Потребность в создании ЭИС может обусловливаться либо необходимостью автоматизации или модернизации существую­щих информационных процессов, либо необходимостью корен­ной реорганизации в деятельности предприятия (проведении биз­нес-реинжиниринга). Потребности создания ЭИС указывают, во-первых, для достижения каких именно целей необходимо разработать систему; во-вторых, к какому моменту времени це­лесообразно осуществить разработку; в-третьих, какие затраты необходимо осуществить для проектирования системы.

Проектирование ЭИС — трудоемкий, длительный и динами­ческий процесс. Технологии проектирования, применяемые в настоящее время, предполагают поэтапную разработку системы. Этапы по общности целей могут объединяться в стадии. Сово­купность стадий и этапов, которые проходит ЭИС в своем разви­тии от момента принятия решения о создании системы до момен­та прекращения функционирования системы, называется жизнен­ным циклом ЭИС.

В жизненном цикле ЭИС можно укрупненно выделить не­сколько этапов, относящихся к ее разработке, и период эксп­луатации системы. Разработкой (проектированием) ЭИС на­зывается процесс составления описания еще не существующей системы на разных языках и с различной степенью детализа­ции, в ходе которого осуществляется оптимизация проектных решений. В процессе детализации описаний наступает момент, когда имеющиеся описания позволяют создать действующую систему (изготовление изделия по имеющимся чертежам) и наступает период эксплуатации ЭИС.

Проектирование разделяется на проектные операции. Проектная операция включает выбор проектных решений и позво­ляет определить значения параметров, характеризующих БД, вычислительную систему и программное обеспечение.

Этапами проектирования являются:

§ обоснование создания ЭИС,

§ разработка технического задания,

§ техническое и рабо­чее проектирование,

§ ввод ЭИС в действие.

Процесс эксплуа­тации обычно через некоторые периоды времени прерывает­ся стадиями модификации системы.

Стадию эксплуатации можно охарактеризовать как пери­од стабильного функционирования ЭИС, не требующий из­менения ранее принятых проектных решений.

Под стадией модификации будем понимать процесс кор­ректировки проектных решений по отдельным компонентам ЭИС.

Суть содержания жизненного цикла разработки ЭИС в раз­личных подходах одинакова и сводится к выполнению следую­щих стадий:

1) Планирование и анализ требований (предпроектная стадия) — системный анализ. Исследование и анализ существующей инфор­мационной системы, определение требований к создаваемой ЭИС, оформление технико-экономического обоснования (ТЭО) и тех­нического задания (ТЗ) на разработку ЭИС. На этой стадии необходимо обследование предметной области:

§ границы предметной области и возможности ее расши­рения,

§ перечень объектов предметной области,

§ информационные потребности пользователей,

§ необходимые процессы обработки данных с указанием их периодичности,

§ ЭВМ, на которой предполагается реализовать ЭИС,

§ требования к функционированию ЭИС, частота поступ­ления и корректировки информации, методы обеспече­ния ее достоверности.

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

2) Проектирование (техническое проектирование, логическое проектирование). Разработка в соответствии со сформулирован­ными требованиями состава автоматизируемых функций (функ­циональная архитектура) и состава обеспечивающих подсистем (системная архитектура), оформление технического проекта ЭИС. На этой стадии происходит:

Ø определение объектов и их атрибутов. Для каждого объекта и процесса необходимо:

§ выделить идентифицирующие свойства и провести нор­мализацию,

§ определить количество экземпляров каждого объекта и рост этой величины во времени,

§ определить методы вычислений производных показате­лей на основе значений исходных показателей;

Ø установление всех структурных связей между объекта­ми и процессами и вычислимости на этой основе всех запро­сов. Разработка структуры базы данных, проверка ее коррек­тности и полноты;

Ø определение технологии работы ЭИС, т.е. определение порядка сбора, контроля и хранения данных, определение форматов ввода-вывода информации, установление объемных и временных характеристик выдачи информации, установле­ние правил работы всех групп пользователей;

Ø выбор ЭВМ и программных средств для реализации ЭИС. Среди программных средств в первую очередь необхо­димо выбрать операционную систему и СУБД. Оценка требу­емых объемов памяти и трудоемкости разработки программ;

Ø проверка корректности проекта и определение сроков его реализации.

Итогом перечисленных выше действий становится техни­ческий проект ЭИС.

