Методология и технология проектирования информационных систем

МЕТОДОЛОГИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ 

ПРОЕКТИРОВАНИЯ 

ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ

Учебное пособие

Москва

Издательство «ФЛИНТА»

2018

УДК 004.9
ББК  32.97

М54

М54

Методология и технология проектирования информационных

систем [Электронный ресурс] : учебное пособие / Ю.М. Казаков, 
А.А. Тищенко, А.А. Кузьменко, Ю.А. Леонов, Е.А. Леонов. — М. :
ФЛИНТА, 2018. — 136 с.

ISBN 978-5-9765-4013-2

Приведены сведения об основных теоретических положениях при 

разработке информационных систем в соответствии с ГОСТами; 
различные подходы к проектированию информационных систем; 
современные технологии и методологии проектирования; методы и 
средства проектирования систем; характеристика применяемых 
технологий проектирования.

Учебное пособие предназначено для студентов всех форм 

обучения по направлению подготовки 09.04.02 - «Информационные 
системы и технологии», а также может быть полезно специалистам в 
области разработки информационных систем.

УДК 004.9
ББК  32.97

ISBN 978-5-9765-4013-2
© Коллектив авторов, 2018
© Издательство «ФЛИНТА», 2018

ПРЕДИСЛОВИЕ 

Современный этап развития производства характеризуется 
большим 
динамизмом 
в 
создании 
и 
использовании 
новых 
автоматизированных 
информационных 
систем 
для 
решения 
различных задач промышленности и бизнеса. 
При всем этом сам процесс разработки и моделирования 
открытых информационных систем весьма сложен и трудоемок. 
Современные информационные технологии и создаваемые на 
их основе интегрированные информационные системы становятся 
незаменимым 
инструментом 
в 
обеспечении 
достижения 
стратегических 
целей и 
устойчивого развития компаний и 
организаций. 
Цель данного учебного пособия − помочь обучающимся в 
овладении 
теоретическими 
основами 
при 
проектировании 
информационных систем, привить им практические навыки по 
разработке ИС и использованием современных программных 
средств. 
Объединение в одном учебном пособии, как теоретических 
основ по методологиям и технологиям проектирования ИС, так и 
методик их практической реализации определяет его ценность. 
Построение 
данного 
учебного 
пособия 
отражает 
структуру 
дисциплины.  
В первой главе излагаются теоретические основы и основные 
понятия процесса проектирования ИС. Вторая глава содержит 
основополагающие 
принципы 
создания 
ИС, 
рассмотрены 
жизненный цикл и архитектурный подход к проектированию ИС. 
В 
третьей 
главе 
представлены 
технологии 
и 
методы 
проектирования 
информационных 
систем 
и 
структурнофункциональная и объектно-ориентированная методологии. 
Так же в пособие включены контрольные вопросы к каждой 
главе. 
Данное пособие предназначено для студентов всех форм 
обучения по направлению подготовки 09.04.02 - «Информационные 
системы и технологии», а также рекомендуется для студентов 
экономических и информационных направлений, при разработке 
автоматизированных информационных систем. 

ГЛАВА 1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ПРОЦЕССА 

ПРОЕКТИРОВАНИЯ ИС 

Автоматизация и создание информационных систем являются 

на данный момент одной из самых ресурсоемких областей 
деятельности техногенного общества. Одной из причин активного 
развития данной области является то, что автоматизация служит 
основой коренного изменения процессов, играющих важную роль в 
деятельности человека и общества. Существует много видов 
информационных 
систем: 
системы 
обработки 
данных, 

информационные системы управления, маркетинговые системы, 
системы бухгалтерского учета и другие, используемые в различных 
организациях.

Огромное количество видов информационных систем породило 

большое число методологий и технологий их создания. В данной 
главе рассмотрены основные понятия и технологии разработки 
информационных систем.

Основные понятия теории проектирования ИС[9]

Представим основные и формулировки процесса разработки 

информационных 
систем. 
Наиболее 
полные 
определения 

представлены в Федеральных законах Российской Федерации и 
стандартах.

Информация – сведения (сообщения, данные) независимо от 

формы их представления[1].

Информационные технологии – процессы, методы поиска, 

сбора, хранения, обработки, предоставления, распространения 
информации и способы осуществления таких процессов и методов 
[1]. 

Информационная система – совокупность содержащейся в 

базах данных информации и обеспечивающих ее обработку 
информационных технологий и технических средств [1].

Проектирование 
информационных 
систем
–
это 

упорядоченная совокупность методологий и средств создания или 
модернизации информационных систем.

Управление информационными системами – применение 

методов управления процессами планирования, анализа, дизайна, 

создания, внедрения и эксплуатации информационной системы 
организации для достижения ее целей[4].

Жизненный цикл информационных системы – развитие 

рассматриваемой системы во времени, начиная от замысла и кончая 
списанием [2]. 

Модель жизненного цикла – структурная основа процессов и 

действий, относящиеся к жизненному циклу, которая служит в 
качестве общей ссылки для установления связей и взаимопонимания 
сторон [2].

