Основы проектирования информационных технологий
1.1. Общие положения
Всякая система управления с точки зрения технологии ее функционирования решает три основные задачи:
- сбор и передача информации об управляемом объекте;
- переработка информации;
- выдача управляющих воздействий на объект управления.
В зависимости от автоматизации перечисленных этапов системы могут быть подразделены на:
- информационно-справочные (автоматизирован только первый этап);
- информационно-аналитические или системы поддержки принятия решений (автоматизированы первые два этапа);
- управляющие (автоматизированы все этапы).
1.2. Этапы проектирования информационных технологий и создания автоматизированных систем
Выделяют несколько этапов проектирования:
- анализ предметной области, разработка технического задания;
- разработка программного обеспечения системы;
- разработка рабочей документации на систему;
- внедрение системы: ввод в опытную эксплуатацию, проведение опытной эксплуатации, ввод в постоянную эксплуатацию).
Проектирование системы может сопровождаться и другими предпроектными и проектными документами, например, технорабочим проектом, но они используется значительно реже.
Разработка технического задания должна происходить с активным участием технологов и непосредственно сотрудников автоматизируемых предприятий.
В зависимости от того как спроектирована система, она либо будет удобной и полезной, либо бессмысленной, неудобной, никому не нужной. Поэтому в настоящем учебном пособии уделяется внимание описанию первого этапа проектирования автоматизированных систем.
1.3. Техническое задание
Состав, содержание и правила оформления Технического задания на создание автоматизированной системы регламентируется ГОСТом 34.602-89.
Техническое задание – это основной документ, определяющий требования к автоматизированной системе. Техническое задание можно охарактеризовать как документ, отвечающий за постановку задачи, отвечающий на вопрос «Что надо сделать?».
Техническое задание должно содержать следующие основные разделы:
- общие сведения;
- назначение и цели создания (развития) системы;
- характеристика объектов автоматизации;
- требования к системе;
- состав и содержание работ по созданию системы;
- порядок контроля и приемки системы;
- требования к составу и содержанию работ по подготовке объекта автоматизации к вводу системы в действие;
- требования к документированию;
- источники разработки.
В разделе «Общие сведения» указывают:
- полное наименование системы и ее условное обозначение;
- шифр темы или шифр (номер) договора;
- наименование предприятий разработчика и заказчика системы и их реквизиты;
- перечень документов, на основании которых создается система, кем и когда утверждены эти документы;
- плановые сроки начала и окончания работы по созданию системы;
- сведения об источниках и порядке финансирования работ;
- порядок оформления и предъявления заказчику результатов работ по созданию системы (ее частей), по изготовлению и наладке отдельных средств (технических, программных, информационных) и программно-технических (программно-методических) комплексов системы.
В разделе «Назначение и цели создания (развития) системы» указывают соответственно назначение и цели создания.
Проектирование системы должно основываться на системном анализе как объекта, так и системы управления им. Это означает, что должны быть определены цели и критерии для функционирования объекта и проведена структуризация, вскрывающая весь комплекс вопросов, которые необходимо решить для того, чтобы проектируемая система наилучшим образом соответствовала установленным целям и критериям. В том числе и вопросы экономического и организационного порядка.
Разрабатывая трудоемкие и дорогостоящие системы, необходимо стремиться к тому, чтобы предлагаемые решения можно было бы распространить на подобные объекты управления. При этом типизация должна быть разумной, не сильно замедляющей процесс разработки и сам процесс установки, настройки и работы системы.
В разделе «Характеристики объекта автоматизации» указываются сведения об объекте автоматизации или ссылки на документы, содержащие такую информацию, а также, при необходимости, сведения об условиях эксплуатации объекта автоматизации и характеристиках окружающей среды.
Раздел «Требования к системе» состоит из следующих подразделов:
- требования к системе в целом;
- требования к функциональностям;
- требования к видам обеспечения.
