Сравнение методологий проектирования информационных систем (например, SADT и OOP&D)

Введение

Начнем с того, что в настоящее время как методологии, так и инструменты моделирования бизнес-процессов представляют одновременно перспективное направление в научных исследованиях, а также одно из быстро развивающихся секторов рынка программного обеспечения. Отметим, что сегодня имеется большое число методов моделирования, предназначенных для описания бизнес-процессов информационных систем (ИС).
Актуальность данной работы состоит в том, что для проектирования ИС в целом на первый план выходит именно моделирование бизнес-процессов ИС, основой которого является тщательный системный анализ предметной отрасли. Отметим, что методы проектирования информационных систем являются настолько разнообразными, что у специалистов существует некое непонимание как целесообразности, так и границ применения каждого из таких методов. В частности, структурно-функциональный и объектно-ориентированное моделирование.
При этом подчеркнем, что описание и, соответственно, моделирование бизнес-процессов представляет собой в первую очередь информационную основу, которую системный аналитик использует для проведения реинжиниринга бизнес-процессов компании. Чтобы провести реинжиниринг нужна четкая формулировка целей, границ предметной области, а также глубину детализации модели. Это необходимо для оправданности разработки ИС и ее эффективной применимости.
Кроме этого, необходимость постоянного пересмотра методов и, соответственно, средств проектирования ИС, которые основаны на CASE-технологиях, вызывает увеличение числа субъектов, а также связей в информационных системах.
В рамках проектирования сложных высоконагруженных систем, к примеру, в настоящий период применяется спиральная модель разработки жизненного цикла ПО, так как классическая каскадная модель не отвечает современным требованиям к проектированию ИС. Спиральная модель сочетает в себе преимущества как «сверху вниз», так и «снизу вверх» концепции разработки системы, при этом прототипы могут быть получены на каждом этапе проектирования.
Цель работы – проанализировать методологии проектирования информационных систем. Поставленная цель предполагает решение следующих задач:
рассмотреть теоретические аспекты методологий проектирования информационных систем;
исследовать сущность методологий проектирования информационных систем;
провести сравнительный анализ методологий моделирования SADT и OOP&D.
При написании работы использовались такие методы, как изучение научных статей и литературы, а также их сравнительный анализ.


1 Теоретические аспекты методологий проектирования информационных систем
Начнем с того, что одной из основных проблем разработки информационных систем в современных условиях является, прежде всего, соответствие ее бизнес-процессам, а также организационной структуре компании, а не квалификация разработчиков, выбор программных средств или же выделенные ресурсы [2, с. 22]. Подчеркнем, что современная информационная система должна быть не только качественно разработана, но и главным образом решать проблемы компании, в частности оптимизация и автоматизация работы, обеспечение получения прибыли.
Важным видится то, что на всех этапах разработки проектирование информационной системы должно быть связано с процессом (технологический, бизнес-процесс), особенно это касается этапа разработки концептуальной модели [1, с. 52]. На рисунке 1 показано соотношение между различными этапами разработки, а также методами проектирования.

Рисунок 1 - Этапы и методы проектирования ИС
Отметим, этап разработки концептуальной модели ИС является наиболее критичным. Так, прежде чем появились формализованные методы проектирования, произвольные предположения зачастую являлись основой процесса разработки. То есть задачи системного аналитика состояли в изучении проблем клиента, формулировке задач, которые бы были понятны специалисту (не всегда для клиента), и затем передаче программистам полученных данных. При этом аналитик зачастую неправильно понимал клиента, кроме этого, составленная им модель была весьма неочевидной для программистов. Как результат, создавалась программа, которая не могла решить поставленные клиентом задачи.
Необходимо подчеркнуть, что вследствие появления большого количества методов концептуального проектирования возникла проблема выбора, а также обоснованного применения определенного средства. Исходя из рисунка 1 можно видеть, что на первом этапе разработки применяются два ключевых класса методов проектирования информационных систем, которые будут рассмотрены подробно во 2 и 3 разделе данного исследования:
структурно-функциональное моделирование;
объектно-ориентированное моделирование. 


