Projektowanie systemów

informatycznych

Halina Tańska

Literatura

• St. Wrycza, Analiza i projektowanie systemów informatycznych,

PWN, Warszawa 1999

• E. Yourdon, Współczesna analiza strukturalna, WNT, Warszawa 1996

• P. Beynon-Davies, Inżynieria systemów informacyjnych, WNT,

Warszawa 1999

• W. Dąbrowski, A. Stasiak, M. Wolski, Modelowanie systemów

informatycznych w języku UML 2.1 w praktyce, Wydawnictwo

Naukowe PWN SA, Warszawa 2007

• St. Wrycza, B. Marcinkowski, K. Wyrzykowski, Język UML 2.o w

modelowaniu systemów informatycznych, Helion, Gliwice 2005

• P. Graessle, H. Baumann, Ph. Bauman, UML 2.0 w akcji. Przewodnik

oparty na projektach, Helion, Gliwice 2006

• R. Dumnicki, A. Kasprzyk, M. Kozłowski, Analiza i projektowanie

obiektowe, Helion, Gliwice 1998

• J. Roszkowski, Analiza i projektowanie strukturalne, Helion, Gliwice

1999

• J. Cheesman, J. Daniels, Komponenty w UML, WNT, Warszawa 2004

• G. Schneider, J. P. Winters, Stosowanie przypadków użycia, WNT,

Warszawa 2004

Literatura

• St. Wrycza, Ćwiczenia z UML, Helion 2007

• A. Cockburn, Jak pisać efektywnie przypadki użycia, WNT,

Warszawa 2000

• R. Wirfs-Brock, A. McKean, Projektowanie obiektowe. Role,

odpowiedzialność i współpraca, Wydawnictwo Helion, Gliwice

2006

• A. Shalloway, J. R. Trott, Projektowanie zorientowane obiektowo.

Wzorce projektowe, Wydawnictwo Helion, Gliwice 2005

• M. Śmiałek, Zrozumieć UML 2.0. Metody modelowania

obiektowego, Wydawnictwo Helion, Gliwice 2005

• M. Fowler, K. Scott, UML w kropelce, Oficyna Wydawnicza LTP

Sp. z o.o., Warszawa 2002

• J. Robertson, S. Robertson, Pełna analiza systemowa,

Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa 1999

• E. Yourdon, C. Argila, Analiza obiektowa i projektowanie

przykłady zastosowań, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne,

Warszawa 2000

Literatura

• J. Płodzień, E. Stemposz, Analiza i projektowanie systemów

informatycznych, Wydawnictwo PJWSTK, Warszawa 2005

• E. Yourdon, Marsz ku klęsce. Poradnik dla projektanta systemów,

Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa 1999

• P. Stevens, UML Inżynieria oprogramowania, Wydawnictwo Helion,

Gliwice 2007

• J. Phillips, Zarządzanie projektami IT, Wydawnictwo Helion, Gliwice

2004

• T. DeMarco, T. Lister, Czynnik ludzki. Skuteczne przedsięwzięcia i

wydajne zespoły, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa 2002

• J. Spolsky, Projektowanie interfejsu użytkownika. Poradnik dla

programistów, Wydawnictwo MICOM, Warszawa 2002

• M. Cieciura, Podstawy technologii informacyjnych z przykładami

zastosowań, VIZJA PRESS&IT Sp. z o.o., Warszawa 2006

• P. Coad, E. Yourdon, Analiza obiektowa, Oficyna Wydawnicza READ

ME, Warszawa 1994

• P. Coad, E. Yourdon, Projektowanie obiektowe, Oficyna Wydawnicza

READ ME, Warszawa 1994

Informacja – co to jest?

• Informacja jest

wynikiem przetwarzania danych

–

zbierania, analizy lub agregacji danych

.

• Tsitchizris i Lochovsky definiują informację jako „

przyrost

wiedzy, który może być uzyskany na podstawie danych

”

(1982). Informacja zwiększa wiedzę człowieka na pewien

temat. Definicja ta łączy pojęcia: dane, wiedza i ludzie.

• Dane to fakty. Dana, jako jednostka danych jest to jeden

lub kilka symboli, użytych do reprezentowania czegoś.

