Общая характеристика автоматизированных информационных систем

   2. Обеспечение производства  основными средствами, трудовыми  ресурсами, оборотными фондами.

   З. Планирование себестоимости  продукции, финансов, сбыта продукции.

   Например, АСУ «Прибор» -  отраслевая система управления  деятельностью отрасли приборостроения  в целом и отдельными предприятиями.

   В АСУ «Прибор»  выполнялось оптимизированное решение  задач разных подсистем. Система  стала базовой для разработки АСУ в других отраслях хозяйства.

  В основу разработки  системы положен организационно-функциональный  принцип, отражающий структуру Министерства  приборостроения, средств автоматизации  и систем управления. Например, наряду  с другими подсистемами для  решения задач технико - экономического планирования (ТЭП) были созданы подсистемы:

   • перспективного  планирования и размещения отрасли;

   • технико-экономического  планирования и анализа показателей  плана;

   • планирования, учета  и анализа труда и заработной платы;

   • планирования  и учета кадров.

  Первая очередь была  введена в работу в 1970 г. и решала 74 задачи, связанные с учетом, планированием  и управлением производством. Вторая  очередь задействована в 1975 г. Решались  уже 292 задачи. Руководители получили возможность через выносные экраны получать в запросно-ответном режиме необходимые для принятия решений данные.

  Главный вычислительный  центр АСУ «Прибор» обслуживал  руководство Министерства по  семнадцати функциям управления  и 12 всесоюзных промышленных объединений. На ЭВМ выполнялись     оптимизационные расчеты перспективных и годовых планов предприятий, подотраслей и отраслей в целом с определением темпов роста производства, основных пропорций в направлений развития отдельных отраслей. По каждому предприятию рассчитывалось до 20 вариантов перспективных и 5-6 вариантов годовых планов. Оптимизация таких важных показателей как объем реализуемой продукции, прибыль от реализации и других позволила принимать более рациональные решения. Рассчитанные варианты производственных планов технико-экономических показателей улучшили распределение финансов и трудовых ресурсов.

 

 

1.4 Методы, стадии и этапы создания АИС

  Разработка и проектирование  АИС начинается с создания  концептуальной модели использования  системы. Прежде всего должна быть определена целесообразность создания системы, ее конкретные функции и подлежащие автоматизации задачи. Должна быть выполнена оценка не только целей, но и возможностей создания системы. Далее проводится анализ требований к АИС, детальное проектирование, взаимосвязь этапов, программирование и тестирование, минимизация потерь при переходе от одного уровня представления информации к другому, интеграция в существующую систему, внедрение и поддержка.

  Существует три класса методологий проектирования АИС:

  • концептуальное  моделирование предметной области;

  • выявление требований  и спецификация информационной  системы через ее макетирование;

  • системная архитектура  программных средств, поддерживаемая  инструментальными средствами САSЕ-технологии (САSЕ - Comрutег Аidеd Sоftwаrе Еnginеегing -  технология создания и сопровождения ПО различных систем).

  Современные методологии  проектирования систем должны  обеспечивать описание объектов  автоматизации, описание функциональных  возможностей АИС, спецификацию проекта, гарантирующую достижение заданных характеристик системы, детальный план создания системы с оценкой сроков разработки, описание реализация конкретной системы.

  Спецификация  - точное, полное, ясно сформулированное описание требований для данной задачи.

  В основе создания  и использования АИС лежит  понятие жизненного цикла (ЖЦ).

  Жизненный цикл является моделью создания и использования АИС, которая отражает различные состояния системы с момента возникновения в данном комплексе средств до момента его полного выхода из употребления.

