Проектирование информационных систем

Москва
ИНФРА-М
2022

ПРОЕКТИРОВАНИЕ 
ИНФОРМАЦИОННЫХ
СИСТЕМ

Н.Н. ЗАБОТИНА

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ 

Рекомендовано 
Учебно-методическим объединением 
по образованию в области прикладной информатики 
в качестве учебного пособия для студентов 
высших учебных заведений, обучающихся 
по специальности 09.03.03 «Прикладная информатика 
(по областям)» и другим экономическим специальностям

Заботина Н.Н. 
Проектирование информационных систем: учебное пособие. — 
Москва : ИНФРА-М, 2022. — 331 с. + Доп. материалы 
[Электронный ресурс]. — (Высшее образование: Бакалавриат). — 
DOI 10.12737/2519.

ISBN 978-5-16-004509-2 (print)
ISBN 978-5-16-104187-1 (online)

В пособии представлены методы и средства проектирования  информационных 
систем на основе структурного и объектно-ориентированного 
подходов с использованием CASE-средств, методика применения вспомогательных 
средств управления проектом, а также разработка распределенных 
информационных систем  архитектуры клиент/сервер. Особое внимание 
в учебном пособии уделено практическому освоению современных программных 
продуктов моделирования и создания проектов информационных 
систем.
Учебное пособие предназначено для студентов, обучающихся по направлениям 
09.03.03 «Прикладная информатика» и 09.03.02 «Информационные 
системы и технологии».

УДК 681.3+681.5(075.8)
ББК 32.973.26я73

З12

УДК 681.3+681.5(075.8)
ББК 32.973.26я73
З12

© Заботина Н.Н., 2011

Р е ц е н з е н т ы : 
А.И. Уринцов, д.э.н., профессор, зав. кафедрой «Управление знаниями 
и прикладной информатики в менеджменте» Московского государственного 
университета экономики, статистики и информатики 
(МЭСИ);
В.В. Дик, д.э.н., профессор, зав. кафедрой «Информационный менеджмент 
и электронная коммерция» Московской финансово-промышленной 
академии

Материалы, отмеченные знаком 
, 
доступны в электронно-библиотечной системе znanium по адресу: 
http://znanium.com

ISBN 978-5-16-004509-2 (print)
ISBN 978-5-16-104187-1 (online)

ПРЕДИСЛОВИЕ

Создание современных электронно-вычислительных машин позволило 
автоматизировать обработку данных во многих сферах человеческой 
деятельности. Без современных систем обработки данных 
трудно представить сегодня передовые производственные технологии, 
управление экономикой на всех ее уровнях, научные исследования, 
образование, издательское дело, функционирование средств 
массовой информации и многое другое. 
Одним из наиболее распространенных классов систем обработки 
данных являются информационные системы. Информационные системы 
используют ресурсы нескольких категорий — средства вычислительной 
техники, системное и прикладное программное обеспечение, 
информационные, лингвистические и человеческие ресурсы. 
К категории информационных систем часто относят многие системы 
обработки данных, которые не только поддерживают информационную 
модель предметной области, но и позволяют решать на ее основе 
некоторые классы задач управленческого, исследовательского, 
конструкторского или иного характера.
На сегодняшний день, постоянно находясь в развитии, тенденции 
современных информационных технологий приводят к постоянному 
возрастанию сложности информационных систем (ИС), создаваемых 
в различных областях экономики. Современные крупные проекты 
ИС характеризуются следующими особенностями:
 
• сложность описания (достаточно большое количество функций, 
процессов, элементов данных и сложные взаимосвязи между 
ними);
 
• наличие совокупности тесно взаимодействующих компонентов 
(подсистем), имеющих свои локальные задачи и цели функционирования; 
отсутствие прямых аналогов, ограничивающее возможность 
использования каких-либо типовых проектных решений 
и прикладных систем;
 
• необходимость интеграции существующих и вновь разрабатываемых 
приложений;
 
• функционирование в неоднородной среде на нескольких аппаратных 
платформах.
Указанные сложности способствовали появлению программно-
технологических средств специального класса, так называемых 
CASE-средств, призванных повысить эффективность разработки 

