Проектирование информационных систем (стр. 1 )

Учебно-методический комплекс

ПО ДИСЦИПЛИНЕ

«Проектирование информационных систем»

для студентов специальности

«ПРИКЛАДНАЯ ИНФОРМАТИКА (В УПРАВЛЕНИИ)»

(очная, заочная формы обучения)

Ростов-на-Дону 2010 г.

Учебно-методический комплекс по дисциплине «Проектирование информационных систем» разработан в соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования для студентов, обучающихся по специальности:

080801.65 – ПРИКЛАДНАЯ ИНФОРМАТИКА (В УПРАВЛЕНИИ).

Учебно-методический комплекс включает учебную программу курса, планы проведения занятий, список основной и дополнительной рекомендуемой литературы, перечень контрольных вопросов по дисциплине, словарь основных терминов и понятий, содержит перечень компетенций, требуемых для аттестации знаний по дисциплине.

Учебно-методический комплекс рекомендован к изданию кафедрой «Информационные технологии» (протокол №1 от 01.01.2001 ) и утвержден Учебно-методическим советом по дисциплинам Института управления, бизнеса и права (протокол от 01.01.2001).

Составители: к. ф-м. н. (ИУБиП)

к. т.н. В. (ИУБиП)

Рецензенты: д. ф-м. н., доц.

д. т.н., доц.

СОДЕРЖАНИЕ

C.

1 Рабочая программа.. 4

1.1 Цели и задачи дисциплины.. 4

1.2 Требования к уровню усвоения дисциплины.. 4

1.3 Аудиторная работа. 6

1.4 Самостоятельная работа. 15

1.5 Темы курсовых работ и учебных проектов. 16

1.6 Учебно-методическое обеспечение дисциплины.. 17

1.7 Информационно-методическое обеспечение. 18

2 Лекции.. 19

2.1 Семестр 7. 19

2.2 Семестр 8. 35

3 Практические занятия.. 37

3.1 Семестр 7. 37

4 План самостоятельной работы студентов. 38

5 Контрольные работы (только для ЗО). 38

6 Курсовые работы (учебные проекты) 38

6.1 Тематика. 38

6.2 Методические рекомендации по выполнению.. 38

6.3 Указания по оформлению.. 39

6.4 Перечень рекомендуемой литературы.. 39

7 Модули (только для дневного обучения). 40

7.1 Модульная структура. 40

7.2 Описание дисциплины.. 40

7.3 План изучения дисциплины.. 43

7.4 План аттестации дисциплины.. 57

8 Контроль. 58

8.1 Структура и бальная оценка каждого модуля. 58

8.2 Тестовые задания. 58

9 Контактная информация преподавателя. 58

1  Рабочая программа

1.1  Цели и задачи дисциплины

Целью изучения дисциплины «Проектирование информационных систем» является формирование основных навыков профессиональной деятельности в области проектирования профессионально-ориентированных информационных систем.

Предметом изучения дисциплины являются современные методологии проектирования информационных систем.

Основными задачами изучения дисциплины является овладение методиками анализа предметной области и проектирования профессионально-ориентированных информационных систем; формирование умений разработки проектных решений и их реализации в заданной инструментальной среде; умение формулировать и решать задачи проектирования профессионально-ориентированных информационных систем с использованием различных методов и решений.

1.2  Требования к уровню усвоения дисциплины

В процессе изучения дисциплины студенты должны:

Иметь представление: об основных методиках проектирования ИС.

Знать:

–  задачи предметной области и методы их решения;

–  технологии проектирования профессионально-ориентированных информационных систем;

–  перспективы развития информационных технологий и информационных систем в предметной области, их взаимосвязь со смежными областями;

–  методы научных исследований по теории, технологии разработки и эксплуатации профессионально-ориентированных информационных систем;

–  информационные системы в смежных предметных областях.

Уметь:

–  формулировать и решать задачи проектирования профессионально-ориентированных информационных систем с использованием различных методов и решений;

–  ставить и решать задачи, связанные с организацией диалога между человеком и информационной системой;

–  проводить выбор интерфейсных средств при построении сложных профессионально-ориентированных информационных систем;

–  формулировать основные технико-экономические требования к проектируемым профессионально-ориентированным информационным системам;

–  создавать профессионально-ориентированные информационные системы.

