Краткие теоретические сведения.

Лабораторная работа № 1.

Организация канонического (оригинального) проектирования

Целью проведения лабораторной работы является отработка на практике теоретических знаний, полученных студентами при изучении курса «Проектирование экономических информационных систем», по вопросам разработки локальной ЭИС и ее компонентов с использованием методов и средств канонического проектирования.

Задание:

·​ изучить стадии и этапы канонического проектирования ЭИС и состав получаемой документации;

·​ разработать инфологическую модель выбранной предметной области.

В качестве предметной области могут служить все виды деятельности, связанные с выполнением функций управления в бухгалтерии или другом подразделении на каком-либо предприятии, фирме, в банке, в налоговой инспекции, пенсионном фонде, страховой компании и т.д. Например:

-​ учет движения основных средств;

-​ учет кассовых операций;

-​ учет труда и заработной платы и т.д.

Краткие теоретические сведения.

Выделяются два основных класса технологии проектирования:

• каноническая технология;

• индустриальная технология.

Технологическая сеть канонического проектирования ЭИС представлена на рис. 1.

Рис. 1. Технологическая сеть канонического проектирования ЭИС

П1 – предпроектная стадия;

П2 – стадия техно-рабочего проектирования;

П3 – стадия внедрения;

П4 – стадия эксплуатации и сопровождения проекта;

Д 1.1. – предметная область;

Д 1.2. – материалы обследования;

Д 1.3. – ТЭО;

Д 1.4. – ТЗ на проектирование;

Д 2.1. – техно-рабочий проект (ТРП);

Д 3.1. – исправленный ТРП, переданный в эксплуатацию;

Д 3.2. – акт о приемке проекта в промышленную эксплуатацию;

Д 4.1. – модернизированный ТРП.

В результате выполнения п е р в о г о э т а п а проектировщики получают материалы обследования (Д1.2), которые должны содержать полную и достоверную информацию, описывающую изучаемую предметную область.

Предметной областью называется часть реального мира, представляющая интерес для данного исследования (использования).

Для описания предметной области в принципе может использоваться и естественный язык, но его применение имеет много недостатков, основными из которых являются громоздкость описания и неоднозначность его трактовки. Поэтому обычно для этих целей используют искусственные формализованные языковые средства.

Описание предметной области, выполненное с использованием специальных языковых средств, не зависящих от используемых в дальнейшем программных и технических средств, называется инфологической моделью (ИЛМ) или концептуальной схемой предметной области.

Желательно, чтобы ИМЛ строил специалист, работающий в этой предметной области, а не проектировщик систем. Если в силу определенных причин это невозможно обеспечить, то необходимо, чтобы первые могли хотя бы проверить сделанное описание, чтобы убедиться, что специфика предметной области воспринята правильно. ИЛМ должна также легко и однозначно восприниматься всеми специалистами, которые в дальнейшем участвуют в процессе проектирования информационных систем.

Обследование проводится по заранее разработанной программе, 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.

П е р в о е н а п р а в л е н и е 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.

В т о р о е н а п р а в л е н и е 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.

Т р е т ь е н а п р а в л е н и е предусматривает изучение и описание структуры информационных и (или) материальных потоков: состава и структуры компонентов потоков, структуры компонентов, частоты их возникновения, объемов за определенный период, направления движения потоков, процедур обработки, в которых участвуют эти компоненты. Источником сведений являются получаемые от специалистов предметной области интервью, экономическая документация и результаты расчетов. Описание информационной структуры выполняется на уровне экономических документов и показателей.

После того как получено общее представление о предметной области, необходимо определить основные объекты-сущности предметной области и отношения между ними.

Выделение основных информационных объектов-сущностей предметной области начинается с анализа организационно-распорядительных, нормативно-служебных документов (положения, инструкции, отчёты, журналы и т.п.). Анализ бумажной документации позволяет сформировать также перечень атрибутов, характеризующих те или иные объекты сущности, и отношения предметной области.

