Chương 1 Phương pháp luận phát triển hệ thống thông tin

1 GIỚI THIỆU MÔN HỌC  Môn học: Phân tích thiết kế hệ thống Lý thuyết: 45 tiết Đánh giá môn học: Kiểm tra thƣờng kