Смирнов Н.В. Проектирование информационных систем

Подождите немного. Документ загружается.

Балтийский Государственный Технический Университет "ВОЕНМЕХ"

Проектирование

информационных систем

Методические рекомендации

по курсовому проектированию

Санкт - Петербург

2008 г

\\ Методические рекомендации по курсовому проектированию \ Смирнов Н.В.\ Версия 1.0.0\*.

Содержание

Определения, обозначения и сокращения 3

Введение 4

1. Последовательность решения задач проектирования 5

2. Содержание раздела КП «Введение» 9

3. Содержание раздела КП «Описание предметной области» 10

4. Содержание раздела КП «Концептуальная модель предметной области» 11

5. Содержание раздела КП «Проблемы предметной области и концепция информационной

системы» 15

5.1 Содержание подраздела «Проблемы предметной области» 15

5.2 Содержание раздела «Концепция информационно системы» 17

5.2.1 Основные понятия 17

5.2.2 Функциональные требования 18

5.2.3 Нефункциональные требования 19

6. Содержание раздела КП «Концептуальная модель информационной системы» 20

7. Содержание раздела КП «Логическая модель информационной системы» 28

7.1 Содержание подраздела «Модель поведения» 28

7.2 Содержание подраздела «Модель структуры» 32

8. Содержание раздела КП «Реализация модели в среде CASE-средства» 34

9. Содержание раздела КП «Заключение» 35

Приложение А. Пример оформления титульного листа 36

Приложение Б. Пример оформления технического задания 37

Приложение В. Положение о курсовых проектах и курсовых работах на факультете

информационных и управляющих систем 38

Приложение Г. Примеры библиографических описаний 48

Приложение Д. Перечень тем курсовых проектов 57

Приложение Е. Пример текста доклада на защите курсового проекта 59

©Балтийский Государственный Технический Университет "ВОЕНМЕХ"\ИИУС\И3\ 2-61

\\ Методические рекомендации по курсовому проектированию \ Смирнов Н.В.\ Версия 1.0.0\*.

Определения, обозначения и сокращения

АС

Автоматизированная Система

БД

База Данных

ИС

Информационная Система

ПО

Программное Обеспечение

ПрО

Предметная Область

САПР

Система Автоматизированного ПРоектирования

CASE

Computer-Aided System Engineering (CASE);

Программное средство, автоматизирующее технологический процесс

анализа, проектирования, разработки и сопровождения сложных

программных систем

UML

Унифицированный Язык Моделирования (Unified Modeling Language)

©Балтийский Государственный Технический Университет "ВОЕНМЕХ"\ИИУС\И3\ 3-61

\\ Методические рекомендации по курсовому проектированию \ Смирнов Н.В.\ Версия 1.0.0\*.

Введение

В настоящем документе приведены методические указания, которыми необходимо

руководствоваться при выполнении курсового проектирования по дисциплине

«Проектирование информационных систем» и дисциплине «Автоматизированные

системы обработки информации и управления». В основу методических указаний

положено понятие процесса проектирования, включающего составление модели

предметной области (ПрО), проблематизацию ПрО (определение проблем) и

формирование концепции информационной системы (ИС), разработку проекта ИС в

форме концептуальной и логической модели на языке UML.

Реализация процесса проектирования осуществляется посредством решения

последовательности задач проектирования (принятия проектных решений), логически и

информационно связанных между собой. Результатом проектирования, согласно

методическим указаниям, являются знания о структуре и функционировании

программного обеспечения (ПО) информационной системы (ИС), представляемые в

логической модели набором UML-диаграмм.

В перечень задач проектирования включены следующие задачи:

1) описание ПрО;

2) разработка концептуальной модели ПрО;

3) определение проблем ПрО и разработка концепции ИС;

4) разработка концептуальной модели ПО ИС;

5) разработка логической модели ПО ИС;

6) реализация логической модели в среде CASE-средства;

7) заключение.

Структура методических рекомендаций включает три группы разделов. Первая группа

в составе одного раздела посвящена описанию последовательности решения задач

проектирования. Вторая группа включает разделы, соответствующие наименованию задач

проектирования. В них содержаться требования к содержанию, требования к исходным

данным, ограничения и методические рекомендации по решению задач с примерами.

Третья группа разделов включает приложения, в которых содержаться знания (примеры),

необходимые для выбора темы, оформления ТЗ, оформления и защиты курсового проекта.

©Балтийский Государственный Технический Университет "ВОЕНМЕХ"\ИИУС\И3\ 4-61

\\ Методические рекомендации по курсовому проектированию \ Смирнов Н.В.\ Версия 1.0.0\*.

1. Последовательность решения задач проектирования

Последовательность решения задач проектирования (принятия проектных решений)

и характер их решения составляют методические рекомендации курсового

проектирования ИС, позволяющие получить на выходе процесса проектирования

логическую модель программного обеспечения ИС, состоящую из набора UML -

диаграмм.

