درس متدولژي ساخت سيستم هاي اطلاعاتي
اصول اساسي، چهارچوب مفهومي،
انگاره مدلسازي و اصطلاحات 2-
در اين بخش دو لايه بنيادي متدولوژي IE ، يعني الگوي مفهومي و انگاره مدلسازي آن، که در واقع مباني و
مفروضات روش به شمار مي‌روند، تشريح شده است.
الگوي مفهومي پايه‌اي که IE بر پايه آن بنا شده است، بر محور چند اصل اساسي زير شکل گرفته
است :
- پايداري داده‌ها
: داده‌ها،
يا به عبارت بهتر انواع داده‌ها، به مراتب از فرآيندها يا روال‌هايي که برروي آنها
عمل مي‌کنند، پايدارتر هستند. به همين دليل، داده جوهره پايدار هر سيستم اطلاعاتي
است.
بر مبناي اين اصل، براي آنکه بتوان سيستم‌هاي اطلاعاتي کارآمد و
پايداري طراحي کرد، لازم است قبل از هر چيز در هر سازمان، داده‌ها، يعني ماهيت و
سازماندهي اساسي آنها را شناسايي و مدلسازي کرد. الگوها و ساختارهاي سازماني در
معرض تغييرات مداوم هستند و به دلايل اقتصادي، اجتماعي، سياسي و يا مديريتي دائماً
دگرگون ميشوند. همراه با ساختار تشکيلاتي، بيشتر روال‌ها و رويه‌هاي سازماني نيز
دستخوش تغيير ميشوند و در نتيجه سيستم‌هايي که بر مبناي الگوسازي از فرآيندها و
روال‌هاي سازماني موجود طراحي و تهيه شده‌اند، به تبع آنها کارآيي و سودمندي خود
را از دست مي‌دهند. در مقابل، ساختارهاي داده‌اي موجود در يک تشکيلات، به ندرت
دستخوش تغيير مي‌گردد. انبار يک کارخانه ممکن است بسته به نظرات رده‌هاي مختلف
مديريت، يا تغيير قوانين دولتي يا رويه‌هاي حسابرسي قانوني، هرچند سال به يک روش
ارزيابي و نگهداري شود. اما مفاهيم و عناصري چون کالا، موجودي، ارزش، نقطه سفارش و
... در تمام اين روشها به يک معني مورد نياز است. بنابراين سيستمي بهتر خواهد
توانست در مقابل اين تغييرات تاب آورده و به کمترين تعديلها نيازمند باشد که بر
مبناي الگوسازي هستنده‌ها و داده‌ها بنا شده باشد.
اين اصل و استدلال پشتيبان آن در واقع بيانيه اصلي متدولوژي‌هاي داده‌گرا است.
هرچند بيشتر اين متدولوژي‌ها و از جمله IE در سالهاي اخير ناگزير شده‌اند براي تکميل ابزارهاي
مدلسازي خود از ابزارها و مفاهيم پردازشگرا مانند نمودار جريان داده ها( ( DFDو نمودار ساختاري استفاده کنند، با اين وجود تأکيد آنها بر اين
اصل اساسي، همچنان وجه فارق آنها از متدولوژي‌هاي پردازش مدار باقيمانده است.
- اصل نمودارسازي : بهترين، گوياترين و سريعترين وسيله
برقراري ارتباط با کاربران، استفاده از نمودارها براي مستندسازي و طراحي سيستم
است. IE در اين اصل با بيشتر متدولوژي‌هاي ساختيافته مشترک است.
همه متدولوژي‌هاي ساختيافته بر استفاده از نمودارها براي مستندسازي يا طراحي سيستم‌ها
تأکيد دارند و چنانکه ديديم، اين ويژگي از مميّزات ذاتي روشهاي ساخت يافته است. با
اين وجود کاربرد اين اصل در چارچوب متدولوژي IE به دو نتيجه مهم منجر شده
است :
1- هر روش به‌کار رفته در متدولوژي حول محور نمودارسازي بنا شده
و در پايان هر مرحله عمده از متدولوژي، فرآورده نهايي يک يا چند نمودار است.