При определении перечня атрибутов каждого объекта предметной области, как и самого перечня объектов сущностей, руководствуются соображениями минимальной достаточности. Это значит, что перечень самих объектов-сущностей и набор их атрибутов должен быть достаточным для решения всех частных задач системы и удовлетворять информационным потребностям пользователей системы, но он также не должен быть избыточным, чтобы минимизировать расходы по накоплению информации и эксплуатации АИС.

Чаще всего выделение объектов-сущностей, их атрибутов и отношений-связей осуществляется комбинированным способом на итерационной основе с многократным уточнением исходного списка объектов, агрегацией атрибутов в группы и т.д.

Например, рассмотрим АИС по делопроизводству. На основе предварительного формирования общего представления о предметной области, а также дополнительного изучения документации можно выделить следующие понятия и категории:

документ, реквизиты, исполнитель, подготовка, согласование, руководитель, утверждение, подписание, регистрация, доклад документа, резолюция, мероприятие, подразделение, доведение до исполнителей, исполнение документа, контроль исполнения, хранение, уничтожение, выдача, дело в производстве, архивное дело.

Часть этих понятий и категорий прямо выражает объекты-сущности (документ), часть выражает атрибуты сущностей (реквизиты). Часть понятий (исполнитель, руководитель) можно обобщить одной сущностью (сотрудник). Часть понятий выражает отношения между сущностями (между документом и сотрудником): исполнение, согласование и т.д.

В итоге перечень объектов-сущностей предметной области АИС делопроизводства и их атрибутов может быть следующим:

наименование объектов-сущностей	атрибуты объектов-сущностей
документ
сотрудник	табельный номер, ФИО, подразделение, должность, кабинет, телефон
подразделение	№, наименование
мероприятие	наименование, дата начала, дата окончания, завершённость
дело	№, наименование, дата начала, дата окончания, гриф

Отношения, которыми охвачены объекты-сущности, представлены в табл. 1.

Таблица 1. Отношения объектов-сущностей предметной области

АИС по делопроизводству

 

На последнем этапе осуществляют формализованное описание предметной области – разрабатывается инфологическая модель предметной области.

Инфологическая модель предметной области включает в себя ряд компонентов (рис.2).

 

Рис. 2. Компоненты инфологической модели

Центральным компонентом инфологической модели является описание объектов предметной области и связей между ними (ER-модель, по-английски Entity – сущность, Relationship –связь). Формализованное описание ER-модели было предложено в 1976г. Петером Ченом.

Сущности и связи в настоящее время обозначаются на концептуальных схемах (ИЛМ) следующим образом:

·​ объекты сущности изображаются прямоугольниками, при необходимости в них вставляется перечень их атрибутов;

·​ связи типа «один-ко-многим» обозначаются линиями с парой символов (1 ∞) на концах соответствующих объектов, связи типа «многие-ко-многим» линиями с парой символов (∞ ∞) и связи типа «Один-к-одному» линиями с парой символов (1 1);

·​ обяза​тельный характер связи будем обозначать черным квадратиком на конце соответствующей связи, необязательный характер — пустым квадратиком.

В качестве примера на рис. 3 приведена концептуальная схема АИС по делопроизводству.

Следующим компонентом инфологической модели является описаниеинформационных потребностей пользователей. Для этих целей используются специальные языковые средства. Они должны отражать тип запроса, объёмно-частотные характеристики, режим использования данных и т.п.

Рис. 3. Пример концептуальной схемы А ИС по делопроизводству

Кроме того, в инфологической модели должны быть отражены и алгоритмические зависимости между показателями. Обычно для этих целей используются графы взаимосвязи показателей, отражающие, какие показатели служат исходными данными для вычисления других (рис. 4).

Рис. 4 Граф взаимосвязи показателей

Расчётные формулы, а также алгоритмы вычислений также в каком-то виде должны быть представлены в ИЛМ.

Важной характеристикой предметной области являются так называемые ограничения целостности.

«Проблема целостности состоит в обеспечении … правильности данных в базе данных в любой момент времени». Целостность данных обеспечивается набором специальных предложений, называемых ограничениями целостности. Ограничения целостности представляют собой утверждения о допустимых значениях отдельных информационных единиц и связях между ними.

Пример проведения обследования предметной области и получения исходных данных для варианта выполнения лабораторной работы.