Этапы разработки и эксплуатации автоматизированных систем

Перед началом работ по проведению обследования необходимо выбрать метод проведения обследования. Все методы можно объеди­нить в группы по следующим признакам:

· по цели обследования выделяют метод организации локаль­ного проведения обследования, используемый для разработки проекта отдельной задачи или для комплекса задач, и метод системного обследования объекта, применяемый для изуче­ния всего объекта с целью разработки для него проекта ИС в целом;

· по числу исполнителей, проводящих обследование, применя­ется индивидуальное обследование, осуществляемое одним проектировщиком, и бригадное с выделением ряда бригад — исполнителей, изучающих все подразделения предприятия, и одной координирующей бригады;

· по степени охвата предметной области применяют метод сплошного обследования, охватывающего все подразделения экономической системы, и выборочное, применяемое при на­личии типовых по структуре подразделений (например, цехов или складов);

· по степени одновременности выполнения работ первого и второго этапов предпроектной стадии выделяют метод после­довательного проведения работ, при котором проектировщики сначала собирают данные о предметной области, а затем их изучают (часто применяют при отсутствии опыта в выполне­нии такого рода работ), и метод параллельного выполнения работ, когда одновременно со сбором происходит изучение полученных материалов обследования, что значительно сокра­щает время на проведение предпроектной стадии и повышает качество получаемых результатов.

Выполнение работ по обследованию предметной области в ка­ком-либо подразделении и сбору материалов можно проводить на основе предварительного выбора методов, совокупность которых можно разделить на две группы:

· методы сбора, выполняемого силами проектировщиков-исполни­телей, включающие методы проведения бесед и опросов, ана­лиза материалов обследования, личных наблюдений, фотогра­фии рабочего дня и хронометража рабочего времени специа­листа при выполнении им той или иной работы;

· методы сбора, выполняемого силами специалистов предметной области, которым предлагается либо заполнять тетрадь-днев­ник на осуществляемые работы, либо проводить документную инвентаризацию рабочего места, либо использовать метод са­мофотографии рабочего дня, позволяющий выявить состав операций и получаемые при этом документы;

· метод бесед и консультаций с руководителями, который чаще всего проводится в форме обычной беседы с руководителями предприятий и подразделений или в форме деловой консуль­тации со специалистами по вопросам, имеющим глобальный характер и относящимся к определению проблем и стратегий развития и управления предприятием;

· метод опроса исполнителей на рабочих местах, который ис­пользуется в процессе сбора сведений непосредственно у спе­циалистов. Заранее составляют список сотрудников, с которы­ми намереваются беседовать, разрабатывают перечень вопро­сов о роли и назначении работ в деятельности объекта, порядке их выполнения;

· метод анализа операций, который заключается в расчленении рассматриваемого делового процесса, работы на ее составные части, задачи, расчеты, операции и даже их элементы. После этого анализируется каждая часть в отдельности, выявляются повторяемость отдельных операций, многократное обращение к одной и той же операции, их степень зависимости друг от друга;

· расчетный метод, который применяется для определения тру­доемкости и стоимости работ, подлежащих переводу на вы­полнение с помощью ЭВМ, а также для установления объемов работ по отдельным операциям.

При выборе метода следует учитывать следующие критерии:

· степень личного участия проектировщика в сборе материала;

· временные, трудовые и стоимостные затраты на получение сведений в подразделениях.

Обследование проводится по заранее разработанной программе, составленной во время выполнения операции по форме, содержа­щей перечень вопросов, ответы на которые дадут полное представ­ление о деятельности изучаемого объекта и будут учтены при созда­нии проекта ИС. Вопросы можно систематизировать по трем основ­ным направлениям исследования объекта.

1. Получение представления об объекте изучения (например, предприятии) в целом, включая выяснение целей функционирова­ния, значений основных параметров деятельности и т. д.

2. Изучение и описание организационно-функциональной структуры объекта (как правило, относится к аппарату управления). При этом исследуются функции, выполняемые в структурных под­разделениях, хозяйственные процессы и процедуры, выявляются комплексы задач, обусловленные функциями, процессами и проце­дурами, определяется состав входной и выходной информации по каждой задаче.