2- خط سير پيشرفت متدولوژي در تکامل جزئيات چند نمودار اساسي
منعکس مي‌شود. به عنوان مثال نمودار سلسله مراتب کارکردها در اولين مرحله اجراي
متدولوژي به طورکلي رسم شده و در هر مرحله بعدي، جزييتر و کاملتر مي‌شود تا آنکه
در نهايت به حد توابع قابل پياده‌سازي برسد.
- مؤلفه‌هاي سيستم : هر سيستم از سه مؤلفه بنيادي
زير ساخته شده است:
· داده
· فعاليت
· اندرکنش ميان داده‌ها و فعاليتها
اين اصل، معرف
تصويري است که در IE از ماهيت سيستم‌هاي اطلاعاتي پرداخته مي‌شود. IE براي مدلسازي سيستم‌ها
وسيعاً از ماتريسهاي داده-فعاليت در سطوح مختلف استفاده مي‌کند.
- تأکيد بر Case: يکي از مميّزات بارز متدولوژي IE آن است که در تمام اشکال و
روايتهاي آن، کاربرد ابزارهاي CASE به عنوان يک ضرورت حياتي مطرح مي‌شود.
از لحاظ نظري، ميتوان همه مراحل و روشهاي IE را به صورت دستي و بدون کمک
کامپيوتر انجام داد، اما در عمل پيچيدگي سازمانها و تعدد هستنده‌ها و ساختارهاي
داده‌اي به حدي است که اجراي موفق يک پروژه بر مبناي IE بدون ياري جستن از ابزارهاي CASEمناسب عملا امکانپذير نخواهد
بود. چنانکه خواهيم ديد، ابزارهاي CASE پيچيده و معتبري بر اساس متدولوژي IE طراحي و ساخته شده‌اند.
توسعه‌دهندگان IE همواره بر جنبه عملي اين متدولوژي پاي فشرده‌اند. به
اعتقاد اينان IE تنها
مجموعه‌اي از اصول کلي در مورد روش طراحي و ساخت سيستم‌هاي اطلاعاتي نيست، بلکه
بيش از آن، مجموعه‌اي است از راهبردها و راهکارهاي عملي براي کاربرد اين اصول و
روشها در دنياي واقعي. به همين دليل، انگاره مدلسازي که IE از آن تبعيت مي‌کند، همان
انگاره کنترل پروژه است. يعني تعقيب و توالي روشهايي که همه مراحل چرخه تكاملي
سيستم‌ها را ميپوشاند. جزئيات فني هريک از روشها يا ابزارهاي به‌کار گرفته شده در
هر مرحله، و يا تأکيدي که بر روي هر مرحله صورت مي‌گيرد، بسته به هر روايت
متدولوژي ممکن است فرق کند، اما چهارچوب کلي همانست که در روايت کلاسيک IE بيان
شده است. IE به ادعاي مدافعين آن يک راه
حل جامع و پوشا براي طي کردن کلSDLC در معناي وسيع آن
است.
رويکرد IE بهSDLCرويکردي از بالا به پايين
است. به اين معني که با مرور اجمالي سازمان در سطح کلان آغاز مي‌شود. در اين سطح
وظايف اساسي سازمان شناسايي شده و سيستم‌هاي لازم براي انجام اين وظايف مشخص مي‌شود.
حدّ تفصيل مشخص سازي اين سيستم‌ها، با پيشرفت کار به تدريج ارتقاء مييابد تا آنکه
هر سيستم به عنوان يک پروژه مجزا تعريف شود. در مرحله بعد، حوزه‌هاي کاري مختلف در
درون سازمان تفکيک شده و زير مجموعه‌اي از آنها بر مبناي اولويت‌بندي مديريت
سازمان، براي تجزيه و تحليل و طراحي تفصيلي انتخاب مي‌شود.
