Основы методологии проектирования АСОИУ: жизненный цикл, системный анализ и системный синтез

Под проектом АСОИУ будем понимать проектно-конструкторскую и технологическую документацию, в которой представлено описание решений по созданию и эксплуатации АСОИУ в конкретной программно-технологической среде. Под проектированием АСОИУ мы будем понимать процесс преобразования информации об объекте проектирования, методах проектирования, информацию об аналогах, опыте проектирования подобных систем в проект АСОИУ на основе требований государственных стандартов. С этой точки зрения проектирование АСОИУ сводится к последовательной формализации проектных решений на различных стадиях создания системы: анализ и определение требований (формирование ТЗ), техническое и рабочее проектирование, внедрение и эксплуатация. Объектами проектирования могут выступать отдельные элементы или их комплексы, функциональных или обеспечивающих подсистем, так функциональными элементами выступают задачи, комплексы задач или управляющие функции. Объектами могут быть информационное ПО, техническое, программное. Под технологией проектирования будем понимать совокупность методологии, а также инструментальных средств, используемых для управления процессом создания и модернизации АСОИУ. К основным требованиям, предъявляемым технологии проектирования можно отнести:

· проект должен отвечать требованиям заказчика

· должна максимально отражать все этапы жизненного цикла проекта

· должна обеспечивать минимальные стоимостные и трудовые затраты на проектирование и сопровождение проекта

· должна способствовать ведению проектной документации

Методы проектирования можно классифицировать следующим образом:

· по степени автоматизации

o ручное проектирование (без использования инструментальных средств)

o компьютерное (используются специальные среды, которые позволяют нам реализовывать проектные решения)

· по степени использования типовых проектных решений

o оригинальное проектирование (когда проектные решения разрабатываются с 0, в соответствии с требованиями АСОИУ)

o типовое проектирование (предполагающее конфигурацию АСОИУ из готовых типовых решений)

Сочетание различных методов проектирования обуславливает характер используемой технологии, в связи с чем выделают

· индустриальное проектирование (подразумевает использование различных case-технологий)

· каноническое проектирование (ручное проектирование)

Для конкретных видов технологии проектирования характерно применение определенных средств разработки АСОИУ, которые поддерживают выполнение как отдельных проектных работ, так и этапов проектирования в целом. Поэтому перед разработчиками АСОИУ стоит задача выбора таких средств, которые по своим характеристикам, отвечают требованиям конкретного предприятия.

Средства проектирования должны быть:

· технические

· программные

· информационно-совместимые

· простыми в освоении и применении

· экономически целесообразны

Средства проектирования можно разделить на 2 класса:

· с использованием компьютеров

o средства, предназначенные для проектирования процессов обработки информации (языки программирования, среды программирования, библиотеки, подпрограммы)

o средства, поддерживающие проектирование конкретных компонентов. (СУБД, математические пакеты, графические, текстовые редакторы и т.п.)

o средства, поддерживающие сам процесс управления проекта (специальные прикладные программы, которые так и называются системы управления проектом: MS Project, Open Project)

· без использования компьютеров (средства организационно-методического обеспечения, в первую очередь это стандарты)

 

описание

Проект

функциональная и системная архитектура

Обоснование

Недостатки

Требования к системе

ТЗ

Жизненный цикл АСОИУ

 

 

I Системный анализ

II Системный синтез

III Внедрение

IV Эскплуатация

Суть жизненного цикла создания АСОИУ сводится к выполнению следующий стадий:

1. Планирование и анализ требований (предпроектная стадия) - системный анализ. включает в себя выполнение таких работ как: анализ предметной области разрабатываемой АСОИУ, определение требований к АСОИУ, технико-экономическое обоснование, техническое задание.

2. Техническое проектирование: разработка в соответствии с сформулированными требованиями, состава автоматизируемых функций(функциональная архитектура) и состава обеспечивающих подсистем(системная архитектура). результатом этой стадии является документ, называемый техническим проектом.

3. Реализация (рабочее проектирование): разработка программ, создание БД, рабочих инструкций. результатом является рабочий проект, содержащий подробное описание инструкций.

4. Внедрение: отладка, тестирование подсистемы АСОИУ, исправление возникших ошибок, обучение персонала, закупка и установка оборудования. результатом является акт о внедрении.