Как известно, язык UML является одним из языков визуального проектирования и

поддерживает объектно-ориентированный подход при проектировании систем различной

природы. Поэтому, предполагается, что для выполнения курсового проектирования

студент должен обладать основными знаниями из области объектно-ориентированного

проектирования.

Перед описанием последовательности решения задач проектирования, уточним

понятие «задача проектирования». Достаточно полное определение этого понятия

приводится в конспекте лекций, но в методических рекомендациях используется

упрощенное понимание задачи, состоящее из следующих компонентов: исходных данных,

результирующих (выходных) данных и методов решения задачи.

Первой задачей, которую необходимо решать в рамках курсового проектирования,

является задача «Описание предметной области» (раздел 3). Задача предназначена для

формирования комплекса знаний о ПрО и задания посредством этих знаний некоторой

границы ПрО. То есть, знания о ПрО, которые не вошли в описание, в дальнейшем не

участвуют в разработке концептуальной модели предметной области. Исходными

данными (знаниями) для решения этой задачи являются знания, полученные в ходе

обследования ПрО. Обследование выполняется посредством интервьюирования экспертов

по ПрО (например, сотрудников предприятия), изучения нормативных документов,

регламентирующих деятельность в обследуемой ПрО, изучение других документов из

доступных источников. Результатом решения этой задачи является раздел пояснительной

записки, содержащий текст и графические материалы. В данном разделе должны быть

собраны знания об основных аспектах ПрО. В случае, когда ПрО это часть деятельности

предприятия (например, управленческий учет), то знания о ПрО рекомендуется собирать в

аспектах комплексной архитектуры предприятия (цели, процессы, люди, сеть, функции,

©Балтийский Государственный Технический Университет "ВОЕНМЕХ"\ИИУС\И3\ 5-61

\\ Методические рекомендации по курсовому проектированию \ Смирнов Н.В.\ Версия 1.0.0\*.

данные)

Вторая задача (раздел 4), решается с целью получения концептуальной модели ПрО.

Исходными данными для нее являются знания, содержащиеся в разделе «Описание ПрО».

Результатом решения этой задачи является концептуальная модель ПрО, которая должна

состоять как минимум из трех типов диаграмм UML (вариантов использования,

активности, и диаграммы классов). Методическим основанием решения этой задачи

является системный подход к моделированию ПрО, который требует представлять ПрО

системой, имеющей процессное (бизнес-процессное) представление, структурное

представление и представление функционирования (пооперационное представление

процессов).

Третья задача (раздел 5), решается с целью выявления проблем ПрО

(проблематизации ПрО) и разработки предложений по перечню функций ИС, посредством

которых она может решать (снимать) выявленные проблемы. Исходными данными для

решения задачи являются знания, содержащиеся в разделе «Описание ПрО» и

«Концептуальная модель ПрО». Результатом решения этой задачи является перечень

проблем ПрО, которые можно решать с помощью ИС (раздел 5.1) и концепция ИС (раздел

5.2). Основным разделом концепции является раздел функциональных требований к

проектируемой ИС (модель требований ИС). В качестве методического основания

решения данной задачи, в общем случае, рекомендуется использовать ситуационный

анализ, описывающий сложившуюся ситуацию и позволяющий сделать выводы о качестве

различных факторов, действующих в ПрО. Другим методическим средством при решении

данной задачи является метод замещения объектов ПрО объектами электронной среды

(например, электронными документами и их составляющими). В результате решения

задачи проблематизации ПрО появляются исходные знания для обоснования актуальности

выполнения работы по проектированию ИС. Обычно актуальность проекта на заданную

тему раскрывается во введении (раздел

2) и основывается на потребностях заказчика

(будущего пользователя ИС). Потребности в автоматизации (внедрении ИС) чаще всего

складываются из существования проблем, которые затрудняют заказчику выполнение

бизнес-процессов на его предприятиях (например, производство станков, снабжение

материалами и т.п.). Поэтому после разработки концепции можно уточнить основную

©Балтийский Государственный Технический Университет "ВОЕНМЕХ"\ИИУС\И3\ 6-61

\\ Методические рекомендации по курсовому проектированию \ Смирнов Н.В.\ Версия 1.0.0\*.

часть раздела «введение» к курсовому проекту.

Четвертая задача (раздел 6), решается с целью получения концептуальной модели

ПО ИС. Исходными данными для нее являются знания, содержащиеся в разделе

«Концепция ИС» (раздел 5.2) и концептуальная модель ПрО. Результатом решения этой

задачи является концептуальная модель ИС, которая должна состоять как минимум из

двух типов диаграмм UML (диаграмм классов и диаграмм последовательности). При

желании исполнитель курсового проекта может разработать и диаграмму вариантов

использования, отражающую функциональные требования раздела 5.2.2. Методическим

основанием решения этой задачи являются материалы по разработке концептуальной

(аналитической) модели, используемые в RUP и кратко описываемые в конспекте лекций.