مراحل 3-
مـراحـل هر پروژه IE به چهار سطح يا لايه قابل تفکيک است :
1- برنامه‌ريزي راهبرد
اطلاعاتي (ISP)
هدف اصلي در اين مرحله (يا سطح)، طراحي يک راهبرد اطلاعاتي کلان
است که نيازها و اهداف کل سازمان را تأمين کند. طراحي اين راهبرد در سطح کلان
سازماني صورت مي‌گيرد. يکي از مراحل برنامه‌ريزي راهبردي در اين مرحله، شناسايي و
تفکيک حوزه‌هاي کاري در سازمان است.
2- تحليل حوزه‌هاي کاري
در اين سطح، هدف، شناخت هر حوزه کاري و
تعيين نيازهاي سيستمي آن است.
3- برنامه‌ريزي و طراحي
سيستم‌ها
هدف در اين مرحله، توصيف مشخصات و رفتارهاي هر سيستم خاص، به‌نحوي
است که کاربر ميخواهد و سطح تکنولوژي موجود، اجازه مي‌دهد.
4- ساخت و بهره‌برداري
در اين مرحله، هدف، ساخت و پياده‌سازي و بهره‌برداري از سيستم‌هايي
است که در مراحل قبلي تعريف و طراحي شده‌اند.
اکنون به تشريح تفصيلي هريک از اين
مراحل و روشهاي به‌کار گرفته شده در هريک ميپردازيم :
1- برنامه‌ريزي راهبرد
اطلاعاتي (ISP)
IE بر چند فرض اساسي زير بنا شده
است :
الف) هر سيستم اطلاعاتي، در محيط يک
سازمان پديد مي‌آيد.
ب) سيستم‌هاي اطلاعاتي، جزء منابع
راهبردي (استراتژيكي) سازمان هستند.
ج) هر سازمان، داراي يک برنامه سازماني
است که وظايف و اهداف سازمان و روش رسيدن به آن اهداف را بيان مي‌کند.
د) هر سيستم اطلاعاتي، بايد براي رسيدن
به يک يا چند هدف از اهداف سازمان طراحي شود.
هر پروژه IE به طور اصولي بايد با برنامه‌ريزي راهبرد اطلاعاتي سازمان، آغاز
شود. محصول اين مرحله، برنامه سازماني است که بايد شامل اين موارد باشد :
· اهداف و راهبردهاي فعاليت سازمان
· طرح کلي وظايف و کارکردهاي عمده سازمان و اهداف هر کارکرد
· ساختار تشکيلاتي
در چنين برنامه‌اي، اهداف طراحي شده بايد ترجيحاً به صورت کمي
بيان شده و بين اهداف مختلف، اولويت‌بندي صورت گرفته باشد. بايد توجه داشت که تهيه
برنامه سازماني از وظايف مديريت عالي سازمان محسوب مي‌شود و ممکن است در بعضي از
موارد، مستقل از پروژه‌هاي سيستمي انجام شده باشد. به همين دليل، در پارهاي از
موارد، بخشي از (ISP) عملا خارج از مراحل IE انجام مي‌شود. با اين وجود
براي حفظ يکپارچگي روش و رهيافت، ضروري است که هر پروژه IE با انجام وظايف مشخص شده در ISP يا حداقل با شناسايي و تدوين
نتايج آن، شروع شود. در خلال ISP موارد زير به صورت اجمالي تحليل و بررسي مي‌شود :
· اهداف کاري سازمان
· کارکردهاي عمده سازمان در سطح کلان
· نيازهاي اطلاعاتي
نتيجه اين تحليل رسيدن به معماري اطلاعاتي سازمان است که پايه
توسعه سيستم‌هاي اطلاعاتي در مراحل بعدي است و سازگاري و يکپارچگي اين سيستم‌ها را
تضمين مي‌کند.
معماري اطلاعاتي در سند برنامه راهبرد اطلاعاتي که
نيازهاي کاري و اولويت‌بندي اين نيازها را مستند مي‌کند، توصيف مي‌شود.