Владеть: методиками анализа предметной области и проектирования профессионально-ориентированных информационных систем.

Иметь опыт:

–  разработки проектных решений и их реализации в заданной инструментальной среде;

–  опыт работы с программно-техническими средствами диалога человека с профессионально-ориентированными информационными системами;

–  компоновки информационных систем на базе стандартных интерфейсов.

Овладеть компетенциями IT-менеджера: основного уровня по проектированию информационной системы (1-2 главы дипломного проекта).

1.3  Аудиторная работа

1.3.1  Лекции

1.3.2  Практические занятия

1.4  Самостоятельная работа

1.5  Темы курсовых работ и учебных проектов

Основным критерием усвоения дисциплины «Проектирование ИС» является выполнение курсового проекта.

Примерные темы проектов.

1.  Автоматизация учета клиентов МФЦ недвижимости

2.  Разработка системы учета и анализа финансовых договоров в подразделении

3.  Разработка автоматизированного рабочего места диспетчера таксопарка

4.  Автоматизация системы учета автосервисных работ

5.  Автоматизация рабочего места технолога общественного питания

6.  Автоматизация учебного процесса для МОУ СОШ

7.  Автоматизация формирования заказов поставщикам

8.  Автоматизация расчета стоимости восстановительного ремонта автотранспорта

9.  Разработка программы приема, учета и продажи сельскохозяйственной продукции

10.  Автоматизация резервирования билетов на Internet-сайте МУК

11.  Автоматизация службы аутсорсинга на платформе

12.  Автоматизация сбыта газа

13.  Автоматизация производственных и складских процессов

14.  Разработка аналитической базы учета и продаж

15.  Автоматизация рабочего места диспетчера лоцманской компании

16.  Автоматизация учета и продаж товаров парфюмерно-косметического магазина

17.  Разработка Интернет-сайта, реализующего бронирование путевок туристической компании

18.  Разработка информационной системы принятия и обработки заказов через Интернет

19.  Создание информационных систем поддержки образовательного процесса для студентов заочников в межсессионный период

20.  Создание информационной системы удаленного оптового заказа кондитерских изделий

21.  Автоматизация складского учета автомагазина и автосервиса

22.  Разработка автоматизированной программы для сети ресторанов

1.6  Учебно-методическое обеспечение дисциплины

1.6.1  Основная литература

№ п/п	Перечень литературы
1	Грекул информационных систем. www. *****, 2005
2	Мацяшек требований и проектирование систем. — М: Вильямс, 2002
3	, , . Проектирование экономических информационных систем — М: Финансы и статистика, 2003
4	. Создание информационных систем с All Fusion Modeling Suite. — М: Диалог-МИФИ, 2003
5	. Практикум по проектированию программного обеспечения экономических информационных систем. — М: Финансы и статистика, 2004
6	, , . Моделирование и анализ систем. IDEF-технологии: практикум — М: Финансы и статистика, 2002
7	, ёва, . Разработка и эксплуатация автоматизированных информационных систем — М: ИД «Форум» - ИНФРА-М, 2007
8	, , Проектирование информационных систем — М: ИД «Форум», 2009

1.6.2  Дополнительная литература

№ п/п	Перечень литературы
1	, , . Управление программными проектами. Достижение оптимального качества при минимуме затрат. — М: Вильямс, 2004
2	. Проектирование информационных систем на основе современных case-технологий. — М: Из-во МГИУ, 2007
3	, . Информационные системы. — СПб: Питер, 2008

1.7  Информационно-методическое обеспечение

Информационно методическое обеспечение дисциплины включает УМК, компьютерные программы, электронные учебники, Интернет-ресурсы приведенные в таблице 1.1.

