Giáo trình Phân tích thiết kế hệ thống (Phần 1)
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Giáo trình Phân tích thiết kế hệ thống (Phần 1)", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Tài liệu đính kèm:
- giao_trinh_phan_tich_thiet_ke_he_thong_phan_1.pdf
Nội dung text: Giáo trình Phân tích thiết kế hệ thống (Phần 1)
- MỤC LỤC Chương 1: DẪN NHẬP VỀ HTTT 2 I- HỆ THỐNG THÔNG TIN TRONG TỔ CHỨC: 2 II- HỆ THỐNG THÔNG TIN TỰ ĐỘNG HÓA: 3 III- CÁC MỨC NHẬN THỨC CỦA MỘT HTTT TỰ ĐỘNG HÓA: 4 IV- GIỚI THIỆU CÁC QUI TRÌNH PHÁT TRIỂN HTTT TỰ ĐỘNG HÓA: 5 V- CÁC BƯỚC PHÁT TRIỂN HTTT THÀNH HTTT TỰ ĐỘNG HÓA: 6 VI- CÁC PHƯƠNG TIỆN DÙNG TRONG QUÁ TRÌNH XÂY DỰNG HTTT: 8 Chương 2 : KHẢO SÁT HỆ THỐNG 10 I- MỤC TIÊU KHẢO SÁT : 10 II- NỘI DUNG KHẢO SÁT: 10 III- ĐỐI TƯỢNG KHẢO SÁT: 11 IV- CÁC PHƯƠNG PHÁP ÐIỀU TRA (INVESTIGATION METHODES) : 12 V- ĐÁNH GIÁ VÀ PHÊ PHÁN HIỆN TRẠNG: 15 VI- LẬP HỒ SƠ KHẢO SÁT: 15 Chương 3 : PHÂN TÍCH THÀNH PHẦN DỮ LIỆU MỨC QUAN NIỆM 17 I- KHÁI NIỆM VỀ THÀNH PHẦN DỮ LIỆU MỨC QUAN NIỆM: 17 II- MÔ HÌNH THỰC THỂ - KẾT HỢP : (Entity – Relationship Diagram) 17 III- MÔ HÌNH THỰC THỂ - KẾT HỢP MỞ RỘNG: 20 IV- PHƯƠNG PHÁP XÂY DỰNG MHQNDL BẰNG MH TT-KH: 21 V- CÁC TIÊU CHUẨN CHỌN LỰA 22 VI- QUY TẮC KIỂM TRA MÔ HÌNH THỰC THỂ KẾT HỢP: 23 VII- TỪ ÐIỂN DỮ LIỆU CHO MÔ HÌNH QNDL: 24 Chương 4: PHÂN TÍCH THÀNH PHẦN XỬ LÝ MỨC QUAN NIỆM 26 I- MỤC TIÊU: 26 II- CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN TRONG LƯU ĐỒ DÒNG DỮ LIỆU: 26 III- THIẾT KẾ LƯỢC ĐỒ XỬ LÝ: 28 IV- CÁC SƯU LIỆU CHO MÔ HÌNH QUAN NIỆM XỬ LÝ 31 Chương 5: THIẾT KẾ THÀNH PHẦN DỮ LIỆU 33 I- GIỚI THIỆU: 33 II- Chuyển Đổi Mô Hình TTKH Sang Mô Hình Quan Hệ: 33 Chương 6: THÀNH PHẦN XỬ LÝ Ở MỨC TỔ CHỨC 39 I- Mục Đích Thiết Kế: 39 II- CÁC KHÁI NIỆM CỦA MÔ HÌNH TCXL: 39 III- Xây Dựng Sơ Đồ DDL Ở Mức Tổ Chức Qua Các Chổ Làm Việc: 40 IV- Đặc tả xử lý: 42 Chương 7: THIẾT KẾ GIAO DIỆN NGƯỜI VÀ MÁY 44 I- ĐẶT VẤN ĐỀ: 44 II- THIẾT KẾ ĐẦU VÀO: 44 III- THIẾT KẾ ĐẦU RA: 45 IV- THIẾT KẾ ĐỐI THOẠI: 46 1
- Chương 1: DẪN NHẬP VỀ HTTT I- HỆ THỐNG THÔNG TIN TRONG TỔ CHỨC: 1- Khái niệm: HTTT là hệ thống thực hiện các công việc thu thập, lưu trữ, xử lý và sản xuất thông tin trong một đơn vị, tổ chức. HTTT bao gồm các thành phần: o Tập hợp các thông tin luân chuyển trong tổ chức, hữu ích hoặc vô ích, có cấu trúc hoặc không, hình thức hoặc phi hình thức o Các qui tắc quản lý o Con người và phương tiện giúp thu thập, xử lý và trao đổi thông tin 2- Hoạt động của HTTT : Hoạt động của hệ thống thông tin cũng tương tự như hoạt động sản xuất của một loại sản phẩm. Nó bắt đầu từ một đối tượng có nhu cầu về thông tin, hệ thống sẽ xác định các dữ liệu cần thiết (tập tin, CSDL, chứng từ sổ sách ) để sản xuất thông tin theo yêu cầu của đối tượng. Nếu dữ liệu chưa được lưu trữ trong hệ thống thì sẽ tiến hành thu thập, nếu đã có đầy đủ dữ liệu hệ thống sẽ tổ chức xử lý, tạo kết xuất và chuyển