Саак А.Э., Пахомов Е.В., др. Информационные технологии управления

Подождите немного. Документ загружается.

Глава 12 Этапы и методы создания информационных систем 249

» CSRP (Customer Synchronized Resource Planning) — планирова-

ние ресурсов, синхронизированное с потребителем.

Наиболее распространенным методом управления производством

в мире является стандарт MRPII, разрабо ганный в США и поддержи-

ваемый американским обществом по контролю производства и запа-

сов. Эта методология предлагает ряд способов решения задач управле-

ния производством (формирование плана предприятия, планирование

продаж, планирование производства, планирование потребностей в

материальных ресурсах и производственных мощностей, оперативное

управление производством). В основе MRPII лежит иерархия планов.

Планы нижних уровней зависят от планов более высоких уровней, т. е.

план высшего уровня предоставляет входные данные, намечаемые

показатели и некоторые ограничения для планов низшего уровня,

причем результаты планов нижнего уровня оказывают обратное воз-

действие на планы высшего уровня.

По мере использования стандарта MRPII были выявлены его опре-

деленные недостатки, после устранения которых появилась новая ме-

тодология ERP. Основным отличием данной концепции от предше-

ствующей является ориентация на работу с финансовой информацией,

возможность планирования не только производственных, но и иных

ресурсов предприятия.

Дополнительно к функциям MRPII в концепции ERP появились

следующие: прогнозирование спроса, управление проектами, ведение

технологической информации, управление затратами, управление

финансами, управление кадрами.

Необходимо отметить, что расширение функционала системы за

счет возможности комплексного управления не только материальны-

ми, но и другими ресурсами предприятия значительно увеличивает ее

стоимость и усложняет работы по внедрению подобных систем.

Концепция APS . Особенностью этой концепции является возмож-

ность решать такие задачи, как «проталкивание» срочного заказа в

производственные графики и распределение заданий с учетом приори-

тетов и ограничений. В системах, реализующих концепции APS, широ-

ко используются современные методы оптимизации (математические,

эвристические). В настоящее время концепция APS часто применяет-

ся при создании специализированных модулей в ERP-системах.

Концепция CSRP была предложена компанией SYMIX. Сущность

данной концепции заключается в том, что при планировании и управ-

лении компанией нужно учитывать не только основные производ-

ственные и материальные ресурсы предприятия, но и все те, которые

250 Информационные технологии управления

обычно рассматриваются как «вспомогательные» или «накладные».

Это ресурсы, потребляемые во время маркетинговой деятельности,

послепродажного обслуживания проданных товаров, перевалочных и

обслуживающих операций, а также внутрицеховые ресурсы, т. е. эле-

менты всего жизненного цикла товара.

Действительно, чтобы правильно управлять стоимостью товара,

чтобы понимать, сколько стоит продвижение, производство и обслу-

живание товара данного типа, нужно учитывать все элементы его функ-

ционального жизненного цикла.

Реализация концепции CSRP на конкретном предприятии позво-

ляет управлять всеми деловыми процессами с большей степенью адек-

ватности, чем это было с применением ранее рассмотренных методоло-

гий. Например, могут быть учтены возможные вариации спецификации

изделия или технологической цепочки, что требуется достаточно час-

то. При расчете себестоимости можно учесть дополнительные опера-

ции по тестированию и административному обслуживанию заказа,

а также операции по послепродажному обслуживанию, что практиче-

ски невозможно в MRP/ERP-системах.

12.3. Жизненный цикл информационной системы

Необходимость проектирования И С может обусловливаться разра-

боткой и внедрением информационных технологий в организации

(построение новой информационной системы) либо при модерниза-

ции существующих информационных процессов, либо при реоргани-

зации деятельности предприятия (проведении бизнес-реинжиниринга).

Потребности проектирования ИС указывают: во-первых, для достиже-

ния каких целей необходимо разработать систему; во-вторых, определя-

ется, к какому моменту времени целесообразно осуществить разработку;

в-третьих, какие затраты необходимо осуществить для проектирова-

ния системы.

Проектирование ИС является трудоемким, длительным и динами-

ческим процессом. Технологии проектирования, применяемые в со-

временных условиях, предполагают поэтапную разработку системы.

Этапы по общности целей могут объединяться в стадии. Совокупность

стадий и этапов, которые проходит ИС в своем развитии от момента

принятия решения о создании системы до момента прекращения функ-

ционирования системы, называется жизненным циклом ИС [34, 43].