• Informacje to zinterpretowane dane. Informacje to

dane umieszczone w znaczącym kontekście.

• Wiedza jest otrzymywana z informacji przez jej

zintegrowanie z wiedzą istniejącą.

• Informacja ma charakter subiektywny. Informacja musi być

zawsze rozpatrywana w kontekście jej odbiorcy. Te same

dane mogą być różnie interpretowane przez różnych ludzi,

w zależności od posiadanej wiedzy.

dane

znaczenie

informacja

przetwarzanie

zespoły

Informacja powstaje z danych w procesie ich przetwarzania.
Zawiera ona określone treści i ma postać przydatną w
podejmowaniu decyzji. Przetwarzanie danych to przekształcanie
treści i postaci danych, w celu uzyskania wyników w określonej z
góry postaci.

Proces przetwarzania stanowi zbiór logicznie

powiązanych zadań (operacji), których realizacja ma
doprowadzić do otrzymania informacji w założonej
wcześniej postaci

.

Proces przetwarzania danych i

proces informacyjny

• Przetwarzanie danych może zachodzić w umyśle

człowieka, może być wykonywane ręcznie lub z

użyciem urządzeń elektronicznych, głównie

komputerów. Odbywa się ono

metodą

wykonywania systematycznych operacji,

według określonych algorytmów

, które w

przypadku przetwarzania komputerowego są

wyrażone w postaci programów komputerowych.

• Algorytm – dokładny przepis rozwiązania

określonego zagadnienia, przedstawiony w postaci

skończonej sekwencji operacji elementarnych.

• Program – ciąg instrukcji w określonym języku

programowania (lub rozkazów maszynowych),

określający ciąg czynności komputera konieczny do

realizacji postawionego mu zadania.

Percepcja

rzeczywistego

świata

Analityczny

model

rzeczywistości

odwzorowanie

Procesy twórcze - modelowanie rzeczywistości

Rola systemu informacyjnego

w firmie

Otoczenie

dane

Pozyskiwanie

Przetwarzanie

Organizowani

e

Gromadzenie
Analiza

Udostępnianie

Informacja

decyzja

Źródła danych System

informatyczny

Użytkownicy

Otoczenie – źródło danych i odbiorcy działań.

Kryterium jakości systemu informatycznego są działania (skuteczne).
Komputer jest niezbędny, gdy ilość informacji jest duża

Determinanty konkurencyjności

dane – informacje – wiedza -

mądrość

Droga do sukcesu

dan
e

zależność
od
kontekstu

zrozumien
ie

informac
ja

wiedz
a

mądrość

rozumienie relacji

rozumienie
wzorców

rozumienie zasad

Potrzeby informacyjne – luka

informacyjna

• „jakość życia jednostek i społeczeństwa zależy przede

wszystkim od jakości przyswajanych i wykorzystywanych

informacji (…) Mówi się, że informacja może czasem

zastąpić inteligencję, choć inteligencja nie może zastąpić

informacji (…) Tylko ignorant sądzi, że ma dość informacji,

by opiniować, choć ich nie ma, i tylko głupiec sądzi, że sam

dla siebie jest wystarczającym źródłem informacji”

[S.Garczyński]

• Potrzeby informacyjne to termin określający informacje

potrzebne dla użytkownika U w jego codziennej działalności

gospodarczej lub ze względu na jego zainteresowania

pozaekonomiczne. Są one kształtowane przez dwa

podstawowe czynniki:

– Rodzaj rozwiązywanego zadania Q

– Wiedzę i doświadczenie człowieka (użytkownika U)

Potrzeby informacyjne – luka

informacyjna

• Potrzeby informacyjne można podzielić na dwa podzbiory:

– Podzbiór Iu informacji potrzebnych do rozwiązywania Q, lecz

już dostępnych użytkownikowi

– Podzbiór L takich informacji, które są potrzebne i nie są

bezpośrednio dostępne.

