Технологии проектирования ИС

Составляющие технологии проектирования ИС:

· методология

· инструментальные средства проектирования

· организация проектирования

Технология проектирования задается описанием последовательности технологических операций, выполняемых в процессе создания проекта на основе того или иного метода. Исходя из описания должно быть ясно, не только что должно быть сделано для создания проекта, но как, кем и в каком порядке.

Технология задает:

• пошаговую процедуру, определяющую последовательность технологических операций проектирования;
• критерии и правила, используемые для оценки результатов выполнения технологических операций;
• нотации (графические и текстовые средства, языки), используемые для описания проектируемой системы.

Представление технологической операции проектирования

Основу технологии составляет методология. Методология определяется некоторой концепцией, принципами проектирования, реализуемыми набором методов проектирования, которые должны поддерживаться средствами проектирования.

Организация проектирования определяется методами взаимодействия проектировщиков между собой и с заказчиком в процессе создания проекта ИС. Эти методы могут поддерживаться набором специфических программных средств.

По степени автоматизации методы проектирования разделяются на методы:

· ручного проектирования;

· компьютерного проектирования — генерация или конфигурация (настройка) проектных решений на основе использования специальных программных средств.

По степени использования типовых проектных решений методы проектирования бывают:

· оригинального (индивидуального) проектирования, когда проектные решения разрабатываются «с нуля» в соответствии с требованиями к ИС;

· типового проектирования, когда производится конфигурация ИС из готовых типовых проектных решений — программных модулей.

Выделяют два основных класса технологий проектирования:

· каноническое проектирование;

· индустриальное.

Индустриальная технология проектирования разбивается на 2 подкласса:

1. автоматизированное проектирование (использование CASE-технологий);

2. типовое — параметрически-ориентированное или модельно-ориентированное — проектирование.

Для конкретных видов технологий проектирования свойственно применение определенных средств разработки ИС, которые поддерживают выполнение как отдельных работ, этапов, так и их совокупностей. Поэтому перед разработчиками ИС стоит задача выбора средств проектирования, которые по своим характеристикам в наибольшей степени соответствуют требованиям конкретного предприятия.

Средства проектирования должны быть:

1. в своем классе инвариантными к объекту проектирования;

2. охватывать в совокупности все этапы жизненного цикла ИС;

3. технически, программно и информационно совместимыми;

4. простыми в освоении и применении;

5. экономически целесообразными.

Средства проектирования ИС можно разделить на два класса:

· без использования ЭВМ

· с использованием ЭВМ.

Средства проектирования без использования ЭВМ применяют на всех стадиях и этапах проектирования ИС. Обычно это средства организационно-методического обеспечения, стандарты, регламентирующие процесс проектирования систем.

Средства проектирования с использованием ЭВМ могут применяться как на отдельных, так и на всех стадиях и этапах проектирования ИС и поддерживать разработку элементов системы, подсистем и систем.

Средства проектирования с использованием ЭВМ:

1. операционные средства, поддерживающие проектирование операций обработки информации — алгоритмические языки, библиотеки стандартных подпрограмм и классов объектов, макрогенераторы, генераторы программ типовых операций обработки данных, а также утилиты ОС. Также средства тестирования и отладки, поддержки процесса документирования проекта и т.п. Средства данного подкласса поддерживают отдельные операции проектирования ИС и могут применяться независимо друг от друга.

2. Средства, поддерживающие проектирование отдельных компонентов ИС: СУБД, методоориентированные пакеты прикладных программ (решение задач линейного планирования и т.п.), табличные процессоры, графические редакторы, экспертные системы. Эти средства используют для разработки технологических подсистем ИС: ввода информации, организации хранения и доступа к данным, вычислений, анализа и отображения данных, принятия решений.

3. Функциональные средства проектирования. Направлены на разработку автоматизированных систем, реализующих функции, комплексы задач и задачи управления. Разнообразие предметных областей порождает многообразие средств этого подкласса, ориентированных на тип организационной системы (промышленная, непромышленная сферы), уровень управления, функцию управления (планирование, учет). К средства данного подкласса относят типовые проектные решения, функциональные пакеты прикладных программ, типовые проекты.

4. Средства, поддерживающие разработку проекта на стадиях и этапах процесса проектирования. CASE-средства относят к этому подклассу.