  Для АИС условно  выделяют следующие основные этапы их жизненного цикла:

   1) анализ - определение  того, что должна делать система;

   2) проектирование - определение  того, как система будет функционировать: прежде всего спецификация подсистем, функциональных компонентов и способов их взаимодействия в системе;

   3) разработку -  создание  функциональных компонентов и  отдельных подсистем, соединение  подсистем в единое целое;

   4) тестирование - проверку функционального и параметрического соответствия системы показателям, определенным на этапе анализа;

   5) внедрение - установку  и ввод системы в действие;

   6) сопровождение - обеспечение  штатного процесса эксплуатации  системы на предприятии заказчика.

  Этапы разработки, тестирования  и внедрения АИС обозначаются  единым термином -  реализация. ЖЦ образуется в соответствии с принципом нисходящего проектирования и, как правило, носит итерационный характер: реализованные этапы, начиная с самых ранних, циклически повторяются в соответствии с изменениями требований и внешних условий, введением дополнительных ограничений и т. п.

  На каждом этапе  жизненного цикла порождается  определенный набор технических  решений и отражающих их документов, при этом для каждого этапа исходными являются документы и решения, принятые на предыдущем этапе.

  Существующие модели  жизненного цикла определяют  порядок исполнения этапов в  процессе создания системы, а  также критерии перехода от  этапа к этапу. Наибольшее распространение получили три следующие модели.

  Каскадная модель предполагает переход на следующий этап после полного завершения работ предыдущего этапа. Эта модель используется при построении АИС, для которых в самом начале разработки можно достаточно точно и полно сформулировать все требования. Это дает разработчикам свободу реализовать их как можно лучше с технической точки зрения. В эту категорию попадают сложные расчетные системы, системы реального времени и другие. Однако, этот подход имеет ряд недостатков, вызванных прежде всего тем, что реальный процесс создания системы никогда полностью не укладывается в жесткую схему. Например, в процессе создания программного обеспечения возникает потребность в возврате к предыдущим этапам и уточнении или пересмотре ранее принятых решений.

  Поэтапная  итерационная модель. Эта модель создания АИС предполагает наличие циклов обратной связи между этапами. Преимущество такой модели заключается в том, что межэтапные корректировки обеспечивают большую гибкость и меньшую трудоемкость по сравнению с каскадной моделью. Однако время жизни каждого из этапов может растянуться на весь период создания системы.

  Спиральная  модель опирается на начальные этапы жизненного цикла: анализ, предварительное и детальное проектирование. Каждый виток спирали соответствует поэтапной модели создания фрагмента или версии системы, на нем уточняются цели и характеристики проекта, определяется его качество, планируются работы следующего витка спирали. Основная проблема -  определение момента перехода на следующий этап. Для ее решения необходимо ввести временные ограничения на каждый из этапов ЖЦ. Переход осуществляется в соответствии с планом, который составляется на основе статистических данных, полученных в предыдущих проектах, и личного опыта разработчиков. Недостатком этого подхода являются нерешенные вопросы и ошибки, допущенные на этапах анализа и проектирования. Они могут привести на последующих этапах к проблемам и даже к неуспеху всего проекта. По этой причине анализ и проектирование должны выполняться особенно тщательно.

1.4.1 Методы разработки АИС

  Существует три метода разработки АИС: оригинальный, типовой, автоматизированный.

  Метод оригинального проектирования охватывает все виды работ для различных объектов, выполняемых по специальным проектам, включающим оригинальные методики и средства выполнения работ. Методики на всех этапах работ создаются для конкретного объекта по мере необходимости. Недостатками этого метода являются высокая трудоемкость, большие сроки проектирования, плохие модернизируемость и сопровождаемость.

  Метод типового проектирования предполагает разбиение системы на отдельные модули (элементы, подсистемы, объекты) и разработку для каждого из них законченного проекта. Это позволяет при внедрении адаптировать каждый модуль к конкретным условиям функционирования системы. Например, элементами могут быть ИО, ПО, ТО.

  Подсистемами могут  выступать функциональные подсистемы  сбора информации, распространения  информации и т. д.

