Организация канонического проектирования ИС ориентирована на использование главным образом каскадной модели жизненного цикла ИС. Стадии и этапы работы описаны в стандарте ГОСТ 34.601-90.
В зависимости от сложности объекта автоматизации и набора задач, требующих решения при создании конкретной ИС, стадии и этапы работ могут иметь различную трудоемкость. Допускается объединять последовательные этапы и даже исключать некоторые из них на любой стадии проекта. Допускается также начинать выполнение работ следующей стадии до окончания предыдущей.
Стадии и этапы создания ИС, выполняемые организациями-участниками, прописываются в договорах и технических заданиях на выполнение работ:
Стадия 1. Формирование требований к ИС.
На начальной стадии проектирования выделяют следующие этапы работ:
ü обследование объекта и обоснование необходимости создания ИС;
ü формирование требований пользователей к ИС;
ü оформление отчета о выполненной работе и тактико-технического задания на разработку.
Стадия 2. Разработка концепции ИС.
ü изучение объекта автоматизации;
ü проведение необходимых научно-исследовательских работ;
ü разработка вариантов концепции ИС, удовлетворяющих требованиям пользователей;
ü оформление отчета и утверждение концепции.
Стадия 3. Техническое задание.
ü разработка и утверждение технического задания на создание ИС.
Стадия 4. Эскизный проект.
ü разработка предварительных проектных решений по системе и ее частям;
ü разработка эскизной документации на ИС и ее части.
Стадия 5. Технический проект.
ü разработка проектных решений по системе и ее частям;
ü разработка документации на ИС и ее части;
ü разработка и оформление документации на поставку комплектующих изделий;
ü разработка заданий на проектирование в смежных частях проекта.
Стадия 6. Рабочая документация.
ü разработка рабочей документации на ИС и ее части;
ü разработка и адаптация программ.
Стадия 7. Ввод в действие.
ü подготовка объекта автоматизации;
ü подготовка персонала;
ü комплектация ИС поставляемыми изделиями (программными и техническими средствами, программно-техническими комплексами, информационными изделиями);
ü строительно-монтажные работы;
ü пусконаладочные работы;
ü проведение предварительных испытаний;
ü проведение опытной эксплуатации;
ü проведение приемочных испытаний.
Стадия 8. Сопровождение ИС.
ü выполнение работ в соответствии с гарантийными обязательствами;
ü послегарантийное обслуживание.
Обследование - это изучение и диагностический анализ организационной структуры предприятия, его деятельности и существующей системы обработки информации. Материалы, полученные в результате обследования, используются для:
ü обоснования разработки и поэтапного внедрения систем;
ü составления технического задания на разработку систем;
ü разработки технического и рабочего проектов систем.
На этапе обследования целесообразно выделить две составляющие: определение стратегии внедрения ИС и детальный анализ деятельности организации.
Основная задача первого этапа обследования - оценка реального объема проекта, его целей и задач на основе выявленных функций и информационных элементов автоматизируемого объекта высокого уровня.
Эти задачи могут быть реализованы или заказчиком ИС самостоятельно, или с привлечением консалтинговых организаций. Этап предполагает тесное взаимодействие с основными потенциальными пользователями системы и бизнес-экспертами. Основная задача взаимодействия - получить полное и однозначное понимание требований заказчика. Как правило, нужная информация может быть получена в результате интервью, бесед или семинаров с руководством, экспертами и пользователями.
По завершении этой стадии обследования появляется возможность определить вероятные технические подходы к созданию системы и оценить затраты на ее реализацию (затраты на аппаратное обеспечение, закупаемое программное обеспечение и разработку нового программного обеспечения).
Результатом этапа определения стратегии является документ (технико-экономическое обоснование проекта), где четко сформулировано, что получит заказчик, если согласится финансировать проект, когда он получит готовый продукт (график выполнения работ) и сколько это будет стоить (для крупных проектов должен быть составлен график финансирования на разных этапах работ). В документе желательно отразить не только затраты, но и выгоду проекта, например время окупаемости проекта, ожидаемый экономический эффект (если его удается оценить).