Таблица 1.1 – Обеспечение дисциплины

№ п/п	Перечень
1.	MS Office Word, Exel, MS Office Visio
2.	Виртуальная машина
3.	BPwin, ErWin
4.	Rational Rose 2002
5.  MS	MS SQL Server 2005
6.  MS	MS Visual Studio 2005
7.	Библиотека MSDN
8.	Материалы сервера ИУБиП

2  Лекции

2.1  Семестр 7

2.1.1  Проектирование информационной системы (ИС)

Цель занятия

Рассмотрение использования информационных систем (ИС) в бизнесе. Классификация ИС Понятие и структура проекта ИС. Требования к эффективности и надёжности проектных решений

Краткая теория занятия

Основные понятия

Понятие системы и объекта

Система – множество элементов, находящихся в отношениях или связях друг с другом, образующих целостность или органическое единство.

или Система - это внутренне организованная, на основе того или иного принципа, гетерогенная целостность, элементы которой находятся в отношениях (связях) между собой таким образом, что возникает, как минимум, одно новое интегративное качество, не свойственное ни одному из элементов этой целостности.

В связи с тем, что любой объект есть объект-система, в общем случае каждый элемент системы также является системой, а с позиции рассматриваемой системы - некоторой подсистемой, которая в свою очередь, состоит из своих элементов и т. д. Любая система имеет не менее двух уровней членения: старший или нулевой - это сама рассматриваемая система, и младший или первый - элементы выделенной системы.

Объект – часть мира, выделяемая как единое целое в течение ощутимого отрезка времени.

Понятие информации

Одна из концепций понятия информации (функциональная):

Определяющим свойством информации является органическая, неразрывная взаимосвязь понятия информации с управлением, функционированием самоорганизующихся и самоуправляемых систем (функциональная, функционально-кибернетическая концепция). При таком подходе информация не существует в неживой природе как таковая, сама по себе. Тем самым информация трактуется не как атрибут всей материи, а как функциональное свойство особого класса высокоорганизованных систем.

«Информация есть такое воспроизведение одной системой структуры другой, при котором она функционально выделяется и включается отражающей системой в процессы управления, жизнедеятельности и практики».

Информация - это отличная от вещественно-энергетических факторов сторона отражения, воспринимаемая материальными системами со степенью организации, достаточно высокой для ее хранения, переработки и дальнейшего использования в целях управления, и выражающаяся в упорядоченных сведениях о степени вероятности того или иного события из возможного разнообразия событий определенного вида.

Понятие информационной системы

Под информационной системой обычно понимается прикладная программная подсистема, ориентированная на сбор, хранение, поиск и обработку текстовой и/или фактографической информации.

Определение проекта

Определение термина "проект" в терминах разработки ПО таково: проект - это уникальное, временное действие с определенными датами на­чала и конца, направленное на то, чтобы достичь одной или нескольких целей в пределах ограничений стоимости, графика и качества выполнения.

Цель. У проекта должна быть четко определенная цель или ряд целей. В ходе осуществ­ления проекта должен быть получен какой-либо результат. Если проект имеет много целей, то они должны быть связаны между собой и не конфликтовать друг с другом.

Момент начала и завершения действия. Проект— это продукт временного приложения усилий. Он должен иметь четко определенное начало и конец дейст­вия, обычно выражаемое в виде каких-либо дат.

Уникальность. Проект — одноразовая сущность, не всегда повторяющая один и тот же путь. Но это не значит, что повторяющаяся работа не является проектом. Постройка дома обычно классифицируется как проект даже в том случае, когда под­рядчики уже до этого сконструировали миллионы зданий. Хотя образец и процесс в основном те же самые (шаблон), имеется достаточное количество различий в каждом доме (участок земли и его местоположение, варьирующиеся материалы, изменения программы и разработки проекта). В противном случае речь будет идти о поточной линии, когда идентичные части выполняются аналогичным образом. То же самое справедливо и для профессионалов в области разработки ПО — они никогда не соз­дают какую-либо идентичную программную систему, хотя могут ее копировать или переносить произвольным образом.

Ограничения. Проект имеет ограничения по стоимости, графику и качеству вы­полнения. Они формируют "большую тройку" треугольника ПМ, который для дости­жения успеха должен быть сбалансирован и управляем.

Использование информационных систем (ИС) в бизнесе.

