Лабораторная работа №1

Тема: Техническое задание на создание программной системы (ПС)
Цель: изучение технологии разработки технического задания на создание ПС, освоение методики формирования требований к функциональной и обеспечивающей части и программной системе в целом.

Задание

0. Выбрать из приложения А индивидуальное задание на создание ПС. Номер задания определяется остатком от деления числа, образованного двумя последними цифрами пароля, на 50, и увеличением полученного остатка на 1 (например, 2 последние цифры: 67  вариант 18).

1. Установить назначение и общую цель создания ПС.

2. Определить состав функциональных задач и разработать требования к решению задач (функциональные требования). Разработать требования к входной и выходной информации. Построить модель ПС «чёрный ящик» и обобщенную диаграмму требований в нотации UML.

3. Разработать требования к информационному обеспечению (к базе данных) ПС.

4. Разработать требования к математическому обеспечению (к используемым математическим методам, математическим моделям и алгоритмам) ПС.

5. Разработать функциональные требования к программному обеспечению ПС. Построить детализированную диаграмму требований в нотации UML.

6. Разработать нефункциональные требования к ПС.

7. Согласно номеру варианта выбрать из таблицы 1 заданные метрики качества ПО и на их основе сформулировать нефункциональные требования к качеству ПС.

Теоретическое положение

В подразделе 1 описывается назначение подсистемы и цели ее создания. При описании назначения ПС указывают вид деятельности, которая автоматизируется (учет, расчет, управление, диагностика, проектирование и т.п.) и перечень объектов автоматизации, на которых предполагается ее использовать. При описании цели создания подсистемы приводят наименование и необходимые значения технических, технологических, производственно-экономических или других показателей объекта автоматизации, которые должными быть достигнуты в результате создания ПС, и указывают критерии оценки достижение указанных целей.

В подразделе 2 указывается перечень задач и автоматизируемых функций подсистемы, их назначение, основные характеристики. Приводятся требования к режимам функционирования подсистемы в целом и по отдельным задачам, разбивается на несколько пунктов в зависимости от количества задач, например:

2.1 Требования к задаче “...”

2.2 Требования к задаче “...”

2.3 Требования к задаче “...”

В каждом пункте указывается полное название задачи, функции или отдельной задачи. Надо помнить, что задача ПС – это функция или часть функции ПС, являющаяся формализованной совокупностью действий, выполнение которых приводит к результату заданного вида. Поэтому в качестве задач надо выбирать такие, для которых можно четко сформулировать результат. Такими задачами, например, могут быть задача введения входных данных, задача формирования статистической отчетности, задача диагностики состояния объекта, задача анализа данных и принятия решений и др.

По каждой функции могут быть указаны следующие требования:

– к временному регламенту реализации каждой функции;

– к качеству реализации каждой функции;

– к выходной информации;

– к входной информации;

– к возможной одновременности выполнения группы функций;

– к достоверности результатов.

Формируется перечень действующих лиц, задействованных в решении задач. Разрабатывается обобщенная диаграмма требований UML.

При описании требований к входной информации приводится: перечень и описание входных сообщений (идентификатор, форма представления, сроки и частота поступления), перечень и описание структурных единиц информации входных сообщений или ссылка на документы, которые содержат эти данные. В описании для каждой структурной единицы информации входных сообщений следует указывать:

– наименование;

– необходимую точность ее числового значения (при необходимости);

– источник информации (документ, видеокадр, устройство, кодограмма, информационная база на машинных носителях и т.д.);

– идентификатор источника информации.

В качестве входных документов главным образом избираются такие, что уже используются на объекте. В исключительных случаях разрабатываются новые документы. Заполненные образцы входных документов приводятся в приложении.

В подразделе 3 указываются требования к базе данных ПС, которые могут включать следующие пункты:

– требования к организации данных, которые должны сохраняться в ПС;

– отсутствие дублирования информации и сокращение чрезмерности данных, поддержка целостности, достоверности и актуальности данных;

– низкая стоимость хранения и использования данных;

– сетевой режим доступа к общим данным, распределение информационных ресурсов в подсистеме;

– возможность получения данных с помощью языка запросов высокого уровня без использования прикладных программ;

– защита от несанкционированного доступа к данным, их порчи и уничтожения;

– обеспечение конфиденциальности секретной информации;

– возможность ведения архивов и восстановление данных в случае разрушения баз данных (БД) после сбоев.

В подразделе 4 подсистемы приводят требования к составу, области применения (ограничение) и средств использования в системе математических методов и моделей, типовых алгоритмов и алгоритмов, которые подлежат разработке. Предъявляются требования к их составу и применению.

В подразделе 5 указываются требования к автоматизированным функциям ПС и к деталям их реализации. Разрабатывается детализированная диаграмма требований UML (с отношениями включения и расширения).

В подразделе 6 указываются требования к программному комплексу ПС:

– требования к структуре ПО;

– требования к операционной среде;

– требования к инструментальным средствам разработки ПО;

– требования к использованию готовых программных пакетов;

– требования к вспомогательным программным средствам (сервисные программы и утилиты).

