Лекция 1-2

Проектирование
информационных
систем
Преподаватель: к.т.н., доц. каф. АСУ
Никулина Наталья Олеговна
nick_nataly@rambler.ru
Задачи дисциплины



знакомство с методологиями
проектирования информационных систем;
овладение методиками проектирования
элементов информационных систем;
приобретение навыков работы
проектировщика информационных систем с
использованием инструментальных
средств.
2
Приобретаемые знания и навыки
Студент должен знать и уметь использовать:





современные методологии проектирования информационных систем;
процедуры постановки задач для подсистем информационных систем;
методики предпроектного обследования объектов автоматизации;
подходы к выбору средств и методов проектирования информационных
систем;
методы разработки информационного и программного обеспечения
информационных систем.
Студент должен приобрести навыки:







проведения предпроектного обследования объекта автоматизации;
формализации материалов предпроектного обследования;
выполнения проекта информационной системы;
составления планов проведения проектных работ;
использования современных CASE-средств проектирования;
разработки элементов информационных систем;
оформления проектной документации.
3
Виды занятий
Виды учебной работы
Аудиторные занятия
Лекции
Лабораторные работы
Самостоятельная работа
Курсовое проектирование
Другие виды СРС
Зачет
Защита курсового проекта
Экзамен
Семестр 5
48 часов
20 часов
28 часов
51 час
51 час
+
Семестр 6
58 часов
22 часа
36 часов
86 часов
72 часа
14 часов
+
+
4
Основные темы дисциплины
1.
2.
3.
4.
Основные методологические аспекты
проектирования информационной
системы.
Технологии проектирования
информационных систем.
Проектирование видов обеспечения
информационных систем.
Технологии внедрения информационных
систем.
5
Литература





Автоматизированные информационные технологии
в экономике: Учебник/под ред. проф. Г.А. Титоренко. М.: ЮНИТИ, 2005.
Вендров А.М. Проектирование программного
обеспечения экономических информационных систем:
Учебник. - М.: Финансы и статистика, 2006.
Гвоздева Т.В., Баллод Б.А. Проектирование
информационных систем: учебное пособие. – Ростов
н/Д: Феникс, 2009. – 508 с.
Маглинец Ю.А. Анализ требований к
автоматизированным информационным системам.
ИНТУИТ.ру, БИНОМ, 2008. – 200 с.
Мартынов В.В., Никулина Н.О., Филосова Е.И.
Проектирование информационных систем: Учебное
пособие. – Уфа: УГАТУ, 2008. – 379 с.
6
Литература (дополнительная)



Гринберг А.С., Горбачев Н.Н., Бондаренко
А.С. Информационные технологии управления:
Учебное пособие для вузов. – М.: ЮНИТИДАНА, 2004.
Мамиконов А.Г. Основы построения АСУ:
Учебник для вузов. – М.: Высш. школа, 1981.
Информационные технологии управления:
Учебное пособие для вузов / Под ред. проф. Г.А.
Титоренко. – М.:ЮНИТИ-ДАНА, 2004.
7



www.osp.ru
www.citforum.ru
www.intuit.ru
8
ТЕМА 1.
Основные методологические
аспекты проектирования
информационной системы.
Лекция 1.
Основные свойства, функции и структура
информационной системы.
Определение системы
Система – совокупность элементов,
 связанных между собой и с внешней
средой упорядоченным образом,
 выбранных с определенной целью и
 выполняющих заданную функцию,
направленную на получение
конкретного полезного результата.
10
Свойства системы
 Сложность
 Делимость
 Целостность
 Структурированность
11
Схема управления без обратной
связи (разомкнутое управление)
Субъект
Объект управления – это
управления
(управляющее
отдельный элемент или
устройство)
система,
u
воспринимающий
Y
X
Объект
управляющие
управления
воздействия со стороны
субъекта управления,
f
получающий команды X – входные параметры;
управления и
Y – выходные параметры;
действующий в
u – управляющие воздействия;
соответствии с ними. f – возмущающие воздействия
внешней среды.
Схема управления с обратной
связью
Субъект
управления
(управляющее
устройство)
u
X
Объект
управления
f
Y
Схема управления с обратной
связью с контролем параметров
g
Субъект
управления
(управляющее
устройство)
u
X
Объект
управления
Y
g – плановые показатели
f
объекта управления
Функции систем управления

