Средства компьютерного проектирования ИС

1. Средства компьютерного проектирования ИС

Тельнов Ю.Ф.

2. Вопросы

CASE-средства
1.
◦
◦
◦
◦
Назначение и возможностиCASE-технологии
Классификация CASE-средства
Состав компонентов CASE-средства
Возможности Rational Software Architect как
CASE-средства
Средства типового проектирования
(технологии)
2.
◦
◦
◦
Назначение и возможности технологии ТП
Классификация технологий ТП, особенности
реализации
Возможности современных ERP-систем

3. Литература

Н.Н. Заботина. Проектирование
информационных систем. – М.: Инфра-М,
2011
Г.Н. Смирнова, А.А. Сорокин, Ю.Ф.
Тельнов. Проектирование экономических
информационных систем. - М.: Финансы
и статистика, 2003
А.Е. Сатунина, Л.А. Сысоева. Управление
проектом корпоративной
информационной системы предприятия.
– М.: Финансы и статистика, 2009.

4. 1. Возможности CASE-технологий

CASE - Computer Aided (Assisted) System/Software Engineering
автоматизированное проектирование систем/программ
автоматизированное создание спецификация проектных решенийи
программного кода, использование на различных стадиях
жизненного цикла ИС
улучшение качества разрабатываемого программного приложения за
счет средств генерации ПО и автоматического контроля связей
компонентов;
возможность повторного использования компонентов разработки;
поддержание адаптивности и сопровождения ИС;
снижение времени создания системы, что позволяет на ранних
стадиях проектирования получить прототип будущей системы и
оценить его;
освобождение разработчиков от рутинной работы по
документированию проекта, т.к. при этом используется встроенный
документатор;
возможность коллективной разработки ИС в режиме реального
времени.

5. Классификация CASE-средств

по поддерживаемым методологиям проектирования: функционально
(структурно) - ориентированные, объектно – ориентированные и
комплексно – ориентированные (набор методологий проектирования);
по поддерживаемым графическим нотациям построения диаграмм: с
фиксированной нотацией, с отдельными нотациями и наиболее
распространенными нотациями;
по степени интегрированности: tools (отдельные локальные средства),
toolkit (набор неинтегрированных средств, охватывающих большинство
этапов разработки ИС) и workbench (полностью интегрированные
средства, связанные общей базой проектных данных - репозиторием);
по типу и архитектуре вычислительной техники: ориентированные на
локальное применение на одном рабочем месте, ориентированные на
локальную вычислительную сеть (ЛВС), ориентированные на глобальную
вычислительную сеть (ГВС) в Интернет-среде;
по режиму коллективной разработки проекта: не поддерживающие
коллективную разработку, ориентированные на режим реального
времени разработки проекта, ориентированные на режим объединения
подпроектов;

6. Компоненты CASE-технологии

CASE - технология в рамках методологии включает в себя
методы, с помощью которых на основе графической нотации
строятся диаграммы, поддерживаемые инструментальной
средой.
Методология определяет шаги и этапность реализации
проекта, а также правила использования методов, с помощью
которых разрабатывается проект.
Метод – это процедура или техника генерации описаний
компонент ИС (например, проектирование потоков и структур
данных).
Нотация отображение структуры системы, элементов данных,
этапов обработки с помощью специальных графических
символов диаграмм, а также описание проекта системы на
формальных и естественных языках.
Инструментальные средства CASE - специальные
программы, которые поддерживают одну или несколько
методологий анализа и проектирования ИС.

7. Архитектура CASE-средства

АДМИНИСТРИТОР
ПРОЕКТА,
КОЛЛЕКТИВНАЯ
РАБОТА
ПЛАНИРОВЩИК/
МЕНЕДЖЕР
ДОКУМЕНТАТОР
ПРОЕКТА
ГРАФИЧЕСКИЙ
РЕДАКТОР
ДИАГРАММ
РЕПОЗИТОРИЙ
( СЛОВАРЬ
ДАННЫХ )
СЕРВИС
ВЕРИФИКАТОР
ДИАГРАММ
КОДИФИКАТОР
ПО
ГЕНЕРАТОР
ОТЧЕТОВ

8. Компоненты CASE-средства

Репозиторий (словарь данных) - специализированная
база данных, предназначенная для отображения
состояния проектируемой ИС в каждый момент
времени. Объекты всех диаграмм синхронизированы на
основе общей информации репозитория
Объекты репозитория:
◦ описания участников проектной группы и их прав доступа к
различным компонентам системы;
◦ описания организационных структур;
◦ объекты диаграмм и их компоненты;
◦ связи между диаграммами;
◦ структуры данных;
◦ описания программных модулей и процедур;
◦ библиотеки модулей и т.д.