В подразделе 7 представить качественную характеристику ПО, разработка которого будет осуществлена по заданным согласно табл. 1. метрикам качества ПО. По желанию можно дополнить данную характеристику рассмотрением других метрик из табл. 1.

N.B. Все требования должны быть сформулированы простыми повествовательными предложениями с употреблением слова «должен» в разных склонениях.

Основной рекомендуемый источник:

Полетайкин А.Н. Социальные и экономические информационные системы. Законы функционирования и принципы построения [Электронный ресурс]: учебное пособие/ Полетайкин А.Н.— Электрон. текстовые данные.— Новосибирск: Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики, 2016.— 241 c.— Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/54800.— ЭБС «IPRbooks». Полный текст: https://sibsutis.ru/upload/7d1/Учебное_пособие_Полетайкин.pdf.

Таблица 1 – Варианты метрик качества ПО

Приложение А – Варианты индивидуальных заданий

1. Обменный пункт: сотрудники пункта, виды валют, курсы валют, операции обмена.

2. Ювелирный магазин: названия изделий, комитенты (кто сдал изделия на комиссию), журнал сдачи изделий на продажу, журнал покупки изделий.

3. Поликлиника: врачи, пациенты, виды болезней, журнал учета прихода пациентов.

4. Кондитерский магазин: виды конфет, поставщики, торговые точки, журнал поступления и отпуска товара.

5. Автобаза: автомашины, водители, рейсы, журнал выезда машин на рейсы.

6. Парикмахерская: клиенты, прайс услуг, сотрудники, кассовый журнал.

7. Школа: учителя, предметы, ученики, журнал успеваемости.

8. Оплата услуг на дачных участках: виды услуг, список владельцев, сотрудники управления, журнал регистрации оплат.

9. Гостиница: проживающие, сотрудники гостиницы, номера, журнал регистрации проживающих.

10. Книжный магазин: авторы, книги, продавцы, покупатели, регистрация продаж.

11. Ремонтная мастерская: виды работ, исполнители, заказы на ремонт, заказчики.

12. Аптечный киоск: номенклатура лекарств, работники аптеки, покупатели, журнал регистрации продаж.

13. Выставка: стенды, стендисты, экскурсии, посетители.

14. Охранная служба: список постов охраны, список охранников, журнал выхода на дежурство, журнал учета замечаний.

15. Столовая: продукты, блюда, меню, журнал заказов

16. Фото мастерская: заказчики работ, прайс работ, журнал поступления заказов, исполнители.

17. Ветеринарная лечебница: список животных, список болезней, список хозяев, журнал посещений.

18. Сельское хозяйство: список растений, список угодий, список работников, журнал посевной.

19. Холдинг: список регионов, список предприятий, список показателей, журнал учета отчетных данных.

20. Фонды предприятия: список основных средств, список категорий основных средств, список материально ответственных лиц, журнал учета состояния основных средств.

21. Учет расхода материалов в компании: список статей затрат, список сотрудников, журнал учета расхода канцтоваров, список департаментов.

22. Фильмотека: список фильмов, список клиентов, список библиотекарей, журнал выдачи фильмов.

23. Цирк: список категорий артистов, список артистов, журнал выхода артистов на работу, список цирковых площадок.

24. Спортивные заведения: список спортсменов, список видов спорта, список стадионов, журнал учета выступлений спортсменов.

25. Компьютерные занятия: список слушателей курсов, список предметов, список преподавателей, журнал учета успеваемости.

26. Сбор урожая: список видов продукции, список сборщиков, список бригад, журнал учета сбора урожая.

27. Фирма по обслуживанию населения: список заказчиков, список товаров, список разносчиков, журнал заказов.

28. Партийная работа: список членов партии, список мероприятий, журнал учета выхода на мероприятие, список городов

29. Экономическая база данных: список регионов, список показателей, список отраслей, отчетные статистические данные.

30. Журнальные статьи: список тем, список авторов, список названия статей, список журналов.

31. Анализ причин заболеваемости: список больных, список болезней, список районов, журнал учета заболевших.

32. Отдел кадров: список сотрудников, штатное расписание, список отделов, журнал перемещения сотрудников по службе.

33. Расчет нагрузки на преподавателя: список преподавателей, список кафедр, предметов, журнал нагрузки.

34. Проектные работы: список проектов, список специалистов, список должностей, журнал учета работ.

35. Учет компьютерного оборудования: список типов оборудования, список материально ответственных лиц, список департаментов, журнал регистрации выдачи оборудования.

36. Прививки детям: список прививок, список детей, список родителей, журнал учета сделанных прививок.

37. Начисление налогов в бюджет: виды налогов, список отраслей, список предприятий, журнал учета поступления налогов.

38. Экспертная система: список оцениваемых объектов, список экспертов, список регионов, журнал учета оценок.

39. Ремонтная мастерская электронного оборудования: список работ, список мастеров, список запасных частей, журнал учета выполненных работ, список поступившего оборудования.

