Методические указания по проведению самостоятельной работы студентов

3





ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ



ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  УНИВЕРСИТЕТ ТУРИЗМА И СЕРВИСА»

ФГОУВПО «РГУТиС»



Факультет_________ «Экономический»____________________________

(название факультета)

Кафедра__ «Корпоративное управление и электронный бизнес»_______

(название кафедры)





УТВЕРЖДАЮ



Проректор по учебной работе,

д.э.н., профессор

_____________________________Новикова Н.Г.

«____»______________________________20___г.





МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ 

ПО ПРОВЕДЕНИЮ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ





Дисциплина_«Проектирование информационных систем»





Специальность__080801 Прикладная информатика в экономике___





















Москва 2010г.


Методические указания составлены на основании рабочей программы дисциплины 

_«Проектирование информационных систем»__________

(название дисциплины)





Методические указания рассмотрены и утверждены на заседании кафедры__
__________ «Корпоративное управление и электронный бизнес»___

(название кафедры)



Протокол № ________				«____»_______________20__г.



Зав кафедрой д.т.н., проф						А.И. Потемкин.





Методические указания одобрены Научно-методическим советом ФГОУВПО «РГУТиС»



Протокол №_____                   «_____»______________________20___г.







Ученый секретарь 

Научно-методического совета            

к.и.н., доцент                                                                             Юрчикова Е.В.







Методические указания разработал:



Преподаватель 

кафедры 

«Корпоративное управление и электронный бизнес»                     к.т.н., доц.Ю.В.Боковой.



							










 Цели изучения дисциплины "Проектирование экономических информационных систем".

Целью изучения курса “Проектирование ЭИС” является формирование у будущих специалистов квалификации «информатик экономист» знаний по основам теории и практических навыков в области проектирования Экономических Информационных Систем. Этой цели сопутствует углубленная компьютерная и специальная подготовка в области современных методов автоматизации разработки проектов ЭИС, в том числе на основе методов CASE технологий. Курс нацелен на формирование у будущих специалистов знаний современного состояния и перспектив развития разных методов проектирования, с использованием структурного и объектно-ориентированного подходов в разработке экономических информационных систем. Предусматривается также развитие навыков практической работы со специализированными программными пакетами и умения на современном уровне решать практические задачи проектирования информационных систем управления экономической и производственной деятельностью предприятий и организаций в народном хозяйстве на основе разработанных приложений и баз данных для предметных областей с учетом требований российских и международных стандартов.



Задачи изучения дисциплины.

Студент должен знать:

- состав и структуру различных классов ЭИС, как объектов проектирования, особенности функционального состава и архитектуры построения корпоративных ЭИС;

- содержание стадий и этапов проектирования ЭИС и их особенности при использовании различных технологий проектирования, включая технологию типового проектирования;

- современное состояние и перспективы развития информационных систем, особенностей выбора и разработки их программного обеспечения;

- порядок проектирования информационных систем и их составляющих, а также содержание этапов процесса разработки с использованием государственных и международных стандартов РФ и МЭК;

- содержание функций организации, планирования и управления проектными работами и программные средства автоматизации их разработки; 

- способы формализации процессов проектирования, состав и содержание технологических операций проектирования на различных уровнях иерархии управления процессами создания ЭИС.

-  типовые методы конструирования программ сложной структуры;

- современные методы проектирования ЭИС, в том числе методы типового проектирования, CASE-технологию и технологию быстрого проектирования, а также методики обоснования эффективности их применения;

- методы и инструментальные средства проектирования отдельных компонентов ЭИС, автоматизации проектных работ и документирования проектных решений;

- современные подходы к оценке различных вариантов выбора проектных решений информационных систем на основе количественных показателей эффективности;

Студент должен уметь: 

- выполнять обоснованный выбор методов анализа предметной области деятельности предприятия на основе программных продуктов современных  технологий моделирования бизнес процессов и информационных структур;

- проводить предпроектное обследование предметной области, выполнять формализацию материалов обследования и разрабатывать модели проектных решений;

