Тема 3 : КОМПОНЕНТЫ ЭИС. ПРЕДМЕТНАЯ ОБЛАСТЬ.

ДЕТАЛИЗАЦИЯ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ ЭИС. ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ ЭИС.

1. Компоненты ЭИС

2. Предметная область

3. Детализация представлений ЭИС

4. Жизненный цикл ЭИС

1. Компоненты ЭИС

Все, что происходит в процессе функционирования материальных систем окружающего нас мира, может быть описано в форме сообщений. Сообщение представляет собой информационное отображение материальных процессов.

Сообщение может быть выражено на естественном языке, часто применяют форматированные сообщения, где выделяются опорные свойства происходящего события и приводятся названия свойств и их значения.

Пример сообщения

На склад №2 1.02.10 поступили генераторы от завода «Динамо» в количестве 50 шт. по цене 200 руб.

Форматированный вариант этого сообщения :

Название параметра Значение параметра

Получатель

Отправитель

Изделие

Дата

Цена

Количество

Склад №2

Завод «Динамо»

Генератор

01.02.10

200руб.

50шт.

Таких сообщений о поступлении изделий на склады предприятия формируется достаточно много. Они совпадают по названиям параметров и различаются по их значениям. В этом случае удобно их представление в виде таблицы.

Форматированные сообщения – это наиболее массовый вид сообщений, хранимых и обрабатываемых в ЭИС. Существует экономическая информация, которую практически невозможно форматировать, например, приказы по предприятию.

Рассмотрим одно из возможных определений базы данных – определение через набор сообщений, т.е. исходя из того, что назначение БД – информационное отображение предметной области.

База данных (БД) – это набор сообщений, которые

• являются истинными для соответствующей материальной системы,

• непротиворечивы по отношению друг к другу и к концептуальной схеме.

Сообщения в БД обычно хранятся в виде единиц информации.

Единицей информации называется набор символов, которому придается определенный смысл.

Если в сообщении «На склад №2 01.02.10 поступили генераторы от завода «Динамо» в количестве 50 шт. по цене 200 руб.» названия параметров фиксированы, то набор символов «склад № 2, з-д «Динамо», генератор, 01.02.10, 200 руб., 50 шт.» является единицей информации. «01.02.10» также является единицей информации.

Минимально необходимы две единицы информации – атрибут и составная единица информации (СЕИ).

Атрибутом называется информационное отображение отдельного свойства некоторого объекта, процесса или явления. Информационное отображение любого явления представляет собой набор соответствующим образом подобранных атрибутов.

Составная единица информации представляет собой набор из атрибутов и, возможно, других СЕИ. Простейшими СЕИ являются таблицы. СЕИ позволяет создавать произвольные комбинации из атрибутов.

Хранимые представления данных очень часто не соответствуют первоначальному множеству форматированных сообщений. Однако сейчас при рассмотрении БД будем считать, что сообщения хранятся в виде таблиц.

Более детальное рассмотрение баз данных будет продолжено позже.

При решении задач с использованием ЭВМ требуется компоненты:

• исходная и справочная информация,

• метод (алгоритм) решения задачи, записанный в виде программы,

• ЭВМ,

• пользователи.

Для функционирования ЭИС необходимы аналогичные компоненты, но с более сложной организацией.

Компоненты информационной системы – это база данных, концептуальная схема и информационный процессор, образующие вместе систему хранения и манипулирования данными.

Концептуальная схема представляет собой описание структуры и свойств всех единиц информации, хранящихся в БД. Под структурой понимается вхождение одних единиц информации в состав других единиц информации.

Информационный процессор – вычислительная система и система управления базой данных – СУБД, которая в ответ на получение команды выполняет операции с БД и концептуальной схемой.

Такая компонентная дифференциация информационной системы подчеркивает роль БД в рамках ЭИС.

1. Предметная область

Предметной областью называются элементы материальной системы, информация о которых хранится и обрабатывается в ЭИС.

Информационным отображением всей предметной области (экономического объекта) является информационная база ЭИС. Информационная база состоит из одной или нескольких баз данных.

Для описания предметной области необходимо ввести термины: объект, свойство объекта, взаимодействие (связь) объектов, свойство взаимодействия.

· Объектом называется любой элемент некоторой системы.

В экономике понятие объекта сужается до понятия физического объекта, под которым понимается любой предмет, занимающий место в пространстве. Следует различать отдельный физический объект и объект - понятие, которое охватывает множество физических объектов. Отдельный объект часто называют экземпляром объекта, а различные множества объектов, образованные по заданному принципу, называются типами объектов. Объекты экономической сферы группируются в три крупных типа - средств производства, предметов труда и исполнителей.