  Метод автоматизированного  проектирования предполагает автоматизацию основных этапов создания АИС, начиная от выбора состава задач и заканчивая автоматическим получением проектной документации. Для реализации этого метода используют представленные и выполненные на ЭВМ типовые проекты и типовые проектные решения, ППП, ОС, САПР, САSЕ-технологии.

  Процесс создания  АИС многообразен и довольно  продолжителен. Он требует достаточно  больших трудовых и денежных  затрат. Этот процесс делят на  стадии и этапы, на каждом из  которых в соответствии с поставленными целями и решаемыми задачами работают специалисты разного профиля и уровня.

1.4.2 Основные стадии создания АИС

  Стадия создания  автоматизированной системы - часть процесса создания АС, установленная нормативными документами и заканчивающаяся выпуском документации на АС, которая должна содержать модель системы на уровне данной стадии, изготовление несерийных компонентов или приемку АС в эксплуатацию.

  Каждая стадия выделена  по соображениям рационального  планирования и организации работ  и обязательно должна заканчиваться определенным результатом. Содержание документации на каждой стадии определятся составом и спецификой работ.

  В ГОСТ 34.601—90 определено восемь стадий создания автоматизированных систем:

   1. Формирование требований  к АС.

   2. Разработка концепции АС.

   3. Техническое задание.

   4. Эскизный проект.

   5. Технический проект.

   6. Рабочая документация.

   7. Ввод в действие.

   8. Сопровождение АС.

 

Можно выделить три периода создания системы: предпроектный, проектирование, ввод в эксплуатацию.

  Стадии 1, 2, 3 относятся  к первому периоду, стадии 4, 5, 6 - ко  второму периоду, стадии 7, 8 - к третьему.

  В предпроектный период разрабатывают технико-экономическое обоснование (ТЭО) и техническое задание (Т3) на проектирование системы. В этот период на стадии формирования требований к АС проводят три этапа работ:

   • обследование  объекта предметной области и  обоснование необходимости создания  системы;

   • формирование  требований пользователей к системе;

   • составление  отчета о выполненной работе и заявки на разработку системы.

  На стадии разработки  концепции АС проводят четыре  этапа работ:

   • изучение объекта;

   • проведение научно-исследовательских  работ;

   • выбор варианта  концепции системы из нескольких  разработанных;

   • составление отчета о выполненной работе.

  На 3-й стадии разрабатывают  и утверждают техническое задание  на создание АС.

  Техническое задание (Т3) -  это перечень основных эксплуатационных, технологических экономических в других требований, которым должен удовлетворять проектируемый объект на всех этапах его существования.

  После утверждения  Т3 начинается второй период создания  АС - период проектирования системы.

  Проектирование - процесс обоснованного выбора характеристик системы, формирования логико-математических и экономико-математических моделей, разработки документации.

  В начале проектирования  разрабатывают документацию, достаточную  для утверждения намеченных затрат, доходов, дополнительной численности  персонала, дополнительных площадей  и организационно-технических решений, а при дальнейшем проектировании -  для заказа и комплектации оборудования и материалов, его монтажа и наладки, для организации работы АСУ и ее внедрения.

  Проектирование АС  должна выполнять специализированная  организация - проектировщик АС, соисполнителем может быть генпроектировщик отрасли.

  На стадии создания  эскизного проекта на 1-м этапе  разрабатывают предварительные  проектные решения по системе  и ее частям, на 2-м -  документацию  на АС и ее части.

  На 5-й стадии при  создании технического проекта в четыре этапа проводят разработку:

   • проектных решений  по системе и ее частям;

   • документации  на АС и ее части;

   • документации  на поставку изделий для комплектования  АС и Т3 на их разработку;

   • заданий на  проектирование в смежных частях проекта объекта автоматизации.

  Технический и рабочий  проекты должны пройти экспертизу  и утверждение, т. е. оценку экономической  эффективности проекта высококвалифицированными  специалистами различных организаций  с целью сведения к минимуму всех видов потерь. После утверждения проекта предприятие получает средства для финансирования.