• Kształtowanie się potrzeb informacyjnych można

zilustrować za pomocą schematu:

<U,Q,M>  I  Iu  L

Gdzie:
U – użytkownik poszukujący informacji
Q – zadanie (problem) rozwiązywany przez U
M – metody, które U zamierza zastosować do rozwiązania Q
I informacje potrzebne dla U do rozwiązania Q przy zastosowaniu

metod M

Iu – informacje, które U już ma
L – informacje potrzebne do rozwiązania Q i których U nie ma

Luka informacyjna w kontekście informacji

We współczesnym społeczeństwie, państwie, gospodarce
człowiek, obywatel, podmiot społeczno-gospodarczy działają
w warunkach luki informacyjnej między posiadanymi
zasobami informacji i informacjami, jakie są niezbędne do
racjonalnego, efektywnego działania w konkretnych
sytuacjach.

Luka informacyjna

• Lukę informacyjną można podzielić na dwa podzbiory:

– Podzbiór Lk informacji koniecznych
– Podzbiór Lp informacji pożądanych (uzupełniających).

• Im wyższe mogą okazać się straty z powodu podjęcia

błędnych decyzji spowodowanych brakiem informacji,

tym bardziej zasadne staje się dążenie do

powiększenia zbioru Lk.

• Pozyskanie informacji wypełniających lukę wiąże się z

ponoszeniem odpowiednich kosztów:

im luka jest

obszerniejsza, tym koszty będą rosły wraz z

dążeniem do zwiększenia stopnia ich

wypełnienia

. Od pewnego momentu ponoszenie

dalszych kosztów może stać się nieopłacalne.

Budowanie strategii technologii

informacyjnej

• Kierowanie informacją to planowanie,

decydowanie, koordynowanie i kontrola

przetwarzania informacji. „Kierowanie informacją”

odpowiada za właściwe rozpoznanie i najlepsze

wykorzystanie potencjału zasobów informacyjnych.

Odpowiada za miejsce informacji w procesie

decyzyjnym w przedsiębiorstwie oraz by systemy

informacyjne były właściwie rozwijane,

implementowane, eksploatowane i wykorzystywane.

• Celem „kierowania informacją” jest możliwie

najlepsze

wsparcie procesów zachodzących w

przedsiębiorstwie, względnie wspieranie

pracowników realizujących określone procesy

.

Zadania strategicznego

kierowania informacją

• Określenie strategicznych celów przetwarzania

informacji

• Planowanie i zatwierdzanie strategicznej,

perspektywicznej koncepcji przetwarzania

danych. Dotyczy to przedsiębiorstwa w całości, w

odniesieniu do danych, aplikacji, struktur

komunikacyjnych, zasobów informacji, organizacji

i kierowania procesami przetwarzania danych

• Przeniesienia strategicznej koncepcji poprzez

ustalenie zasad i standardów dla zadań

administracyjnych i operacyjnych

• Kontrola przetwarzania informacji

Uwarunkowania

• W latach 80, 90 … przetwarzanie danych

sprowadzało się do

reagowania na wymogi

stawiane przez działy funkcjonalne organizacji

.

Piony przetwarzania projektowały i realizowały, a

następnie wdrażały systemy zastosowaniowe,

sprowadzające się do racjonalizowania przebiegów.

Obecnie planowanie systemów uwzględnia zarówno

konwencjonalne systemy zastosowaniowe, jak

również zadania i systemy wynikające ze

strategicznych planów. Wymogi względem

planowania Technologii Informacyjnej (TI) – to

decyzje dotyczące centralizacji bądź decentralizacji

przetwarzania danych, w dłuższym horyzoncie

czasowym, jak również powiązanie technicznych i

ekonomicznych elementów przetwarzania.

Uwarunkowania

• Planowanie rozwoju technologii

informacyjnej staje się trudne. Wynika to z

szybkiego rozwoju technologicznego i

często sprzecznej z rozwojem polityki

marketingowej przedsiębiorstwa. Zmienia to

w krótkim okresie czasu założenia, wiążące

się z realizowaniem projektów i utrudnia

stosowanie jednolitej strategii systemowej.

Znane i stosowane metody planowania

strategicznego nie spełniają swojego

zadania dla realizacji całego procesu.

Konieczne jest więc stosowanie kombinacji

różnych znanych metod.