- определять состав показателей оценки и выбора проектных решений и на его основе выполнять оценку эффективности проектных решений; 

- владеть методикой практического использования современных программных комплексов CASE технологий структурного и объектно-ориентированного анализа и проектирования  программ сложной структуры ЭИС;

разрабатывать компоненты информационного обеспечения, включая, экранные формы и макеты документов, состав и структуру информационной базы, а также технологию машинной обработки информации; 

- формировать планы выполнения работ по проектированию ЭИС, ее эксплуатации, по составлению проектной и эксплуатационной документации, осуществлять сопровождение выполнения проекта на всех этапах его разработки и внедрения.

 Объем и содержание дисциплины в соответствие с ГОС СД.Ф.01

Проектирование информационной системы (ИС). Понятия и структура проекта ИС. Требования к эффективности и надежности проектных решений.

Основные компоненты технологии проектирования ИС. Методы и средства проектирования ИС. Краткая характеристика применяемых технологий проектирования. Требования, предъявляемые к технологии проектирования ИС. Выбор технологии проектирования ИС. 

Каноническое проектирование ИС. Стадии и этапы процесса проектирования ИС. Состав работ на предпроектной стадии, стадии технического и рабочего проектирования, стадии ввода в действие 

ИС, эксплуатации и сопровождения. Состав проектной документации. 

Состав, содержание и принципы организации информационного обеспечения ИС. Проектирование документальных БД: анализ предметной области, разработка состава и структуры БД, проектирование логико-семантического комплекса.

Проектирование фактографических БД: методы проектирования; концептуальное, логическое и физическое проектирование. Принципы и особенности проектирования интегрированных ИС. Система управления информационными потоками как средство интеграции приложений ИС. Методы и средства организации метаинформации проекта ИС.

Типовое проектирование ИС. Понятие типового элемента. Технологии параметрически-ориентированного и модельно-ориентированного проектирования.

Автоматизированное проектирование ИС с использованием CASE-технологии. Функционально-ориентированный и объектно-ориентированный подходы. Содержание RAD-технологии прототипного  создания приложений.

Межсистемные интерфейсы и драйверы; интерфейсы в распределенных системах. Стандартные методы совместного доступа к базам и программам в сложных информационных системах (драйверы ODBC, программная система CORBA и др.).




Введение

Методические указания составлены в предположении, что студент владеет основами высокоуровневых методов программирования и основными понятиями и методами баз данных, что изучалось в соответствующих предшествующих курсах. 

Проектирование информационных систем предполагает решение двух крупных задач - формирование структуры информационной базы, в частности базы данных, и создание приложений, обеспечивающих взаимодействие с данными, находящимися в этой базе.

Основные понятия объектно-ориентированного программирования

В настоящее время концептуальный подход к проектированию информационных систем основывается на использовании объектно-ориентированного программирования (ООП), что позволяет упростить разработку сложных программ и повысить их надежность. Основу построения ориентированной модели составляет не алгоритм, а иерархия объектов, из которых состоит программа (хотя разработка отдельных объектов все равно требует алгоритмического подхода). Здесь и далее изложение материала базируется на использовании системы программирования Delphi, которая наилучшим образом отвечает задачам обучения, так как  по отношению эффективность/трудозатраты имеет наивысший показатель среди других систем.

В основе объектно-ориентированного программирования лежит идея объединения данных и действий, которые производятся над этими данными, в одной структуре.

Каждая используемая в программе переменная имеет смысл только тогда, когда может принимать какие-либо значения. Множество значений, которые может принимать переменная, является определяющей характеристикой переменной и называется ее типом. Тип переменной, в свою очередь, определяет набор операций, которые можно к ней применять.

В объектно-ориентированном программировании базовыми единицами программ и данных являются классы, иногда называемые объектными типами.

Класс — это структура данных, которая может содержать в своем составе переменные, функции и процедуры. Переменные, в зависимости от назначения, называются полями, или свойствами. Процедуры и функции, входящие в состав класса, называются методами.