thông tin đến đối tượng yêu cầu thông qua các phương tiện truyền thông (nếu có như fax, mail, thư tín ). Các yêu cầu Xác định dữ Dữ liệu cần Thu thập thông tin liệu cần thiết thu thập thêm thêm dữ liệu Dữ liệu trong hệ thống Thông tin dữ liệu bên ngoài Chuyển kết Thông tin đã Tổ chức xử quả đến đối yêu cầu lý và kết xuất tượng dữ liệu Hình 1: Sơ đồ hoạt động xử lý thông tin 3- Vai trò và vị trí của HTTT trong một tổ chức: Trong mỗi tổ chức kinh tế xã hội luôn tồn tại 3 hệ thống: - Hệ thống quyết định - Hệ thống thông tin - Hệ thống tác nghiệp Hệ thống quyết định: là trung tâm thần kinh của 1 tổ chức, tập trung những người có nhiệm vụ xác định mục tiêu cần đạt được của tổ chức và đưa ra các quyết định chiến lược tác động lên hệ thống tác vụ để thực hiện cho được những mục tiêu đó. Những người thuộc hệ thống này thường là các lãnh đạo (Tổng giám đốc, giám đốc điều hành, giám đốc bộ phận, trưởng phòng 2
- ban, ) Hệ thống tác nghiệp: gồm những người thực hiện hoạt động của tổ chức (sản xuất, thực hiện dịch vụ) dựa trên mục tiêu và phương hướng đã đề ra của hệ thống quyết định. Những người thuộc hệ thống này có thể là công nhân, kỹ sư, bác sĩ, giáo viên Hệ thống thông tin: Đóng vai trò trung gian giữa 2 hệ thống trên, với chức năng chủ yếu là thu thập thông tin (từ hệ thống quyết định, hệ thống tác vụ, môi trường bên ngoài), quản lý chúng và tạo ra sản phẩm thông tin phục vụ cho những đối tượng cần chúng. Những người thuộc hệ thống thông tin thường là các nhân viên xử lý thông tin của tổ chức (các nhân viên văn phòng). Ví dụ: Công ty Bitis chuyên sản xuất và kinh doanh các mặt hàng giầy dép cao su tiêu thụ trên thị trường nội địa và xuất khẩu - Hệ thống tác vụ: Thực hiện thiết kế và sản xuất giầy dép theo mục tiêu đã đề ra, thực hiện giao hàng và thanh toán của khách hàng, theo dõi công việc và trả lương cho công nhân, - Hệ thống quyết định: Phân tích và nghiên cứu thị trường đang và đã ưu chuộng mẫu mã nào, từ đó đề nghị phòng nghiên cứu thiết kế kiểu mẫu phù hợp. Xem xét lại dây chuyền sản xuất , khả năng thực hiện công việc của công nhân trong qui trình công nghệ mới. Quyết định thay đổi kiểu mẫu, mua thêm máy móc thiết bị, Tuyển thêm cán bộ - công nhân viên, Điều chỉnh chế độ lương - thưởng, để khuyến khích tăng năng suất và chất lượng sản phẩm. - Hệ thống thông tin: Lưu trữ và thống kê các loại mẫu mã đang và đã ưu chuộng trên thị trường. Lưu trữ và xử lý các số liệu về trạng thái hoạt động, tình hình sản xuất Lưu trữ ngày giờ công của nhân viên, các chế độ lương thưởng của từng nhân viên. Việc phân chia theo hình thức trên không có ranh giới rõ ràng, chỉ mang tính luận lý chứ không mang ý nghĩa tổ chức vì trong thực tế một nhân viên có thể vừa là lãnh đạo điều hành, tham gia quyết định hoạt động của tổ chức, vừa là người xử lý thông tin , vừa là người tham gia thực hiện công việc. Như vậy nhân viên đó thuộc cả 3 hệ thống. Hơn