Koncepcja harwardzka

• W koncepcji harwardzkiej można wyróżnić

następujące fazy:

– Analiza sytuacji wyjściowej oraz nakreślenie perspektyw
– Formułowanie strategii
– Opracowanie alternatywnych „polityk” funkcjonalnych
– Realizowanie strategii

• Działalność systemowa ma dla organizacji

strategiczne znaczenie w przypadku, kiedy płynne

funkcjonowanie systemów jest istotne dla jej

bieżącego działania i dla której szybki rozwój

zastosowań decyduje o wyprzedzeniu w stosunku

do konkurencji.

Koncepcja harwardzka w

projektowaniu

CO NALEŻY WYKONAĆ?

JAKIE REZULTATY?

1. Identyfikacja szans i ryzyka

(opisy)

1.

Struktura organizacyjna

–

podział pracy

–

koordynacja

–

informacja

2. Identyfikacja silnych i słabych

punktów organizacji

2. Zachowania i procesy w

organizacji

– reguły

3. Identyfikacja wartości i

oczekiwań decydenta

3. Motywowanie

– systemy kontrolne
– wybór i szkolenie
– kierowników

4. Uwzględnienie społecznych

zadań organizacji

4. Kierowanie organizacją

– strategie
– organizacja
– osoby

Pytania do kierownictwa każdej

organizacji

• Czy są zdefiniowane cele instytucji i czy są jasno i

przejrzyście sprecyzowane?

• Czy ewentualne niewłaściwe działanie wynika z faktu, że

organizacja nie w pełni realizuje zdefiniowane cele?

• Czy zadania są należycie egzekwowane?

• Czy fundusze na badania i rozwój są efektywnie

wykorzystywane?

• Czy budżet jest przeznaczony na właściwe aplikacje?

• Czy budżet na systemy informacyjne jest odpowiedniej

wielkości?

• Czy organizacja jest zabezpieczona i jak dalece, przed

konsekwencjami zniszczenia, wtargnięcia czy uszkodzenia

systemu?

• Czy zapewniono właściwą rangę działalności systemowej?

• Czy służby informacyjne są prawidłowo umieszczone w

strukturze firmy?

Istotne elementy w tworzeniu

strategii TI

• Polityka kraju

• Rynek w kraju

• Strategia firmy

• Rynek danej firmy

• Istniejąca aktualnie na rynku technologia

• Zdolność uczenia się (przystosowania się)

organizacji

• Kultura organizacyjna

• Infrastruktura TI

• Podejmowanie ryzyka w ramach TI

Istota procesu tworzenia

systemu

• Proces powinien mieć charakter iteracyjny i

hierarchiczny

• Proces powinien uwzględnić różne horyzonty

czasowe

• Proces powinien być ukierunkowany na działanie

• Należy delegować uprawnienia i ustalić zespół

realizacyjny

• Proces musi wydobywać misję TI

• Proces powinien uwzględniać zdarzenia

występujące w organizacji i otoczeniu

• Proces powinien wyraźnie identyfikować

strategiczne szanse

• Proces powinien określać strategiczne priorytety

Critical Success Factor

• Critical Success Factory (CSF) jest jedną z

najbardziej popularnych metod projektowych.

Jest to strukturalne postępowanie

pozwalające na określenie zapotrzebowania

informacyjnego kierownictwa.

• Opiera się na idei, że

w każdej organizacji

istnieje 3 do 6 parametrów

determinujących sukces

. Na przykład dla

firmy produkującej samochody mogą to być:

konstrukcja różnych modeli, techniczne

osiągi poszczególnych typów, renoma

produktu i odpowiednia sieć dealerska

.

Business Systems Planning

(BSP)

• Metoda BSP należy do najczęściej wykorzystywanych. Była

pierwotnie przeznaczona do wewnętrznego użytku w IBM

(pierwsze lata 80), a następnie oferowana użytkownikom,

jako ogólna metoda planowania.

• Metoda BSP traktuje

dane jako podstawowy potencjał

organizacji

. Celem BSP jest

identyfikacja tych danych,

które są zasadnicze dla działalności organizacji

.

• Jeden z członków kierownictwa organizacji powinien

kierować zespołem opracowującym BSP i dobierać

pozostałych członków zespołu spośród kadry kierowniczej.