Планирование

Учет

Анализ

Регулирование

Контроль

Прогнозирование
Аксиомы управления
1. Наличие наблюдаемости ОУ, т.е. возможность получения
информации о состоянии объекта управления, его реакциях
на внешнюю среду и управляющие воздействия.
2. Наличие управляемости ОУ, т.е. способность ОУ
переходить в требуемое состояние под влиянием УВ.
3. Наличие цели управления и достижимость цели, т.е.
наличие цели управления, обозначенной через некоторый
набор показателей, желаемых свойств ОУ.
4. Наличие выбора управляющих воздействий.
Необходимый объем множества УВ зависит от самой цели
управления и сложности объекта.
5. Наличие критерия эффективности управления, т.е.
наличие способа оценить степень достижения цели.
6. Наличие ресурсов управления, т.е. возможность
реализовать выбранные УВ при имеющихся ресурсах и
заданных ограничениях.
Система автоматизированного
управления с обратной связью
Система
управления
Принятие
решений
Схема
сравнения
Субъект управления
Реализация
управляющих
воздействий
u
X
Объект
управления
f
Y
g
Эксперт
Корректировка
эталонной
модели
Контроль
эффективности
изменения модели
Решение
эффективно
Класс ПС
и действия
Эталонная
модель
Заданные параметры
процесса ОУ
База
знаний
Принятие
решения
Классификация
ПС
Анализ
ПС
Рассогласование
Схема
сравнения
ИУС
Пользователь
Реализация
управляющего
воздействия
Входные
параметры
Схема автоматизированного
управления с обратной связью
Текущие
параметры
Процесс
организационного
управления
Возмущающие
воздействия

Экономический объект – это объект
управления, представляющий собой
совокупность взаимодействующих,
относительно автономных систем,
выполняющих множество преобразований
экономической информации.
19


Экономический объект – это объект
управления, представляющий собой
совокупность взаимодействующих,
относительно автономных систем,
выполняющих множество преобразований
экономической информации.
Экономическая информация –
совокупность сведений экономического
характера, которые можно подвергать
обработке в процессах планирования,
учета, анализа, контроля на всех уровнях
управления экономическим объектом.
20
Особенности
экономической информации





Имеет дискретную форму представления.
Отражается на материальных носителях.
Обрабатывается в установленных
временных пределах.
Имеет отношение к различным функциям
управления.
Имеет большой объем и требует
длительного хранения.
21
Свойства экономической
информации

Достоверность

Полнота

Ценность

Актуальность

Однозначность
22
ИС экономического объекта

ИС – коммуникационная система по сбору,
передаче и обработке информации об объекте
управления, снабжающая работников
различного ранга информацией для реализации
функций управления.
ИС экономического объекта


ИС – коммуникационная система по сбору,
передаче и обработке информации об объекте
управления, снабжающая работников
различного ранга информацией для реализации
функций управления.
ЭИС – совокупность внутренних и внешних
информационных потоков экономического
объекта, методов, средств, специалистов,
участвующих в процессах обработки
экономической информации и принятия
управленческих решений.
ИС экономического объекта



ИС – коммуникационная система по сбору, передаче
и обработке информации об объекте управления,
снабжающая работников различного ранга
информацией для реализации функций управления.
ЭИС – совокупность внутренних и внешних
информационных потоков экономического объекта,
методов, средств, специалистов, участвующих в
процессах обработки экономической информации и
принятия управленческих решений.
АЭИС – совокупность информации, экономикоматематических методов и моделей, технических,
технологических и программных средств и
специалистов, предназначенная для обработки
экономической информации и принятия
управленческих решений.
Потребительские свойства ИС




Функциональная полнота – получение
необходимой пользователю информации на
заданном интервале времени;
функциональная надежность – получение
безошибочной информации в заданные
сроки;
адаптивность – обеспечение устойчивого
функционирования длительное время;
эффективность – отдача вложенных средств.
Характеристики ЭИС






В основе ЭИС лежит методология управления,
направленная на достижение стратегических целей
руководства предприятия.
Имеется возможность доступа к данным для множества
пользователей, в том числе удаленных.
Имеются средства коммуникации и коллективного
взаимодействия пользователей в целях решения общих
задач.
Обработка оперативной информации происходит в
режиме, близком к режиму реального времени.
Высокий уровень защищенности от
несанкционированного доступа.
Инвариантность (в определенных пределах) к
аппаратным и операционным средам функционирования
серверных и клиентских приложений.
Выводы