программного обеспечения. Первоначальное значение CASE, ограниченное 
вопросами автоматизации разработки только лишь программного 
обеспечения, в настоящее время приобрело новый смысл, 
охватывающий процесс разработки сложных информационных систем 
в целом. 
Современные CASE-средства охватывают обширную область поддержки 
многочисленных технологий проектирования ИС: от простых 
средств анализа и документирования до полномасштабных 
средств автоматизации, покрывающих весь жизненный цикл программного 
обеспечения. 
Наиболее трудоемкими этапами разработки ИС являются этапы 
анализа и проектирования, в процессе которых CASE-средства обес-
печивают качество принимаемых технических решений и подготов-
ку проектной документации. При этом большую роль играют методы 
визуального представления информации. Это предполагает постро-
ение структурных или иных диаграмм в реальном масштабе времени, 
использование многообразной цветовой палитры, сквозную провер-
ку синтаксических правил. Графические средства моделирования 
предметной области позволяют разработчикам в наглядном виде изу-
чать существующую ИС, перестраивать ее в соответствии с постав-
ленными целями и имеющимися ограничениями. 
На современном рынке средств разработки ИС достаточно много 
систем, в той или иной степени удовлетворяющих перечисленным 
требованиям. Технология разработки ИС, основывающаяся на ре-
шениях фирмы Computer Associates, продуктом которой является 
CASE-пакет AllFusion Modeling Suite, содержащий в себе набор ин-
струментальных средств, таких как ERwin, BPwin и другие, является 
одной из лучших среди подобных систем данного класса. Применяя 
CASE-пакет AllFusion Modeling Suite, при проектировании инфор-
мационной системы необходимо обозначить следующие задачи:
 
• изучить CASE-технологию проектирования ИС;
 
• изучить технологию создания ИС на основе методологии IDEF;
 
• освоить средства проектирования ИС AllFusion Modeling Suite 
(BPwin и ERwin);
 
• разработать функциональную модель предметной области;
 
• разработать логическую и физическую модели предметной обла-
сти в ERwin Data Modeler;
 
• установить взаимосвязь модели данных ERwin с моделью процес-
сов BPwin;
 
• установить связь модели данных ERwin с базами данных (настоль-
ной и сетевой) архитектуры клиент/сервер.
Применение CASE-технологии при создании ИС позволит авто-
матизировать основные этапы проектирования и значительно сокра-
тить время на разработку. 

Эффективность проектирования ИС обеспечивается требовани-
ями качества проекта в отведенное для него время, учитывая мини-
мальные стоимостные и трудовые затраты. Повышение эффектив-
ности проектирования ИС можно обеспечить, если разработать сис-
тему управления проектом, которая включает в себя 
взаимосвязанную совокупность технических, программных, органи-
зационно-методических и информационных средств. Важной со-
ставной частью системы управления проектами являются инстру-
ментальные средства, реализующие методы сетевого планирования 
и управления. Одним из самых распространенных инструментов 
управления проектами в настоящее время является MS Project.
Обработка исходных данных о проекте в среде MS Project на ста-
дии планирования предоставляет необходимую информацию для 
решения следующих задач:
 
• оценить возможность и реальность воплощения данного проекта;
 
• оценить ресурсы, требуемые для реализации проекта, и выполнить 
рациональное их распределение;
 
• оценить время, необходимое для выполнения как отдельных работ 
по проекту, так и всего проекта в целом;
 
• оценить риски, связанные с незавершенностью как отдельных 
работ по проекту, так и всего проекта в целом;
 
• оценить стоимость проекта и оптимально распределить финан-
совые затраты.
На стадии выполнения проекта MS Project позволяет решать сле-
дующие задачи управления проектом:
 
• проводить постоянный мониторинг процесса выполнения про-
екта;
 
• выявлять узкие места в распределении ресурсов;
 
• своевременно выявлять угрозы незавершенности проекта;
 
• осуществлять взаимосвязь менеджеров проекта.
На стадии завершения проекта сохраненная в базах данных MS 
Project информация позволяет подготовить требуемую отчетность 
о выполнении проекта.
Инструменты, входящие в состав MS Project, обеспечивают реа-
лизацию следующих принципов автоматизированного управления 
проектами:
 
• обеспечение интуитивно понятной технологии управления про-
ектами независимо от их уровня сложности;
 
• расширение доступности и сотрудничества при коллективной ра-
боте над проектом;
 
• применение единых принципов управления проектами в сочета-
нии с возможностью гибкой настройки рабочей среды конкрет-
ным пользователем с учетом особенностей решаемых им задач.

