Состав стадий и этапов канонического проектирования ЭИС

Каноническое проектирование ЭИС отражает особенности ручной технологии индивидуального (оригинального) проектирования, осуществляемого на уровне исполнителей без использования каких-либо инструментальных средств, позволяющих интегрировать выполнение элементарных операций. Как правило, каноническое проектирование применяется для небольших локальных ЭИС.

В основе канонического проектирования лежит каскадная модель жизненного цикла ЭИС. Процесс каскадного проектирования в жизненном цикле ЭИС в соответствии с применяемым в нашей стране ГОСТ 34601-90 «Автоматизированные системы стадий создания» делится на следующие семь стадий:

1. исследование и обоснование создания системы;

2. разработка технического задания;

3. создание эскизного проекта;

4. техническое проектирование;

5. рабочее проектирование;

6. ввод в действие;

7. функционирование, сопровождение, модернизация.

В целях изучения взаимосвязанных приемов и методов кано­нического проектирования ЭИС перечисленные 7 стадий можно сгруппировать в часто используемые на практике четыре стадии процесса разработки ЭИС (рис. 3.1):

Рис. 3.1. ТСП стадий и этапов канонического проектирования ЭИС: Д1.1 - предметная область; Д1.2 - материалы обследования; Д1.3 - ТЭО, ТЗ на проектирование; Д1.4 - эскизный проект; Д2.1 - техно-рабочий проект (ТРП); Д3.1 - исправленный ТРП, переданный в эксплуатацию; Д3.2 - акт о приемке проекта в промышленную эксплуатацию; Д4.1 - модернизированный ТРП

Традиционно этапы исследования предметной области - предприятия, обоснование проекта ЭИС для него и разработки технического задания объединяют термином «Предпроектная стадия» («Предпроектное обследование»), поскольку результаты выполнения работ на данных этапах не являются законченным проектным решением. Основное назначение «Предпроектной стадии» заключается в обосновании экономической целесообразности создания ЭИС и формулировании требований к ней.

На первой «Предпроектнойстадии» принято выделять два основных этапа: сбор материалов обследования; анализ материалое обследования и разработка технико-экономического обоснования (ТЭО) и технического задания (ТЗ).

В результате выполнения первого этапа проектировщи­ки получают материалы обследования (Д1.2), которые должны со­держать полную и достоверную информацию, описывающую изучаемую предметную область - предприятие, в том числе: цель функционирования; организационную структуру системы и объекта управления, т.е. его управленческие отделы, цехи, склады и хозяйственные службы; функции управления, выполняемые в этих подразделениях, протекающие в них технологические процессы обработки управленческой и экономической информации, а также материальные потоки и процессы их обработки, ресурсные ограничения. После выполнения второго этапа проектировщики получают количественные и качественные характеристики информационных потоков, описание их структуры и мест обработки, объемов выполняемых операций и трудоемкости их обработки. На основе этих материалов разрабатываются два документа: «Технико-экономическое обоснование проектных решений» (ТЭО), содержащее расчеты и обоснование необходимости разработки ЭИС для предприятия и выбираемых технологических и проектных решений (Д1.3), и «Техническое задание» (ТЗ), в состав которого входят требования к создаваемой системе и ее отдельным компонентам: программному, техническому и информационному обеспечению и целевая установка на проектирование новой системы (Д1.4). Эти документы являются основными для последующего проектирования ЭИС в соответствии с заданными требованиями.

Для сложных ЭИС иногда на этой стадии включают третий этап - разработку «Эскизного проекта». На этапе «Эскизного проекта» сформулированные ранее требования служат основой для разработки предварительных решений по ЭИС в целом и отдельным видам обеспечения. Эти решения прорабатываются на логическом уровне, включая алгоритмы обработки информации, описание информационных потребностей пользователей на уровне названий документов и показателей.

Вторая стадия «Технорабочее проектирование» выполняется в два этапа: техническое проектирование и рабочее проектирование.

На этапе «Техническое проектирование» выполняются работы по логической разработке и выбору наилучших вариантов проектных решений, в результате чего создается «Технический проект». Этап «Рабочее проектирование» связан с физической реализацией выбранного варианта проекта и получением документации «Рабочего проекта». При наличии опыта проектирования эти этапы иногда объединяются в один, в результате выполнения которого получают «Технорабочий проект» (ТРП) - Д2.1.