Содержание жизненного цикла разработки И С сводится к выпол-

нению следующих стадий:

Глава 12. Этапы и методы создания информищи шмых систем 251

1)планирование и анализ требований (мреднроектная стадия) —

системный анализ. Проводится исследование и анализ существу-

ющей информационной системы, определяются требования к со-

здаваемой ИС, формируются технико-экономическое обоснова-

ние (ТЭО) и техническое задание (ТЗ) на разработку ИС;

2) проектирование (техническое и логическое проектирование). В со-

ответствии с требованиями формируются состав автоматизируемых

функций (функциональная архитектура) и состав обеспечива-

ющих подсистем (системная архитектура), проводится оформле-

ние технического проекта ИС;

3) реализация (рабочее и физическое проектирование, кодирова-

ние). Разработка и настройка программ, формирование и напол-

нение баз данных, формулировка рабочих инструкций для пер-

сонала, оформление рабочего проекта;

4) внедрение (опытная эксплуатация). Комплексная отладка под-

систем ИС, обучение персонала, поэтапное внедрение ИС в экс-

плуатацию по подразделениям организации, оформление акта

о приемо-сдаточных испытаниях И С;

5) эксплуатация ИС (сопровождение, модернизация). Сбор рекла-

маций и статистики о функционировании ИС, исправление не-

доработок и ошибок, оформление требований к модернизации

ИС и ее выполнение (повторение стадий 2-5).

Ниже рассматривается основное содержание стадий и этапов жиз-

ненного цикла ИС.

Системный анализ. Основными целями этапа являются:

* формулировка потребностей в новой ИС (определение всех не-

достатков существующей ИС);

» выбор направления и определение экономической обоснованно-

сти проектирования ИС.

Системный анализ ИС начинается с описания и анализа функцио-

нирования рассматриваемого объекта в соответствии с требованиями

(целями), которые предъявляются к нему. В результате этого этапа

выявляются недостатки существующей ИС, на основе которых фор-

мулируется потребность в совершенствовании системы управления

этим объектом, и ставится задача определения экономически обосно-

ванной необходимости автоматизации определенных функций управ-

ления (создается технико-экономическое обоснование проекта ИС).

После определения этой потребности возникает проблема выбора на-

правлений совершенствования объекта на основе выбора программ-

252 Информационные технологии управления

но-технических средств. Результаты оформляются в виде техническо-

го задания на проект, в котором отражаются технические условия и

требования к ИС, а также ограничения на ресурсы проектирования.

Требования к ИС определяются в терминах функций, реализуемых

системой.

Этап проектирования предполагает [34J:

» проектирование функциональной архитектуры ИС, которая от-

ражает структуру выполняемых функций;

» проектирование системной архитектуры ИС (состав обеспечива-

ющих подсистем);

* реализацию проекта.

Формирование функциональной архитектуры, которая представля-

ет собой совокупность функциональных подсистем и связей между

ними, является наиболее ответственным и важным этапом с точки зре-

ния качества всей последующей разработки ИС.

Построение системной архитектуры на основе функциональной

предполагает определение элементов и модулей информационного,

технического, программного обеспечения и других обеспечивающих

подсистем, связей по информации и управлению между выделенны-

ми элементами и разработку технологии обработки информации.

Реализация включает разработку программ и инструкций для пользо-

вателей, создание информационного обеспечения, включая наполне-

ние баз данных. Внедрение разработанного проекта разделяется на

опытное и промышленное.

Этап опытного внедрения подразумевает проверку работоспособно-

сти элементов и модулей проекта, устранение ошибок на уровне эле-

ментов и связей между ними. Этап сдачи в промышленную эксплуата-

цию заключается в организации проверки проекта на уровне функций,

контроля соответствия его требованиям, сформулированным на ста-

дии системного анализа.

Важной особенностью жизненного цикла ИС является его повто-

ряемость (цикличность) «системный анализ — разработка — сопро-

вождение — системный анализ». Это соответствует представлению об

ИС как о развивающейся, динамической системе. При первом выпол-

нении стадии «Разработка» создается проект И С, а при последующих

реализациях данной стадии осуществляется модификация проекта

для поддержания его в актуальном состоянии.

С точки зрения реализации перечисленных аспектов в технологиях

проектирования ИС модели жизненного цикла, определяющие поря-

Глава 12 Этапы и методы создания информационных систем 253

док выполнения стадий и этапов, претерпевали существенные изме-

нения. Среди известных моделей жизненного цикла можно выделить

следующие:

» каскадная модель (до 70-х годов) — последовательный переход

на следующий этап после завершения предыдущего;

* итерационная модель (70-80-е годы) — с итерационными возвра-

тами на предыдущие этапы после выполнения очередного этапа;

* спиральная модель (80-90-е годы) — прототипная модель, пред-

полагающая постепенное расширение прототипа ИС.