Появление мощных вычислительных систем с распределенными 
ресурсами в пределах одного компьютера, локальных корпоративных 
и внешних сетей, технологий поиска и многомерного анализа дан-
ных привело к использованию распределенных систем обработки 
данных для крупных территориально разнесенных предприятий, 
поддерживаемых и сопровождаемых современными информацион-
ными технологиями и системами. Способы конкретной организации 
процессов обработки и технические решения чрезвычайно разнообразны, 
однако архитектура таких систем является, как правило, 
двух — или трехзвенной архитектурой клиент-сервер. Актуальность 
распределенной обработки данных заключается в том, что пользователь 
получает возможность работать с базами данных и хранилищами 
данных, прикладными программами и сервисами, расположенными 
на разных узлах сети и обеспечивающими оперативную обработку 
данных. Основное достоинство клиент-серверной технологии 
заключается в использовании стандартизированного средства общения 
прикладного компонента с ядром СУБД — специализированном 
языке SQL. Разработка распределенных баз и технологий распределенной 
обработки данных существенно расширяет возможности как 
создания, так и использования данных при проектировании информационных 
систем.
Учебное пособие «Проектирование информационных систем» 
соответствует содержанию профессиональной образовательной программы 
ГОС по специальностям 080801 и 230201.
080801 «ПРИКЛАДНАЯ ИНФОРМАТИКА (по областям)». 
Для данной специальности в пособие включены следующие разделы 
дисциплины «Проектирование ИС» согласно ГОС:
 
• Основные компоненты технологии проектирования ИС. Методы 
и средства проектирования ИС. Краткая характеристика приме-
няемых технологий проектирования. Требования, предъявляемые 
к технологии проектирования ИС. Выбор технологии проектиро-
вания ИС.
 
• Проектирование документальных БД: анализ предметной обла-
сти, разработка состава и структуры БД, проектирование логико-
семантического комплекса.
 
• Проектирование фактографических БД: методы проектирова-
ния; концептуальное, логическое и физическое проектирование. 
Принципы и особенности проектирования интегрированных 
ИС.
 
• Автоматизированное проектирование ИС с использованием 
CASE-технологии. Функционально-ориентированный и объект-
но-ориентированный подходы.
 
• Межсистемные интерфейсы и драйверы; интерфейсы в распре-
деленных системах. Стандартные методы совместного доступа 

к базам и программам в сложных информационных системах 
(драйверы ODBC).
230201 «ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ И ТЕХНОЛОГИИ». 
Для данной специальности в пособие включены следующие раз-
делы дисциплины «Проектирование ИС».
 
• Общая характеристика процесса проектирования ИС.
 
• Структура инфологической модели ИС.
 
• Разработка функциональной модели ИС.
 
• Исходные данные для проектирования.
 
• Разработка пользовательского интерфейса.
 
• Инструментальные средства проектирования ИС.
Пособие состоит из 5 частей и 16 глав.
Первая часть включает 4 главы и описывает структурный подход 
к проектированию информационных систем: методологии, техно-
логии и инструментальные средства функционального моделиро-
вания бизнес-процессов. Рассматривается пошаговое построение 
функциональной модели предметной области современными сред-
ствами CASE-технологии. Приведен лабораторный практикум фун-
кционального моделирования в программе AllFusion Process Mo-
deler 7.1.
Вторая часть состоит из 3 глав и посвящена концептуальному мо-
делированию базы данных на основе методологии IDEF1 c помощью 
понятий сущность-связь. Рассматривается связь модели данных 
ERwin с базой данных архитектуры клиент/сервер при создании кор-
поративных информационных систем. Приведен лабораторный 
практикум концептуального моделирования в программе AllFusion 
ERwin Data Modeler 7.1.
Третья часть состоит из 4 глав и раскрывает объектно-ориентиро-
ванный подход к проектированию информационных систем на ос-
нове универсального языка моделирования UML. Рассматривается 
инструмент создания объектных моделей AllFusion Component Mo-
de ler. Приводятся разработка диаграмм UML для предметной обла-
сти и сравнительный анализ структурного и объектно-ориентиро-
ванного подходов.
Четвертая часть состоит из 3 глав и описывает технологию управ-
ления процессом проектирования информационных систем сред-
ствами MS Project 2003. Рассматриваются две основные стадии про-
цесса управления: планирование и отслеживание проекта. Приведен 
лабораторный практикум по управлению проектами в MS Project.
Пятая часть состоит из 2 глав и посвящена разработке информа-
ционных систем на основе модели клиент/сервер. Описываются тех-
нологии создания распределенных ИС, лабораторный практикум по 
изучению MS SQL Server и разработка сетевых приложений на при-
мере базы данных предметной области: клиентской и серверной час-