любая информационная система может быть
подвергнута анализу, построена и управляема на
основе общих принципов построения систем;
информационная система является динамичной и
развивающейся;
при построении информационной системы
необходимо использовать системный подход;
выходной продукцией информационной системы
является информация, на основе которой
принимаются решения;
информационную систему следует воспринимать
как человеко-компьютерную систему обработки
информации.
Структура ИС
Комплекс
обеспечивающих
подсистем
АЭИС
Автоматизированная информационная
технология
Формирование
результирующей
информации
Накопле
ние и
хранение
данных
Комплекс
функциональных
подсистем
Внешняя среда
Обработка
данных
Передача
данных
Аппарат
управления
Подготовка
информационных
массивов
Сбор и
регистрация
данных
Объект
управления
29
Автоматизированная
информационная технология


Автоматизированная информационная
технология (АИТ) – это совокупность методов и
средств сбора, обработки, передачи, хранения
информации на базе современного комплекса
вычислительной техники и программного
обеспечения.
Предназначение АИТ – обеспечение
информационного взаимодействия между
аппаратом управления и объектом управления, а
также между ИС и внешней средой.
30
Основные процедуры АИТ






Сбор и регистрация данных
Подготовка информационных массивов
Обработка, накопление и хранение данных
Формирование выходной (результирующей)
информации
Передача данных от источников
возникновения к месту обработки
Передача выходной информации – к
потребителям для принятия управленческих
решений
31
Основные требования к АИТ
1. Соблюдение принципа системности при
проектировании процедур накопления и обработки
данных.
2. Использование децентрализованных средств сбора
и предварительной обработки данных.
3. Охват основных этапов жизненного цикла
управления.
4. Способность к адаптации всей системы.
5. Использование электронного документооборота.
6. Синхронизация процессов обработки и выдачи
информации с процессами принятия решений на
всех уровнях управления.
7. Наличие средств поддержки принятия решений.
32
Автоматизированная система с точки
зрения ГОСТ 34.003-90



Автоматизированная система – это система,
состоящая из персонала и комплекса средств
автоматизации его деятельности, реализующая
информационную технологию выполнения
установленных функций.
Функция АС – совокупность действий
автоматизированной системы, направленная на
достижение определенной цели.
Подсистема АС – часть автоматизированной
системы, выполняющая обособленный набор
функций и удовлетворяющая достижению
определенной цели.
33
Функциональные подсистемы АЭИС
Функциональная подсистема АЭИС представляет
собой комплекс тесно связанных между собой
экономических задач.
Система
Функции
Задачи
Процедуры
34
Функциональные подсистемы
АЭИС
Состав, порядок и принципы
взаимодействия функциональных
подсистем определяются:
особенностями АЭИС;
 отраслевой принадлежностью АЭИС;
 размером и характером деятельности
предприятия;
 целью, стоящей перед экономическим объектом.

35
36
Характеристики
функциональных подсистем




Специфический объект управления
Внешние входы и выходы
Внутренняя сравнительно замкнутая
информационная система
Особый круг задач, возникающих и
решаемых в процессе управления
37
Примеры функциональных подсистем

Подсистема бухгалтерского учета










объект управления – процессы бухгалтерского и налогового
учета;
внешние входы – исходная информация от производственных
подразделений, аппарата управления предприятием, органов
государственного управления;
внешние выходы – бухгалтерская и налоговая отчетность, отчеты
для руководства предприятия;
ИС – 1С: Бухгалтерия;
задачи – начисление зарплаты, ведение кассовых операций,
обработка документации по поступлению ТМЦ и т.д.;
процедуры – выдача доверенности материально ответственному
лицу, выдача приходных/расходных ордеров и т.д.;
Подсистема маркетинговых исследований
Подсистема сбыта готовой продукции
Подсистема складского хозяйства
Подсистема управления персоналом
38
Состав автоматизированной
системы по ГОСТ 34.003-90


Компонент АС – это объект материального
мира, являющийся частью АС.
Вид обеспечения АС – это совокупность
компонентов и/или технических решений
определенного характера.
39
Обеспечивающие подсистемы АЭИС
Обеспечивающие подсистемы предназначены для
поддержания функционирования АЭИС в заданном
режиме.









Информационное обеспечение (ИО);
Лингвистическое обеспечение (ЛО);
Математическое обеспечение (МО);
Программное обеспечение (ПО);
Техническое обеспечение (ТО);
Организационное обеспечение (ОО);
Методическое обеспечение (МетО);
Правовое обеспечение (ПрО);
Эргономическое обеспечение (ЭО).
40


Информационное обеспечение
представляет собой совокупность
проектных решений по объемам,
размещению, формам организации
информации, циркулирующей в АИТ.
Состав ИО:
показатели;
 справочные данные;
 классификаторы и кодификаторы информации;
 унифицированные системы документации;
 массивы информации на соответствующих
носителях.