nữa, một tổ chức thường phân chia công việc theo từng phòng ban: Phòng kinh doanh, phòng nhập xuất vật tư, phòng kế toán, phòng nhân sự các phòng ban này thường đảm nhận luôn các chức năng quản lý, xử lý thông tin và tác nghiệp. II- HỆ THỐNG THÔNG TIN TỰ ĐỘNG HÓA: 1- Khái niệm: HTTT tự động hóa là một hệ thống thông tin tích hợp “người & máy” dùng thu thập và xử lý thông tin, tạo ra các thông tin có ích giúp con người trong sản xuất, quản lý và ra quyết định. 2- Các Thành Phần Của 1 HTTT tự động hóa: HTTT bao gồm 5 thành phần cơ bản: dữ liệu, xử lý, con người, bộ xử lý và truyền thông. a) Dữ liệu: Đây là thành phần cơ bản, gồm các dữ liệu cố định hoặc biến động trong hệ thống. 3
- b) Xử lý: Là tất cả tác động cần thiết để lưu trữ và biến đổi các dữ liệu vào thành các dữ liệu ra. c) Con người: Đó là những người triển khai, thực hiện và sử dụng HTTT. Có thể chia làm 2 nhóm: . Nhóm người dùng (Users): là những người sẽ sử dụng và khai thác HTTT, bao gồm việc sử dụng phần mềm tin học và xử lý thủ công. . Nhóm điều hành và phát triển HTTT: bao gồm các phân tích viên (System analysts) , thiết kế viên( System Designer), lập trình viên (Programmer), có vai trò xây dựng và bảo trì hệ thống. d) Bộ xử lý: Bao gồm phần cứng, phần mềm, máy móc thiết bị cần thiết để tự động hóa xử lý thông tin e) Sự truyền thông: Được chú ý đến ở giai đoạn cuối cùng của HHTT, xác định các phương tiện và cách trao đổi thông tin giữa các bộ xử lý. Tùy theo quy mô của HTTT mà việc tổ chức truyền thông sẽ khác nhau. Khuynh hướng truyền thông, ví dụ như máy đơn mạng cục bộ mạng diện rộng mạng toàn cầu, thường tăng dần theo quy mô của HTTT III- CÁC MỨC NHẬN THỨC CỦA MỘT HTTT TỰ ĐỘNG HÓA: Quá trình nhận thức một HTTT cần thể hiện rõ ràng ở 3 mức như sau : 1- Mức Quan Niệm: Xác định các yêu cầu thu thập, xử lý và kết xuất dữ liệu. Không quan tâm đến phần cứng, phần mềm sẽ được sử dụng. Chỉ quan tâm đến: - Nội dung của HTTT - Các yêu cầu, qui tắc xử lý dữ liệu. 2- Mức Tổ Chức: Xác định sự phân bổ dữ liệu và cách thức tổ chức xử lý dữ liệu giữa các bộ phận theo không gian và thời gian. Về không gian: Ai làm gì và ở đâu Về thời gian: khi nào sẽ thực hiện. 3- Mức Vật Lý: Xác định thiết bị tin học: phần cứng, phần mềm cần sử dụng. Từ đó, mô tả HTTT cụ thể trong môi trường cài đặt đã chọn lựa. Mức này phụ thuộc hoàn toàn đến phần cứng, phần mềm cài đặt. Nội dung từng thành phần của HTTT trong từng mức nhận thức: DL Xử Lý Người Bộ xử lý T. thông QN Xác định nội dung Xác định các hoạt Người sử dụng không cần không cần dữ liệu mà HTTT động xử lý của tương lai phải quản lý HTTT Người tổ chức đề KQ:Mô hình QNDL KQ:Mô hình QNXL án TC Ai chịu trách nhiệm Xác định các hoạt Phân tích viên Các thiết bị Chủng phần nào? động xử lý ở các vị Kỹ thuật viên: ngoại vi loại mạng Bố trí vị trí nhập trí làm việc nhập liệu và (Qui mô, xuất dữ liệu KQ: Mô hình TCXL chuyên viên phần tính năng) cừng VL Hệ thống tập tin Giao diện Phân tích viên Cấu hình Chuẩn Cấu trúc CSDL Các chương trình Lập trinh viên, máy? Nghi thức 4