Архитектура информационных систем–
это 
концепция, 

определяющая 
модель, 
структуру, 
выполняемые 
функции 
и 

взаимосвязь компонентов информационной системы.

Бизнес-процесс – это цепочка взаимосвязанных действий, 

направленных на создание товарной продукции или услуги. 

Регламент бизнес-процесса
– это 
четко 
определенный 

порядок выполнения бизнес-процесса, определяющий состав и 
действия участников.

Модель данных –
это система организации данных и 

управления ими.

Методология проектирования информационных систем –

это совокупность принципов проектирования (моделирования), 
выраженная в определенной концепции.

Средства моделирования
–
это программы описания и 

моделирования систем. 

Типовое проектное решение (ТПР)
–
это многократно 

используемое проектное решение.

Нотации
–
это 
определенные 
способы 
представления 

элементов информационной системы.

Реинжиниринг бизнес-процессов
–
это фундаментальная 

реорганизация 
бизнес-процессов 
с 
целью 
повышения 
их 

эффективности. 

Системный 
подход
–
процесс 
рассмотрения 
любой 

системы в качестве совокупности взаимосвязанных элементов.
Процессный подход– представление любой системы в качестве 

совокупности процессов.

Функциональный 
подход
–
предусматривает 
четкое 

закрепление за каждой структурной единицей набора функций. 

Техническое задание – документ, используемый заказчиком в 

качестве средства для описания и определения задач, выполняемых 
при реализации договора [3].

Информационные системы
(ИС) предприятий являются 

одним 
из 
важнейших 
ресурсов, 
без 
которых 
невозможно 

осуществлять производство товаров и услуг на уровне, достаточном 
для 
поддержания 
конкурентоспособности. 
Разработкой 
и 

эксплуатацией ИС занимается множество людей и организаций, 
затрачиваются огромные ресурсы. Поэтому так важны методики, 
позволяющие повысить эффективность систем, а также снизить 
стоимость их создания и использования[10]. 

Эксплуатации ИС на предприятии предшествует создание ее 

проекта. Под проектом ИС будем понимать документацию, в 
которой представлено описание проектных решений по созданию и 
эксплуатации ИС. Проектные решения определяют архитектуру 
системы, 
структуру 
хранения 
информации, 
состав 
и 

функциональные 
характеристики 
программных 
компонентов, 

характеристики технических средств.  

Под 
проектированием
ИС 
понимается 
процесс 

преобразования входной информации –
сведений об объекте 

автоматизации и требований заказчика – в проект ИС. При этом 
существенным 
образом 
используются 
знания 
о 
методах

проектирования 
ИС 
и 
системах-аналогах.
Объектами 

проектирования являются отдельные элементы системы или их 
комплексы, относящиеся к функциональным или обеспечивающим 
подсистемам. Функциональные подсистемы реализуют основные 
функции системы (бизнес-функции), а обеспечивающие подсистемы 
поддерживают 
сервисные 
функции 
(архивирование 
данных, 

авторизацию пользователей и пр.). 

В основе метода проектирования (также употребляются 

термины методика или методология) лежит алгоритм, который 
определяет проектные действия, их последовательность, состав 
исполнителей, средства и ресурсы, требуемые для выполнения этих 
действий. Процесс проектирования ИС делится на совокупность 
взаимосвязанных действий, каждое из которых может иметь свой 
объект.

Действия могут быть 
•
проектировочными, формирующими или изменяющими 

текущий проект; 

•
оценочными, 
вырабатывающими 
по 
установленным 

критериям оценку результатов проектирования. 

Совокупность состояний, которые проходит ИС в своем 

развитии, от момента принятия решения о создании системы до 
момента прекращения ее функционирования, называется жизненным 
циклом (ЖЦ)информационной системы. 

К основным требованиям, предъявляемым к выбираемой 

технологии проектирования, относятся следующие: 

• созданный с помощью этой технологии проект должен 

максимально соответствовать требованиям заказчика, причем 
требования могут меняться уже в ходе создания ИС; 

• технология должна максимально отражать все этапы 

жизненного цикла проекта и служить основой связи между 
проектированием и сопровождением системы в процессе ее 
эксплуатации; 

• технология должна обеспечивать минимальные затраты 

времени и средств на проектирование и сопровождение системы при 
условии обеспечения должного качества конечного продукта. 

Методы проектирования ИС можно классифицировать по 

уровню автоматизации и степени использования типовых проектных 
решений.  

По 
степени 
автоматизации 
методы 
проектирования 

разделяются на: 

• методы 
ручного 
проектирования, 
при 
котором 

проектирование ИС осуществляется без использования специальных 
инструментальных средств; 

• методы автоматизированного проектирования, при котором 

производится генерация или настройка проектных решений на 
основе использования специальных инструментальных средств. 