3. Изучение и описание структуры информационных и/или ма­териальных потоков: состава и структуры компонентов потоков, частоты их возникновения, объемов за определенный период, на­правления движения, процедур обработки, в которых участвуют эти компоненты. Источником сведений являются интервью со специа­листами предметной области, экономическая документация и рас­четы. Описание информационной структуры выполняется на уровне экономических документов и показателей.

Для организации труда проектировщиков во время сбора мате­риалов обследования и его последующего анализа необходимо вы­полнение разработки «Плана-графика выполнения работ на пред-проектной стадии».

«План-график» служит инструментом для планирования и опе­ративного управления предпроектной стадией.

Последней операцией, выполняемой проектировщиками на этом этапе, является «Проведение сбора и формализации материалов обследования», в процессе которой члены бригад должны:

• проинтервьюировать специалистов подразделений изучаемой предметной области; собрать сведения обо всех объектах об­следования, в том числе о предприятии в целом, функциях управления, методах и алгоритмах реализации функций, со­ставе обрабатываемых и рассчитываемых показателей.

Содержание этапов создания АС на различных стадиях

С целью улучшения управления ходом проектирования каж­дая стадия детализируется, т. е. разбивается на этапы.

Этап создания автоматизированной системы — часть стадии создания АС, определяемая по характеру работ, его ре­зультату или специализации исполнителей.

Содержание этапов создания АС регламентировано в При­ложении 1 ГОСТ 34.601-90.

На 1-й стадии «Формирование требований к АС»

на 1-м этапе «Обследование объекта и обоснование необходимости создания АС» проводят сбор данных об объекте и видах его деятельности. Оценивают качество функционирования объекта и его составляю­щих. Выявляют проблемы и задачи, которые можно решать с помо­щью средств автоматизации. Дают технико-экономическую, соци­альную и другие виды оценок целесообразности создания системы.

На 2-м этапе «Формирование требований пользователей к АС» готовят исходные данные для формирования требований к АС, формулируют и оформляют требования пользователей. Готовят такие документы как характеристика объекта автоматизации, допустимые затраты на разработку, ввод в действие и эксплуатацию системы, ожидаемый эффект, условия создания и функциониро­вания системы.

На 3-м этапе «Составление отчета о выполненной работе и заявки на разработку системы (тактико-технического задания — ТТЗ)» оформляют отчет о выполненных на 1-й стадии работах и заявку на разработку ТТЗ или аналогичного по содержанию дру­гого документа.

На 2-й стадии «Разработка концепции АС»

на 1-м этапе «Изучение объекта» детально изучают объект автоматизации.

На 2-м этапе «Проведение необходимых научно-исследова­тельских работ» (НИР) выполняют поиск путей и оценки воз­можности реализации всех требований пользователей, оформля­ют и утверждают отчеты по НИР.

На 3-м этапе «Разработка вариантов концепции АС и выбор варианта концепции АС, удовлетворяющего требованиям пользо­вателя» проводят разработку альтернативных вариантов концеп­ции АС, планов и ресурсов их реализации, оценку достоинств и недостатков и выбирают из нескольких разработанных опти­мальный вариант. Определяют порядок и условия приемки сис­темы, ее эффективность.

На 4-м этапе «Оформление отчета о выполненной работе» составляют и оформляют отчет, в котором содержится описание выполненных работ на данной стадии, обоснование и описание выбранного варианта концепции системы.

На 3-й стадии «Разработка и утверждение технического за­дания на создание АС» разрабатывают, оформляют, согласовы­вают и утверждают техническое задание на создание АС, при не­обходимости — и на части системы.

Техническое задание (ТЗ) — основной документ для создания АС, который разрабатывается в соответствии с ГОСТ 34.602-89. В ТЗ представлены все основные технические, организационные, про­граммные, информационно-логические и лингвистические решения. Отмечается, что требования к системе должны отвечать современ­ному уровню развития науки и техники и быть по уровню не ниже, чем существующие аналоги. ТЗ должно содержать девять разделов:

1) общие сведения;

2) назначение и цели создания (развития) системы;

3) характеристика объектов автоматизации;

4)требования к системе;

5) состав и содержание работ по созданию системы;

6) порядок контроля и приемки системы;

7) требования к составу и содержанию работ по подготовке объекта автоматизации к вводу системы в действие;

8) требования к документированию;

9) источники разработки.

