ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА
Московский государственный университет путей сообщения (МИИТ)
ИНСТИТУТ ЭКОНОМИКИ И ФИНАНСОВ
 |
Кафедра “Информационные системы в экономике”
В.И. МОРОЗОВА, К.Э. ВРУБЛЕВСКИЙ
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
К выполнению лабораторных работ по разработке информационных систем с использованием CASE-средств BPwin и ERwin
По дисциплине «Проектирование информационных систем»
Для студентов направления «Экономика»
Специальностей «Прикладная информатика в экономике»
И «Психология, социология и государственное муниципальное управление»
М о с к в а - 2004 г.
Федеральное агентство железнодорожного транспорта
Московский государственный университет путей сообщения (МИИТ)
Институт экономики и финансов
 |
Кафедра “Информационные системы в экономике”
В.И. МОРОЗОВА, К.Э. ВРУБЛЕВСКИЙ
Утверждено
редакционно-издательским
советом университета
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
к выполнению лабораторных работ по разработке информационных систем с использованием CASE-средств BPwin и ERwin
по дисциплине «Проектирование информационных систем»
для студентов направления: «Экономика»
специальностей «Прикладная информатика в экономике»
и «Психология, социология и государственное муниципальное управление»
М о с к в а - 2004 г.
УДК 33:007
М-80
Морозова В.И., Врублевский К.Э. Методические указания к выполнению лабораторных работ по разработке информационных систем с использованием CASE-средств BPwin и ERwin – М.: МИИТ, 2004 – 64 c.
В методических указаниях рассмотрены инструменты анализа, проектирования и кодогенерации для наиболее эффективного создания информационных систем. Рассмотрены CASE-технологии и инструментальные CASE-средства, позволяющие максимально систематизировать и автоматизировать все этапы разработки современных информационных систем.
Методические указания содержат задания к лабораторным работам по разработке информационных систем на основе инструментальных CASE-средств BPwin 4.0 и ERwin 4.0.
Методические указания предназначены для студентов направлений «Экономика», специальностей «Прикладная информатика в экономике» и «Психология, социология и государственное муниципальное управление»
© Московский государственный
университет путей сообщения
(МИИТ), 2004
 |
Подписано в печать Формат 60х84/16
Усл. печ. л. 4,0 Тираж 100 экз.
Заказ Изд. N 329-04 Цена 28 руб. 00 коп.
 |
Москва, ул.Образцова, 15. Типография МИИТа
С о д е р ж а н и е: стр.
Введение............................................................................................................................ 4
1. Моделирование ИС средствами BPwin 4.0....................... 8
1.1. Принципы построения модели (IDEF0)...................................................................... 12
1.1.1. Стоимостный анализ (ABC).................................................................................. 22
1.2. Диаграммы потов данных (DFD).................................................................................. 26
1.3. Метод описания процессов (IDEF3)........................................................................... 29
1.4. Создание отчетов............................................................................................................ 35
1.4.1. Отчеты на основе встроенных шаблонов....................................................... 35
1.4.2. Отчеты с помощью шаблонов Report Template Builder................................. 38
1.4.3. Отчеты с помощью генератора RPTwin.......................................................... 40
2. Создание модели данных средствами ERwin 4.0 41
2.1. Создание логической модели данных....................................................................... 44
2.2. Создание физической модели данных...................................................................... 51
2.3. Экспорт данных в СУБД................................................................................................. 55
3. Задания на проектирование системы............................. 61
4. Список литературы.................................................................................... 63
Введение
В условиях рынка все большее число компаний осознают преимущества использования информационных систем (ИС). В некоторых случаях ИС - это не только набор услуг, но и важнейший компонент бизнеса, как, например, система резервирования билетов или средства предоставления финансовой информации. Чтобы получить выгоду от разработки ИС, ее следует создавать в короткие сроки и с уменьшенными затратами. ИС должна быть легко сопровождаемой и управляемой. Создание ИС предприятия - достаточно сложный и многоступенчатый процесс, содержащий информационное моделирование.
В настоящее время, при создании современных ИС требуется применение специальных методик и инструментов. Для решения этой сложной задачи системные аналитики и разработчики ИС проявили большую заинтересованность к Computer Aided Software/System Engineering (CASE), а также и к ее инструментальным средствам (CASE-средства).
CASE-средство – программное средство, поддерживающее процессы жизненного цикла программного обеспечения (ПО) (определенные в стандарте ISO/IEC 12207:1995), включая анализ требований к системе, проектирование прикладного ПО и баз данных, генерацию кода, тестирование, документирование, обеспечение качества, конфигурационное управление и управление проектом, а также другие процессы.
Наибольшая потребность в использовании CASE-систем ощущается на начальных этапах разработки, т.е. этапах анализа и спецификации требований к ЭИС. Это вызвано тем, что цена ошибок, допущенных на начальных этапах, на несколько порядков превышает цену ошибок, выявленных на более поздних этапах разработки.
CASE-технологии приобретают все большее распространение для моделирования и анализа деятельности предприятий, предоставляя широкий спектр возможностей для оптимизации или реинжиниринга технологических процедур, выполняемых этими предприятиями – бизнес-процессов.
Современные CASE-системы охватывают обширную область поддержки различных технологий проектирования и программирования. Большинство CASE-систем при проектировании используют спецификации в виде диаграмм или текстов для описания системных требований, связей между моделями системы, и т.д. Помимо разработки ИС, CASE-средства ориентированы на проектирование и на генерацию баз данных и пользовательских интерфейсов. Генерация интерфейса прикладной системы с базой данных, не только позволяет сократить время разработки, но и дает возможность отделить разработку приложений от ведения архива проектной документации.
Применяемые в CASE-средствах разные методики и модели описывают различные свойства систем, важные, например, с точки зрения их автоматизации, а также позволяющие количественно оценить параметры проектов. В настоящее время имеются следующие методики функционального, информационного и поведенческого моделирования и проектирования, в которые входят следующие IDEF-модели:
IDEF0 – функциональное моделирование (Function Modeling Method)
Реализует методику функционального моделирования сложных систем. Наиболее известной реализацией является методология SADT, предложенная в 1973 г. Д. Россом и впоследствии ставшая основной этого стандарта. Эта методика рекомендуется для начальных стадий проектирования сложных искусственных систем управления, производства, бизнеса, включающих людей, оборудование, программное обеспечение.
IDEF1 и IDEF1X – информационное моделирование (Information and Data Modeling Method)
Реализуют методики инфологического проектирования баз данных. Имеется ясный графический язык для описания объектов и отношений в приложениях, так называемый язык диаграмм «сущность-связь». Разработка информационной модели выполняется в несколько этапов:
- выясняются цели проекта, составляется план сбора информации, при этом обычно исходные положения для информационной модели следуют из IDEF0-модели;
- выявляются и определяются основные сущности – элементы базы данных, в которых будут храниться данные системы;
- выявляются и определяются основные отношения, результаты представляются графически в виде так называемых ER-диаграмм;
- детализируются нестандартные отношения, определяются ключевые атрибуты сущностей. Детализация отношений заключается в замене связей «многие-ко-многим» на связи «многие-к-одному» и «один-ко-многим»;
- определяются атрибуты сущностей.
IDEF2 – поведенческое моделирование (Simulation Modeling Method)
IDEF3 – моделирование деятельности (Process Flow and Object Stale Description Capture Method)
IDEF2 и IDEF3 реализуют поведенческое моделирование, детализирующее вопрос «Как система это делает?». В основе поведенческого моделирования лежат модели и методы имитационного моделирования систем массового обслуживания, сети Петри, возможно применение модели конечного автомата, описывающей поведение системы как последовательности смен состояний.
IDEF4 – объектно-ориентированное проектирование (Object-oriented Design Method)
Реализует объектно-ориентированный анализ больших систем и предоставляет пользователю графический язык для изображения классов, диаграмм наследования, таксономии[1] методов.
IDEF5 – систематизация объектов приложения (Ontology Description Capture Method)
Направлен на предоставление онтологической[2] информации приложения в удобном для пользователя виде. Для этого используются символические обозначения объектов, их ассоциаций, ситуаций и схемный язык описания отношений классификации, «часть-целое», перехода и т.п.
IDEF6 – использование рационального опыта проектирования (Design Rational Capture Method)
Направлен на сохранение рационального опыта проектирования информационных систем, что способствует предотвращению структурных ошибок.
IDEF8 – взаимодействие человека и системы (Human-System Interaction Design)
Предназначен для проектирования диалогов человека и технической системы.
IDEF9 – учет условия и ограничений (Business Constraint Discovery)
Предназначен для анализа имеющихся условий и ограничений (в т.ч. физических, юридических, политических) и их влияния на принимаемые решения в процессе реинжиниринга.
IDEF14 –моделирование вычислительных сетей (Network Design)
Предназначен для предоставления и анализа данных при проектировании вычислительных сетей на графическом языке с описанием конфигураций, очередей, сетевых компонентов, требований к надежности и т.п.
Моделирование ИС средствами BPwin 4.0
Существующие и апробированные в течение многих лет методики и инструментальные средства позволяют минимизировать риски и решать ключевые вопросы, возникающие на различных этапах реорганизации деятельности предприятия, сопровождающейся внедрением ИС, в т.ч. корпоративных. Наиболее известной и распространенной является предложенная в 70-х годах Дугласом Россом методология структурного анализа SADT (Structured Analysis and Design Technique). В начале 90-х годов в США на основе SADT бал принят стандарт моделирования бизнес-процессов IDEF.
Усовершенствование бизнес-процессов включает отображение и моделирование всех стадий деятельности компании для лучшего понимания и усовершенствования проводимых операций.