Po identyfikacji procesów zachodzących w

przedsiębiorstwie, które w istotny sposób określają kierunek

rozwoju organizacji należy zdefiniować klasy danych (30-60

kategorii) reprezentujących różne grupy, np.: klientów,

dystrybutorów, zamawiających.

Decyzje strategiczne

• wybór modelu, zgodnie z którymi będzie

realizowane przedsięwzięcie

• wybór technik stosowanych w fazie

analizy i projektowania

• wybór środowiska implementacji
• wybór narzędzia CASE
• określenie stopnia wykorzystania

gotowych komponentów

• podjęcie decyzji o współpracy z innymi

producentami lub zatrudnieniu ekspertów

Składowe języka

modelowania

• składnia - określa jakie oznaczenia

wolno stosować i w jaki sposób je ze
sobą łączyć;

• semantyka - określa co należy

rozumieć pod przyjętymi
oznaczeniami;

• pragmatyki - określa w jaki sposób

należy dopasować wzorzec notacyjny
do konkretnej sytuacji i problemu.

Metodyka

•

Metodyka to spójny, logicznie uporządkowany zestaw metod
i procedur technicznych oraz organizatorskich służących
zespołowi wykonawczemu do analizy rzeczywistości a także
projektowania pojęciowego, logicznego i/lub fizycznego;

•

Metodyka jest to zestaw pojęć, notacji, modeli, języków,
technik i sposobów postępowania służący do analizy dziedziny
stanowiącej przedmiot projektowanego systemu oraz do
projektowania pojęciowego, logicznego i/lub fizycznego.

•

Metodyka jest powiązana z notacją służącą do
dokumentowania wyników faz projektu (pośrednich,
końcowych) jako środek wspomagający ludzką pamięć i
wyobraźnię i jako środek komunikacji w zespołach oraz
pomiędzy projektantami i klientami.

Metodyka

• Metodyka, czyli

zestaw pojęć, oznaczeń,

języków, modeli, diagramów, technik i

sposobów postępowania służących realizacji

procesu

. Metodyka definiuje fazy realizacji

przedsięwzięcia informatycznego, a ponadto dla

każdej z faz wyznacza:

– Role uczestników projektu
– Scenariusze postępowania
– Reguły przechodzenia do następnej fazy
– Produkty, które powinny być wytworzone, m.in. Modele,

kod, dokumentację

– Notację, czyli zbiór oznaczeń, które należy wykorzystywać

do dokumentowania wyników poszczególnych faz

projektu.

Składniki metodyki

tworzenia systemów

informatycznych

dziedzina

przedmioto

wa

modele
DP

metody

i

techniki

pakiety

komputero

we

zespół

projektują

cy

SI

kryter

ia

oceny

P
R
O
C
E
S

TWORZENI
A

wyniki
analiz

cele, problemy,
potrzeby

reguły
modelowania

pojęcia
abstrakcyjne

faz
y

dokumentacj
a

paramet
ry

pakie
ty

zadani
a

wspomaganie
TSI

prezentacja i
eksperymenta
lna
eksploatacja

konstruowa
nie

Notacja

• Notacja ułatwia komunikację zarówno

między członkami zespołu projektowego,
jak i między zespołem projektowym a
klientem. Do najważniejszych rodzajów
notacji zalicza się:

– Notacje tekstowe
– Specyfikacje

– ustrukturalizowany zapis

tekstowy i numeryczny

– Notacje graficzne

System

To każda celowo wyodrębniona całość złożona z części,

powiązań (relacji) między nimi oraz między każdą częścią i

całością. Oznacza to, że system:

• Jest tworem celowym (zamierzonym przez twórcę)

• Może on realizować cel (lub ich wiązkę) w jeden lub na wiele

sposobów

• Nie ma części izolowanych w stosunku do innych jego części

• Części i ich wzajemne powiązania tworzą strukturę systemu

• Powiązania między częściami a całością (systemu) polegają na

tym, że każda część systemu ma przyczyniać się do powodzenia

całości.

Uwaga: cel lub ich wiązka może być zrealizowana wyłącznie przez

system, rozpatrywany jako całość. Stąd system, rozpatrywany

całościowo, nabywa takich własności, jakich nie posiada żadna z

jego części. Ten efekt zwany jest synergią (wzmocnieniem).