В каскадной модели переход на следующий, иерархически нижний

этап происходит только после полного завершения работ на текущем

этапе [34] (рис. 12.3).

Достоинство каскадной модели заключается в планировании вре-

мени осуществления всех этапов проекта, упорядочении хода кон-

струирования.

Недостатки каскадной модели:

* реальные проекты часто требуют отклонения от стандартной по-

следовательности шагов (недостаточно гибкая модель);

» цикл основан на точной формулировке исходных требований

к ПО (реально в начале проекта требования заказчика определе-

ны лишь частично);

» результаты проекта доступны заказчику только в конце работы.

254 Информационные технологии управления

отдельных задач. Подход к проектированию «снизу вверх»-предпола-

гает необходимость таких итерационных возвратов, когда проектные

решения по отдельным задачам объединяются в общие системные ре-

шения, и при этом возникает потребность в пересмотре ранее сформу-

лированных требований. Вследствие большого числа итераций возни-

кают рассогласования и несоответствия в выполненных проектных

решениях и документации.

Спиральная модель — классический пример применения эволюци-

онной стратегии конструирования.

Планирование Анализ риска

Глава 12. Этапы и методы создания информацией» n.ix систем 255

» конструирование — разработка продукта следующего уровня;

•» оценивание — оценка заказчиком текущих результатов констру-

ирования.

Интегрирующий аспект спиральной модели очевиден при учете ра-

диального измерения спирали. С каждой итерацией по спирали (про-

движением от центра к периферии) строятся все более полные вер-

сии ПО.

Спиральная модель жизненного цикла И С реально отображает раз-

работку программного обеспечения; позволяет явно учитывать риск

на каждом витке эволюции разработки; включает шаг системного под-

хода в итерационную структуру разработки; использует моделирова-

ние для уменьшения риска и совершенствования программного из-

делия.

Недостатками спиральной модели являются:

» новизна (отсутствует достаточная статистика эффективности

модели);

* повышенные требования к заказчику;

» трудности контроля и управления временем разработки.

В основе спиральной модели жизненного цикла лежит применение

прототипной технологии или RAD-технологии (rapid application deve-

lopment — технологии быстрой разработки приложений). Основная

идея этой технологии заключается в том, что И С разрабатывается пу-

тем расширения программных прототипов, повторяя путь от детали-

зации требований к детализации программного кода. При прототипной

технологии сокращается число итераций, возникает меньше ошибок и

несоответствий, которые необходимо исправлять на последующих

итерациях, а само проектирование ИС осуществляется более быстры-

ми темпами, упрощается создание проектной документации. Для бо-

лее точного соответствия проектной документации разработанной ИС

все большее значение придается ведению общесистемного репозита-

рия и использованию CASE-технологий.

RAD-технология обеспечивает экстремально короткий цикл разра-

ботки ИС. При полностью определенных требованиях и ограничен-

ной проектной области RAD-технология позволяет создать полностью

функциональную систему за очень короткое время (60-90 дней). Вы-

деляют следующие этапы разработки ИС с использованием RAD-тех-

нологии:

1) бизнес-моделирование. Моделируется информационный поток

между бизнес-функциями. Определяются ответы на вопросы:

256 Информационные технологии управления

Какая информация руководит бизнес-процессом? Какая инфор-

мация 1енерируется? Кто генерирует ее? Где информация при-

меняется? Кто обрабатывает информацию?

2) моделирование данных Информационный поток отображается

в набор объектов данных, которые требую гея для поддержки де-

ятепьности организации. Определяются характеристики (свой-

ства, атрибуты) каждого объекта, отношения между объектами,

3) моделирование обработки. Определяются преобразования объек-

тов данных, обеспечивающие реализацию бизнес-функций. Со-

здаются описания обработки для добавления, модификации, уда-

ления или нахождения (исправления) объектов данных,

4) генерация приложения. Предполагается использование методов,

ориентированных на языки программирования 4-го поколения.

Вместо создания ПО с помощью языков программирования 3-го

поколения, RAD-процесс работает с повторно используемыми

программными компонентами или создает повторно использу-

емые компоненты. Для обеспечения конструирования использу-

ются утилиты автоматизации (CASE-средства);

5) тестирование и объединение. Поскольку применяются повторно

используемые компоненты, многие программные элементы уже

протестированы, что сокращает время тестирования (хотя все

новые элементы должны быть протестированы).