Первоначальная группировка экземпляров в некоторые множества (классы) называется классификацией.

· Свойством объекта называется некоторая величина, которая характеризует состояние объекта в любой момент времени. Отдельный экземпляр объекта можно точно описать, если указать достаточное количество значений его свойств. Два экземпляра объектов являются различными, если они отличаются по значению хотя бы одного свойства.

Объекты одного класса описываются одноименными свойствами. Объекты, входящие в некоторый тип, содержат ряд свойств, характерных для типа в целом. Этот принцип называется наследованием свойств. Так, все экземпляры объектов, образующих тип «основные фонды», характеризуются свойством балансовая стоимость, которое отсутствует у других типов, например, у типа «исполнители».

· Взаимодействием объектов называется участие нескольких объектов в каком-либо процессе, которое протекает во времени и в пространстве.

· Свойством взаимодействия называется такое свойство, которое характеризует совместное поведение объектов, но не относится ни к одному объекту в отдельности.

Проблема полноты отображения объектов и процессов предметной области в хранимые данные решается в ЭИС следующим образом. Представление объекта или процесса сводится к указанию его свойств. Информационным отображением свойств служат атрибуты и, следовательно, экземпляр объекта или экземпляр процесса представлен в базе данных как набор пар

<Имя атрибута>,<3начение атрибута>,

где имена атрибутов различны и соответствуют названиям свойств объекта или процесса. Количество свойств должно быть таково, чтобы всегда можно было отличить объект одного класса от объекта другого класса, а также любые два объекта одного и того же класса.

Среди свойств, описывающих объект, необходимо выделить идентифицирующие свойства, т.е. свойства, по значению которых можно однозначно отличить данный экземпляр объекта от любого другого.

Обобщенно под предметной областью можно понимать не конкретную материальную систему или процесс, а множество таких систем, которые имеют общее назначение, похожий функционал и т.д. Например, страховые компании, коммерческий банк, оптовая торговля и пр. Тогда конкретную материальную систему, для которой проектируется ЭИС, назовем объектом автоматизации.

2. Детализация представлений ЭИС

Описание хранимой и обрабатываемой информации в ЭИС делается с разной степенью детализации:

1. Внешний уровень - описание информационных потребностей конечного пользователя.

2. Концептуальный уровень - описание информационных потребностей на уровне понятий ЭИС.

3. Внутренний уровень - описание способа хранения информации в памяти ЭВМ и методов доступа к ней.

Внешний уровень наиболее близок к пользователям, внутренний уровень наиболее близок к физической памяти ЭВМ, а концептуальный уровень занимает промежуточное положение.

Внешнее представление может пользоваться любым аппаратом понятий. Единственное требование состоит в возможности преобразования его в концептуальное представление. Внешнее представление оказывается достаточным для применения ряда прикладных программ, например, генераторов отчетов, преобразующих поток входной информации в выходной поток.

Концептуальное представление описывает полное информационное содержание базы данных в более абстрактной форме по сравнению со способом физического хранения данных. В концептуальном описании необходимы не только сведения о структуре обрабатываемой информации, но и сведения о технологии ее обработки.

Концептуальный уровень описания оказывается достаточным для использования программной поддержки в виде систем управления базами данных. Концептуальное описание при этом необходимо адаптировать к требованиям конкретной СУБД.

Внутреннее описание данных определяет организацию данных в памяти ЭВМ и методы доступа к данным. В ряде случаев применение СУБД не позволяет реализовать все требования к ЭИС. Тогда требуется разработка уникальных программ доступа к данным.

Декомпозиция ЭИС на подсистемы была рассмотрена ранее. Отметим еще несколько вариантов возможной детализации информационных систем.

Элементарным процессом при пакетной обработке данных является задание, при диалоговой обработке - транзакция (взаимодействие). Задание содержит одну или несколько программ, выполняемых в определенной последовательности. Транзакция обычно представляет собой одну команду информационного процессора.

Задачу можно рассматривать с точки зрения ее экономического содержания и метода решения на ЭВМ. Экономическая задача является процессом, реализующим некоторую функцию управления в конкретном подразделении системы управления. С точки зрения решения на ЭВМ задача представляет собой определенную последовательность программ, реализующих формирование фиксированного потока выходной информации. Задачи группируются в подсистемы в соответствии с принятой классификации основных функций управления экономическим объектом.

Пользователей ЭИС можно условно разделить на пять групп:

· параметрические пользователи, которые работают с ЭИС регулярно по регламентированным процедурам,

· случайные пользователи, взаимодействие которых с ЭИС не обусловлено их служебными обязанностями,

· аналитики и исследователи, информационные потребности которых непредсказуемы,

· прикладные программисты - разрабатывают ЭИС для параметрических пользователей,

· системные программисты и администратор базы данных - координатор процесса сбора информации, проектирования и эксплуатации базы данных, обеспечения защиты и целостности данных.