انجام ISP فعاليت مشترکي است که سه گروه زير بايد در
آن درگير شوند:
· مديريت عالي سازمان
· مديريت مياني (عملياتي)
· متخصصين سيستم‌هاي اطلاعاتي
چهار وظيفه عمده در مرحله ISP عبارتند از:
1-1 تحليل وضع موجود
در اين مرحله وضع فعلي سازمان به صورت اجمالي مرور مي‌شود. در اين مرور موارد زير
انجام مي‌شود :
1- تحليل راهبرد کاري
2- تحليل سازماندهي سيستم‌هاي
اطلاعاتي
3- تحليل محيط فني
4- تعريف معماري مقدماتي
اطلاعات، شامل حوزه‌هاي موضوعي کل سازمان و فهرست کارکردهاي عمده آن
1-2 تحليل نيازهاي اجرايي
در اين مرحله با مراجعه به مديران سازمان، اهداف، نيازها،
اولويتها و نظرات آنها جمعبندي مي‌شود. با توجه به اين نظارت، نيازهاي اطلاعاتي،
اولويتهاي اطلاعاتي و مشکلات شناسايي شده و اهداف سازمان و روش دستيابي به آنها
تعيين مي‌گردد. يکي از وظايف تحليلگران در اين مرحله، شناسايي عوامل حياتي موفقيت (CSF)براي کل سازمان و به تبع آن (CSF) بخشهاي مختلف سازمان است.
1-3 تعريف معماري
در اين مرحله فعاليتهاي زير صورت مي‌گيرد :
· شناسايي انواع هستنده‌هاي اصلي در سازمان
· تجزيه توابع در حيطه حوزه‌هاي کاري که در معماري مقدماتي
اطلاعات مشخص شده‌اند
· تحليل پراکنش جغرافيايي داده‌ها و فرايندها
· تعريف معماري سيستم‌هاي کاري (توصيف سيستم‌هاي مورد نياز
در سازمان)
· تعريف معماري فني (توصيف جهتگيري فني مورد نياز براي
پشتيباني از اين سيستم‌ها شامل سخت‌افزار، نرم‌افزار و امکانات مخابراتي)
· تعريف سازماندهي سيستم‌هاي اطلاعاتي (پيشنهاد سازماندهي
مطلوب براي پشتيباني از راهبرد سازمان)
1-4 تدوين برنامه راهبرد
اطلاعاتي
در اين مرحله فعاليتهاي زير صورت مي‌گيرد :
· تعيين حوزه‌هاي کاري، يعني شکستن معماري به گروه‌هاي
منطقي مجزا از هم که هريک ميتواند موضوع يک پروژه تحليل سيستم مستقل قرار گيرد.
· آماده‌سازي طرحهاي ارزيابي، يعني تدوين راهبردهايي براي
دستيابي به معماري مطلوب اطلاعاتي، شامل روش انتقال از وضعيت موجود به وضعيت مطلوب
· آماده‌سازي سند برنامه راهبرد اطلاعاتي که شامل اولويت‌بندي
پروژه‌ها وبرنامه‌هاي کاري براي پروژه‌هاي اولويت‌دار است.
2- تحليل حوزه‌هاي کاري
در مرحله قبل حوزه‌هاي کاري سازمان شناسايي و تفکيک شده است. در
اين مرحله هريک از اين حوزه‌ها به طور تفصيلي از نظر داده‌ها و پردازش، تجزيه و
تحليل مي‌شود. IE توصيه
مي‌کند در اين مرحله مشارکت کاربران نهايي در جريان تجزيه و تحليل تا حد ممکن
تأمين گردد. وظايف فرعي در اين مرحله عبارتند از :
2-1 تحليل هستنده ـ تابع
در اين فعاليت که اصليترين فعاليت اين مرحله است، انواع هستنده‌ها
و روابط، فرايندها و وابستگي آنها تحليل شده و مدلهاي نموداري اين تحليل توليد مي‌شود:
مدلهاي هستنده ، نمودارهاي سلسله مراتب توابع ، و نمودارهاي وابستگي فرايند .
