Metode, modele si tehnici moderne de proiectare si realizare a sistemelor informatice

CUPRINS

1 Proiectarea sistemului informatic.......................................................32 Metodologii de realizare a sistemelor informatice.............................4

2.1 Continutul metodologiilor de realizare a sistemelor informatice........5

2.2 Metode si tehnici de realizare a sistemelor informatice.....................6

3 Metoda MERISE....................................................................................83.1 Modelarea conceptuala...................................................................12

3.2 Modelarea organizationala..............................................................16

3.3 Modelarea logica.............................................................................17

3.4 Modelarea fizica..............................................................................18

1 Proiectarea sistemului informatic

Un sistem informatic este un sistem utilizator-calculator integrat, care furnizeaza

informatii pentru a sprijini activitatile de la nivel operational si activitatile de management

intr-o organizatie, utilizand echipamente hardware si produse software, o baza de date

si modele matematice pentru analiza, planificare, control si luarea deciziilor. Sistemul

informatic este un ansamblu structurat de proceduri si echipamente electronice care

permit prelucrarea automata a datelor si obtinerea de informatii.

  Locul sistemului informatic in cadrul sistemului economic este ilustrat in figura

urmatoare:

Un sistem informatic este compus din:

- Baza informationala;

- Baza tehnica;

- Sistemul de operare;

- Baza stiintifica;

- Factorul uman ( resursele umane);

- Cadrul organizatoric;

La realizarea si utilizarea unui sistem informatic trebuie avute in vedere urmatoarele

componente hard si soft: retele, echipamente, produse software de baza, produse

software de aplicatie.

Proiectarea sistemului informatic consta in stabilirea solutiilor logice si

specificarea din punct de vedere fizic a componentelor noului sistem si se bazeaza in

principal pe rezultatele obtinute din cele doua grupe de activitati premergatoare:

SISTEM INFORMATIC: activitati informationale automzatizate

SISTEM INFORMATIONAL

SISTEM ECONOMIC: grupeaza toate activitaile ce se desfasoara in cadrul organizational

definirea solutiei de realizare a noului sistem si modelarea noului sistem. Solutia de

realizare propusa si aleasa de beneficiarii sistemului sta la baza modelarii noului sistem.

Pornind de la aria de cuprindere a noului sistem si de la cerintele formulate se

elaboreaza modelul logic si ulterior cel fizic al noului sistem.

In cadrul acestor modele sunt descrise:

fluxurile de intrare/iesire;

procesele elementare si modelele economico-matematice utilizate;

functiile noului sistem (seturile de procese);

entitatile/obiectele si continutul lor, caracteristicile fiecarui camp, relatiile cu alte

entitati;

ciclul de viata al entitatilor/obiectelor;

corespondenta intre entitati si functii;

activitatile ce urmeaza a fi automatizate si cele care raman manuale;

detaliile despre fiecare procesor (hardware).

In etapa de proiectare se face in primul rand evaluarea si revizuirea componentelor din

punct de vedere logic, dupa care se trece efectiv la proiectarea fizica in concordanta cu

solutiile tehnice propuse.

Activitatile desfasurate pentru proiectarea sistemului sunt:

stabilirea arhitecturii sistemului/subsistemelor/modulelor sistemului si proiectarea

proceselor;

proiectarea bazei de date/fisierelor;

proiectarea intrarilor;

proiectarea iesirilor;

proiectarea interfetei cu utilizatorii;

proiectarea programelor.

2 Metodologii de realizare a sistemelor informatice

Realizarea sistemelor informatice reprezinta o actiune complexa, care imbina un

numar mare de activitati: analiza, proiectare, implementare, exploatare. Acestea

necesita utilizarea de resurse umane, materiale si resurse financiare pe o perioada

considerabila de timp. Folosirea eficienta a acestor resurse, in scopul obtinerii unui

sistem informatic performant a impus ordonarea acestui proces complex, intr-o

succesiune bine stabilita de etape si subetape si utilizarea unor metode si tehnici

adecvate.

2.1 Continutul metodologiilor de realizare a sistemelor informatice

O metodologie de dezvoltare de software este un cadru care este folosit pentru a

structura, planifica si controla procesului de dezvoltare a unui sistem informatic.