Раздел «Общие сведения» содержит выходные данные сис­темы (наименование, условное обозначение, шифр договора), наименование и реквизиты предприятий разработчика и заказ­чика. Раздел включает перечень утвержденных документов на создание системы, плановые сроки создания АС, сведения об источниках и порядке финансирования работ, порядок предъ­явления заказчику результатов работ по созданию системы и ее частей, включая технические, программные и информацион­ные комплексы.

Раздел «Назначение и цели создания (развития) системы» описывает назначение системы (вид автоматизируемой деятель­ности, перечень объектов автоматизации), а также цели ее созда­ния (различные показатели объекта автоматизации, которые нуж­но достичь).

Раздел «Характеристика объектов автоматизации» содержит краткие сведения об объекте автоматизации, сведения об услови­ях его эксплуатации и характеристики окружающей среды.

Раздел «Требования к системе «состоит из подразделов:

1) требования к системе в целом;

2) требования к функциям (задачам), выполняемым системой;

3) требования к видам обеспечения.

В 1 -м подразделе указывают требования к структуре и функ­ционированию системы, численности и квалификации персонала, требования к эргономике, надежности, безопасности, эксплуата­ции системы. Перечисляются все требования к защите информа­ции от несанкционированного доступа, влияния внешних воздей­ствий и сохранности при авариях. Излагаются требования к па­тентной чистоте, стандартизации и унификации и т. д.

Во 2-м подразделе приводят перечень функций и задач, вы­полняемых в каждой подсистеме, характеристики времени (пе­риода) и точности реализации каждой функции, задачи или ком­плекса задач, требования к качеству их выполнения, достоверности и форме представления выходной информации. Задают также перечень и критерии отказов для каждой функции.

В 3-м подразделе излагают требования к информационному, лингвистическому, математическому, программному, техниче­скому, метрологическому, организационному, методическому и другим видам обеспечения АС.

В любой АИС первостепенное значение имеет информацион­ное обеспечение, поэтому в ТЗ должны быть приведены четкие требования к составу, структуре и способам организации данных в системе, к информационному обмену между составляющими сис­темы и совместимости со смежными системами. Использование действующих всероссийских и других классификаторов, а также унифицированных документов данного предприятия имеет особое значение. В них излагаются четкие требования к выбору СУБД, структуре сбора, обработки, передачи, представления данных, их защите, контролю, хранению, обновлению и восстановлению. Описывается процедура придания юридической силы документам, которые будут произведены системой. Требования к лингвистиче­скому обеспечению содержат рекомендации по применению в АС языков программирования, интерфейса, кодированию и декодиро­ванию данных, средствам описания предметной области и т. д.

Для математического обеспечения приводят требования к со­ставу и способам использования или разработки в АС методов, моделей и алгоритмов.

Для программного обеспечения приводят перечень покупных программных средств, а также требования к независимости ПО от технических средств и операционной системы, к качеству ПО и необходимости согласования разрабатываемых программ с фондом алгоритмов и программ.

Требования к техническому обеспечению содержат сведения по использованию в АС различных видов технических средств, программно-технических комплексов и других комплектующих изделий, сгруппированных по их функциональным, конструктив­ным и эксплуатационным характеристикам.

В стандарте излагаются также требования к другим видам обеспечения АС, которые должны быть приведены в Техниче­ском задании.

Раздел «Состав и содержание работ по созданию (развитию) системы» включает перечень стадий и этапов работ, сроки их выполнения, перечень организаций-исполнителей работ, ссылки на документы согласования. Здесь должен быть также приведен пе­речень документов по ГОСТ 34.201, предъявляемых в результате работ, вид и порядок экспертизы технической документации, программа работ по обеспечению надежности системы, перечень работ по метрологическому обеспечению.

Раздел «Порядок контроля и приемки системы» содержит ста­тус приемочной комиссии, виды, состав, объем и методы испытаний системы и ее частей в соответствии с действующими нормами, об­щие требования к приемке работ по стадиям, а также порядок согла­сования и утверждения документации, подлежащей приемке.

Раздел «Требования к составу и содержанию работ по подго­товке объекта автоматизации к вводу системы в действие» вклю­чает перечень исполнителей и необходимых мероприятий для подготовки объекта автоматизации к вводу АС в действие:

• приведение поступающей в систему информации к виду, пригодному для обработки в ЭВМ;

• необходимые изменения в объекте;

• создание условий для выполнения требований ТЗ;

• создание необходимых подразделений и служб;

• сроки и порядок комплектования штатов, обучение персо­нала.