41


Лингвистическое обеспечение представляет собой
совокупность языковых средств для формализации
естественного языка в ходе общения персонала
АЭИС со средствами вычислительной техники.
Состав ЛО:





информационные языки для описания документов,
показателей, реквизитов;
языки управления и манипулирования данными;
языковые средства информационно-поисковых систем;
языковые средства автоматизации проектирования АЭИС;
систему терминов и определений, используемых в
процессе разработки и функционирования АЭИС.
42

Математическое обеспечение – это
совокупность математических методов,
моделей, алгоритмов обработки
информации, используемых:
при решении функциональных задач;
 в процессе автоматизации проектных работ при
создании АЭИС.


Состав МО:
средства моделирования процессов управления;
 методы и средства решения типовых задач
управления;
 методы оптимизации управленческих процессов
и процессов принятия решений.

43

Программное обеспечение представляет
собой совокупность программ,
реализующих функции и задачи АЭИС,
 обеспечивающих устойчивую работу
комплекса технических средств.


Состав ПО:
общесистемное ПО – программы,
предназначенные для организации
вычислительного процесса;
 специализированное ПО – программы,
автоматизирующие обработку данных при
решении конкретных функциональных задач.

44


Техническое обеспечение представляет
собой комплекс технических средств,
являющийся платформой для
функционирования АЭИС.
Состав ТО:
серверы;
 рабочие станции;
 коммуникационное оборудование;
 периферийное оборудование.

45



Организационное обеспечение – комплекс
нормативных документов, регламентирующих
деятельность персонала при функционировании
АЭИС.
Методическое обеспечение – совокупность
документов, описывающих технологию
функционирования ИС, методы выбора и
применения пользователями технологических
приемов для получения конкретных результатов при
функционировании ИС
Состав ОО – методические и руководящие
материалы по стадиям разработки, внедрения и
эксплуатации АЭИС:



должностные инструкции персонала;
руководство пользователей;
рекомендации по внедрению и т.д.
46



Правовое обеспечение – совокупность правовых норм,
регламентирующих правоотношения при создании и
внедрении АЭИС.
Правовое обеспечение на этапе разработки АЭИС
включает документы, связанные с договорными
отношениями разработчика и заказчика в процессе создания
АЭИС, с правовым регулированием различных отклонений
в ходе этого процесса, с необходимостью ресурсного
обеспечения.
Правовое обеспечение на этапе функционирования АЭИС
включает документы, определяющие:





статус АЭИС в конкретных отраслях государственного управления,
права, обязанности и ответственность персонала;
порядок создания и использования информации в АЭИС;
процедуры регистрации, сбора, хранения и передачи информации;
порядок приобретения и использования комплекса технических
средств и программного обеспечения.
47


Эргономическое обеспечение предназначено для
создания оптимальных условий
высокоэффективной и безошибочной
деятельности человека в АЭИС.
Состав ЭО:



комплекс документации, содержащей различные
эргономические требования к рабочим местам и
условиям деятельности персонала, а также способы
реализации этих требований;
комплекс методик, обеспечивающих высокую
эффективность деятельности человека в АЭИС;
комплекс методической документации по системе
отбора и подготовки персонала АЭИС.
48
Взаимосвязь функциональных и
обеспечивающих подсистем
Пример деления АС на подсистемы
Функц. подВиды системы
обеспечения
Подсистема
продажи билетов
Информационное
обеспечение
Цены
Подсистема
формирования
отчетов
на билеты;
Форма отчета
Карта зрительного
зала;
Названия мероприятий
Записи о проданных билетах
Техническое
обеспечение
Компьютер;
Программное
обеспечение
Текстовый редактор
принтер
Электронные
таблицы
50
Виды структуры АЭИС
Вид структуры Элементы структуры
Характер связей
Функциональная
Функции, процедуры, задачи Информационные
Техническая
Технические устройства,
компоненты и комплексы
Линии связи и каналы
передачи данных
Организационная Коллективы людей и
отдельные исполнители
Информационные, связи
соподчинения и
взаимодействия
Программная
Управляющие
Программные модули
Информационная Формы представления
информации
Операции
преобразования
информации
51