• По степени использования типовых проектных решений 

различают следующие методы проектирования: 

• индивидуального проектирования, 
когда 
проектные 

решения разрабатываются «с нуля» в соответствии с требованиями к 
ИС; 

• типового проектирования, предполагающего сборку или 

конфигурацию ИС из готовых типовых компонентов. 

Сочетание различных признаков классификации методов 

проектирования определяет характер метода проектирования, в 
который 
выделяют 
два 
основных 
класса: 
канонические 
и 

индустриальные методы. Канонический метод основывается на 
технологии 
ручного 
индивидуального 
проектирования. 

Индустриальные 
методы 
базируются 
на 
технологии 

автоматизированного типового проектирования

Вопросы для самоконтроля 
1. Что понимается под проектированием ИС? 
2. Что лежит в основе метода проектирования?
3. На какие действия делится процесс проектирования ИС? 
4. Основные
требования, 
предъявляемые
к 
выбираемой 

технологии проектирования? 

5. Классификация методов проектирования ИС? 
6. Основные классы методов проектирования ИС? 

ГЛАВА 2.
ОСНОВНЫЕ ПОДХОДЫ ПРИ 

ПРОЕКТИРОВАНИИ ИС

Развитие теории проектирования ИС прошло ряд этапов. На 

первом этапе основным подходом в проектировании ИС был метод 
"снизу-вверх", когда система создавалась как набор приложений, 
наиболее важных в данный момент для поддержки деятельности 
предприятия. Основной целью этих проектов было разработка 
систем для конкретного предприятия, а не создание типовых 
тиражируемых программных продуктов. Такой подход отчасти 
сохраняется и сегодня. В 
его рамках достаточно хорошо 

обеспечивается поддержка отдельных функций, но практически 
полностью отсутствует стратегия развития комплексной системы 
автоматизации, 
а 
объединение 
функциональных 
подсистем 

превращается 
в 
самостоятельную 
и 
достаточно 
сложную 

проблему[7].

Предприятия своими силамисоздавали отделы и управления 

автоматизации. Однако периодические изменения технологий 
работы и должностных инструкций, сложности, связанные с 
разными представлениями пользователей об одних и тех же данных, 
приводили к непрерывным доработкам программных продуктов для 
удовлетворения 
все 
новых 
и 
новых 
пожеланий 
отдельных 

работников. Как следствие - и работа программистов, и создаваемые 
ИС 
вызывали 
недовольство 
руководителей 
и 
пользователей 

системы.

Следующий этап связан с осознанием того факта, что 

существует потребность в достаточно стандартных программных 
средствах автоматизации деятельности различных учреждений и 
предприятий. Из всего спектра проблем разработчики выделили 
наиболее 
заметные: 
автоматизацию 
ведения 
бухгалтерского 

аналитического учета и технологических процессов. Системы 
начали проектироваться "сверху-вниз", т.е. в предположении, что 
одна программа должна 
удовлетворять потребности многих 

пользователей.

Сама 
идея 
использования 
универсальной 
программы 

накладывает 
существенные 
ограничения 
на 
возможности 

разработчиков по формированию структуры базы данных, экранных 
форм, по выбору алгоритмов расчета. Заложенные "сверху" жесткие 
рамки не дают возможности гибко адаптировать систему к 

специфике 
деятельности 
конкретного 
предприятия: 
учесть 

необходимую 
глубину 
аналитического 
и 
производственно
технологического 
учета, 
включить 
необходимые 
процедуры 

обработки данных, обеспечить интерфейс каждого рабочего места с 
учетом функций и технологии работы конкретного пользователя. 
Решение этих задач требует серьезных доработок системы. Таким 
образом, материальные и временные затраты на внедрение системы 
и ее
доводку под требования заказчика обычно значительно 

превышают запланированные показатели.

В то же время, заказчики ИС стали выдвигать все больше 

требований, 
направленных 
на 
обеспечение 
возможности 

комплексного использования корпоративных данных в управлении и 
планировании своей деятельности.

Таким 
образом, 
возникла 
насущная 
необходимость 

формирования новой методологии построения информационных 
систем.

2.1.
Основополагающие принципы создания ИС

Тенденции развития современных информационных тех
нологий определяют постоянное возрастание сложности ИС, 
создаваемых в различных областях экономики. Для современных 
крупных проектов ИС характерны, как правило, следующие 
особенности [8]:

• сложность 
описания 
(достаточно 
большое 
количество

функций, процессов, элементов данных и сложные взаимосвязи 
между ними), требующая тщательного моделирования и анализа 
данных и процессов;

• наличие совокупности тесно взаимодействующих ком
понентов (подсистем), имеющих локальные задачи и цели 
функционирования 
(например, 
традиционных 
приложений, 

связанных с обработкой транзакций и решением регламентных 
задач, 
и 
приложений 
аналитической 
обработки 
(поддержки 

принятия решений), использующих не регламентированные запросы 
к данным);

• отсутствие полных аналогов, ограничивающее возможность

использования 
каких-либо 
типовых 
проектных 
решений 
и 

прикладных систем;