Ориентировочное содержание этого документа:
ü ограничения, риски, критические факторы, которые могут повлиять на успешность проекта;
ü совокупность условий, при которых предполагается эксплуатировать будущую систему: архитектура системы, аппаратные и программные ресурсы, условия функционирования, обслуживающий персонал и пользователи системы;
ü сроки завершения отдельных этапов, форма приемки/сдачи работ, привлекаемые ресурсы, меры по защите информации;
ü описание выполняемых системой функций;
ü возможности развития системы;
ü информационные объекты системы;
ü интерфейсы и распределение функций между человеком и системой;
ü требования к программным и информационным компонентам ПО, требования к СУБД;
ü что не будет реализовано в рамках проекта.
На этапе детального анализа деятельности организации изучаются задачи, обеспечивающие реализацию функций управления, организационная структура, штаты и содержание работ по управлению предприятием, а также характер подчиненности вышестоящим органам управления. На этом этапе должны быть выявлены:
ü инструктивно-методические и директивные материалы, на основании которых определяются состав подсистем и перечень задач;
ü возможности применения новых методов решения задач.
ü Аналитики собирают и фиксируют информацию в двух взаимосвязанных формах:
ü функции - информация о событиях и процессах, которые происходят в бизнесе;
ü сущности - информация о вещах, имеющих значение для организации и о которых что-то известно.
ü При изучении каждой функциональной задачи управления определяются:
ü наименование задачи; сроки и периодичность ее решения;
ü степень формализуемости задачи;
ü источники информации, необходимые для решения задачи;
ü показатели и их количественные характеристики;
ü порядок корректировки информации;
ü действующие алгоритмы расчета показателей и возможные методы контроля;
ü действующие средства сбора, передачи и обработки информации;
ü действующие средства связи;
ü принятая точность решения задачи;
ü трудоемкость решения задачи;
ü действующие формы представления исходных данных и результатов их обработки в виде документов;
ü потребители результатной информации по задаче.
Одной из наиболее трудоемких, хотя и хорошо формализуемых задач этого этапа является описание документооборота организации. При обследовании документооборота составляется схема маршрута движения документов, которая должна отразить:
ü количество документов;
ü место формирования показателей документа;
ü взаимосвязь документов при их формировании;
ü маршрут и длительность движения документа;
ü место использования и хранения данного документа;
ü внутренние и внешние информационные связи;
ü объем документа в знаках.
По результатам обследования устанавливается перечень задач управления, решение которых целесообразно автоматизировать, и очередность их разработки.
На этапе обследования следует классифицировать планируемые функции системы по степени важности. Один из возможных форматов представления такой классификации – MuSCoW.
Эта аббревиатура расшифровывается так: Must have - необходимые функции; Should have - желательные функции; Could have - возможные функции; Won't have - отсутствующие функции.
Функции первой категории обеспечивают критичные для успешной работы системы возможности.
Реализация функций второй и третьей категорий ограничивается временными и финансовыми рамками: разрабатывается то, что необходимо, а также максимально возможное в порядке приоритета число функций второй и третьей категорий.
Последняя категория функций особенно важна, поскольку необходимо четко представлять границы проекта и набор функций, которые будут отсутствовать в системе.
Модели деятельности организации создаются в двух видах:
ü модель "как есть"("as-is")- отражает существующие в организации бизнес-процессы;
ü модель "как должно быть"("to-be") - отражает необходимые изменения бизнес-процессов с учетом внедрения ИС.
На этапе анализа необходимо привлекать к работе группы тестирования для решения следующих задач:
ü получения сравнительных характеристик предполагаемых к использованию аппаратных платформ, операционных систем, СУБД, иного окружения;
ü разработки плана работ по обеспечению надежности информационной системы и ее тестирования.