Раздел «Требования к документированию» содержит согла­сованный перечень документов по ГОСТ 34.201 и научно-техни­ческую документацию (НТД) отрасли заказчика, перечень доку­ментов на машинных носителях, требования к микрофильмиро­ванию документов, а также требования по документированию комплектующих элементов межотраслевого применения. Все до­кументы должны быть оформлены в соответствии с требования­ми ЕСКД (Единая система конструкторской документации) и ЕСПД (Единая система программной документации).

Раздел «Источники разработки» включает перечень докумен­тов и информационных материалов, на основе которых разрабо­тано ТЗ и которые должны быть использованы при создании сис­темы:

• технико-экономическое обоснование;

• отчеты о законченных НИР;

• материалы на отечественные и зарубежные системы-аналоги.

В качестве Приложения к ТЗ на АС обычно дают расчет ожидаемой эффективности системы и оценку ее научно-технического уровня.

На 4-й стадии «Эскизный проект»

на 1-м этапе «Разработка предварительных проектных решений по системе и ее частям» оп­ределяют функции АС и ее подсистем, состав решаемых в них за­дач, концепцию и структуру информационной базы, функции СУБД и основных программных средств, состав вычислительной системы.

На 2-м этапе «Разработка документации на АС и ее части» выполняют разработку, оформление, согласование и утверждение документации, определенной в стандарте и полностью описы­вающей принятые проектные решения.

На 5-й стадии «Технический проект»

на 1-м этапе «Разра­ботка проектных решений по системе и ее частям» осуществляют общие решения по системе и ее частям, разрабатывают функцио­нально-алгоритмическую структуру системы, алгоритмы реше­ния задач. Выбирают языки программирования и принимают ре­шения по ведению информационной базы, системе классифика­ции и кодирования, программному обеспечению. Определяют функции персонала АС и ее организационную структуру, ком­плекс технических средств.

На 2-м этапе «Разработка документации на АС и ее части» выполняют работы, аналогичные 2-му этапу предыдущей стадии.

На 3-м этапе «Разработка и оформление документации на по­ставку изделий для комплектования АС и (или) технических тре­бований (технических заданий) на их разработку» готовят и оформляют документацию на поставку изделий для комплекто­вания АС. Определяют технические требования и составляют ТЗ на разработку изделий, которые серийно не изготовляются.

На 4-м этапе «Разработка заданий на проектирование в смеж­ных частях проекта объекта автоматизации» выполняют разра­ботку, оформление, согласование и утверждение заданий на про­ектирование и выполнение работ (строительных, электротехни­ческих, санитарно-технических и других), проектирование в смежных частях, связанных с созданием АС.

На 6-й стадии «Рабочая документации»

на 1-м этапе «Раз­работка рабочей документации на систему и ее части» разраба­тывают рабочие документы, которые содержат необходимые и достаточные сведения для выполнения работ по вводу АС в действие и ее эксплуатации. Виды документов приведены в таблицах стандарта ГОСТ 34.201. Это различные ведомости, пояснительные записки, схемы, перечни, задания, инструкции, описания, обоснования, конструкторские документы, программные документы.

На 2-м этапе «Разработка или адаптация программ» выпол­няют разработку программного обеспечения системы и (или) адаптацию приобретаемых программных средств. В соответствии с ГОСТ 19.101 разрабатывают программную документацию.

На 7-й стадии «Ввод в действие»

на 1-м этапе «Подготовка объекта автоматизации к вводу АС в действие» осуществляют организационную подготовку, включающую реализацию реше­ний по организационной структуре АС, обеспечение подразделе­ний инструктивно-методическими материалами, внедрение клас­сификаторов информации.

На 2-м этапе «Подготовка персонала» обучают персонал и проверяют его способность обеспечить функционирование АС.

На 3-м этапе «Комплектация АС поставляемыми изделиями» обеспечивают получение и входной контроль качества комплек­тующих изделий серийного и несерийного производства, мате­риалов и монтажных изделий.

На 4-м этапе «Строительно-монтажные работы» строят специализированные здания (помещения) для размещения техниче­ских средств и персонала АС, сооружают кабельные каналы, осуществляют монтаж технических средств и линий связи, испытывают их и сдают для выполнения пусконаладочных работ.