5. Эксплуатация: сбор статистики о работе системы, исправление ошибок и недоработок

Важной характеристикой ж.ц. АСОИУ является его повторяемость. При первоначальном прохождении выполняются шаги 1-7, но возможны и внутренние циклы:

· цикл, который возникает после опытного внедрения, в результате которого выясняются частные ошибки в элементах проекта. Возврат к п.5.

· цикл, возникает после сдачи объектов в промышленную эксплуатацию, когда выясняются ошибки в функциональной архитектуре системы, которые не соответствуют требованиям заказчика, т.е. состав функциональных подсистем и связей между ними.

· цикл, возникающий в том случае, когда требуется модификация системы, связанная с необходимостью адаптации к новым условиям функционирования. Возврат к п4.

· проект системы совершенно не соответствует современным требованием, в связи с его моральным старением и требуется перепроектирование, либо создание новой системы.

Для того, чтобы исключить необходимость выполнения 3,4 цикла необходимо выполнять проектирование АСОИУ строго в соответствии с требованиями:

· изначально сформулированными к разрабатываемой системе

· следует учитывать, что требования должны быть актуальны на момент внедрения, а не момент начала разработки

· система должны иметь возможность адаптироваться к новым условиям

Состав и содержание работ на предпроектной стадии АСОИУ

Прежде всего, при предметной области либо уже функционирующей автоматизированной системы, необходимо определиться с границами изучения системы, выделить круг пользователей будущей системы, классы и типы объектов, подлежащие автоматизации. В качестве объектов могут быть:

· структурно организационные звенья предприятия (цех, отдел, участок, управление, служба, рабочее место)

· функциональная структура (состав производственных процессов и процедур)

· стадии и элементы производственного процесса (снабжение, производство, сбыт)

При каноническом проектировании основной единицей разработки является задача, поэтому функциональная структура предметной области представляется в виде совокупности задач. На предпроектной стадии должны быть выполнены следующие операции:

· предварительное изучение предметной области. общие сведения о предметной области. аналогичные проекты.

· выбор технологий проектирования (оригинальные либо типовой проект). основными ограничениями при выборе технологий проектирования могут служить наличие денежных средств и поддержку технологий, ограничение по времени проектирования, доступность инструментальных средств, наличие специалистов соответствующей квалификации, требуемая функциональность.

· выбор метода обследования (метод опроса: используется в процессе сбора сведений непосредственно у специалистов, список сотрудников, перечень вопросов о выполняемых сотрудниками операциях)

· метод анализа операций (заключается в декомпозиции автоматизируемого процесса на составные части(расчеты, операции) каждая часть рассматривается отдельно, выясняется повторяемость отдельных операций, количество обращений к одной операции)

· метод ведения индивидуальных тетрадей, дневников, в котором фиксируется выполненная сотрудником операция сразу же после ее выполнения в течении какого то длительного времени

· метод личного наблюдения используется в том случае, если изучаемый вопрос в принципе ясен, но требуется уточнить детали. обследования проводятся по заранее утвержденной программе и плану проведения работ, в котором указывается сроки проведения, исполнители.

· в результате создается отчет об обследовании. Такие документы:

o документы, содержащие описание общих параметров разрабатываемой оптимизируемой системы, ее организационной структуры, распределение функций между подразделениями. также выделяются список автоматизируемых функций, задач, которые они реализуют. при необходимости строятся схемы информационных потоков, технологических операций

o по каждому подразделению детализируются материалы, задачи, которые решает подразделение, связи между ними.

Полученное в результате описание служит основой для определения требований и параметров описываемой системы. Так организационная структура объекта служит основой для выделения круга пользователей, участвующих в бизнес процессе. Информационные потоки определяют состав первичных данных, их источники, периодичность, сроки выполнения, которые затем лягут в основу структуры БД. Анализ материалов обследования позволяет проектировщикам определить:

· количество автоматизируемых функций по подразделениям

· связь этого подразделения с другими

· степень подготовленности подразделения к внедрения АСОИУ

Проведенный анализ также позволяет выбрать комплекс технических средств АСОИУ. Состав системного и прикладного ПО. Средств для проектирования.

Так например в критериях выбора операционной системы можно использовать необходимость поддержки специальных программных продуктов, соответствие аппаратным возможностям заказчика. При выборе СУБД в качестве критериев может служить поддерживаемая архитектура. Использование промышленной СУБД, простота установки администрирования. Результатом обследования является ТЭО (тезнико экономическое обонования) оценка основных параметров ограничивающих проект:

· Экономические параметры на создание и …..экономический эффект.

· Информационные параметры повысится надежность информации