3) Реализация (рабочее проектирование, физическое проекти­рование, программирование). Разработка и настройка программ, наполнение баз данных, создание рабочих инструкций для пер­сонала, оформление рабочего проекта. На стадии рабочего проектирования необходимо:

§ создать описания всех компонентов базы данных,

§ разработать экранные формы и системы меню для всех групп пользователей,

§ разработать программы для всех приложений,

§ заполнить ЭИС отладочными данными и оттестировать ее,

§ составить инструкции по работе с ЭИС и обучить пользо­вателей.

4) Внедрение (тестирование, опытная эксплуатация). Комплек­сная отладка подсистем ЭИС, обучение персонала, поэтапное вне­дрение ЭИС в эксплуатацию по подразделениям экономического объекта, оформление акта о приемо-сдаточных испытаниях ЭИС.

5) Эксплуатация ЭИС (сопровождение, модернизация). Сбор рекламаций и статистики о функционировании ЭИС, исправление ошибок и недоработок, оформление требований к модернизации ЭИС и ее выполнение (повторение стадий 2 – 5). Стадия эксплуатации начинается с заполнения ЭИС реаль­ными данными.

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.

Часто второй и третий этапы объединяют в одну стадию, на­зываемую техно-рабочим проектированием или системным син­тезом.

Системный анализ ЭИС начинается с описания и анализа фун­кционирования рассматриваемого экономического объекта (си­стемы) в соответствии с требованиями (це

лями), которые предъяв­ляются к нему. В результате этого этапа выявляются ос­новные недостатки существующей ЭИС, на основе которых формулируется потребность в совершенствовании системы управ­ления этим объектом, и ставится задача определения экономи­чески обоснованной необходимости автоматизации определен­ных функций управления, то есть создается технико-эко­номическое обоснование проекта. После определения этой потребности возникает проблема выбора направлений совершен­ствования объекта на основе выбора программно-технических средств. Результаты оформляются в виде технического задания на проект, в котором отражаются технические условия и требования к ЭИС, а также ограничения на ресурсы проектиро­вания. Требования к ЭИС определяются в терминах функций, ре­ализуемых системой, и предоставляемой ею информацией.

Системный синтез предполагает:

§ разработать функциональную архитектуру ЭИС, которая от­ражает структуру выполняемых функций;

§ разработать системную архитектуру выбранного варианта ЭИС, то есть состав обеспечивающих подсистем;

§ выполнить реализацию проекта.

Этап по составлению функциональной архитектуры, представляющей собой совокупность функциональных подсис­тем и связей между ними, является наиболее ответствен­ным с точки зрения качества всей последующей разработки.

Построение системной архитектуры на основе функциональной архитектуры предполагает выделение элементов и модулей информационно­го, технического, программного обеспечения и других обеспечи­вающих подсистем, определение связей по информации и управ­лению между выделенными элементами и разработку техноло­гии обработки информации.

Этап конструирования (физического проектирования систе­мы) включает разработку инструкций пользователям и программ, создание информационного обеспечения, включая наполнение баз данных.

Процесс внедрения разработанного проекта предполагает выполнение следующих этапов: опытное внедрение и промышленное внедрение.

Этап опытного внедрения заключается в проверке работоспособности элементов и модулей проекта, устранении ошибок на уровне элементов и связей между ними.

Этап сдачи в промышленную эксплуатацию заклю­чается в организации проверки проекта на уровне функций и кон­троля соответствия его требованиям, сформулированным на ста­дии системного анализа.

На стадии эксплуатации и сопровождения проекта выполняются этапы: эксплуатация проекта системы и модернизация проекта ЭИС.

Рассмотренная схема жизненного цикла ЭИС условно вклю­чает в свой состав только основные процессы, реальный набор которых и их разбиение на этапы и технологические операции в значительной степени зависят от выбираемой технологии проек­тирования.

Важной чертой жизненного цикла ЭИС является его повто­ряемость «системный анализ — разработка — сопровождение — системный анализ». Это соответствует представлению об ЭИС как о развивающейся, динамической системе. При первом выпол­нении стадии «Разработка» создается проект ЭИС, а при повтор­ном выполнении осуществляется модификация проекта для под­держания его в актуальном состоянии.

Экономическим объектам свойственны динамичность и развитие, что непосредственно влияет на состояние ИС. По­этому на стадии эксплуатации ИС усиливаются факторы, до­казывающие необходимость последующей модернизации.

Среди них:

§ изменения на объекте управления и во внешней среде;

§ изменение состава рабочей нагрузки вычислительной си­стемы, замена оборудования, рост объема файлов;

§ накопление опыта работы с ЭИС;

§ обнаружение проектных ошибок.