Применение RAD имеет и свои недостатки, и ограничения:

* большие проекты в RAD требуют существенных людских ресур-

сов (необходимо создать достаточное количество групп);

* RAD применима только для приложений, которые можно разде-

лять на отдельные модули и в которых производительность не

является критической величиной;

« RAD неприменима в условиях высоких технических рисков.

12.4. Основы применения инструментальных

средств информационных технологий

Переход на промышленную технологию производства программ,

стремление к сокращению сроков, i рудовых и материальных затрат на

производство и эксплуатацию программ, обеспечение гарантирован-

ного уровня качества И С обусловили бурно развивающееся направ-

ление — программотехнику, связанное с технологией создания про-

граммных продуктов

Глава 12 Этапы и методы создания информоцш>i im.ix систем 257

Инструментарий технологии npoi раммирования — программные

продукты поддержки технологии про: |)амми|Х)напия.

В рамках этих направлений сформировались следующие группы:

» средства для создания приложений;

» CASE-технологии (Computer-Aided Software Engineering), пред-

назначенные для автоматизации процессов разработки и реали-

зации информационных систем.

Средства для создания приложений включают языки и системы

программирования, а также инструментальную среду разработчика.

Язык программирования — формализованный язык для описания

алгоритма решения задачи на компьютере.

Средства для создания приложений — совокупность языков и сис-

тем программирования, а также различные программные комплексы

для отладки и поддержки разрабатываемых программных продуктов.

Языки программирования разделяют на следующие классы (по син-

таксису конструкций языка)

* машинные языки — языки программирования, воспринимаемые

аппаратной частью компьютера (машинные коды);

» машинно-ориентированные языки — языки программирования,

которые отражают структуру конкретного типа компьютера (ас-

семблеры);

* алгоритмические языки — не зависящие от архитектуры компью-

тера языки программирования для отражения структуры алго-

ритма (Паскаль, Фортран, Бейсик и др );

4 процедурно-ориентированные языки — языки программирова-

ния, где имеется возможность описания программы как совокуп-

ности процедур, подпрограмм;

» проблемно-ориентированные языки — языки программирова-

ния, предназначенные для решения задач определенного класса

(ЛИСП, РПГ, Симула и др.);

» интегрированные системы программирования.

Другой классификацией языков программирования является их

деление на языки, предназначенные для реализации основ структур-

ного программирования, и объектно-ориентированные языки, поддер-

живающие понятие объектов, их свойств и методов обработки.

Источник. Информатика: Учебник — Изд 3, перераб / Под ред Н В Ма-

илровои - М Финансы и статистика, 2004

1297

258 Информационные технологии управления

Программа, написанная на языке программирования, проходит этап

трансляции, когда происходит преобразование исходного кода про-

граммы в объектный код, который далее пригоден к обработке ре-

дактором связей. Редактор связей — специальная подпрограмма,

обеспечивающая построение загрузочного модуля, пригодного к вы-

полнению.

Трансляция может выполняться с использованием средств ком-

пиляторов или интерпретаторов. Компиляторы транслируют всю

программу, но без ее выполнения. Интерпретаторы, в отличие от

компиляторов, выполняют пооператорную обработку и выполнение

программы.

Необходимым средством для профессионального разработчика яв-

ляются специальные программы, предназначенные для трассировки

и анализа выполнения других программ, — отладчики.

Современная система программирования состоит из следующих

компонентов

* компилятор;

» интегрированная среда разработчика программ;

» отладчик;

» средства оптимизации кода программ;

* набор библиотек (возможно, с исходными текстами программ);

* редактор связей;

» сервисные средства (утилиты) для работы с библиотеками, тек-

стовыми и двоичными файлами;

» справочные системы;

» документатор исходного кода программы;

» систему поддержки и управления проектом программного ком-

плекса.

CASE-технология — программный комплекс, автоматизирующий

весь технологический процесс анализа, проектирования, разработки

и сопровождения сложных программных систем.

Основное преимущество CASE-технологии — возможность коллек-

тивной работы над проектом за счет поддержки работы разработчиков

в локальной сети, экспорта-импорта любых фрагментов проекта, орга-

низационного управления проектом.

Источник: Информатика: Учебник. — Изд. 3, перераб. / Под ред. Н. В. Ма-

каровой. — М.: Финансы и статистика, 2004.