тях, а также манипулирование данными предметной области с по-
мощью языка SQL.
Материал пособия детально проработан, большое внимание уде-
лено методическим указаниям к выполнению лабораторных занятий 
в различных программных средах, описывающих непрерывный про-
цесс проектирования ИС, что, несомненно, должно помочь студен-
там при изучении одноименной дисциплины успешно овладеть тех-
нологиями, методами и средствами при создании ИС.
Учебное пособие может быть также полезно специалистам, зани-
мающимся проектированием и разработкой информационных сис-
тем, системным аналитикам и специалистам в области информаци-
онных технологий.

Часть 1  
МЕтОДОЛОгИя функцИОнаЛьнОгО 
МОДЕЛИРОВанИя

глава 1. 
ОРганИзацИя ПРОЕктИРОВанИя ИС 
МаСштаба ПРЕДПРИятИя

1. 1. аВтОМатИзацИя ОСнОВных ВИДОВ ДЕятЕЛьнОСтИ 
ПРЕДПРИятИя

До недавнего времени на многих предприятиях России активно 
внедрялись системы автоматизации бизнеса, а в качестве основного 
инструментария чаще выступали модернизированные информаци-
онные системы. И уже сейчас эти предприятия стоят перед необхо-
димостью перехода на качественно новый уровень организации 
бизнеса и заинтересованы в максимально эффективном использо-
вании программных продуктов. Поэтому сегодня создаются компа-
нии, которые разрабатывают информационные системы под заказ, 
дополняя лучшие международные практики знанием российских 
реалий, умением предложить отечественным предприятиям те ва-
рианты решения, которые в наибольшей степени учитывают нашу 
специфику.
Целью автоматизации любого предприятия в общем случае явля-
ется:
1) cокращение трудозатрат на выполнение типовых информа-
ционных процессов;
2) cокращение численности управленческого персонала;
3) внедрение новых ИТ, изменение условий и характера деятель-
ности организации;

4) сбор, обработка, хранение и представление данных о дея-
тельности организации и внешней среде в виде, удобном для 
финансового и любого другого анализа и использования при 
принятии управленческих решений, т.е. повышение качества 
информации для принятия управленческих решений;
5) автоматизация выполнения бизнес-операций (технологических 
операций), составляющих целевую деятельность предприятия;
6) автоматизация процессов, обеспечивающих выполнение ос-
новной деятельности.
Для того чтобы реально оценить эффективность системы, очень 
важно понимать, какие задачи может решать правильно разработан-
ная информационная система:
 
• Планирование производственной деятельности. Составление про-
изводственных планов различного уровня — от стратегических до 
оперативных — и проверка возможности их исполнения в соот-
ветствии с состоянием производственных мощностей и людских 
ресурсов. Степень детализации планов различного уровня различ-
на — от набора продукции для решения задач стратегического 
планирования до конкретных материалов или производственных 
операций для оперативного управления производством; 
 
• Управление закупками, запасами, продажами. Это автоматизация 
процессов планирования и учета для задач снабжения (матери-
ально-технического обеспечения) производства, сбыта готовой 
продукции и управления складскими запасами; 
 
• Управление финансами. Как правило, это ведение бухгалтерии, 
расчеты с дебиторами и кредиторами, учет основных средств, 
управление наличными средствами и планирование финансовой 
деятельности; 
 
• Управление персоналом. В подсистеме управления персоналом ре-
ализованы все основные потребности работы с кадрами: наем 
и увольнение персонала, учет сведений о сотрудниках, планиро-
вание их карьерного роста, расчет заработной платы и учет рабо-
чего времени. Рассмотрение персонала как отдельного вида ре-
сурса позволяет связать воедино кадровый потенциал предпри-
ятия и производственные планы, что также возможно при 
использовании информационной системы; 
 
• Управление затратами. Сюда относятся учет всех затрат предпри-
ятия и калькуляция себестоимости готовой продукции или услуг; 
 
• Управление проектами/программами. Современная деятельность 
предприятия все чаще рассматривается через призму реализации 
производственных проектов или программ, для которых могут 
осуществляться отдельное планирование и учет; 
 
• Проектирование продукции и технологических процессов. Инфор-
мация о составе продукции, технологических маршрутах ее изго-