همچنين مشخصه‌ها و قلمروهاي اطلاعاتي در اين مرحله مشخص ميشوند.
2-2 تحليل ميانکنش
روابط و ميانکنش بين داده‌ها و توابع تحليل شده و در قالب
ماتريسهاي ميانکنش تابع/ هستنده تلخيص مي‌شود. در اين ماتريسها مشخص مي‌شود که هر
تابعي کدام هستنده را ايجاد مي‌کند(C) ، تغيير مي‌دهد (U)، ميخواند (R)
يا حذف مي‌کند (D) . از اين رو، اين ماتريسها را جداول (CRUD) نيز مينامند. ديگر ابزارهاي نمايش که در اين مرحله توليد ميشوند
عبارتند از: نمودارهاي زيستچرخ هستنده ، منطق فرايند و نمودارهاي کنش فرايند .
مدلهاي هستنده ، نمودارهاي سلسله مراتب توابع ، و نمودارهاي وابستگي فرايند .
همچنين مشخصه‌ها و قلمروهاي اطلاعاتي در اين مرحله مشخص ميشوند.
2-3 تحليل سيستم‌هاي موجود
براي آنکه در مراحل بعدي، امکان گذار و انتقال هموار از سيستم‌هاي
موجود به سيستم‌هاي جديد وجود داشته باشد، لازم است که سيستم‌هاي موجود به روش مشابه
با تحليل هستنده ـ تابع تحليل و مستند شوند. روش عمده‌اي که براي اين تحليل به‌کار
ميرود، روش همنهاد کانوني است.
2-4 تائيد
نتايج مراحل قبل در اين مرحله از نظر کامل بودن، صحت و پايداري
(در اثر تغييرات سازماني) مورد بررسي و احياناً اصلاح قرار ميگيرند.
2-5 برنامه‌ريزي طراحي
در اين گام، حوزه‌هاي طراحي تعريف شده و روند پياده‌سازي/ انتقال
مورد بازبيني قرار ميگيرند.
فرآورده اصلي مرحله تحليل حوزه کاري، سند توصيف حوزه کارياست که
در آن توابع موجود در حوزه فهرست شده و هر تابع به فرايندهاي سطح پايينتر تجزيه مي‌شود.
همچنين انواع هستنده‌ها، روابط و مشخصه‌ها و الگوهاي کاربرد آنها توصيف مي‌گردد.
3- برنامه‌ريزي و طراحي
سيستم
اين مرحله خود از دو زير مرحله فرعي تشکيل شده است :
1- طراحي منطقي (طراحي خارجي)
2-
طراحي فني (طراحي داخلي)
در طراحي منطقي عمليات زير
انجام مي‌شود :
3-1 طراحي مقدماتي ساختار
داده‌ها
يعني برگرداندن مدلهاي هستنده به زبان ساختارهاي داده‌اي قابل
استفاده در سيستم بانک اطلاعاتي انتخاب شده.
3-2 طراحي ساختار سيستم
يعني تبديل فرايندها به رويه هاي قابل برنامه‌نويسي
و تهيه نمودارهاي گردش داده (DFD)
3-3 طراحي رويه‌ها
شامل نمودارهاي راهبردي داده‌ها (تحليل مسير دستيابي )،
نمودارهاي محاوره‌اي ، و نمودارهاي کنش .
3-4 تائيد
بررسي و اصلاح احتمالي نتايج مراحل قبل
3-5 برنامه‌ريزي طراحي فني
حاصل کار اين مراحل، توصيف تفصيلي سيستم، طراحي تفصيلي هر
فرايند، طراحي دريچه‌هاي محاوره‌اي، گزارشها، فرمها، منوها و جزئيات واسط کاربر
است.