Третья стадия «Внедрение проекта» включает в себя три этапа:

· подготовка объекта к внедрению проекта;

· опытное внедрение проекта и

· сдача его в промышленную эксплуатацию.

На этапе «Подготовка объекта к внедрению проекта» осуще­ствляется комплекс работ по подготовке предприятия к внедре­нию разработанного проекта ЭИС.

На этапе «Опытное внедрение» осуществляют проверку правильности работы некоторых частей проекта и получают исправленную проектную документацию и «Акт о проведении опытного внедрения».

На этапе «Сдача проекта в промышленную эксплуатацию» осуществляют комплексную системную проверку всех частей проекта, в результате которой получают доработанный «Техно-рабочий проект» (Д3.1) и «Акт приемки проекта в промышленную эксплуатацию» (Д3.2).

Четвертая стадия - «Эксплуатация и сопровождение проекта» включает этапы: эксплуатация проекта; сопровождение и модернизация проекта.

На этапе «Эксплуатация проекта» получают информацию о работе всей системы в целом и отдельных ее компонентов и собирают статистику о сбоях системы в виде рекламаций и замечаний, которые накапливаются для выполнения следующего этапа. На этапе «Сопровождение проекта» выполняются два вида работ: ликвидируются последствия сбоев в работе системы и исправляются ошибки, не выявленные при внедрении проекта, а также осуществляется модернизация проекта. В процессе модернизации проект либо дорабатывается, т.е. расширяется по составу подсистем и задач, либо производится перенос системы на другую программную или техническую платформу с целью адаптации ее к изменяющимся внешним и внутренним условиям функционирования, в результате чего получают документы модернизированного «Техно-рабочего проекта» (Д4.1).

Состав и содержание работ на предпроектной стадии создания ЭИС

При изучении существующей экономической системы разработчики должны уточнить границы изучения системы, определить круг пользователей будущей ЭИС различных уровней и выделить классы и типы объектов, подлежащих обследованию и последующей автоматизации.

Важнейшими объектами обследования могут являться:

· структурно-организационные звенья предприятия (например, отделы управления, цехи, участки, рабочие места);

· функциональная структура, состав хозяйственных процессов и процедур;

· стадии (техническая подготовка, снабжение, производство, сбыт) и элементы хозяйственного процесса (средства труда, предметы труда, ресурсы, продукция, финансы).

При каноническом проектировании основной единицей обработки данных является задача. Поэтому функциональная структура проблемной области на стадии предпроектного обследования изучается в разрезе решаемых задач и комплексов задач. При этом задача в содержательном аспекте рассматривается как совокупность операций преобразования некоторого набора исходных данных для получения результатной информации, необходимой для выполнения функции управления или принятия управленческого решения. В большинстве случаев исходные данные и результаты их преобразований представляются в форме экономических документов. Поэтому к числу объектов обследования относятся компоненты потоков информации (документы, показатели, файлы, сообщения). Кроме того, объектами обследования служат:

· технологии, методы и технические средства преобразования информации;

· материальные потоки и процессы их обработки.

Основной целью выполнения первого этапа предпроектного обследования «Сбор материалов» является:

· выявление основных параметров предметной области (например, предприятия или его части);

· установление условий, в которых будет функционировать проект ЭИС;

· выявление стоимостных и временных ограничений на процесс проектирования.

На этом этапе проектировщиками выполняется ряд технологических операций и решаются следующие задачи:

· предварительное изучение предметной области;

· выбор технологии проектирования;

· выбор метода проведения обследования;

· выбор метода сбора материалов обследования;

· разработка программы обследования; разработка плана-графика сбора материалов обследования;

· сбор и формализация материалов обследования.

Технологическая сеть проектирования представлена на рис. 3.2.