4. Жизненный цикл ЭИС

Проектированием ЭИС называется процесс составления описания еще не существующей системы (на разных языках) с различной степенью детализации, в ходе которого осуществляется оптимизация проектных решений.

Проектирование системы - описание системы по определенным правилам, которое дает представление о сущности и логике работы с информацией.

Выполнение данной работы требует знания теоретических основ ЭИС:

· свойства, особенности и структура экономической информации;

· условно-постоянная информация, ее роль и назначение;

· средства формализованного описания информации;

· алгоритм, его свойства и формы представления;

· назначение контроля входной и выходной информации, способы контроля;

· состав и назначение устройств ЭВМ; носители информации;

· состав программных средств, назначение операционных систем, пакетов прикладных программ, интегрированных пакетов программ и др.

Этапами проектирования и разработки ЭИС – укрупнено - являются:

· обоснование создания ЭИС,

· техническое и рабочее проектирование,

· ввод ЭИС в действие.

Более детально:

1. Обследование предметной области:

· перечень объектов предметной области,

· информационные потребности пользователей,

· необходимые процессы обработки данных с указанием их периодичности,

· ТО, на котором предполагается эксплуатировать ЭИС,

· требования к функционированию ЭИС.

Результатом обследования предметной области должно быть техническое задание (ТЗ) на разработку системы.

2. Определение необходимых объектов и их атрибутов:

· набор свойств объектов,

· идентифицирующие свойства объектов,

· количество экземпляров каждого объекта и предполагаемая динамика,

· методы вычислений производных показателей пр.

3. Установление структурных связей между объектами и процессами. Разработка структуры БД.

4. Определение технологии работы ЭИС.

5. Уточнение выбора ТО и выбор программных средств для реализации ЭИС.

6. Определение сроков реализации проекта.

Итогом перечисленных выше пунктов 2-6 становится технический проект ЭИС.

7. На стадии рабочего проектирования необходимо:

· описание всех компонентов базы данных,

· разработка экранных форм и системы меню,

· разработка приложений,

· подготовка отладочных данных и тестирование на них ЭИС,

· составление инструкций по работе с ЭИС и обучение пользователей,

· написание рабочего проекта.

8. Стадия эксплуатации начинается с заполнения ЭИС реальными данными.

9. Этапы эксплуатации и модификации ЭИС поочередно меняют друг друга до тех пор, пока не наступит момент морального старения ЭИС и будет принято решение о ее ликвидации и разработке принципиально новой системы.

Стадию эксплуатации можно охарактеризовать как период стабильного функционирования ЭИС, не требующий изменения ранее принятых проектных решений. Но процесс эксплуатации обычно через некоторое время прерывается стадиями модификации системы.

Модификация - процесс корректировки проектных решений по отдельным компонентам ЭИС. Модификация базы данных и других компонентов ЭИС позволяет поддерживать ее технические и эксплуатационные характеристики. В процессе эксплуатации ЭИС осуществляется мониторинг параметров ее и предметной области. Сравнение результатов за прошлые периоды и отклонение текущих параметров ЭИС от нормативных могут стать основанием для модификации ЭИС. Большинство процедур модификации ЭИС могут производиться без прекращения стадии эксплуатации.

Важность исследования процессов модификация ЭИС поясним такими данными: стоимостные затраты на модернизацию ЭИС достигают примерно трети объема эксплуатационных расходов, за год в ЭИС обычно меняется 10-40% первичных документов и 20-50% выходных документов.

Факторы, вызывающие модификацию ЭИС:

· изменения на объекте управления и во внешней среде,

· изменение состава нагрузки ТО, замена оборудования, рост объема файлов БД,

· накопление опыта работы с ЭИС,

· обнаружение проектных ошибок и пр.

Примечания:

1. Учебный план дисциплины (в соответствии со стандартом специальности) предусматривает проектирование информационной системы в объеме разработки технического проекта (ТП).

2. Технический проект предполагается описывать в виде документа, разработанного в текстовом процессоре, т.к. учебный план дисциплины не предусматривает изучения средств автоматизации проектирования информационных систем.

3. При описании в ТП базы данных (центральное ядро проектируемой системы), экранных форм и выходной информации (отчеты, запросы) ориентироваться на выполненные задания по Access - лабораторные работы предыдущего семестра.

4. Учитывая количество часов, запланированных на практические занятия по стандарту дисциплины, техническое проектирование будет эскизным – будут рассмотрены, преимущественно, базовые моменты проектируемой системы.