" (divide et impera), иерархическая декомпозиция и др. По отношению к проектированию сложной программной системы это означает, что ее необходимо разделять (декомпозировать) на небольшие подсистемы, каждую из которых можно разрабатывать независимо от других. Это позволяет при разработке подсистемы любого уровня держать в уме информацию только о ней, а не обо всех остальных частях системы. Правильная декомпозиция является главным способом преодоления сложности разработки больших систем ПО. [8] Понятие "правильная" по отношению к декомпозиции означает следующее:

     • количество связей между отдельными подсистемами должно быть

     минимальным;

     • связность отдельных частей внутри каждой подсистемы должна

     быть  максимальной.

     Структура системы должна быть таковой, чтобы  все взаимодействия между ее подсистемами укладывались в ограниченные, стандартные рамки:

     • каждая подсистема должна инкапсулировать  свое содержимое

     (скрывать  его от других подсистем);

     • каждая подсистема должна иметь четко  определенный интерфейс

     с другими подсистемами.

     На  сегодняшний день в программной  инженерии существуют два основных подхода к разработке ПО ЭИС, принципиальное различие между которыми обусловлено разными способами декомпозиции систем. Первый подход называют функционально-модульным или структурным. В его основу положен принцип функциональной декомпозиции, при которой структура системы описывается в терминах иерархии ее функций и передачи информации между отдельными функциональными элементами. Второй, объектно-ориентированный подход использует объектную декомпозицию. При этом структура системы описывается в терминах объектов и связей между ними, а поведение системы описывается в терминах обмена сообщениями между объектами. [10]

     Принципиальное  различие между структурным и  объектно-ориентированным  (ОО) подходом заключается в способе декомпозиции системы. ОО подход использует объектную декомпозицию, при этом статическая структура системы описывается в терминах объектов и связей между ними, а поведение системы описывается в терминах обмена сообщений между объектами.

     Итак, сущность структурного подхода к  разработке ПО ЭИС заключается в его декомпозиции (разбиении) на автоматизируемые функции: система разбивается на функциональные подсистемы, которые, в свою очередь, делятся на подфункции, те — на задачи и так далее до конкретных процедур. При этом автоматизируемая система сохраняет целостное представление, в котором все составляющие компоненты взаимоувязаны. При разработке системы "снизу вверх", от отдельных задач ко всей системе, целостность теряется, возникают проблемы при описании информационного взаимодействия отдельных компонентов. 
 
 

     1. 2. Основные принципы структурного подхода

     Все наиболее распространенные методологии  структурного подхода базируются на ряде общих принципов. В качестве двух базовых принципов используются следующие: 1)принцип "разделяй и властвуй" - принцип решения сложных проблем путем их разбиения на множество меньших независимых задач, легких для понимания и решения; 2)принцип иерархического упорядочивания - принцип организации составных частей проблемы в иерархические древовидные структуры с добавлением новых деталей на каждом уровне. Выделение двух базовых принципов не означает, что остальные принципы являются второстепенными, поскольку игнорирование любого из них может привести к непредсказуемым последствиям (в том числе и к провалу всего проекта). [15]Основными из этих принципов являются следующие:

     1)принцип абстрагирования - заключается в выделении существенных аспектов системы и отвлечения от несущественных;

     2)принцип формализации - заключается в необходимости строгого методического подхода к решению проблемы;

     3)принцип непротиворечивости - заключается в обоснованности и согласованности элементов;

     4)принцип структурирования данных - заключается в том, что данные должны быть структурированы и иерархически организованы.

       В структурном анализе используются в основном две группы средств, иллюстрирующих функции, выполняемые системой и отношения между данными. Каждой группе средств соответствуют определенные виды моделей (диаграмм), наиболее распространенными среди которых являются следующие: SADT модели и соответствующие функциональные диаграммы; DFD диаграммы потоков данных; ERD диаграммы "сущность-связь".

       Наиболее существенное различие между разновидностями структурного анализа заключается в их функциональности. 

     Модели SADT (IDEF0) наиболее удобны при построении функциональных моделей. Они наглядно отражают функциональную структуру объекта: производимые действия, связи между этими действиями. Таким образом, четко прослеживается логика и взаимодействие процессов организации.  Главным достоинством нотации является возможность получить полную информацию о каждой работе, благодаря ее жестко регламентированной структуре.  С ее помощью можно выявить все недостатки, касающиеся как самого процесса, так и то, с помощью чего он реализуется: дублирование функций, отсутствие механизмов, регламентирующих данный процесс, отсутствие контрольных переходов и т.д. [13]

      DFD позволяет проанализировать информационное  пространство системы и  используется  для описания документооборота  и обработки информации.  Поэтому   диаграммы DFD применяют в качестве дополнения модели бизнес-процессов, выполненной в IDEF0.

     IDEF3 хорошо приспособлен для сбора  данных, требующихся для проведения  анализа системы с точки зрения  рассогласования/согласования процессов  во времени.

     Нельзя  говорить о достоинствах и недостатках отдельных нотаций.     Возможны ситуации, при которых анализ  IDEF0 не обнаружил недостатков в деятельности организации с точки зрения технологического или производственного процесса, однако это не является гарантией отсутствия ошибок. Поэтому в следующем этапе анализа необходимо перейти к исследованию информационных потоков с помощью DFD и затем объединить эти пространства с помощью последней нотации - IDEF3. 

     1.3. Сравнительный анализ подходов  к проектированию ИС

     Очевидно, что выбор методов определяется целями проекта и в значительной мере влияет на весь его дальнейший ход. Рациональный выбор возможен при понимании нескольких аспектов:

     1.      Целей проекта;

     2.      Требований к информации необходимой для анализа и принятия решений в рамках конкретного проекта;

     3.      Возможностей  подхода с учетом требований п. 2;

     4.      Особенностей разрабатываемой/внедряемой информационной системы.

     Сравнение подходов должно дать ответы  на следующие вопросы:

     1.На  сколько сам подход и его  нотации применимы для того или иного этапа проектирования ИС.

     2.Что  является критерием для выбора  подхода в случае, когда возможно  применение более одного подхода  (какой подход применить лучше). [19]

     Функциональные  возможности подходов можно корректно  сравнивать только по отношению к определенному кругу задач. Каждый из рассматриваемых подходов имеет свои преимущества и недостатки. В зависимости от решаемых задач эти преимущества могут как усиливаться, так и наоборот, ослабевать. Следует подчеркнуть, что модель - не самоцель, это лишь инструмент, именно понимание того, что нужно описывать и какие аспекты функционирования реальной системы при этом отражать, определяет успех проекта по моделированию бизнес-процессов.

      Сравнение структурного, объектно-ориентированного подходов и методологии ARIS приведено на рис. 1.

      Рис.1 а) Анализ  структурного подхода

     Рис. 1 б) Анализ объектно-ориентированного подхода 

      Рис. 1 в) Анализ   методологии ARIS 
 

     Позиционирование  подходов можно провести по отношению  к решению задачи моделирования бизнес-процессов на этапе анализа  и проектирования следующим образом (табл. 1).

     Таблица 1

     Позиционирование  подходов относительно типов проектов