Metodologia trebuie vazuta ca o cale prin care modelele si tehnicile din diferite stadii ale

ciclului de proiectare a sistemului informatic sunt puse laolalta, pentru a crea un sistem

integrat.

Conceptul de metodologie de realizare a sistemelor informatice a aparut deoarece

proiectarea unui sistem informatic este o activitate ce impune folosirea unor resurse

financiare, umane si materiale, intr-o perioada mare de timp si presupune parcurgerea

unui numar mare de grupe de activitati, cu un pronuntat caracter creativ, cum ar fi:

analiza de sistem, proiectarea, programarea si implementare.

Metodologiile de realizare a sistemelor informatice cuprind:

Modalitatea de abordare a sistemelor, pentru stabilirea raportului dintre

variatiile sistemului si dinamismului sau;

Regulile de formalizare a datelor si proceselor de prelucrare;

Instrumentele pentru conceptia, realizarea si elaborarea documentatiei;

Modalitatea de derulare a proiectului si actiunile specifice fiecarei etape

(ciclul de viata);

Definirea modului de lucru, rolului analistilor si proiectantilor si a raportului

dintre ei;

Modalitatile de administrare a proiectului (planificare, programare, urmarire);

Metodologiile de realizare a sistemelor informatice sunt clasificate dupa mai multe

criterii.

In functie de modul de abordare si domeniul de aplicabilitate, metodologiile

utilizate sunt:

Metodologii din domeniul gestiunii: AXIAL (firma IBM), MERISE (Ministerul

industriei – Franta), IE (James Martin), SSADM (Structured System Analysis

and Design Methodology - Marea Britanie);

Metodologii orientate obiect: OMT (Object Modeling Technique - General

Electric – SUA), OOD (Michael Jackson);

Metodologii pentru conducerea proiectelor de sisteme informatice: SDM / S,

METHOD/ 1 Arthur Anderson, NAVIGATOR (Ernst&Young – James Martin).

In functie de gradul de generalitate, metodologiile sunt:

Generale care au un grad inalt de generalitate: SSADM, MERISE, OMT,

UML (Unified Modeling Language);

metodologii cadru sunt aplicabile exclusiv numai unor produse software:

Selection and Implementation of Integrated Packaged Software (SIIPS);

metodologii specializate utilizate pentru implementare a unui singur produs

software: AIM (pentru Oracle E Business Suite), POIS (pentru Sun Systems),

ASAP (pentru SAP).

2.2 Metode si tehnici de realizare a sistemelor informatice

La realizarea sistemelor informatice se utilizeaza: metode, tehnici, instrumente,

procedee de lucru.

Metodele utilizate in proiectarea sistemelor informatice reprezinta modul unitar sau

maniera comuna in care analistii de sisteme, programatorii si alte categorii de personae

implicate, realizeaza procesul de analiza a sistemului informational-decizional existent,

proiectarea si introducerea sistemului informatic. Metoda este un set de reguli aplicabile

unui domeniu restrans din cadrul unei metodologii.

Tehnicile de lucru utilizate in proiectarea sistemelor informatice reprezinta felul in

care se actioneaza eficient si rapid, in cadrul unei metode, pentru solutionarea diferitelor

probleme ce apar in procesul de proiectare. Prin aceste tehnici se imbina armonios

cunostintele despre metode cu maiestria personala a celor chemati sa aplice metodele

si sa utilizeze instrumentele adecvate.

Instrumentele utilizate in proiectarea sistemelor informatice sunt mijloacele care se

utilizeaza de catre echipa pentru realizarea scopului propus. Instrumentele depind de

metodele si tehnicile utilizate, precum si de domeniile de activitate analizate si

proiectate.

Utilizarea acestor metode, tehnici, instrumente, procedee de lucru in proiectarea

sistemelor informatice se face in conformitate cu o serie de principii si in limita unor

metodologii de lucru care se adopta in functie de situatia reala la care se refera.

Metodele de abordare a sistemelor informatice ar putea fi grupate prin prisma celor

mai multi autori astfel:

- Metode orientate spre functii, numite si metode ale descompunerii functionale;

- Metode orientate spre fluxuri date, deci metode orientate spre procese,

deoarece diagramele fluxurilor de date se intrebuinteaza pentru descrierea

proceselor;

- Metode orientate spre informatie sau date, orientate informatii, aparute ca

urmare a popularizarii puternice a ingineriei informatiei a lui James Martin, dar si

a diagramelor entitate-relatie ale lui Chen;

- Metode orientate-obiect.