Рис. 3.2. ТСП работ, выполняемых на этапе «Сбор материалов обследования»: Д 1.1 - общие сведения об объекте; Д 1.2 - примеры разработок проектов ЭИС для аналогичных систем; U 2.1 - универсум технологий проектирования; Д 2.1 - ресурсы; Д 2.2 - описание выбранной технологии, методов и средств проектирования; U 3.1 - универсум методов проведения обследования; Д 3.1 - описание выбранного метода; U 4.1 - универсум методов сбора материалов обследования; Д 4.1 - описание выбранного метода; Д 5.1 - программа обследования; Д 6.1 - план-график выполнения работ на предпроектной стадии; U 7.1 - универсум методов формализации; Д 7.1 - общие параметры (характеристики) экономической системы; Д 7.2 – методы и методики управления (алгоритм расчета экономических показателей); Д 7.3 - организационная структура экономической системы; Д 7.4 - параметры информационных потоков; Д 7.5 - параметры материальных потоков

Выполнение операции «Предварительное изучение предметной области» (П1) имеет своей целью на основе общих сведений об объекте (Д1.1) выявить предварительные размеры объемов работ по проектированию и состав стоимостных и временных ограничений на процессы проектирования, а также найти примеры разработок проектов ЭИС для аналогичных систем (Д1.2).

Важной операцией, определяющей все последующие работы по обследованию объекта и проектированию ЭИС, является «Выбор технологии проектирования» (П2). В настоящее время в универсум (U2.1) входит несколько типов технологий проектирования: технология оригинального, типового, автоматизированного и смешанного вариантов проектирования.

Для технологии оригинального проектирования характерно создание уникального проектного решения для экономической системы. При этом могут создаваться не только индивидуальные проекты, но и соответствующие методики проведения проектных работ. Поэтому технологию оригинального проектирования используют в том случае, если хотят, чтобы получаемый в результате проектирования индивидуальный проект в полной мере отображал все особенности соответствующего объекта управления при невысокой стоимости разработки, понятности и доступности получаемого решения заказчику. К числу ограничений по использованию оригинального проектирования можно отнести низкую степень автоматизации проектных работ, длительные сроки разработки, низкое качество документирования, отсутствие преемственности в проектных решениях.

Основными ограничениями при выборе технологии из некоторого универсума технологий (U2.1) могут служить: наличие денежных средств на приобретение и поддержку выбранной технологии, ограничения по времени проектирования, доступность соответствующих инструментальных средств и возможность обеспечения поддержки их эксплуатации собственными силами, наличие специалистов соответствующей квалификации (Д2.1). Результатом выполнения этой операции служит получение описания выбранной технологии, методов и средств проектирования (Д2.2). Перед началом работ по проведению обследования необходимо выбрать метод проведения обследования (ПЗ). Все методы (U3.1) можно объединить в группы по следующим признакам (рис. 3.3):

Рис. 3.3.Схема классификации методов проведения обследования

· по цели обследования выделяют метод организации локального проведения обследования, используемый для разработки проекта отдельной задачи или для комплекса задач, и метод системного обследования объекта, применяемый для изучения всего объекта с целью разработки для него проекта ЭИС в целом;

· по числу исполнителей, проводящих обследование, применяется индивидуальное обследование, осуществляемое одним проектировщиком, и бригадное с выделением ряда бригад-исполнителей, изучающих все подразделения предприятия, и одной координирующей бригады;

· по степени охвата предметной области применяют метод сплошного обследования, охватывающего все подразделения экономической системы, и выборочное, применяемое при наличии типовых по структуре подразделений (например, цехов или складов);

· по степени одновременности выполнения работ первого и второго этапов предпроектной стадии выделяют метод последовательного проведения работ, при котором проектировщики сначала собирают данные о предметной области, а затем их изучают (часто применяют при отсутствии опыта в выполнении такого рода работ), и метод параллельного выполнения работ, когда одновременно со сбором происходит изучение полученных материалов обследования, что значительно сокращает время на проведение работ на предпроектной стадии и повышает качество получаемых результатов.

Выполнение работ по обследованию предметной области в каком-либо подразделении и сбору материалов можно проводить на основе предварительного выбора методов сбора материалов обследования (П4), универсум которых (U4.1) можно разделить на две группы (рис. 3.4):

Рис. 3.4.Схема классификации методов сбора материалов обследования

· методы сбора, выполняемого силами проектировщиков-испол­нителей, включающие методы проведения бесед и опросов, анализа материалов обследования, личных наблюдений, фотографии рабочего дня и хронометража рабочего времени специалиста при выполнении им той или иной работы;

· методы сбора, выполняемого силами специалистов предметной области, которым предлагается либо заполнять тетрадь-дневник на выполняемые ими работы, либо провести документную инвентаризацию рабочего места, либо использовать метод самофотографии рабочего дня, позволяющий выявить состав операций и получаемые при этом документы.