Пятая задача (раздел 7), решается с целью получения логической модели ПО ИС.

Исходными данными для нее являются знания, содержащиеся в разделе «Концептуальная

модель ИС» (раздел 6). Результатом решения этой задачи является логическая модель ИС,

которая должна состоять как минимум из двух типов диаграмм UML (диаграмм классов и

диаграмм последовательности). Причем диаграммы последовательности (их состав

ограничен теми функциями, которые должна выполнять проектируемая ИС, и которые

указаны в разделе «концепция ИС»), представляют модель поведения (раздел 7.1), а

диаграммы классов модель структуры ИС (раздел 7.2). Диаграммы классов, образующие

модель структуры, являются конечным артефактом, полученным в процессе курсового

проектирования. Классы модели структуры должны включать операции (методы),

реализующие поведение ИС при выполнении функций. А это значит, что исходные

данные для модели структуры ИС должны быть получены из модели поведения ИС и,

конечно, из концептуальной модели ИС. Методическим основанием решения этой задачи

являются материалы по разработке проектной модели, используемые в RUP и кратко

описываемые в конспекте лекций. В качестве дополнительных материалов по разработке

концептуальной и логической модели ИС рекомендуется использовать книгу М. Фаулера

«Архитектура корпоративных программных приложений».

Шестая задача (раздел 8), решается с целью отражения процесса реализации

диаграмм на языке UML каждой из моделей в среде применяемого для проектирования

CASE-средства (обычно Rational Rose) и получения файла проекта. Исходными данными

\\ Методические рекомендации по курсовому проектированию \ Смирнов Н.В.\ Версия 1.0.0\*.

для задачи являются знания, содержащиеся в соответствующих разделах (концептуальная

модель ПрО, концептуальная модель ИС, логическая модель ИС). В рамках курсового

проектирования не требуется генерировать исходные тексты классов на основе данных

логической модели. Результатом решения этой задачи является файла (файлы) проекта,

полученные в среде выбранного CASE-средства и содержащие UML- модели ИС, а также

описание в пояснительной записке процесса создания основных моделей с приведением

скриншотов работы CASE-средства.

Седьмая задача (раздел

9), решается с целью подведения итогов (получения

итоговых выводов) курсового проектирования и формулирование предложений по

дальнейшему применению проекта ИС.

Результаты решения указанных выше задач проектирования отражаются в

пояснительной записке к курсовому проекту и на двух плакатах формата А1. Названия

разделов пояснительной записки должны соответствовать названию задач. Рекомендации

по оформлению пояснительной записки приведены в приложении В.

\\ Методические рекомендации по курсовому проектированию \ Смирнов Н.В.\ Версия 1.0.0\*.

2. Содержание раздела КП «Введение»

В данном разделе должно содержаться обоснование актуальности темы курсового

проектирования, которая раскрывается, прежде всего, через описание потребностей

заказчика. Потребности обычно сводятся к решению проблем, существующих в ПрО

посредством информационной системы.

Также во введении приводится перечень задач курсового проекта, решение

которых приводит к результату (проекту ИС в форме логической модели).

\\ Методические рекомендации по курсовому проектированию \ Смирнов Н.В.\ Версия 1.0.0\*.

3. Содержание раздела КП «Описание предметной области»

В данном разделе должно содержаться текстовое описание предметной области.

Допускается включение иллюстраций, схем и т.п., раскрывающих текстовое описание.В

описание включается описание внешней среды и описание предприятия (объекта

автоматизации) взаимодействующего с внешней средой. В описание должны быть

включены знания, отражающие основные аспекты предметной области (документы,

функции, сеть, люди, процессы и цели).

Основными знаниями, связывающим различные объекты предметной области в

единое целое, являются процессы (для предприятий бизнес-процессы). Поэтому в

описании предметной области, прежде всего, необходимо сфокусироваться на описании

процессов (бизнес – процессов). В конце описания необходимо подвести итоги и

сформулировать выводы, содержащие перечни процессов (бизнес - процессов),

организационную (субъектную) структуру, участвующую в процессах, а также знания о

данных (документах), функциях по обработке документов и места обработки данных

(документов). Причем, необходимо указывать только те данные (документы), функции и

места обработки, которые используются при выполнении процессов.

В конце описания ПрО можно выполнить группировку основных знаний по аспектам

комплексной архитектуры предприятия и отобразить в таблице (Таблица 1).

Таблица 1 Основные знания ПрО «Магазин»

Данные Функции Места

обработки

Люди Операционное

время

(процессы)

Цели

Требование

оплаты

(цена единицы

товара,

количество,

сумма

покупки);

Чек;

Формирование

требования;

печать чека;

Торговый

зал;

Места

кассовых

терминалов;

Покупатель;

Продавец;

Кассир;

Продажи;

Поставки;

Хранение;

Прибыль;