Так, например, внедрение современной ERP системы может обеспечить следующую отдачу:

Показатель	В среднем по отраслям промышленности
Уменьшение страховых запасов (уровня неснижаемых остатков на складах)	- 40%
Уменьшение складских площадей	- 25%
Увеличение оборачиваемости ТМЗ	+ 65%
Увеличение поставок точно в срок	+ 80%
Снижение производственного брака	- 35%
Снижение задержек с отгрузкой готовой продукции	- 45%
Улучшение послепродажного обслуживания	+ 60%
Более точный учет затрат	+ 30%
Снижение транспортно-заготовительных расходов	- 60%
Уменьшение сроков закрытия учетного периода	- 500% (в 5 раз)
Увеличение оборачиваемости средств в расчетах	+ 30%
Уменьшение затрат на административно-управленческий аппарат	- 30%
Устранение ручной подготовки и сопровождения документов	+ 90%

Классификация ИС

Информационные системы можно классифицировать по целому ряду различных признаков.

Рис. 1.1.  Класcификация информационных систем

Структура КСБУ и КИС.

В виду их практической важности подробней рассмотрим компьютерные системы бух. учета (КСБУ), которые в свою очередь подразделяются на:

1) Инструментальные компьютерные системы бухгалтерского учета.

2) Интегрированная бухгалтерия для малых предприятий

3) Комплексный бухгалтерский учет для средних и крупных предприятий.

2.1.2  Жизненный цикл ИС.

Цель занятия

Рассмотрение следующий понятий: жизненный цикла ИС, этапы жизненного цикла ИС, каскадная модель ЖЦ ИС, поэтапная модель с промежуточным контролем, итеративные или инкрементальные модели, спиральные модели жизненного цикла ИС, достоинства и недостатки различных моделей ЖЦ ИС

Краткая теория занятия

Методология проектирования информационных систем описывает процесс создания и сопровождения систем в виде жизненного цикла (ЖЦ) ИС, представляя его как некоторую последовательность стадий и выполняемых на них процессов. Для каждого этапа определяются состав и последовательность выполняемых работ, получаемые результаты, методы и средства, необходимые для выполнения работ, роли и ответственность участников и т. д. Такое формальное описание ЖЦ ИС позволяет спланировать и организовать процесс коллективной разработки и обеспечить управление этим процессом.

Модель жизненного цикла отражает различные состояния системы, начиная с момента возникновения необходимости в данной ИС и заканчивая моментом ее полного выхода из употребления. Модель жизненного цикла - структура, содержащая процессы, действия и задачи, которые осуществляются в ходе разработки, функционирования и сопровождения программного продукта в течение всей жизни системы, от определения требований до завершения ее использования.

В настоящее время известны и используются следующие модели жизненного цикла:

Каскадная модель (рис. 2.1)

Рис. 2.1.  Каскадная модель ЖЦ ИС

·  Поэтапная модель с промежуточным контролем (рис. 2.2).

Рис. 2.2.  Поэтапная модель с промежуточным контролем

Итеративные или инкрементальные модели (

увеличить изображение
Рис. 2.3.  Возможный ход работ по итеративной модели

·  Спиральная модель

Рис. 2.4.  Спиральная модель ЖЦ ИС

2.1.3  Базовые международные и российские стандарты проектирования ИС

Цель занятия

Рассмотреть базовые международные стандарты ISO/IEC 12207 и ISO/IEC 15288, российские стандарты, группу стандартов IEEE, группу стандартов CMM, другие международные стандарты.

Краткая теория

Базовые международные стандарты ISO/IEC 12207 и ISO/IEC 15288.

Существует целый ряд стандартов, регламентирующих ЖЦ ПО, а в некоторых случаях и процессы разработки.

·  ISO/IEC 12207 Standard for Information Technology — Software Life Cycle Processes [1] (процессы жизненного цикла ПО, есть его российский аналог ГОСТ Р ИСО/МЭК ). Он определяет общую структуру жизненного цикла ПО в виде 3 ступенчатой модели, состоящей из процессов, видов деятельности и задач. Самыми крупными элементами являются процессы жизненного цикла ПО (lifecycle processes). Всего выделено 18 процессов, которые объединены в 4 группы.

Процессы строятся из отдельных видов деятельности (activities).

Стандартом определены 74 вида деятельности, связанной с разработкой и поддержкой ПО.