Объекты

Объектом или экземпляром класса называется переменная объектного типа. Чтобы объект мог обмениваться данными с другими объектами, используются свойства. Свойства объекта определяют его состояние. Технология ООП предусматривает обращение к объектом только через вызов методов этого объекта. Этим существенно ограничивается возможность приведения объекта в недопустимое состояние и/или несанкционированного разрушения объекта.

Взаимодействие между объектами осуществляется с помощью сообщений. Сообщение является совокупностью данных определенного типа, передаваемых объектом-отправителем объекту-получателю, имя которого указывается в сообщении. Получатель реагирует на сообщение выполнением некоторого метода, имя которого также может быть указано в сообщении, или никак не реагирует на него.

Объект можно интерпретировать как модель некоторого реального объекта или процесса, которая обладает следующими свойствами:

□  поддается хранению и обработке;

□  способна взаимодействовать с другими объектами и вычислительной средой, посылая сообщения и реагируя на принимаемые сообщения.

В системе ООП совокупность объектов образует среду, в которой вычисления выполняются путем обмена сообщениями между объектами.

Основные концепции ООП

Объектно-ориентированное программирование базируется на трех основных принципах: инкапсуляции, наследовании и полиморфизме.

Инкапсуляция

Инкапсуляция — это комбинирование данных с процедурами и функциями, которые манипулируют этими данными. Данные и методы используются для определения содержания и возможностей объекта. Например, окружность описывается координатами центра и радиусом (данные). Класс, описывающий объект «окружность», может выглядеть следующим образом:

Type

TCircle = Class { окружность }

x, y: double; { координаты x центра окружности }

r: Double; { радиус окружности }



function Area: double; {объявление функций и их типов}

function Circumference: double; 

function Inside(x, y: double): boolean; 

end;



Для работы с классом необходимо создать его экземпляр, то есть описать в разделе var переменную данного объектного типа:

var

Circle : TCircle;

Доступ к полям класса производится точно так же, как доступ к полям записи, с помощью одного из двух способов:

□ указанием имени соответствующего поля после имени экземпляра класса через точку;

□ использованием оператора with.

Например, для того чтобы задать координаты центра окружности и ее радиус, можно использовать следующие фрагменты кода:

Circle.x:=5; Circle.у:=20; Circle.r:=10;



или

...

with Circle do 

begin

x:=5;

y:=20:

r:=10; 

end;

Аналогичным образом производится и вызов методов. Например, чтобы рассчитать площадь круга, используется следующая строка:

A:=Circle.area;

Наследование

Наследование — это возможность использования уже определенных классов для построения иерархии классов, производных от них. Новый, или производный, класс может быть определен на основе уже имеющегося (базового). При этом новый класс сохраняет все свойства старого: данные объекта базового класса включаются в данные производного объекта, а методы базового класса могут быть вызваны для объекта производного класса, причем они будут выполняться над данными включенного в него объекта базового класса. Иначе говоря, новый класс наследует как данные старого класса, так и методы их обработки.

Например, на основе класса, описывающего объект «окружность», можно создать класс, описывающий объект «кольцо». Причем часть свойств и методов у этих объектов будут общими: координаты центра, радиус внешней окружности, метод расчета длины внешней окружности. 

При объявлении объектного типа имя наследуемого класса указывается в круглых скобках после слова class. По умолчанию считается, что класс, определяемый пользователем, является наследником от класса TObject. Поэтому объявления:

TMyClass = class 

TMyClass = class(TObject)

идентичны.

Полиморфизм

Полиморфизм дает возможность определения единого по имени действия (процедуры или функции), применимого одновременно ко всем объектам иерархии наследования, причем для каждого объекта учитываются особенности реализации данного действия.

Реализация концепции полиморфизма означает, что можно создать общий интерфейс для группы близких по смыслу действий. Преимуществом полиморфизма является то, что он помогает снижать сложность программ, разрешая использование одного интерфейса для единого класса действий.