- Kế hoạch thực hiện Kỹ thuật viên Phần mềm ? truyền IV- GIỚI THIỆU CÁC QUI TRÌNH PHÁT TRIỂN HTTT TỰ ĐỘNG HÓA: Việc xây dựng một HTTT tự động hóa phục vụ cho hoạt động xử lý thông tin của tổ chức thường phải trải nhiều giai đoạn, gọi là qui trình phát triển HTTT. Nhiều qui trình đã được đề xuất trong đó có một số qui trình tiêu biểu như sau: 1- Qui trình thác nước: Được Royce đề xuất từ những năm 1970, bao gồm 5 giai đoạn: phân tích, thiết kế, lập trình, kiểm tra thử nghiệm và nghiệm thu. Giai đoạn sau chỉ được thực hiện khi giai đoạn trước đã được hoàn tất. Phân tích Thiết kế Lập trình Thử nghiệm Nghiệm thu Hình : Qui trình thác nước 2- Qui trình tăng trưởng: Được đề xuất bởi Grahma đề xuất năm 1989. Qui trình này dựa trên quan niệm, phân chia hệ thống cần xây dựng thành nhiều phần, sau đó tiến hành xây dựng từng phần dựa theo qui trình thác nước cho đến khi hoàn thành hệ thống. Qui trình này chỉ phù hợp cho những hệ thống có sự phân chia rõ ràng, cho phép xây dựng và chuyển giao từng phần của hệ thống. Tăng trưởng 1 Phân tích Thiết kế Lập trình Thử nghiệm Nghiệm thu Tăng trưởng 2 Thiết kế Lập trình Thử nghiệm Nghiệm thu Phân tích Tăng trưởng 3 Phân tích Thiết kế Lập trình Thử nghiệm Nghiệm thu 3- Qui trình xoắn ốc: Được đề xuất bởi Boehm năm 1988. Dựa trên khái niệm chu trình phát triển, mỗi chu trình hình thành một phiên bản của HTTT tự động. Các phiên bản tiếp theo là các phiên bản hoàn thiện dần và khắc phục các sai xót của phiên bản trước đó. Đặc điểm quan trọng của qui trình này là nhấn mạnh việc quản lý rũi ro. 5
- Xác định mục Đánh giá các tiêu, phương án, phương án ràng buộc Lập kế hoạch cho Xây dựng và chu trình kế tiếp kiểm tra sản phẩm Mỗi chu trình bao gồm 4 giai đoạn: - Giai đoạn 1: trong chu trình đầu tiên là phân tích các nhu cầu của hệ thống. Từ chu trình 2 trở đi là xác định mục tiêu của chu trình hiện hành, các phương án để đạt được mục tiêu đó và các ràng buộc từ kết quả của những chu trình trước - Giai đoạn 2: đánh giá các phương án bằng cách xác định các rũi ro và cách giải quyết. - Giai đoạn 3: xây dựng và kiểm tra sản phẩm kết quả dựa trên yêu cầu và mục tiêu trong giai đoạn đầu của chu trình. Có thể áp dụng qui trìng khác trong khi xây dựng sản phẩm. - Giai đoạn 4: lập kế hoạch triển khai cho chu trình tiếp theo. V- CÁC BƯỚC PHÁT TRIỂN HTTT THÀNH HTTT TỰ ĐỘNG HÓA: Qui trình phát triển được đưa ra trong giáo trình này là qui trình gồm 5 giai đoạn. Khảo sát Phân tích Thiết kế Cài đặt - Thử nghiệm Khai thác -Bảo trì (1) Khảo sát hiện trạng: Bước này nhằm xác định nhu cầu của HTTT mới hay nâng cấp, các thông tin phản ánh về hệ thống ở từng khu vực, lãnh vực, phân hệ của hệ thống; nghiên cứu tính khả thi của hệ thống mới. Các vấn đề cần khảo sát: - Mục tiêu của HTTT - Các qui trình hoạt động trong từng khu vực, lãnh vực liên quan đến HTTT cần xây dựng. - Nội dung công việc, phương pháp thực hiện công việc. Đối với mỗi công việc cần phải làm rõ thời gian xử lý, tần suất (số lần xảy ra), độ chính xác và cách tổ chức xử lý Ví dụ: Tình trạng bán vé trong các chuyến bay, chuyến tàu đòi hỏi phải xử lý tức thời, 6