System a otoczenie

• Każdy system jest „zanurzony” w jego otoczeniu. Oznacza to, że badając

określony system, obserwator ustala jego granice. Wszystko to, co

znajduje się poza granicami systemu, stanowi jego otoczenie, które może

być traktowane jako system. Otoczenie systemu dzieli się na: otoczenie

bliższe i dalsze. Możliwie dokładnie trzeba określić otoczenie bliższe, tzn.

ten wycinek otoczenia z którym badany system wchodzi w istotne dla jego

funkcjonowania związki i współzależności.

• Wewnętrzne części systemu traktowane są jako jego podsystemy. Tworzą

one powiązany relacjami zbiór hierarchiczny. Podział taki jest zawsze

skończony i kończy się na podsystemie elementarnym w ramach danej

obserwacji systemu. Obserwator systemu dokonuje ustalenia, co jest

podsystemem elementarnym, w ramach każdej jego obserwacji i zgodnie

z jej celem.

• System jest powiązany z otoczeniem przez jego Wejścia (WE) oraz Wyjścia

(WY). Istnieją dwa rodzaje WE i WY: zasileniowe i informacyjne.

• Funkcjonowanie systemu polega na transformacji (T), czyli przekształceniu

(zamianie) WE na WY. Im więcej wiemy o zasadach (regułach)

transformacji systemu i im dokładniej potrafimy ją zdefiniować, w tym

większym stopniu możemy mieć wpływ na sposób jego funkcjonowania.

System

WE

WY

Otoczenie dalsze

Otoczenie bliższe

Graficzna prezentacja
systemu

Cel projektowania

• Projektowanie ma na celu

precyzyjne określenie obrazu
przyszłego systemu.

• Aby przedstawić strukturę procesu

projektowania technicznego należy
zdekomponować system
informatyczny wyszczególniając
elementy będące przedmiotem
projektowania.

Projektanci systemu

• Osoba lub grupa osób, która

otrzymuje wyniki pracy analityka. Jej
zadaniem jest przekształcenie
niezależnych od technologii
wymagań użytkownika na
projekt architektury systemu, w
ramach którego będą pracować
programiści.

Zadania projektanta

• Zadaniem projektanta systemu jest

zaprojektowanie systemów obsługujących

zdefiniowany podzbiór funkcji przedsiębiorstwa

w sposób efektywny i przydatny z

uwzględnieniem danych uwarunkowań

. W

praktyce oznacza to, że musimy zaprojektować

system, który jest akceptowany przez

użytkownika i spełnia normalne ograniczenia

dotyczące czasu, kosztu i dostępnych środków

technicznych a także uwzględnia ograniczenia

wynikające z innych zasobów systemu.

• Zadaniem zespołu projektowego jest nie tylko

przygotowanie sprawnie działającej aplikacji, lecz

wyjście naprzeciw potrzebom osób, które będą tej

aplikacji używać na co dzień.

Istota projektowania

• Przedmiot lub dziedzina dowolnej

inżynierii zajmująca się

wyspecyfikowaniem pewnego wytworu

.

Projekt powinien

spełniać cele i

kryteria funkcjonalne danego

wytworu

, jak również uwzględniać

wszelkie

ograniczenia na wytwór

(maksymalny koszt, wydajność,

niezawodność, ergonomia, sprzęt,

zasoby, czas reakcji, obowiązujące

standardy itp.).

Warsztat analityka i

projektanta SI

modele
DP

pakiety

komputero

we

metody

i

techniki

metodyk
i

System

informatycz

ny

badanie, wybór,
integracja

proces analizy i
projektowania

Potrzeby, cechy
DP

dziedzina

przedmioto

wa

dopasowanie,

skompletowanie

optymalnej

Ścieżka od wymagań do

kodu

• Wszystkie artefakty (produkty)

procesu inżynierii oprogramowania
powinny tworzyć jednoznaczną
ścieżkę.

• Efekt:

jednoznaczne powiązanie

wymagań użytkownika z kodem,
który je realizuje

.

Wymagania

funkcjonalne

Model

dynamiczny

systemu

Model

statyczny

Model

dynamiczny

podsystemów

Model

statyczny

podsystemów

Kod

Analityk

Użytkownik

Programista

Architekt

Projektan
t