Разделы дисциплины и их содержание для самостоятельной работы студента в дополнение к лекциям и практическим занятиям.



Тема 1

Введение и основные понятия курса. Понятия и структура проекта ИС. Требования к эффективности и надежности проектных решений.

Содержание изучаемого материала по теме

Информационная технология в управлении предприятием.

Задачи проектирования экономических информационных систем. Разработка технического задания и организация разработки проекта. 

Требования к эффективности и надежности проектных решений при разработке информационных систем



Тема 2

Информационные системы, понятие и классификация. Проектирование документальных БД: анализ предметной области, разработка состава и структуры БД, проектирование логико-семантического комплекса

Содержание изучаемого материала по теме

Понятие информационной системы и ее назначение.

Функционально-технологические типы ИС:  операционисткая,  учетная,  оперативного управления,  контроллинговая, документально-справочная, СППР, ИИС.

Структурно-информационные типы ИС: фактографические, документальные, геоинформационные. Основные функции СУБД. Структура информационных потоков, проектирование логико-семантического комплекса. Подсистемы – функциональные и обеспечивающие. Место БД как ядра ИС. Реляционная модель данных и реляционная система управления базами данных. Свойства отношений  и нормализация данных.



Тема 3

Основные компоненты технологии проектирования ИС. Методы и средства проектирования ИС.  Краткая характеристика применяемых технологий проектирования. Требования, предъявляемые к технологии проектирования ИС. Выбор технологии проектирования ИС. Функционально-ориентированный и объектно-ориентированный подходы.

Содержание изучаемого материала по теме

Методы и средства проектирования ИС. Краткая характеристика применяемых технологий проектирования и основные требования к ней. Понятие проекта, основы структурного и календарного планирования. Процессы, протекающие на протяжении жизненного цикла, его структура и модели. Требования, предъявляемые к технологии проектирования ИС. Процессы анализа и проектирования. Функционально-ориентированный и объектно-ориентированный подходы к проектированию. Планирование проектных задач. Оценка проекта на основе LOC и FP метрик. Метод структурного проектирования.  Метод Джексона. Выбор технологии проектирования ИС. 



Тема 4

Каноническое проектирование ИС. Стадии и этапы процесса проектирования ИС. Состав работ на предпроектной стадии, стадии технического и рабочего проектирования, стадии ввода в действие ИС, эксплуатации и сопровождения. 

Содержание изучаемого материала по теме

Технология проектирования ЭИС и ее формализация. Требования стандартов ISO 12207 и ГОСТ 34. Содержание и состав работ на предпроектной стадии. Проектирование процессов получения первичной информации, создания и ведения информационной базы. Проектирование процессов получения первичной информации. Проектирование процесса загрузки и ведения  информационной базы. Проектирование процесса автоматизированного ввода бумажных документов. Проектирование системы экономической документации. Проектирование внутримашинного информационного обеспечения ЭИС. Основы проектирования технологических процессов обработки данных. Проектирование процессов получения первичной информации, создания и ведения информационной базы. Состав работ на стадии технического и рабочего проектирования, стадии ввода в действие ИС, эксплуатации и сопровождения.



Тема 5

Проектирование структуры информационной базы. Проектирование фактографических БД: методы проектирования; концептуальное, логическое и физическое проектирование.

Содержание изучаемого материала по теме

Основные этапы проектирования структуры данных. Метод нормализации и метод сущность-связь. Концептуальное моделирование структуры данных. Концептуальные модели данных. Модель «сущность-связь. Формирование исходного перечня сущностей и выделение базовых сущностей. Проектирование структуры с помощью CASE-средств. Создание концептуальной модели информационной системы. Технология создания нового проекта.  Проверка модели. Документирование модели базы данных. Создание физической модели. Создание структуры базы данных. Модификация структуры базы данных.



Тема 6

Технологии параметрически-ориентированного и модельно-ориентированного проектирования. Автоматизированное проектирование ИС с использованием CASE-технологии. Автоматизация проектирования экономических информационных систем и  модельный подход. CASE технологии. Структурные методы анализа и проектирования ИС.