40. Магазин по продаже автомобилей: список фирм производителей, список автомобилей, журнал поступления автомобиля, список водителя пригнавшего машину.

41. Автомобильный гараж: список владельцев, список автомобилей, список сторожей, журнал прихода и ухода автомобилей.

42. Учет криминогенной ситуации в городе: список районов, список типов преступлений, список дежурных, журнал регистрации преступлений.

43. Система здравоохранения: список регионов, список санаториев, список пенсионеров, журнал регистрации выдачи путевок в санатории.

44. Туристические агентства: список туров, список стран, список клиентов, журнал регистрации продаж туров.

45. Продажа билетов на рейсы: список рейсов, прайс билетов, список компаний, журнал продаж билетов.

46. Продажа пиломатериалов: виды пиломатериалов, регионы поставщики, список заказчиков, журнал учета продаж пиломатериалов.

47. Склад металлоконструкций: прайс товара металлоконструкций, список поставщиков, список продавцов, журнал учета продаж.

48. Система поддержки решений: список экспертов, список тем обсуждений, список департаментов, журнал учета предложений.

49. Детский сад: список родителей, список детей, список групп, журнал посещения детского сада.

50. Дом творчества молодежи: список кружков, список руководителей, список детей, журнал регистрации посещения кружков.

Приложение Б – Перечень показателей качества ПО

1. Целостность – способность системы противостоять (сохранять информационное содержание и однозначность интерпретации смысла) изменениям, искажениям или порче при возникновении сбоев или ошибок.

2. Рациональность – подразумевает, что при функционировании оптимальным образом используются имеющиеся в распоряжении системы ресурсы: время, оборудование (память), люди.

3. Численность задействованного персонала – количество лиц, задействованных в эксплуатации и обслуживании системы.

4. Работоспособность – способность системы выполнять свои функции с эксплуатационными показателями не ниже заданных.

5. Производительность – характеристика системы, отражающая ее способность производить определенный объем работ в единицу времени, например, пропускная способность, время ответа, доступность, число продуктов, полученная прибыль, быстродействие.

6. Гибкость – Возможность модификации обеспечивающей части системы, обычно возникает по двум причинам: чтобы отразить в системе изменение требований или чтобы исправить ошибки, внесённые ранее в процессе разработки. Гибкость заключается в возможности адаптации, наращивания, изменения средств.

7. Открытость – прозрачность функциональной части системы и возможность ее модификации без нарушения процесса функционирования.

8. Защищенность (Безопасность) – способность обеспечения защиты данных от разрушения, искажения или преднамеренных фальсификаций злоумышленником. Характеризует возможное отсутствие риска, связанного с нанесением некоторого ущерба

9. Потенциальная управляемость – возможность компенсировать возмущение быстрее, чем успеют измениться эти возмущения.

10. Наблюдаемость основных параметров управляемого процесса – характеризует степень и глубину отслеживания параметров функционирования системы и основных характеристик объекта управления на всех циклах и этапах работы системы/объекта.

11. Надёжность – свойство системы сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность системы выполнять требуемые функции в заданных режимах и эксплуатации.

12. Степень оперативности и надежности управления – характеризует способность системы и субъекта управления выполнять поставленные задачи в сроки, обеспечивающие эффективное управление объектом. Управление является оперативным, если время, затрачиваемое на решение системой задач, в совокупности со временем, необходимым персоналу на подготовку к реализации управленческих решений, не будет превышать критического времени, диктуемого условиями сложившейся ситуации на объекте. О.у. достигается ускорением процесса сбора и обработки данных о состоянии объекта, принятия решений, планирования прогнозирования социально-экономических показателей.

13. Безотказность – свойство системы сохранять работоспособность в течение требуемого интервала времени непрерывно без вынужденных перерывов. Безотказность является наиболее важной компонентой надёжности, так как она отражает способность длительное время функционировать без отказов. Один из показателей надежности системы.

14. Живучесть – свойство системы сохранять работоспособность в условиях возмущающих воздействий внешней среды и отказов компонентов системы с минимальной частотой отказов, а в случае их возникновения эффективно восстанавливать утраченные функции и ресурсы.

15. Прогрессивность компьютерных и информационных технологий, задействованных в системе

16. Наглядность интерфейса – должен быть удобным, интуитивно понятным и продуманным с точки зрения инженерной психологии, эргономики и методов технической эстетики

17. Долговечность ― свойство системы сохранять работоспособность до наступления предельного состояния. Зависит от долговечности технических средств и подверженности системы моральному старению.

18. Сопровождаемость – отражает возможность проведения конкретных изменений (модификаций) системы. Изменение может включать исправления, усовершенствования или адаптацию компонентов системы к изменениям в окружающей обстановке, требованиях и условиях функционирования.

19. Эффективность – получение от функционирования системы существенного технико-экономического, социального или другого эффекта.

20. Мобильность – возможность перенесения системы из одного окружения в другое. Окружающая обстановка может включать организационное, техническое или программное окружение, а также условия эксплуатации.