9. Компоненты CASE-средства

Графический редактор диаграмм
предназначен для отображения в
графическом виде моделей различных типов
в заданной нотации (создание,
редактирование, распечатка).
Верификатор обеспечивает контроль
правильности построения диаграмм в
заданной методологии проектирования ЭИС и
выполняет следующие функции:
◦ мониторинг правильности построения диаграмм;
◦ диагностика и выдача сообщений об ошибках;
◦ выделение на диаграмме ошибочных элементов.

10. Компоненты CASE-средства

Администратор проекта – набор инструментов,
необходимых для выполнения следующих
административных функций:
◦
◦
◦
◦
инициализация проекта;
задание начальных параметров проекта;
назначение и изменение прав доступа к элементам проекта;
мониторинг выполнения проекта.
Сервисное обслуживание - набор системных утилит по
обслуживанию репозитория, в состав которых входят:
◦
◦
◦
◦
архивации данных;
восстановления данных;
создание нового репозитория;
экспорт/импорт

11. Компоненты CASE-средства

Документатор – подготовка проектной документации в
соответствии с требованиями стандартов, проверка
качества (полноты, непротиворечивости)
Автоматическое формирование отчетов о проектных
решениях (стандартные отчеты о перекрестных ссылках,
произвольно программируемые отчеты, проверка
качества, полноты, непротиворечивости проектных
решений)
Кодификатор – автоматизация создания программного
кода, генерации схем баз данных
Многопользовательский режим – средства
коллективной разработки, интерфейсы с различными
программными средствами, другими CASE-средствами
Средства планирования и управления проекта (сетевые
графики работ, распределение ресурсов, расчеты
бюджета, рисков, затрат, отслеживание исполнения)

12. Характеристика продуктов Rational (IBM), как CASE-средства

Комплекс программных средств, который
кофигурируется в зависимости от
потребностей заказчика
Реализует в полном объеме требования к
CASE-продуктам
Поддерживает объектноориентированную методологию
проектирования ИС
Комплексируется с другими
инструментальными средствами
автоматизации разработки программных
систем IBM

13. Набор инструментальных средств Rational

RUP- Унифицированный процесс итеративной
разработки ПО (Методология
проектирования информационных
(программных) систем)
Rational Software Architect Интегрированная среда проектирования и
разработки программных приложений и
сервисов с использованием моделей на
основе UML 2.0
Возможность выполнять параллельную
разработку и изменение архитектуры - делить
на части, комбинировать, сравнивать и
объединять модели и фрагменты моделей

14. Набор инструментальных средств Rational

Rational Application Developer Многофункциональная интегрированная среда
программирования с полной поддержкой архитектуры
J2EE
Помогает создавать и тестировать качественные
программные приложения на Java/Java EE, портальные,
web 2.0, OSGi, веб-службы и приложения SOA,
Поддерживает UML 2.0 и HTML 5
Rational Team Concert (Blue Mix) - Комплексная
среда коллективной разработки с возможностями
гибкого, формального и смешанного планирования и
ведения отчетности, доступными на одной платформе
Rational Quality Manager - Автоматизированная среда
управления качеством программных приложений - от
определения требований и сборки до тестирования и
устранения дефектов.

15. Набор инструментальных средств Rational

Rational System Architect - программная среда для
визуализации и анализа корпоративной архитектуры,
поддерживает методологию Захмана, стандарты TOGAF,
DODAF, NAF, MODAF, eTOM/SID/TAM
Программное решение для создания планов
предприятия с использованием интерактивных средств
визуализации и анализа, поддерживает связывание,
консолидацию и анализ информации:
◦
◦
◦
◦
Стратегия
Бизнес-архитектура
Информационные системы
Технологическая инфраструктура

16. Средства моделирования бизнеса

WebSphere Business Modeler многофункциональная среда моделирования
и анализа бизнес-процессов, поддерживает
язык BPMN для структурного моделирования
бизнес-процессов, осуществляет импорт
моделей из MS Visio, бизнес-объекты
доступны в RSA для анализ бизнестребований
Business Process Manager - полный
комплект расширенных функций управления
бизнес-процессами. Содержит инструменты и
рабочую среду для проектирования,
выполнения, мониторинга и оптимизации
процессов

17. Характеристика продуктов Vantage Team Builder (Venture), как CASE-средства

Характеристика продуктов Vantage
Team Builder (Venture), как CASEсредства
проектирование диаграмм потоков данных, "сущность-связь", структур
данных, структурных схем программ и последовательностей экранных форм;
проектирование диаграмм архитектуры системы - SAD (проектирование
состава и связи вычислительных средств, распределения задач системы
между вычислительными средствами, моделирование отношений типа
"клиент-сервер", анализ использования менеджеров транзакций и
особенностей функционирования систем в реальном времени);
генерация кода программ на языке 4GL целевой СУБД с полным
обеспечением программной среды и генерация SQL-кода для создания
таблиц БД, индексов, ограничений целостности и хранимых процедур;
программирование на языке C со встроенным SQL;
управление версиями и конфигурацией проекта;
многопользовательский доступ к репозиторию проекта;
генерация проектной документации по стандартным и индивидуальным
шаблонам;
экспорт и импорт данных проекта в формате CDIF (CASE Data Interchange
Format).