Содержание изучаемого материала по теме

Технологии параметрически-ориентированного и модельно-ориентированного проектирования. Сущность объектно-ориентированного подхода. Унифицированный язык моделирования UML. Методология структурного моделирования бизнес-процессов SADT. Особенности использования структурного и объектно-ориентированного подходов. Модель бизнес-процессов  и структурный анализ IDEF. Применение методов структурного анализа и разработки IDEF.  Методология функционального  моделирования IDEF0. Синтаксис и семантика моделей IDEF0. Построение моделей IDEF0. Методология описания бизнес-процессов  IDEF3. Синтаксис и семантика моделей IDEF3. Требования IDEF3 к описанию бизнес-процессов. Взаимосвязь моделей IDEF0 и IDEF3. Структурный анализ потоков данных DFD. Назначение диаграмм потоков данных.  Синтаксис и семантика диаграмм потоков данных. Построение диаграмм потоков данных. Этапы логического моделирования ИС и использование методологий IDEF. Программные средства CASE технологий.



Тема 7

Проектирование общей структуры ИС. Система управления информационными потоками как средство интеграции приложений ИС. Состав проектной документации.

Содержание изучаемого материала по теме

Масштаб ИС и объемы циркулирующей и хранимой информации. Ресурсы и ограничения проектирования. Предварительные требования. Различные уровни сложности ИС. Оценка мощности потоков циркулирующих данных в ИС. Выбор архитектуры ИС. Построение структурной схемы с учетом взаимодействия функциональной и обеспечивающей подсистем с предметной областью. Требования к составу ПО. Требования к аппаратному обеспечению. Проектные сроки разработки, внедрения, функционирования. Вопросы эксплуатации. Состав проектной и эксплуатационной документации.



Тема 8

RAD технология разработки ИС. Содержание RAD-технологии прототипного  создания приложений.

Содержание изучаемого материала по теме

Объектно-ориентированное программирование. Основные понятия и отличительные черты ООП. Основные концепции ООП. Поля, свойства и методы. Области видимости. Обработка исключительных ситуаций. Структура программы.   Современные средства быстрой разработки приложений.  Средства визуального программирования. RAD методология и технология разработки информационных систем. Основные особенности методологии RAD. Фазы жизненного цикла в рамках методологии RAD. Ограничения методологии RAD. Стандарты и методики.



Тема 9

Компонентная технология проектирования ИС.

Содержание изучаемого материала по теме

Среда разработки Delphi и ее основные составляющие. Основные компоненты Delphi.и построение с их приложений. Библиотека визуальных компонентов. Основные компоненты для построения простых приложений. Объединение элементов управления. Использование и создание компонентов для ввода и редактирования данных. Стандартные компоненты Delphi для ввода и редактирования данных. Стандартные окна диалога Delphi. Компоненты Delphi для отображения и редактирования данных. Создание новых компонентов.



Тема 10

Выборка данных и отображение результатов. Межсистемные интерфейсы и драйверы; интерфейсы в распределенных системах. Стандартные методы совместного доступа к базам и программам в сложных информационных системах (драйверы ODBC, программная система CORBA и др.).

Содержание изучаемого материала по теме

Требования и методика проектирования интерфейса. Работа с базами данных в Delphi. Компоненты Delphi доступа к данным с помощью межсистемных интерфейсов технологий ODBC, BDE, ADO, dbExpress в локальных и удаленных ИС. Выборка данных и отображение ее результатов. Запросы. Формирование запросов в серийных СУБД встроенными методами.  Языки запросов (QBE, SQL). Создание отчетов. Рекомендации по созданию отчетов. Типы отчетов. Средства и структура генератора отчетов.



Тема 11

Технология и практические вопросы проектирования приложений ИС малого и среднего бизнеса.