На 5-м этапе «Пусконаладочные работы» выполняют автономную наладку технических и программных средств, загружают информацию в базу данных, проверяют систему ее ведения, на­лаживают все средства системы.

На 6-м этапе «Проведение предварительных испытаний» в соответствии с программой и методикой проводят испытания на работоспособность системы и соответствие ТЗ. Далее устраняют выявленные неисправности и вносят необходимые изменения в документацию на АС. Оформляют акт о приемке системы в опытную эксплуатацию.

На 7-м этапе «Проведение опытной эксплуатации» осущест­вляют эксплуатацию и ее анализ, при необходимости дорабатывают программное обеспечение, дополнительно налаживают технические средства и оформляют акт о завершении опытной экс­плуатации системы.

На 8-м этапе «Проведение приемочных испытаний» в соот­ветствии с программой и методикой выполняют испытания на соответствие ТЗ, анализируют результаты и устраняют недостат­ки, выявленные при испытаниях, оформляют акт о приемке сис­темы в постоянную эксплуатацию.

На 8-й стадии «Сопровождение АС»

на 1-м этапе «Выпол­нение работ в соответствии с гарантийными обязательствами» устраняют недостатки, выявленные при эксплуатации АС в тече­ние гарантийных сроков, и вносят необходимые изменения в до­кументацию.

На 2-м этапе «Послегарантийное обслуживание» осуществ­ляют анализ работы системы, выявляют отклонения от проекта, устанавливают причины этих отклонений и устраняют их, вносят необходимые изменения в документацию на АС.

Приведенные стадии и этапы разработки систем не всегда могут быть реализованы полностью. Разработка проходит только все необходимые для конкретной системы стадии и этапы.

Например, рассматривая этапы разработки экспертных сис­тем, выделяют следующие:

1) идентификация — определение проблемы и ее концепту­альное описание, определение ресурсов, целей, экспертов;

2) концептуализация — выделение ключевых понятий систе­мы, отношений и характеристик, достаточных для полного и детального описания объекта;

3) формализация и моделирование — описание введенных понятий на некотором формальном языке, построение модели исследуемой области;

4) рабочее проектирование — разработка документации для создания общего и функционального обеспечения системы;

5) выполнение — создание одного или нескольких прототи­пов системы;

6) тестирование — оценка выбранного метода представления знаний и работоспособности всей системы в целом на основе проверки прототипа;

7) опытная эксплуатация — проверка пригодности системы для конечного пользователя;

8) модификация системы — введение изменений в модель и документацию системы, полное или частичное перепрограмми­рование и доведение прототипа до состояния нового программ­ного продукта.

Стандартизация и типизация, использование типовых про­ектных решений как составных частей или блоков при проекти­ровании АС позволили значительно сократить трудоемкость раз­работки и время внедрения, получить большее разнообразие про­ектных решений.

Создание АС предусматривает разработку комплексов про­ектных решений трех классов:

1. Комплекс задач и методик обработки данных, алгоритмов и программ для информационного обслуживания и реализацию функций управления. Проектные решения могут быть здесь раз­виты до масштабов подсистем или информационных систем.

2. Определение структуры, состава, размещения и порядок использования ТС и ПО, предназначенных для предварительной подготовки данных, их передачи между компонентами системы для решения задач обработки данных и выдачи ее результатов потребителю.

3. Определение организационных решений и действий пер­сонала на всех стадиях разработки, внедрения и функционирова­ния как отдельных задач и прикладных систем, так и систем в целом.

Контрольные вопросы (ответить в тетради письменно)

1. Что такое информация, автоматизация, система?

2. Что понимается под совокупностью элементов, их взаимосвязанно­стью?

3. В чем заключается разница между информационной системой и информационной технологией?

4. Каково определение автоматизированной информационной системы?

5. На какие группы можно разделить автоматизированные информационные системы?

6. Какие системы можно отнести к каждой группе АИС?

7. Что такое информационный поток?

8. В чем заключается анализ информационных потоков?

9. Каковы современные средства электронного документооборота?

10. Что входит в состав АИС?

11. Каковы информационные ресурсы АИС?

12. Что включает комплекс технических средств АИС?

13. Какова типовая структура АИС?

14. Что включает обеспечивающая часть АИС? Охарактеризуйте ее.

15. Что включает функциональная часть АИС?