В процессе эксплуатации ЭИС производится слежение за изменением параметров ЭИС и предметной области. Для это­го используются, например:

§ информация об изменениях в системе документооборота и структуре отдельных документов,

§ данные об изменениях в составе решаемых экономичес­ких задач, системе экономических показателей и мето­дах их расчета,

§ характеристики потока запросов к БД,

§ оценки пользователей о качестве получаемой информа­ции,

§ информация системной мониторной программы или ана­логичных средств, работающих в составе применяемых операционных систем и СУБД, сбор статистики о выпол­ненных заданиях.

Должны также фиксироваться изменения количественных и качественных характеристик предметной области. В этой сфере могут происходить изменения в организационной структуре экономического объекта, составе параметров, ха­рактеризующих объект, методах их расчета. Изменения за­частую связаны с реконструкцией производства, выпуском новых изделий, освоением новых технологий, совершенство­ванием конструкторской документации. Может меняться со­став организационных и технологических ограничений на объекте.

Сравнение результатов измерений с аналогичной инфор­мацией за прошлые периоды времени и отклонение текущих параметров функционирования ЭИС от нормативных могут дать основание для проведения модификации ЭИС. Анализ результатов наблюдений должен быть различным в зависи­мости от целей, которые предполагается достичь после про­ведения модификации. Первоначально должна быть постав­лена цель модификации ЭИС и определено множество методов, ведущих к достижению требуемой цели. Собираемая и анализируемая информация должна лишь доказать (или оп­ровергнуть) целесообразность применения конкретного ме­тода модификации и позволить выработать его специфика­цию.

Цели модификации ЭИС можно разделить на шесть боль­ших групп:

§ исправление проектных ошибок,

§ улучшение эксплуатационных характеристик ЭИС,

§ адаптация к изменениям в предметной области,

§ разработка нового приложения,

§ обеспечение совместимости с другими ИС,

§ перенос БД в новую аппаратно-программную среду.

§ Конкретные методы модификации ЭИС группируются по четырем направлениям:

§ реструктуризация БД,

§ перепрограммирование прикладных задач,

§ реорганизация БД,                                            

§ настройка вычислительной системы.

С точки зрения реализации перечисленных аспектов в тех­нологиях проектирования ЭИС модели жизненного цикла, опре­деляющие порядок выполнения стадий и этапов, претерпевали существенные изменения. Среди известных моделей жизненного цикла можно выделить следующие:

§ каскадная модель (до 70-х годов) — последовательный переход на следующий этап после завершения предыдущего;

§ итерационная модель (70 — 80-е годы) — с итерационными воз­вратами на предыдущие этапы после выполнения очередного этапа;

§ спиральная модель (80 — 90-е годы) — прототипная модель, пред­полагающая постепенное расширение прототипа ЭИС.

Каскадная модель. Для этой модели жизненного цикла харак­терна автоматизация отдельных несвязанных задач, не требую­щая выполнения информационной интеграции и совместимости, программного, технического и организационного сопряжения. В рамках решения отдельных задач каскадная модель жизненного цикла по срокам разработки и надежности оправдывала себя. Применение каскадной модели жизненного цикла к большим и сложным проектам вследствие большой длительности процесса проектирования и изменчивости требований за это время приво­дит к их практической нереализуемости.

Итерационная модель. Создание комплексных ЭИС предпо­лагает проведение увязки проектных решений, получаемых при реализации отдельных задач. Подход к проектированию «снизу-вверх» обусловливает необходимость таких итерационных возвра­тов, когда проектные решения по отдельным задачам комплекту­ются в общие системные решения и при этом возникает потреб­ность в пересмотре ранее сформулированных требований. Как правило, вследствие большого числа итераций возникают рассог­ласования в выполненных проектных решениях и документации. Запутанность функциональной и системной архитектуры создан­ной ЭИС, трудность в использовании проектной документации вызывают уже на стадиях внедрения и эксплуатации необходи­мость перепроектирования всей системы. Длительный жизненный цикл разработки ЭИС заканчивается этапом внедрения, за кото­рым начинается жизненный цикл создания новой ЭИС.

Спиральная модель. Используется подход к организации про­ектирования ЭИС «сверху-вниз», когда сначала определяется со­став функциональных подсистем, а затем постановка отдельных задач. Соответственно сначала разрабатываются такие общесис­темные вопросы, как организация интегрированной базы данных, технология сбора, передачи и накопления информации, а затем технология решения конкретных задач. В рамках комплексов за­дач программирование осуществляется по направлению от голов­ных программных модулей к исполняющим отдельные функции модулям. При этом на первый план выходят вопросы взаимодей­ствия интерфейсов программных модулей между собой и с базой данных, а на второй план — реализация алгоритмов.