Современная технология проектирования ИС должна удовлетворять следующим общим требованиям:

• технология должна поддерживать полный жизненный цикл;
• технология должна обеспечивать гарантированное достижение целей разработки ИС с заданным качеством и в установленное время;
• технология должна обеспечивать возможность выполнения крупных проектов в виде подсистем (т.е. возможность декомпозиции проекта на составные части, разрабатываемые группами исполнителей ограниченной численности с последующей интеграцией составных частей). Опыт разработки крупных ИС показывает, что для повышения эффективности работ необходимо разбить проект на отдельные слабо связанные по данным и функциям подсистемы. Реализация подсистем должна выполняться отдельными группами специалистов. При этом необходимо обеспечить координацию ведения общего проекта и исключить дублирование результатов работ каждой проектной группы, которое может возникнуть в силу наличия общих данных и функций;
• технология должна обеспечивать возможность ведения работ по проектированию отдельных подсистем небольшими группами (3-7 человек). Это обусловлено принципами управляемости коллектива и повышения производительности за счет минимизации числа внешних связей;
• технология должна обеспечивать минимальное время получения работоспособной ИС. Речь идет не о сроках готовности всей ИС, а о сроках реализации отдельных подсистем. Реализация ИС в целом в короткие сроки может потребовать привлечения большого числа разработчиков, при этом эффект может оказаться ниже, чем при реализации в более короткие сроки отдельных подсистем меньшим числом разработчиков. Практика показывает, что даже при наличии полностью завершенного проекта, внедрение идет последовательно по отдельным подсистемам;
• технология должна предусматривать возможность управления конфигурацией проекта, ведения версий проекта и его составляющих, возможность автоматического выпуска проектной документации и синхронизацию ее версий с версиями проекта;
• технология должна обеспечивать независимость выполняемых проектных решений от средств реализации ИС (систем управления базами данных (СУБД), операционных систем, языков и систем программирования);
• технология должна быть поддержана комплексом согласованных CASE-средств, обеспечивающих автоматизацию процессов, выполняемых на всех стадиях ЖЦ. Общий подход к оценке и выбору CASE-средств, а также примеры комплексов CASE-средств будут рассмотрены позднее.

Реальное применение любой технологии проектирования, разработки и сопровождения ИС в конкретной организации и конкретном проекте невозможно без выработки ряда стандартов (правил, соглашений), которые должны соблюдаться всеми участниками проекта. К таким стандартам относятся следующие:

• стандарт проектирования;
• стандарт оформления проектной документации;
• стандарт пользовательского интерфейса.

Стандарт проектирования должен устанавливать:

• набор необходимых моделей (диаграмм) на каждой стадии проектирования и степень их детализации;
• правила фиксации проектных решений на диаграммах, в том числе: правила именования объектов (включая соглашения по терминологии), набор атрибутов для всех объектов и правила их заполнения на каждой стадии, правила оформления диаграмм, включая требования к форме и размерам объектов, и т. д.;
• требования к конфигурации рабочих мест разработчиков, включая настройки операционной системы, настройки CASE-средств, общие настройки проекта и т. д.;
• механизм обеспечения совместной работы над проектом, в том числе: правила интеграции подсистем проекта, правила поддержания проекта в одинаковом для всех разработчиков состоянии (регламент обмена проектной информацией, механизм фиксации общих объектов и т.д.), правила проверки проектных решений на непротиворечивость и т. д.

Стандарт оформления проектной документации должен устанавливать:

• комплектность, состав и структуру документации на каждой стадии проектирования;
• требования к ее оформлению (включая требования к содержанию разделов, подразделов, пунктов, таблиц и т.д.),
• правила подготовки, рассмотрения, согласования и утверждения документации с указанием предельных сроков для каждой стадии;
• требования к настройке издательской системы, используемой в качестве встроенного средства подготовки документации;
• требования к настройке CASE-средств для обеспечения подготовки документации в соответствии с установленными требованиями.

Стандарт интерфейса пользователя должен устанавливать:

• правила оформления экранов (шрифты и цветовая палитра), состав и расположение окон и элементов управления;
• правила использования клавиатуры и мыши;
• правила оформления текстов помощи;
• перечень стандартных сообщений;
• правила обработки реакции пользователя.