در طراحي فني عمليات زير انجام مي‌شود :
3-6 طراحي بانک اطلاعاتي
3-7 طراحي نرم‌افزار
3-8 طراحي استقرار برنامه‌ها
3-9 طراحي عمليات
3-10 بررسي طراحي
3-11 طراحي آزمون سيستم
3-12 برنامه‌ريزي پياده‌سازي
حاصل کار در اين مرحله، تعريف محيط سخت‌افزاري و نرم‌افزاري
سيستم‌ها، استانداردها و ضوابط حاکم، طرح اجرايي شامل هزينه‌ها، منابع و زمانبندي
ساخت سيستم‌هاست.
4- ساخت و بهره‌برداري
پس از تفکيک حوزه‌هاي کاري و تعيين واحدهاي قابل پياده‌سازي در
مراحل قبل، در اين مرحله عمليات ساخت، استقرار و بهره‌برداري از اين واحدها (زير
سيستم‌ها) انجام مي‌شود.
براي ساخت سيستم‌هاي جديد فعاليتهاي زير بايد صورت گيرد :
4-1 توليد سيستم
شامل آماده‌سازي محيط اجرايي، ساختن بانکهاي اطلاعاتي و فايلها، توليد برنامه‌ها،
توليد اطلاعات آزمايشي، انجام آزمونهاي نهايي و مستندسازي سيستم.
4-2 ارزيابي سيستم
شامل توليد اطلاعات و انجام آزمون سيستم و آزمون پذيرش.
براي بهره‌برداري از سيستم‌ها، فعاليتهاي زير بايد انجام شود :
4-3 آماده‌سازي
تهيه برنامه بهره‌برداري، آموزش کاربران و نصب سخت‌افزارها.
4-4 استقرار نرم‌افزار جديد
نصب و استقرار برنامه‌ها و انجام اجراهاي آزمايشي.
4-5 پذيرش نهايي
اخذ نظر مثبت و پذيرش کاربران و شروع استفاده از سيستم.
4-6 تجهيز
استقرار سيستم در تمام محلها.
4-7 تعديل
تعيين نيازها و انجام مراحل تحليل، طراحي، ساخت و بهره‌برداري
براي محلهايي که به تغييراتي در سيستم نياز دارند.
براي آنکه مرحله بهره‌برداري، پايان يافته تلقي شود، سيستم بايد
براي مدت معيني که از قبل مشخص شده است، به طور عملي مورد استفاده قرار گرفته و در
حدود معقولي انتظارات کاربران را برآورده کند.
پس از طي مراحل بالا، سيستم وارد دوره نگهداري مي‌شود که در آن
فعاليتهاي زير بايد به صورت مداوم در مورد آن انجام شود :
4-8 ارزيابي سيستم
اندازه‌گيري کارآيي سيستم، مقايسه منافع و مخارج، ميزان پذيرش از سوي کاربران و
مقايسه با اهداف طراحي.
4-9 تنظيم
کنترل مداوم کارآيي و کيفيت اجراي سيستم و در صورت لزوم تنظيم
نرم‌افزار و بانکهاي اطلاعاتي
4-10 تعميرات
تصحيح اشکالات يافته شده و تغيير در سيستم.
بايد توجه داشت که پس از مرحله ISP ، ساير مراحل پيشگفته را ميتوان بنا به ضرورت به صورت موازي انجام
داد. به عبارت ديگر براي اجراي يک پروژه IE ، پس
از مرحله ISP، اجراي هر مرحله پيشنياز اجراي مرحله به‌شمار
نمي رود.
4- ابزارها و تکنيکهاي مورد استفاده
براي انجام مراحل مختلف متدولوژي
IE مانند
ساير متدولوژي‌هاي ساخت يافته از طيف وسيعي از ابزارها و فنون براي انجام مراحل
توسعه سيستم ها استفاده مي کند. چنانکه گفته شد، يکي از ويژگيهاي IE تأکيد بر استفاده از ابزارهاي گرافيکي، براي تحليل، مستندسازي و
انتقال نتايج است. علاوه بر ابزارهاي عمومي و متداول در بين ساير متدولوژي‌ها
(مانند ERD، DFD، Data Dictionary و...) برخي از ابزارهاي ويژه نيز در چهارچوب IE ابداع شده و مورد استفاده قرار مي گيرد.