- riêng lẻ từng trường hợp. Tình trạng mượn, trả sách của độc giả thư viện đòi hỏi phải xử lý riêng rẽ nhưng thời gian xử lý có thể trễ. Tính lương cho công nhân đòi hỏi xử lý chung toàn bộ và thời gian xử lý theo định kỳ giữa tháng hay cuối tháng. - Các yêu cầu xử lý, kết xuất. - Nghiên cứu tính khả thi: Khả thi về kỹ thuật : bao gồm việc đánh giá các yếu tố : - Độ lớn của dự án : Thời gian thực hiện ; số người tham gia, số phòng ban liên quan - Cấu trúc dự án : Nâng cấp hay làm mới hệ thống, các thay đổi về tổ chức, thủ tục và nhân sự từ hệ thống. - Nhóm phát triển : Sự quen thuộc với việc xây dựng các hệ thống tương tự, sự quen thuộc về phần mềm phần cứng được chọn - Nhóm người sử dụng : Sự quen thuộc với việc sử dụng hệ thống tương tự, Khả thi về kinh tế : Mục đích là xác định các lợi ích tài chính, các chi phí đầu tư liên quan trong việc phát triển hệ thống. Do đó, đánh giá khả thi về kinh tế cũng được gọi là phân tích chi phí lợi nhuận. Khả thi về hoạt động : Là tiến trình đánh giá mức độ mà dự án HTTT giải quyết các vấn đề kinh doanh và tạo thuận lợi cho các cơ hội kinh doanh đã được đặt ra cho dự án. Phân tích sự tác động của hệ thống mới về cấu trúc và thủ tục của đơn vị. Nêu rõ điểm mạnh, điểm yếu so với hiện trạng cũ (nếu đã tồn tại HTTT thì xác định và đánh giá những thiếu sót của HTTT hiện tại). Từ đó đưa đến quyết định có cần thiết tin học hóa hay không? (2) Phân tích: Xác định cách thực hiện những yêu cầu đã đưa ra trong quá trình khảo sát. Trong giai đoạn này, không cần quan tâm đến phần cứng, phần mềm sẽ được sử dụng, chỉ tập trung phân tích 2 thành phần chính của HTTT là dữ liệu và xử lý. Về dữ liệu: xác định các dữ liệu cơ bản cần tổ chức lưu trữ bên trong hệ thống, quan hệ giữa các loại dữ liệu, từ đó xác định cấu trúc dữ liệu ở mức quan niệm Về xử lý: xác định các chức năng, các qui trình xử lý thông tin theo yêu cầu đã khảo sát, bố trí các hoạt động xử lý theo không gian và thời gian. (3) Thiết kế : Xác định phần cứng, phần mềm cần sử dụng. Từ đó, mô tả HTTT cụ thể trong môi trường cài đặt đã chọn lựa, bao gồm: a. Thiết kế cơ sở dữ liệu b. Thiết kế chức năng hệ thống i. Các module hệ thống ii. Kiến trúc hệ thống c. Thiết kế giao diện d. Thiết kế report (4) Cài đặt - Thử nghiệm: Thực hiện việc chuyển kết quả thiết kế sang phần mềm ứng dụng. Có thể cài đặt từng phân hệ con theo chức năng quản lý, hết phân hệ này đến phân hệ khác. Thử nghiệm xem hệ thống có đáp ứng được yêu cầu đã đề ra hay không. Trong quá trình thử nghiệm luôn lưu ý các điểm sau: - Dữ liệu thử nghiệm: dựa trên dữ liệu thật và tạo thêm các dữ liệu đặc biệt để kiểm tra lỗi. - Người thử nghiệm: Để đảm bảo tính trung thực và tránh những lỗi chủ quan, người tham gia thử nghiệm không nên là người xây dựng hệ thống. 7