Metoda descompunerii functionale (orientate functii)

Dintre autorii care au abordat descompunerea functionala ii enumeram pe cativa

cum ar fi DeMarco, Yourdon si Constantine, Jackson, Page-Jones, Warnier-Orr, Dahl,

Marco&Gowan. Descompunerea functionala este cea care anunta aparitia proiectarii

structurate si analizei structurate. Fiecare functie este descompusa in subfunctii, pana

se obtin structure usor de transpus in instructiunile limbajelor de programare.

Metoda fluxurilor de date (orientate process)

Prin aceasta metoda analistii efectueaza reprezentarea lumii reale prin simboluri

care reprezinta fluxul datelor, transformarile datelor, stocarea datelor, entitati externe,

etc. Metoda orientata spre procese are inca un mare grad de asemanare cu

descompunerea functionala.

Metoda orientata spre informatii (orientate date)

Doua realizari importante in domeniu au dat tonul unei orientari in abordarea

sistemelor: modelarea datelor cu ajutorul diagramelor entitate-relatie, de catre Peter P

Chen (1976) si ingineria informatiei, in viziunea lui James Martin.

Metoda orientata-obiect

Metodele orientate obiect constituie o categorie particulara a metodelor de

dezvoltare software, care privesc construirea sistemelor pentru care clasa reprezinta

unitatea arhitecturala fundamentala. Clasa este o grupare logica a obiectelor care au

aceeasi structura si un comportament similar. O clasa poate fi divizata in subclase cu

proprietatea ca subclasele mostenesc proprietatile clasei si in plus pot avea proprietati

suplimentare. Un sistem informatic este gandit ca un ansamblu de obiecte autonome

astfel incat datele si prelucrarile (metodele) sunt definite in cadrul aceleiasi structuri si

anume obiectul.

3 Metoda MERISE

Metoda MERISE (Methode d’Etude et Realisation Informatique par le Sous –

Ensemble representatif) a fost dezvoltata de Centrul Tehnic de Informatica din cadrul

Ministerului de Industrie Francez si reprezinta un instrument tehnico-economic de

proiectare a unui sistem informatic. Aceasta metoda asigura cadrul metodologic pentru

proiectarea, dezvoltarea si implementarea unui sistem informatic.

Metoda MERISE asigura proiectarea de sisteme de gestiune ambitioase permitand

dualitatea intre tratamentul evenimentelor trecute si furnizarea elementelor de

previziune aplicabile centrelor de responsabilitate. Ea dispune de toate instrumentele

care sa permita realizarea etapizata a unui sistem informatic cu grad mare de

integrabilitate, pornind de la localizarea unui subansamblu reprezentativ. Numele

metodei este abrevierea de la „Methode d’Etude et de Realisation Informatique par le

Sous – Ensemble representatif”.

Avantajele metodei MERISE ca metoda de conceptie a SI sunt:

apropierea de sistemul informatic si de structura ideala a BD;

descrierea SI pe trei niveluri;

utilizarea unui formalism de reprezentare precis, simplu si riguros pentru

descrierea datelor. (Formalism, in sensul de mai sus, inseamna un set de

definitii si reguli, combinat cu un set de tipuri de diagrame si/sau de tabele.)

Acest formalism este reglementat pe plan international de standardul ISO sub

numele de ENTITATE-ASOCIERE;

descrierea amanuntita la nivel conceptual, permitand realizarea unui SI

independent de organizarea firmei si alegerea tehnicii de automatizare;

reprezentarea vizuala folosita in modelul conceptual duce la usureaza

stabilirea unui dialog intre toti partenerii implicati in realizarea SI.

Merise priveste conceperea si realizarea unui sistem informatic sub forma a trei

cicluri, vazute ca trei dimensiuni, derulate simultan: Ciclul de abstractizare; Ciclul de

viata; Ciclul de decizie.