В подразделе «Требования к системе в целом» указываются:
- требования к структуре и функционированию системы (перечень и основные характеристики подсистем (компонентов), взаимодействие между компонентами системы, взаимодействие с внешними системами, режимы функционирования, диагностирование);
- требования к численности и квалификации персонала системы и режиму его работы;
- показатели назначения (степень приспособляемости системы к изменяющимся технологическим условиям);
- требования к надежности;
- требования безопасности;
- требования к эргономике и технической эстетике;
- требования к транспортабельности для подвижных АС;
- требования к эксплуатации, техническому обслуживанию, ремонту и хранению компонентов системы;
- требования к защите информации от несанкционированного доступа;
- требования по сохранности информации при авариях;
- требования к защите от влияния внешних воздействий;
- требования к патентной чистоте;
- требования по стандартизации и унификации;
- дополнительные требования.
В подразделе «Требования к функциональностям системы» указываются:
- перечень функций, автоматизируемых в системе;
- требования к форме представления выходной информации, характеристики необходимой точности и времени выполнения, требования одновременности выполнения группы функций, достоверности выдачи результатов;
- перечень и критерии отказов для каждой функции, по которой задаются требования по надежности.
В подразделе «Требования к видам обеспечения» в зависимости от вида системы приводят требования к математическому, информационному, лингвистическому, программному, техническому, метрологическому, организационному, методическому и другие видам обеспечения системы.
В разделе «Состав и содержание работ по созданию (развитию) системы» указывают соответственно перечень этапов работ по созданию системы, при этом по каждому этапу определяются:
- исполнители работ – Заказчик или Разработчик;
- срок выполнения работ;
- перечень отчетных документов;
- вид и порядок проведения экспертизы технической документации.
В разделе «Порядок контроля и приемки системы» указывают:
- программа и методика проведения испытаний системы;
- общие требования к приемке работ по стадиям (перечень участвующих предприятий и организаций, место и сроки проведения), порядок согласования и утверждения приемочной документации;
- статус приемочной комиссии (государственная, межведомственная, ведомственная).
В разделе «Требования к составу и содержанию работ по подготовке объекта автоматизации к вводу системы в действие» указывают перечень основных мероприятий и их исполнителей, которые следует выполнить при подготовке объекта автоматизации к вводу системы в действие.
В перечень основных мероприятий включают:
- адаптация входной информации к использованию в системе;
- изменения, которые необходимо осуществить в объекте автоматизации;
- создание условий функционирования объекта автоматизации, при которых гарантируется соответствие создаваемой системы требованиям, содержащимся в Техническом задании;
- создание необходимых для функционирования системы подразделений и служб;
- сроки и порядок комплектования штатов и обучения персонала.
В разделе «Требования к документированию» указывают согласованный Разработчиком и Заказчиком системы перечень видов документов, разрабатываемых при разработке системы; при необходимости могут быть указаны требования к составу и содержанию таких документов.
В разделе «Источники разработки» должны быть перечислены документы и информационные материалы, на основании которых разрабатывалось Техническое задание.
В состав Технического задания в качестве приложений могут быть добавлены расчет ожидаемой эффективности системы и оценка научно-технического уровня системы.
1.4. Принципы информатизации
Основными концептуальными принципами информатизации железнодорожного транспорта на современном этапе являются:
1. Полнота и пригодность информации для пользователя. Пользователи должны иметь в наличии необходимую и полную (достаточную) информацию для принятия решений, причем информация должна быть представлена в необходимом им виде.
2. Точность. Точность исходной информации имеет принципиальное значение для принятия правильных решений. Неправильные данные могут привести к ошибочным решениям.
3. Своевременность. Информация в системе должна отражаться по возможности оперативно.
4. Ориентированность. Информация в системе должна быть ориентирована на выполняемые функции автоматизируемого объекта.
5. Гибкость. Информация, циркулирующая в системе, приспособлена для конкретных пользователей и имеет наиболее удобный для них вид. Все входные и выходные формы, отчеты, справки, режимы работы системы максимально приспособлены к требованиям пользователей.