Моделирование – один из наиболее эффективных методов для понимания и установления связи между деловыми правилами и бизнес-процессами компании. В процессе моделирования устраняются малозначащие детали, а важная информация выдвигается на первый план для упрощения изучения системы.
Методология SADT применяется для описания большого количества сложных искусственных систем из широкого спектра областей (банковское дело, планирование промышленного производства, организация материально-технического снабжения, методология планирования, технология программирования).
Методология SADT – совокупность методов, правил и процедур, предназначенных для построения функциональной модели объекта какой-либо предметной области.
В настоящее время существует два подхода к разработке ИС, которые различаются способами декомпозиции систем.
Первый, функционально-ориентированный или структурный, в основу которого положен принцип функциональной декомпозиции, при которой структура системы описывается в терминах иерархии ее функций и передачи информации между отдельными функциональными элементами.
Второй, объектно-ориентированный подход использует объектную декомпозицию. При этом структура системы описывается в терминах объектов и связей между ними, а поведение системы описывается в терминах обмена сообщениями между объектами.
Объектно-ориентированный подход обеспечивает быстрое создание прототипов проектируемой системы, постепенное развитие которых приводит к конечному результату.
Главная особенность жизненного цикла при объектно-ориентированном подходе заключается в том, что нет строгой последовательности выполнения отдельных этапов. При разработке может выясниться необходимость дополнительного исследования; программирование и последующее тестирование могут потребовать возврата к проектированию.
Для поддержки объектно-ориентированных технологий анализа и проектирования систем наиболее часто проектировщики используют систему OOwin.
Сущность структурного подхода в декомпозиции (разбиении) на автоматизируемые функции, затем подфункции, т.е. на задачи и т.д. до конкретных процедур. При разработке системы «снизу вверх» теряется целостность, возникают проблемы при описании информационного взаимодействия отдельных компонентов.
Функциональная модель SADT отображает функциональную структуру объекта, т.е. производимые им действия и связи между этими действиями.
Построение SADT – модели начинается с представления всей системы в виде одного блока и дуг, отображающих интерфейсы с функциями вне системы. Блок, представляющий систему в целом в дальнейшем детализируется на подфункции. Каждая из подфункций может быть декомпозирована в целях большей детализации. Модель SADT представляет серию диаграмм с сопроводительной документацией, разбивающих сложный объект на составные части (блоки).
В структурном подходе используется в основном две группы средств, описывающих функциональную структуру системы и отношения между данными. Каждой группе средств соответствуют определенные виды моделей (диаграмм), наиболее распространенными являются:
DFD (Data Flow Diagram) – диаграммы потоков данных;
SADT – метод структурного анализа и проектирования (модели и соответствующие функциональные диаграммы);
ERD (Entity Relationship Diagram) – ER–модель данных предметной области (информационно-логические модели «сущность-связь»).
Диаграммы потоков данных и диаграммы «сущность-связь» - наиболее часто используемые в CASE–средствах виды моделей.
В начале 90-х годов в США на основе SADT был принят стандарт моделирования бизнес-процессов IDEF0. IDEF0 является независимым от частных организаций стандартом и получил чрезвычайно широкое распространение, он принят в качестве стандарта в нескольких международных организациях, в т.ч. в НАТО и МВФ.
IDEF0 - стандарт моделирования, поддерживающий графическое описание бизнес-функций как набора взаимозависимых действий и информации о ресурсах, необходимых для каждого действия. Назначение модели IDEF0 состоит в документировании и пересмотре назначения и состава функций для повышения эффективности функционирования организации.
BPWin – мощный инструмент моделирования для анализа, документирования и понимания комплексных бизнес-процессов. BPwin 4.0 является инструментальным средством, полностью поддерживающим стандарт IDEF0. BPwin 4.0 позволяет связать модели процессов с объектной моделью Paradigm Plus 4.0. Целью интеграции моделей Paradigm Plus и BPwin 4.0 является установление логической связи между работами и функциями, что позволяет создать единую технологическую цепочку от анализа бизнес-процессов до генерации кода приложений, включая описание требований к приложению.
В BPwin рассматриваются методологии IDEF0, DFD, IDEF3.
Одной из альтернатив пакету Platinum BPwin является программа Design/IDEF, выпущенная в 1995 г. компанией Meta Software (США). Design/IDEF поддерживает создание моделей в методологиях: IDEF0 и IDEF1X.
Основными преимуществами Design/IDEF перед BPwin являются:
- сравнительная простота программы и соответственно меньший объем необходимых аппаратных ресурсов;
- доступность - Design/IDEF распространяется бесплатно и ее можно без проблем получить из Internet;
- поддержка проектирования схем данных по методологии IDEF1X.
По своим возможностям в части поддержки методологии IDEF0 Design/IDEF во многом идентичен программе Platinum BPwin.