Ciclul de decizie se refera la toate deciziile care trebuie luate, de la inceputul

conceperii sistemului, pana in perioada de intretinere a acestuia, inclusiv. Acesta are

rolul de a defini mediul si bazele SI, precum si modalitatile de exploatare ale acestuia.

Actorii care apar in acest procesul decizional sunt: managerii, angajatii (utilizatori finali

ai SI) si dezvoltatorii de SI. Deoarece luarea deciziilor presupune cooperarea dintre

diferite compartimente, este important sa se creeze mai multe grupuri de discutie

(grupuri de lucru).

Deciziile privesc alegerile efectuate permanent cu privire la solutiile tehnice,

functionale, software, organizare, care pana la urma se reflecta in costuri, termene de

predare, performante, etc., elemente cheie in orice proiect software.

Ciclul de viata presupune existenta a patru etape: realizarea unui plan strategic,

realizarea unui studiu preliminar, realizarea unui studiu detaliat si realizarea SI.

Ciclul de abstractizare este constituit dintr-o insiruire de rationamente facute in

scopul realizarii SI, si constituie faza esentiala a metodei MERISE.

Ciclul de abstractizare utilizeaza patru formalisme esentiale pentru modelarea unui

sistem informatic, privite din trei puncte de vedere, cel al comunicatiilor, cel al datelor si

cel al prelucrarilor. 

Corespunzator celor patru niveluri amintite anterior: conceptual, organizational,

logic si fizic, aplicate celor trei viziuni, rezulta urmatoarele modele:

Modelul conceptual al comunicatiilor (MCC);

Modelul organizational de comunicatie (MOC);

 Modelul logic de comunicatie (MLC);

 Modelul fizic de comunicatie (MFC);

 Modelul conceptual al datelor (MCD);

 Modelul organizational al datelor (MOD);

 Modelul logic al datelor (MLD);

 Modelul fizic al datelor (MFD);

 Modelul conceptual al prelucrarilor (MCP);

 Modelul organizational al prelucrarilor (MOP);

 Modelul logic al prelucrarilor (MLP);

 Modelul fizic al prelucrarilor (MFP).

Niveluri Date Prelucrari

Conceptual Model conceptual MCD

Model conceptual MCP

Logic sau Organizational

Model logic MLD Model organizational MOP

Fizic Model fizic MFD Model fizic MFP

Tabelul de mai jos prezinta intrebarile care trebuiesc puse pe parcursul realizarii unui SI prin metoda MERISE, raspunsurile care descriu de fapt niste obiecte si modelele astfel reprezentate:

Intrebare Obiecte descrise Nivel de abstractizare

Modele rezultate

Ce se doreste sa se faca?

DateRelatiiReguli de gestiuneInlantuiri de prelucrari

Conceptual MCD (static)MCP (dinamic)

Cine face? Cu ce? Cand?

OameniMasiniRetele diferiteRepartitie geografica

LogicOrganizational

MLDMOP

Cum se face? EntitatiProgrameProceduri

Fizic MFDMFP

Schematic, ciclul de abstractizare, utilizat de metoda Merise, este prezentat in

figura urmatoare:

Sistem informational automatizat

Modelarea fizica

Modelarea logica

Modelarea organizationala

Modelarea conceptuala

Specificarea cerintelor utilizatorilor

Sistem informational manual / semiautomatizat/ automatizat

3.1 MODELAREA CONCEPTUALA

Modelarea conceptuala presupune, inainte de elaborarea celor trei modele specifice (model conceptual de comunicatie, model conceptual al datelor si model conceptual al intrarilor), identificarea tuturor documentelor vehiculate in cadrul activitatii (sau activitatilor) ce urmeaza a fi informatizate: documente de intrare si documente de iesire.

Modelul conceptual de comunicatie (MCC)

Modelul conceptual de comunicatie este un model determinat in urma analizei fluxurilor

informationale din cadrul activitatii informatizate. Conceptele fundamentale cu care

opereaza acest model sunt:

Actorii;

Fluxurile informationale;

Diagrame de flux;

Matrice de flux;

Diagramele de dependenta intre documente.

Un exemplu de model conceptual de comunicatie pentru activitatea de crediare este

prezentat in in figura de mai jos:

Modelul conceptual al datelor (MCD) Realizeaza o modelare abstracta a datelor, plecand de la intrarile si iesirile viitorului

sistem, prin utilizarea a trei concepte de baza: entitate, relatie, proprietate.