Каждый вид деятельности нацелен на решение одной или нескольких задач (tasks). Всего определено 224 различные задачи. Например:

ISO/IEC 15288 Standard for Systems Engineering — System Life Cycle Processes [5] (процессы жизненного цикла систем).

Отличается от предыдущего нацеленностью на рассмотрение программно-аппаратных систем в целом.

В данный момент продолжается работа по приведению этого стандарта в соответствие с предыдущим.

ISO/IEC 15288 предлагает похожую схему рассмотрения жизненного цикла системы в виде набора процессов. Каждый процесс описывается набором его результатов (outcomes), которые достигаются при помощи различных видов деятельности.

Всего выделено 26 процессов, объединяемых в 5 групп.

Российские стандарты: ГОСТ Р ИСО/МЭК 12207, ГОСТ Р ИСО/МЭК 9294-93, ГОСТ Р ИСО/МЭК 9126-93, ГОСТ Р ИСО 9127-94 ГОСТ Р ИСО/МЭК 12119:1994)

В России в 1999 году был введён аналог стандарта ISO/IEC 12207 Standard for Information Technology — Software Life Cycle Processes (процессы жизненного цикла ПО) стандарт ГОСТ Р ИСО/МЭК .

А также ещё ряд стандартов.

ГОСТ Р ИСО/МЭК 9294-93. Информационная технология. Руководство по управлению документированием программного обеспечения.

ГОСТ Р ИСО/МЭК 9126-93. Информационная технология. Оценка программной продукции. Характеристики качества и руководства по их применению.

ГОСТ Р ИСО 9127-94. Системы обработки информации. Документация пользователя и информация на упаковке для потребительских программных пакетов.

ГОСТ Р ИСО/МЭК 12119:1994. Информационная технология. Пакеты программных средств. Требования к качеству и испытания.

Группа стандартов IEEE

IEEE — IEEE Standard for Developing Software Life Cycle Processes [8] (стандарт на создание процессов жизненного цикла ПО).

Нацелен на описание того, как создать специализированный процесс разработки в рамках конкретного проекта. Описывает ограничения, которым должен удовлетворять любой такой процесс, и, в частности, общую структуру процесса разработки. В рамках этой структуры определяет основные виды деятельностей, выполняемых в этих процессах, и документы, требующиеся на входе и возникающие на выходе этих деятельностей. Всего рассматриваются 5 подпроцессов, 17 групп деятельностей и 65 видов деятельности.

Например, подпроцесс разработки состоит из групп деятельностей по выделению требований, по проектированию и по реализации. Группа деятельностей по проектированию включает архитектурное проектирование, проектирование баз данных, проектирование интерфейсов, детальное проектирование компонентов.

IEEE/EIA — IEEE/EIA Standard: Industry Implementation of International Standard ISO/IEC 12207:1995 Software Life Cycle Processes (промышленное использование стандарта ISO/IEC 12207 на процессы жизненного цикла ПО).

Аналог ISO/IEC 12207, сменил ранее использовавшиеся стандарты J-Std EIA/IEEE Interim Standard for Information Technology — Software Life Cycle Processes — Software Development Acquirer-Supplier Agreement (промежуточный стандарт на процессы жизненного цикла ПО и соглашения между поставщиком и заказчиком ПО) и стандарт министерства обороны США MIL-STD-498.

Группа стандартов CMM, разработанных SEI

·  Модель зрелости возможностей CMM (Capability Maturity Model) предлагает унифицированный подход к оценке возможностей организации выполнять задачи различного уровня. Для этого определяются 3 уровня элементов: уровни зрелости организации (maturity levels), ключевые области процесса (key process areas) и ключевые практики (key practices). Чаще всего под моделью CMM имеют в виду модель уровней зрелости. В настоящий момент CMM считается устаревающей и сменяется моделью CMMI (см. ниже).

o  Уровни зрелости.

CMM описывает различные степени зрелости процессов в организациях, определяя 5 уровней организаций.

§  Уровень 1, начальный (initial).

Организации, разрабатывающие ПО, но не имеющие осознанного процесса разработки, не производящие планирования и оценок своих возможностей.