Привлечение тестировщиков на ранних этапах разработки является целесообразным для любых проектов. Если проектное решение оказалось неудачным и это обнаружено слишком поздно (на этапе разработки или, что еще хуже, на этапе внедрения в эксплуатацию), то исправление ошибки проектирования обходится очень дорого. Чем раньше группы тестирования выявляют ошибки в информационной системе, тем ниже стоимость сопровождения системы. Время на тестирование системы и на исправление обнаруженных ошибок следует предусматривать не только на этапе разработки, но и на этапе проектирования.
Для автоматизации тестирования следует использовать системы отслеживания ошибок (bug tracking). Это позволяет иметь единое хранилище ошибок, отслеживать их повторное появление, контролировать скорость и эффективность исправления ошибок, видеть наиболее нестабильные компоненты системы, а также поддерживать связь между группой разработчиков и группой тестирования (уведомления об изменениях по e-mail и т.п.). Чем больше проект, тем сильнее потребность в bug tracking.
Результаты обследования представляют объективную основу для формирования технического задания на информационную систему.
Техническое задание- это документ, определяющий цели, требования и основные исходные данные, необходимые для разработки автоматизированной системы управления.
При разработке технического задания необходимо решить следующие задачи:
ü установить общую цель создания ИС, определить состав подсистем и функциональных задач;
ü разработать и обосновать требования, предъявляемые к подсистемам;
ü разработать и обосновать требования, предъявляемые к информационной базе, математическому и программному обеспечению, комплексу технических средств (включая средства связи и передачи данных);
ü установить общие требования к проектируемой системе;
ü определить перечень задач создания системы и исполнителей;
ü определить этапы создания системы и сроки их выполнения;
ü провести предварительный расчет затрат на создание системы и определить уровень экономической эффективности ее внедрения.
Типовые требования к составу и содержанию технического задания приведены в таблице 3.1.
Таблица 3.1. Состав и содержание технического задания (ГОСТ 34.602- 89)
№ п\п
Раздел
Содержание
Общие сведения
· полное наименование системы и ее условное обозначение
· шифр темы или шифр (номер) договора;
· наименование предприятий разработчика и заказчика системы, их реквизиты
· перечень документов, на основании которых создается ИС
· плановые сроки начала и окончания работ
· сведения об источниках и порядке финансирования работ
· порядок оформления и предъявления заказчику результатов работ по созданию системы, ее частей и отдельных средств
Назначение и цели создания (развития) системы
· вид автоматизируемой деятельности
· перечень объектов, на которых предполагается использование системы
· наименования и требуемые значения технических, технологических, производственно-экономических и др. показателей объекта, которые должны быть достигнуты при внедрении ИС
Характеристика объектов автоматизации
· краткие сведения об объекте автоматизации
· сведения об условиях эксплуатации и характеристиках окружающей среды
Требования к системе
Требования к системе в целом:
· требования к структуре и функционированию системы (перечень подсистем, уровни иерархии, степень централизации, способы информационного обмена, режимы функционирования, взаимодействие со смежными системами, перспективы развития системы)
· требования к персоналу (численность пользователей, квалификация, режим работы, порядок подготовки)
· показатели назначения (степень приспособляемости системы к изменениям процессов управления и значений параметров)
· требования к надежности, безопасности, эргономике, транспортабельности, эксплуатации, техническому обслуживанию и ремонту, защите и сохранности информации, защите от внешних воздействий, к патентной чистоте, по стандартизации и унификации
Требования к функциям (по подсистемам) :
· перечень подлежащих автоматизации задач
· временной регламент реализации каждой функции
· требования к качеству реализации каждой функции, к форме представления выходной информации, характеристики точности, достоверности выдачи результатов
· перечень и критерии отказов
Требования к видам обеспечения:
· математическому (состав и область применения мат. моделей и методов, типовых и разрабатываемых алгоритмов)
· информационному (состав, структура и организация данных, обмен данными между компонентами системы, информационная совместимость со смежными системами, используемые классификаторы, СУБД, контроль данных и ведение информационных массивов, процедуры придания юридической силы выходным документам)
· лингвистическому (языки программирования, языки взаимодействия пользователей с системой, системы кодирования, языки ввода- вывода)
· программному (независимость программных средств от платформы, качество программных средств и способы его контроля, использование фондов алгоритмов и программ)
· техническому
· метрологическому
· организационному (структура и функции эксплуатирующих подразделений, защита от ошибочных действий персонала)
· методическому (состав нормативно- технической документации
Состав и содержание работ по созданию системы
· перечень стадий и этапов работ
· сроки исполнения
· состав организаций — исполнителей работ
· вид и порядок экспертизы технической документации
· программа обеспечения надежности
· программа метрологического обеспечения
Порядок контроля и приемки системы
· виды, состав, объем и методы испытаний системы
· общие требования к приемке работ по стадиям
· статус приемной комиссии
Требования к составу и содержанию работ по подготовке объекта автоматизации к вводу системы в действие
· преобразование входной информации к машиночитаемому виду
· изменения в объекте автоматизации
· сроки и порядок комплектования и обучения персонала
Требования к документированию
· перечень подлежащих разработке документов
· перечень документов на машинных носителях
Источники разработки
документы и информационные материалы, на основании которых разрабатывается ТЗ и система
Эскизный проект предусматривает разработку предварительных проектных решений по системе и ее частям.