18. 2. Технология типового проектирования

Под типовым проектным решением (ТПР)
понимается представленное в виде проектной
документации проектное решение, включая
программные модули, пригодное к
многократному использованию.
Предполагается повторное использование
компонент разработки. Типовые проектные
решения также называют тиражируемыми
продуктами.
Типовое проектирование – выбор в
соответствии с моделью требований к ИС
готовых типовых решений и их адаптация и
доработка с учетом условий
функционирования объекта автоматизации.

19. Возможности технологии типового проектирования

открытость архитектуры, позволяющая
устанавливать проекты на разных
программно-технических платформах;
масштабируемость, допускающая
конфигурацию ИС для переменного
числа рабочих мест;
конфигурируемость, позволяющая
выбирать подмножество компонентов,
которые необходимы для конкретной
проблемной области и параметрически
настраивать на особенности объекта
управления.

20. Классификация ТПР

Отдельные элементы (задачи, формы
документов, интерфейсы, процедуры). В
последние годы оформляются как
шаблоны (templates), образцы (patterns),
сервисы (services) – элементный подход
Подсистемы (комплексы задач) –
подсистемный подход
Объекты автоматизации (система, как
совокупность взаимосвязанных
процессов) – объектный (процессный)
подход

21. Элементный подход

Использование библиотек шаблонов,
образцов – например, библиотека RUP
Реестры web-сервисов (SaaS – software as a
service, DaaS –data as a service, PaaS – platform
as a service, Cloud Computing – облачные
вычисления)
Выбор и использование, редко адаптация и
доработка.
◦ + Применением модульного подхода к
проектированию и документированию ИС
◦ - Проблема – сложность комплексирования,
должны использоваться подходы открытых
систем.

22. Подсистемный подход

Типовые проектные решения на комплексы задач
(подсистемы).
Положительные стороны:
◦ Модульное проектирование;
◦ Параметрическая настройка программных
компонентов на различные объекты управления
(многовариантность);
◦ Сокращение затрат на проектирование и
программирование взаимосвязанных компонентов;
◦ Хорошее документирование отображаемых процессов
обработки информации.
Недостатки:
◦ Комплексировании ППП разных функциональных
подсистем, должны использоваться подходы открытых
систем.

23. Реализация подсистемного подхода

Параметрическое описание предметной
области – формирование модели
функциональных требований, целостно
описывающих предметную область.
2. Проверка пакетов программ на
соответствие параметрам П/О
3. Выбор и закупка удовлетворяющего
требованиям программного
обеспечения
4. Параметрическая настройка пакетов
программ
1.

24. Объектный (процессный) подход

Адаптация типового проекта для объектов
управления определенной отрасли
Применение типовой модели осуществления
сквозных бизнес-процессов (reference model –
референсная (референтная) модель), которая
адаптируется к условиям функционировани
предприятия (организации).
Референсные модели поддерживаются в
специальных репозиториях консалтинговыми или
ИТ-компаниями
◦ + адаптивность выше за счет применения средств
модельно-ориентированное проектирование
◦ - дорогой инструментарий, требующий высокую
квалификацию ИТ-персонала

25. Различные производственные стратегии, поддерживаемые ERP-системами

Сырье
Констр.
Поставщик
Компоненты
Произв.
Полуфабрикаты
Готовые изделия
Произв..
Произв..
Изготовление на склад
Сборка на заказ
Изготовление на заказ
Конструирование на заказ
MRP
PCF
PCS
PCS
Клиент

26. Реализация объектного (процессного) подхода - конфигурация ИС на основе модельно-ориентированной технологии

Базовая модель
Объекты
Функции
Процессы
Модель
предприятия:
Объекты
Функции
Процессы
Орг. структура
Орг. структура
Правила
Репозиторий
Конфигурация
информационной
системы
Информационная
система
предприятия
Типовая
модель :
Объекты
Типовая
Функции
модель :
Процессы
Объекты
Типовая
Функции
модель :
Процессы
Объекты
Функции
Процессы
Орг. структура

27. 3. Возможности ERP-систем (КИС –корпоративных информационных систем)