- Entitatea – este vazuta ca fiind orice obiect material sau imaginar.

- Relatia – orice legatura care exista intre obiecte.

- Proprietatea – o caracteristica (atribut) a unei entitati sau a unei relatii.

Tipurile de relatii care pot exista intre entitati sunt:

1-1 – unei entitati A ii corespunde o singura entitate B;

1-n – unei entitati A ii corespund mai multe entitati B;

m-n – unei entitati A ii corespund mai multe entitati B si invers.

Exemplu:

Fiecare entitate din cadrul tipului de entitate se identifica prin intermediul unui

identificator, numit cheia primara a unei entitati – una sau mai multe proprietati, care

determina celelalte proprietati ale entitatii prin dependenta functionala elementara

directa.

Etapele parcurse pentru elaborarea MCD

Conform metodei MERISE, etapele care trebuie parcurse pentru elaborarea modelului

conceptual al datelor sunt:

a) Analiza activitatii ce urmeaza a fi informatizate, in vederea culegerii tuturor

informatiilor necesare. In aceasta etapa, se analizeaza toate documentele cu care se

opereaza, atat cele de intrare, cat si cele de iesire, putand fi formulate si alte cerinte, in

materie de documente.

b) Elaborarea dictionarului datelor, sub forma unui tabel cu toate atributele culese

din documente, in etapa anterioara. Structura tabelului este:

c) Se elimina atributele sinonime, si cele derivate din altele.

d) Se stabilesc dependentele functionale intre atributele ramase. Aceste dependente se

stabilesc sub forma de graf, si/sau grupate sub forma unei matrice a acestor

dependente.

Exemplu de graf al dependentelor functionale elementare:

e) Elaborarea propriu-zisa a diagramei modelului conceptual al datelor – la elaborarea

acestui model trebuie sa se respecte cateva reguli, cum ar fi:

- unicitatea numelor – in cadrul modelului toate numele utilizate trebuie sa fie unice:

pentru atribute, entitati, relatii.

- sa nu contina atribute sinonime si atribute derivate din altele.

 Exemplu de MCD:

Modelul conceptual al prelucrarilor (MCP) Modelul conceptual al prelucrarilor surprinde prelucrarile informatice efectuate intr-un

anumit context. Conceptele de baza cu care opereaza modelul conceptual al

prelucrarilor, sunt:

- Evenimentul: stimul din afara sistemului sau din interiorul acestuia. Un eveniment

poate avea si proprietati;

- Operatia: set de actiuni, intreprinse de sistem, ca raspuns la unul sau mai multe

evenimente interne sau externe. In urma executiei unei operatii, exista posibilitatea ca

acestea sa genereze alte evenimente, conditionate de indeplinirea unor reguli de

declansare a acestora;

- Sincronizarea: se refera la lista evenimentelor care trebuie sa se produca, concretizate

in reguli de activare a unei operatii. Evenimentele se pot grupa in propozitii logice, prin

utilizarea operatorilor logici si/sau/nu;

- Procesul: se refera la un ansamblu de operatii executate, din acelasi domeniu.

3.2 MODELAREA ORGANIZATIONALA

Modelarea organizationala s-a desprins din modelarea logica, incepand cu a 2-a

versiune a metodei Merise. Are ca scop definirea, din punct de vedere organizatoric, a

posturilor de lucru, alocarea resurselor umane, materiale, financiare, fluxurile

informationale implicate, etc.

Modelul organizational de comunicatie

Acest model indeplineste urmatoarele functii:

- Evidentierea rolului, locului actorilor si a legaturilor functionale dintre acestia;

- Evidentierea tipurilor de actori, care se refera la o categorie de persoane, locuri de munca, etc., identice, care desfasoara aceeasi activitate si care necesita acelasi tip de resurse;

- Evidentierea resurselor umane, organizatorice, materiale, financiare necesare fiecarui actor.

Modelul organizational al datelor 

Principalele elemente care se stabilesc in acest model, sunt:

- Se stabilesc proprietatile memorate;

- Se specifica volumul informatiilor memorate;

- Se realizeaza o repartizare estimata a volumului de informatii memorat pe locuri

organizationale;

- Se specifica securitatea datelor pe tipuri de actori.