Выполнение стадии эскизного проектирования не является строго обязательной. Если основные проектные решения определены ранее или достаточно очевидны для конкретной ИС и объекта автоматизации, то эта стадия может быть исключена из общей последовательности работ.
Содержание эскизного проекта задается в ТЗ на систему. Как правило, на этапе эскизного проектирования определяются:
ü функции ИС;
ü функции подсистем, их цели и ожидаемый эффект от внедрения;
ü состав комплексов задач и отдельных задач;
ü концепция информационной базы и ее укрупненная структура;
ü функции системы управления базой данных;
ü состав вычислительной системы и других технических средств;
ü функции и параметры основных программных средств.
По результатам проделанной работы оформляется, согласовывается и утверждается документация в объеме, необходимом для описания полной совокупности принятых проектных решений и достаточном для дальнейшего выполнения работ по созданию системы.
На основе технического задания (и эскизного проекта) разрабатывается технический проект ИС. Технический проект системы - это техническая документация, содержащая общесистемные проектные решения, алгоритмы решения задач, а также оценку экономической эффективности автоматизированной системы управления и перечень мероприятий по подготовке объекта к внедрению.
На этом этапе осуществляется комплекс научно-исследовательских и экспериментальных работ для выбора основных проектных решений и расчет экономической эффективности системы.
Состав и содержание технического проекта приведен в таблице 3.2.
Таблица 3.2. Содержание технического проекта
№ п\п
Раздел
Содержание
Пояснительная записка
· основания для разработки системы
· перечень организаций разработчиков
· краткая характеристика объекта с указанием основных технико-экономических показателей его функционирования и связей с другими объектами
· краткие сведения об основных проектных решениях по функциональной и обеспечивающим частям системы
Функциональная и организационная структура системы
· обоснование выделяемых подсистем, их перечень и назначение
· перечень задач, решаемых в каждой подсистеме, с краткой характеристикой их содержания
· схема информационных связей между подсистемами и между задачами в рамках каждой подсистемы
Постановка задач и алгоритмы решения
· организационно-экономическая сущность задачи (наименование, цель решения, краткое содержание, метод, периодичность и время решения задачи, способы сбора и передачи данных, связь задачи с другими задачами, характер использования результатов решения, в которых они используются)
· экономико-математическая модель задачи (структурная и развернутая форма представления)
· входная оперативная информация ( характеристика показателей, диапазон изменения, формы представления)
· нормативно-справочная информация ( НСИ) (содержание и формы представления)
· информация, хранимая для связи с другими задачами
· информация, накапливаемая для последующих решений данной задачи
· информация по внесению изменений ( система внесения изменений и перечень информации, подвергающейся изменениям)
· алгоритм решения задачи ( последовательность этапов расчета, схема, расчетные формулы)
· контрольный пример (набор заполненных данными форм входных документов, условные документы с накапливаемой и хранимой информацией, формы выходных документов, заполненные по результатам решения экономико-технической задачи и в соответствии с разработанным алгоритмом расчета)
Организация информационной базы
· источники поступления информации и способы ее передачи
· совокупность показателей, используемых в системе
· состав документов, сроки и периодичность их поступления
· основные проектные решения по организации фонда НСИ
· состав НСИ, включая перечень реквизитов, их определение, диапазон изменения и перечень документов НСИ
· перечень массивов НСИ, их объем, порядок и частота корректировки информации
· структура фонда НСИ с описанием связи между его элементами; требования к технологии создания и ведения фонда