Метод бесед и консультаций с руководителями чаще всего проводится в форме обычной беседы с руководителями предприятий и подразделений или в форме деловой консультации со специалистами по вопросам, носящим глобальный характер и относящимся к определению проблем и стратегий развития и управления предприятием.

Метод опроса исполнителей на рабочих местах используется в процессе сбора сведений непосредственно у специалистов путем бесед, которые требуют тщательной подготовки. Заранее составляют список сотрудников, с которыми намереваются беседовать, разрабатывают перечень вопросов о роли и назначении работ в деятельности объекта, порядке их выполнения.

Метод анализа операций заключается в расчленении рассматриваемого делового процесса, работы на ее составные части, задачи, расчеты, операции и даже их элементы. После этого анализируется каждая часть в отдельности, выявляются повторяемость отдельных операций, многократное обращение к одной и той же операции, их степень зависимости друг от друга.

Метод анализа предоставленного материала применим в основном при выяснении таких вопросов, на которые нельзя получить ответ от исполнителей.

Метод фотографии рабочего дня исполнителя работ предпо­лагает непосредственное участие проектировщиков и применение рассчитанного для регистрации данных наблюдения специального листа фотографии рабочего дня и распределения его между работами.

Метод выборочного хронометража отдельных работ требует предварительной подготовки, известных навыков и наличия специального секундомера. Данные хронометража позволяют установить нормативы на выполнение отдельных операций и собрать подробный материал о технике осуществления некоторых работ.

Метод личного наблюдения применим, если изучаемый вопрос понятен по существу и необходимо лишь уточнение деталей без существенного отрыва исполнителей от работы.

Метод документальной инвентаризации управленческих работ заключается в том, что на каждую работу в отдельности открывается специальная карта обследования, в которой приводятся все основные данные о регистрируемой работе или составляемых документах.

Метод ведения индивидуальных тетрадей-дневников. Записи в дневнике производятся исполнителем в течение месяца ежедневно, сразу же после выполнения очередной работы.

Метод самофотографии рабочего дня заключается в том, что наблюдение носит более детальный характер и происходит в короткий срок. Этот метод дает сведения о наиболее трудоемких или типичных отдельных работах, которые используются для определения общей трудоемкости выполнения всех работ.

Расчетный метод применяется для определения трудоемкости и стоимости работ, подлежащих переводу на выполнение с помощью компьютера, а также для установления объемов работ по отдельным операциям.

Метод аналогии основан на отказе от детального обследования какого-либо подразделения или какой-либо работы. Использование метода требует наличия тождественности и не исключает общего обследования и выяснения таких аспектов, на которые аналогия не распространяется.

При выборе метода следует учитывать следующие критерии:

· степень личного участия проектировщика в сборе материала;

· временные, трудовые и стоимостные затраты на получение сведений в подразделениях.

Проектировщику необходимо знать и в каждом конкретном случае применять наиболее экономичный, обеспечивающий нужную полноту сведений метод сбора материалов обследования.

Обследование проводится по заранее разработанной программе (Д5.1), составляемой во время выполнения операции П5, по форме, представленной в табл. 3.1, содержащей перечень вопросов, ответы на которые дадут полное представление о деятельности изучаемого объекта и будут учтены при создании проекта ЭИС.

Вопросы можно систематизировать по трем основным направлениям исследования объекта.

Первое направление предусматривает получение представления об объекте изучения, т.е. экономической системе (например, предприятии) в целом, включая выяснение целей функционирования этой системы, выявление значений основных параметров деятельности предприятия и т. д.

Второе направление предусматривает изучение и описание организационно-функциональной структуры объекта (как правило, относится к аппарату управления). При этом изучаются функции, выполняемые в структурных подразделениях, хозяйственные процессы и процедуры, выявляются комплексы задач, обусловленные выполняемыми функциями, процессами и процедурами, определяется состав входной и выходной информации по каждой задаче. В табл. 3.1 приведен фрагмент составления программы.

Таблица 3.1