3. Возможности ERP-систем (КИС –
корпоративных информационных
систем)
В соответствии со Словарем APICS (American Production and
Inventory Control Society), термин «ERP-система» (Enterprise
Resource Planning — Управление ресурсами предприятия)
может употребляться в двух значениях:
1.
информационная система для идентификации и
планирования всех ресурсов предприятия, которые
необходимы для осуществления продаж,
производства, закупок и учета в процессе выполнения
клиентских заказов.
2.
Методология эффективного планирования и
управления всеми ресурсами предприятия, которые
необходимы для осуществления продаж,
производства, закупок и учета при исполнении заказов
клиентов в сферах производства, дистрибьюции и
оказания услуг. http://www.apics.org/

28. Историческое развитие стандартов управления предприятие

Историческое развитие стандартов
Годы
Стандарт Характеристика
управления
предприятие
19501974
19751980
MRP
19861990
ERP
MRPII
1997- ERP II
по
настоя
щее
время
Планирование потребностей в материалах, расчет
потребностей
MRPII Планирование производственных ресурсов
(на основе данных, полученных от поставщиков и
потребителей, ведение прогнозирования,
планирования и контроля за производством)
Планирование ресурсов предприятия. Добавление
DRP (планирование ресурсов для дистрибьюции) и
FRP (финансовое планирование)
Интегрирование покупателя и подразделений,
завязанных на покупателе, с основными
плановыми и производственными
подразделениями; интеграция собственных ИС с
приложениями клиента и поставщика
(ИНТЕРНЕТ); планирование заказов потребителей;
покрытие всего жизненного цикла продукта в
интегрированных информационных системах;

29. MRP1 – Material Requirement Planning – Планирование потребности в материалах (60-е годы)

30. Модель MRPI\CRP Capacity Requirements Planning – Планирование производственных мощностей

31. Manufacturing resource planning (MRP II) - метод для эффективного планирования всех ресурсов - производственной компании – 70-е

Manufacturing resource planning (MRP II) - метод для
эффективного планирования всех ресурсов производственной компании – 70-е годы

32. Механизм планирования MRP II

33. ERP – Enterprise Resource Planning (Планирование ресурсов предприятия), как методология и как система – 80-90-е годы

MRPII
FRP (модуль
финансового
планирования)
ERP

34. ERP-система (корпоративная система)

35. Развитие концепции ERP –Extend ERP Историческая справка Gardner Group: 1996 г. – управление цепочками поставок, позволяющих

35
Развитие концепции ERP –Extend ERP
Историческая справка Gardner Group:
1996 г. – управление цепочками поставок,
позволяющих направлять и контролировать движение
материальных и информационных потоков от
поставщика к потребителю
ERP
SCM
(логистика,
жизненный
цикл
изделия)
Extend ERP

36. ERPII Историческая справка Gardner Group: 90 – 00 годы. – развитие интернет (интеграция фронт-офис, и бэк-офис - внешних

ERPII
Историческая справка Gardner Group:
90 – 00 годы. – развитие интернет (интеграция фронтофис, и бэк-офис - внешних Web-приложений для
взаимодействия с клиентами и внутренних erpприложений)
Extend ERP
CRM
(управление
отношениями
с клиентами)
ERPII

37. Классификация методов организации производства

Методы
организации
бизнес-процессов
Детерминированные методы
(на основе заказов
клиентов)
Под заказ "Точно в
срок"
Стохастические
методы (на основе
прогноза расхода)
Накопление
заказов
Анализ "точки
заказа"
Производственная
программа

38.

MRP (Manufacturing Resource Planning)
- планирование ресурсов
производства
• Интеграция бизнес-процессов
осуществляется на основе общего
плана, связывающего все
взаимодействующие структурные
подразделения в одну производящую
цепь
• Недостаточное внимание к качеству
выполнения процессов для конкретных
заказов (потребителей)
• Высокие затраты, связанные с
необходимостью резервирования
ресурсов

39.

JIT - логистическая система
поставок по принципу “Точно
во время”
• Работа без физических запасов требует
повышения степени взаимодействия и
синхронизации операций,
выполняемых участвующими в
процессе исполнителями, включая
поставщиков
• Сокращение сроков выполнения
заказов при улучшении качества
• Совершенствование существующих
бизнес-процессов на основе
стандартизации

40.

Сравнение методов организации
производства
MRP – планирование и управление
Закупка
Требование
Контроль
Производственное планирование и управление
Заказ
Контроль
и информация
Поставщик
Изготовление
Kanban управление
Заказ
Поставщик
Контроль
Контроль
и информация
Предсборка
Контроль
и информация
Конечная
сборка
Модульная обратная цепочка
Kanban- ИнформацияKanban- ИнформацияKanbanсобытие
событие
событие
Производство
Контроль
Предсборка
Контроль
Конечная
сборка
Контроль

41. Тенденции создания информационных систем

Enterprise 2.0 – системы на базе
сервисных архитектур (SOA) с
использованием облачных технологий
(Cloud Computing): 1С-Предприятие,
MySAP
SMART-предприятия, гибкие,
виртуальные , интеллектуальные,
обучающиеся предприятия