2 Сущность методологий проектирования информационных систем - структурно-функциональное и объектно-ориентированное моделирование
Начнем с того, что ключевой идеей структурного подхода является декомпозиция, другими словами, разбиение системы на функциональные подсистемы

. Структурный подход при проектировании ИС, прежде всего, примени там, где необходимо получить некоторое представление о технологическом процессе производства изделия [1, с. 53]. 
Подчеркнем, что наиболее распространенными в качестве средств структурного анализа являются следующие нотации:
SADT (Structured Analysis and Design Technique) (IDEF0).
Для новых систем используется для определения требований разработки системы, которая и реализует выделенные функции. Для существующих, в свою очередь, SADT может использоваться в качестве анализа функций, которые выполняются системой. Отметим, что модель, представленная в нотации IDEF0, - это совокупность иерархически упорядоченных, а также взаимосвязанных диаграмм (рисунок 2).

Рисунок 2 - Модель в нотации IDEF0
 Подчеркнем, что вершина данной древовидной структуры представляет собой описание системы в общем. Далее, после процедуры описания системы в целом, она разбивается на крупные фрагменты, то есть функциональная декомпозиция.
DFD (Data Flow Diagrams) диаграммы потоков данных.
Подчеркнем, что данные диаграммы применяют в качестве дополнения модели бизнес-процессов, которая выполнена в IDEF0.
IDEF3.
Данная методология моделирования предоставляет возможность описать процессы, сосредоточив внимание на протекании этих процессов, а также позволяет проанализировать конкретный пример с учетом последовательности выполняемых операций.
ER (Entity-Relationship Diagrams) диаграммы "сущность-связь".
Методология описания данных (IDEF1X). 
Отметим, что именно в функциональности состоит наиболее значительное отличие вышеперечисленных разновидностей структурного анализа. Важным видится то, что модели SADT в нотации IDEF0 являются более удобными для выявления функций организации. С помощью них можно наглядно увидеть функциональную структуру объекта. Главным преимуществом нотации IDEF0 состоит в получении информации о каждом действии [4, с. 106].
Безусловно, как и все другие методологии проектирования, SADT целесообразнее применения на ранних этапах жизненного цикла для лучшего понимания системы до ее непосредственного воплощения. При этом благодаря SADT можно минимизировать дорогостоящие ошибки еще на ранних этапах создания системы, а также, безусловно, сгладить переход от анализа к проектированию. Так, еще одним преимуществом SADT является легкость отражения таких характеристик, как управление, обратная связь, а также исполнители.
Диаграммы DFD, в свою очередь, используются как дополнение модели бизнес-процессов, которая выполнена в IDEF0. IDEF3 же наиболее приспособлен для сбора данных, которые требуются для проведения анализа системы с позиции рассогласования/согласования процессов во времени. При этом рекомендуется при проектировании предметной области использовать структурные методы, а для ПО создавать объектную модель [3, с. 23].
Так, объектно-ориентированный подход оперирует "объектом", который имеет некоторые атрибуты и способен выполнять определенные операции. Это увеличивает унификации разработки и, соответственно, пригодность для повторного применения. Основой построения ИС являются стабильные промежуточные описания, что, в свою очередь, существенно упрощает внесение изменений.
Подчеркнем, что стандартной нотацией визуального моделирования ИС, которая была принята консорциумом Object Managing Group в 1997 году, является UML. Данная нотация предоставляет средства для проектирования визуальных моделей, благодаря которым разработчики, вовлеченные в проект, могут единообразно их понимать.
Так, диаграммы в UML представляют собой графическое представление набора элементов и предназначены для визуализации системы с разных точек зрения. Отметим, что восемь видов диаграмм применяется при визуальном программировании, каждая из которых может содержать элементы определенного типа.
Сегодня объектный подход является особо популярным и обозначается разработчиками в качестве универсального средства проектирования