- (5) Khai thác - Bảo trì Tổ chức cho người sử dụng khai thác hệ thống thường bao gồm các công việc: Cung cấp tài liệu hướng dẫn sử dụng. Tập huấn và đào tạo người sử dụng Viết sưu liệu kỹ thuật, bảo trì và cải tiến cho phù hợp với những thay đổi nội tại và môi trường sử dụng. Việc đưa HTTT mới vào sử dụng có thể thực hiện bằng một trong các phương pháp sau: o Trực tiếp: Thay thế hệ thống cũ bằng hệ thống mới. Phương pháp này có tính mạo hiểm, đòi hỏi mọi thành viên phải thành thạo với hệ thống mới và kiểm nghiệm thật chặt chẽ phần mềm và phần cứng. o Song song: Hệ thống cũ và mới chạy song song với nhau trong một thời gian nhất định để so sánh và sau đó thay thế. Đây là phương pháp khá an toàn nhưng tốn kém. o Thí điểm: Chọn một bộ phần của tổ chức làm thí điểm kiểm tra hoạt động của hệ thống mới trước khi áp dụng cho các bộ phận khác. Ghi chú: - Mỗi giai đoạn cần có hồ sơ riêng. - Thời gian thực hiện mỗi giai đoạn có thể khác nhau, phụ thuộc vào từng trường hợp cụ thể. - Các giai đoạn trên chỉ mang tính hướng dẫn, tùy theo quy mô của hệ thống cần xây dựng mà thực hiện các bước cho phù hợp. Trong thực tế, đôi khi các bước triển khai được gộp lại thành 3 bước chính: 1- Phân tích : gồm lập kế hoạch, khảo sát hiện trạng, nghiên cứu khả thi, hợp đồng trách nhiệm 2- Thiết kế 3- Triển khai: gồm Cài đặt thử nghiệm, khai thác, bảo trì. - Quá trình xây dựng HTTT là quá trình phát triển có tính động, chu kỳ. Có thể quay lui giai đoạn trước nếu phát hiện có lỗi. VI- CÁC PHƯƠNG TIỆN DÙNG TRONG QUÁ TRÌNH XÂY DỰNG HTTT: 1- Mô hình : Mô hình là một tập hợp các phần tử thường được dùng trong phép tương ứng với những lớp các đối tượng, các quan hệ nào đó trong lĩnh vực cần mô tả để có một sự biểu diễn cô đọng, tổng quát, có ý nghĩa, đơn giản và dễ hiểu. Mô hình được dùng biểu diễn dữ liệu và qui trình xử lý ở mức quan niệm. 2- Phương pháp: Phương pháp là cách thức tiếp cận để tìm hiểu và phát triển HTTT. Do tính chất phức tạp của một tổ chức, quá trình xây dựng HTTT được chia thành nhiều giai đoạn, các đối tượng tìm hiểu được chia thành một số lĩnh vực khác nhau. Do đó, thường có những phương pháp khác nhau thích ứng với chúng. Ví dụ: Trong giai đoạn khảo sát ta có thể dùng phương pháp phỏng vấn trực tiếp hoặc gián tiếp thông qua bảng câu hỏi. 3- Công cụ: Công cụ thủ công: thường dùng ở các giai đoạn ban đầu trong quá trình xây dựng hệ thống thông tin như văn bản, lưu đồ ngữ cảnh để mô tả, tổng hợp các kết quả điều tra. Công cụ tin học: thường dùng trong giai đoạn thiết kế hệ thống thông tin. Hiện nay có nhiều công cụ tin học cho phép thực hiện nhiều giai đoạn cũng như chuyển từ giai đoạn này sang giai đoạn khác trong quá trình xây dựng hệ thống thông tin 8