· методы хранения, поиска, внесения изменений и контроля
· определение объемов и потоков информации НСИ
· контрольный пример по внесению изменений в НСИ
· предложения по унификации документации
Альбом форм документов
Система математического обеспечения
· обоснование структуры математического обеспечения
· обоснование выбора системы программирования
· перечень стандартных программ
Принцип построения комплекса технических средств
· описание и обоснование схемы технологического процесса обработки данных
· обоснование и выбор структуры комплекса технических средств и его функциональных групп
· обоснование требований к разработке нестандартного оборудования
· комплекс мероприятий по обеспечению надежности функционирования технических средств
Расчет экономической эффективности системы
· сводная смета затрат, связанных с эксплуатацией систем
· расчет годовой экономической эффективности, источниками которой являются оптимизация производственной структуры хозяйства (объединения), снижение себестоимости продукции за счет рационального использования производственных ресурсов и уменьшения потерь, улучшения принимаемых управленческих решений
Мероприятия по подготовке объекта к внедрению системы
· перечень организационных мероприятий по совершенствованию бизнес-процессов
· перечень работ по внедрению системы, которые необходимо выполнить на стадии рабочего проектирования, с указанием сроков и ответственных лиц
Ведомость документов
В завершение стадии технического проектирования производится разработка документации на поставку серийно выпускаемых изделий для комплектования ИС, а также определяются технические требования и составляются ТЗ на разработку изделий, не изготовляемых серийно.
На стадии "рабочая документация" осуществляется создание программного продукта и разработка всей сопровождающей документации. Документация должна содержать все необходимые и достаточные сведения для обеспечения выполнения работ по вводу ИС в действие и ее эксплуатации, а также для поддержания уровня эксплуатационных характеристик (качества) системы. Разработанная документация должна быть соответствующим образом оформлена, согласована и утверждена.
Для ИС, которые являются разновидностью автоматизированных систем, устанавливают следующие основные виды испытаний: предварительные, опытная эксплуатация и приемочные. При необходимости допускается дополнительно проведение других видов испытаний системы и ее частей.
В зависимости от взаимосвязей частей ИС и объекта автоматизации испытания могут быть автономные или комплексные. Автономные испытания охватывают части системы. Их проводят по мере готовности частей системы к сдаче в опытную эксплуатацию. Комплексные испытания проводят для групп взаимосвязанных частей или для системы в целом.
Для планирования проведения всех видов испытаний разрабатывается документ "Программа и методика испытаний". Разработчик документа устанавливается в договоре или ТЗ. В качестве приложения в документ могут включаться тесты или контрольные примеры.
Предварительные испытания проводят для определения работоспособности системы и решения вопроса о возможности ее приемки в опытную эксплуатацию. Предварительные испытания следует выполнять после проведения разработчиком отладки и тестирования поставляемых программных и технических средств системы и представления им соответствующих документов об их готовности к испытаниям, а также после ознакомления персонала ИС с эксплуатационной документацией.
Опытную эксплуатациюсистемы проводят с целью определения фактических значений количественных и качественных характеристик системы и готовности персонала к работе в условиях ее функционирования, а также определения фактической эффективности и корректировки, при необходимости, документации.
Приемочные испытания проводят для определения соответствия системы техническому заданию, оценки качества опытной эксплуатации и решения вопроса о возможности приемки системы в постоянную эксплуатацию.