Modelul organizational al prelucrarilor (MOP)   Modelul organizational al prelucrarilor ia in considerare timpul si durata

desfasurarii unei operatii, resursele alocate si modul de realizare a prelucrarilor, manual

sau automat.

3.3 MODELAREA LOGICA

Modelul logic de comunicatie Acesta modeleaza, din punct de vedere arhitectural, suportul tehnic unde va fi

implementat sistemul. Se va alege arhitectura retelei de calculatoare unde va fi instalat

sistemul.

Varianta instalarii locale a sistemului nu intra in discutie, decat daca este vorba de o

firma foarte mica, in cea mai mare parte a cazurilor, solutia aleasa fiind o arhitectura

client server, eventual o arhitectura client server WEB.

Modelul logic al datelor (MLD)

Acesta presupune transformarea MCD intr-un model valid, din punctul de vedere al

modalitatii de stocare a datelor:

- in fisiere de date;

- in baze de date.

Metoda MERISE utilizeaza pentru trecerea de la modelul conceptual al datelor, la

modelul logic al datelor, conform modelului relational, formalismul ENTITATE/RELATIE,

formalism ce presupune, respectarea catorva reguli, care se bazeaza pe cardinalitatile

relatiilor dintre entitati, reguli care formuleaza de fapt cateva sabloane de trecere de la

MCD la MLD.

Se considera urmatorul MCD:

Modelul logic al datelor obtinut este:

FACTURA (NrFactura, DataEmiterii)

PRODUS (CodProdus, Denumire, UM)

CONTINUTFACTURA (NrFactura,CodProdus,Cantitate,Pret)

Modelul logic al prelucrarilor (MLP) Acesta priveste elementele de natura organizationala, specificate in nivelul

organizational, din punct de vedere logic, realizand o structurare a sistemului in

componente logice. Scopul principal al MLP, este transformarea procedurilor

functionale, specificate in MOP, in proceduri logice.

3.4 MODELAREA FIZICA

Modelarea fizica, are rolul de a descrie specificatiile tehnice ale sistemului.

 Modelul fizic de comunicatie

 Acest model stabileste arhitectura fizica a viitoarei (viitoarelor) retele de calculatoare,

interconectarea cu alte retele, unde se va implementa sistemul, etc.

Modelul fizic al datelor

 

Presupune traducerea modelului logic al datelor in cadrul unui sistem de gestiune a

bazelor de date sau a unui sistem de fisiere de date. Asa cum s-a mai precizat, varianta

utilizarii unui sistem de gestiune a bazelor de date este cea mai buna pentru un sistem

informatic financiarcontabil.

Modelul fizic al prelucrarilor

 Modelul fizic al prelucrarilor realizeaza descrierea efectiva a procedurilor automate de

prelucrare a datelor. In functie de solutia software aleasa, procedurile de prelucrare

automata a datelor imbraca diverse forme, in functie de sistemul de programare si cel

de gestiune alese. In ceea ce priveste solutia fizica finala, din punctul de vedere al

datelor si al prelucrarilor este posibil ca modelul fizic al datelor sa fie implementat intr–

un SGBD, iar prelucrarile in alte medii de dezvoltare, obtinandu–se doua solutii software

diferite una pentru date si alta pentru prelucrari. Spre exemplu, baza de date poate fi

gestionata de SGBD Access, SQL Server, iar prelucrarile sa fie implementate in limbajul

Visual Basic, Visual C++, Borland C++ Builder, Delphi, etc

BIBLIOGRAFIE

1. Victoria, Stanciu. Alexandru, Gavrila. Dragos, Mangiuc. Bogdan, Gheorghe,

Sahlean. Proiectarea sistemelor informatice. Bucuresti: Editura Dual Tech

2. Ion, Lungu. Gheorghe, Sabau. Manole, Velicanu. (2003). Sisteme

informatice:analiza, proiectare si implementare, Bucuresti: Editura Economica

3. Chindea M. E. – Proiectarea sistemelor informatice economice, Bucuresti

4. D. Avison, "MERISE: A European Methodology for Developing Information Systems",

European Journal of Information Systems