Содержание изучаемого материала по теме

Проектирование технологических процессов обработки экономической информации в локальных ЭИС. Организация решения экономических задач. Проектирование технологических процессов обработки данных в диалоговом режиме. Построение дерева вызова процедур и проектирование диалогового интерфейса. Управление проектом и создание приложения. Структура проекта.  Модуль формы проекта. Главный файл проекта. Управление формами проекта. Проектирование приложений. Компоновка приложения и управление проектом. Планирование приложения. Система меню и панель инструментов приложения. Создание главного меню. Создание контекстного меню. Использование панели инструментов. Добавление к проекту форм и модулей. Настройка параметров проекта. Компиляция и запуск приложения.



Тема 12

Проектирование корпоративных распределенных ИС. Принципы и особенности проектирования интегрированных ИС. Состав, содержание и принципы организации информационного обеспечения ИС.  Типовое проектирование ИС. Понятие типового элемента.

Содержание изучаемого материала по теме

Проектирование клиент-серверных корпоративных ЭИС. Основные понятия и особенности проектирования клиент-серверных экономических информационных систем (КЭИС). Проектирование систем оперативной обработки транзакций. Проектирование систем оперативного анализа данных. Автоматизированное проектирование ЭИС (CASE-технология). Программные средства CASE-технологий для проектирования и разработки программного обеспечения ИС. Использование типовых элементов. Типовое проектирование ЭИС. Основные понятия и классификация методов типового проектирования.



Тема 13

Управление реляционными базами данных в удаленных и корпоративных ИС.

Содержание изучаемого материала по теме

Понятие управления реляционными базами данных. Структурированный язык запросов SQL. Управление объектами базы данных. Манипулирование данными. Управление безопасностью базы данных. Выборка данных. Использование SQL для выборки данных из таблицы. Компоненты Delphi, работающие с базами данных через SQL-запросы. Язык запросов DQL. Подзапросы. Объединение запросов. Работа с представлениями данных. Использование параметров в SQL-запросах.



Тема 14

Управление проектированием. Коллективная разработка ИС. Методы и средства организации метаинформации проекта ИС.

Содержание изучаемого материала по теме

Организационные структуры проектирования ЭИС.  Общая структура организации работ по проектированию ЭИС.  Организационные формы управления проектированием ЭИС.  Планирование и контроль проектных работ.  Основные компоненты процесса управления проектированием ЭИС.  Методы планирования и управления проектами и ресурсами.  Выбор системы для управления проектами. Управление проектом и создание приложения. Структура проекта. Создание  и работа с группой проектов. Управление группой проектов. Настройка параметров проекта. Коллективная разработка приложений. Структура средств коллективного проектирования и решаемые ими задачи. Хранилище файлов и контроль за изменением файлов. CASE средства коллективной работы с проектом.



Литература

Основная литература

Ю.С.Избачков, В.Н. Петров. Информационные системы.// учебник для вузов. СПб.:Питер, 2005

Г.Н. Смирнова, А. А. Сорокин, Ю.Ф. Тельнов.  Проектирование экономических информационных систем: учебник/. Под ред. Ю.Ф. Тельнова. - М.: Финансы и статистика, 2005.

А.Я.Архангельский. Программирование в Delphi для Windows. М.: Бином, 2007.

А.Д.Хомоненко и др. Delphi 7. СПб.: БХВ-Петербург, 2005.

С.В.Черемных, И.О.Семенов, В.С.Ручкин. Структурный анализ систем: IDEF – технологии. М.: Финансы и статистика, 2003.



Дополнительная литература

Т.П.Барановская, В.И.Лойко, М.И.Семенов, А.И.Трубилин. Информационные системы и технологии в экономике. М.: Финансы и статистика, 2003.

С.А.Орлов. Технологии разработки программного обеспечения. Разработка сложных программных систем /учебник для вузов/.СПб.: Питер, 2004.

А.П.Чекалов. Базы данных: от проектирования до разработки приложений. СПб.: БХВ-Петербург, 2003.

Журнал «Информационные технологии». 

Ресурсы Интернет. http://www.izone.com/, http://www.interface.ru/, http.//www.idef.com.



- ххх –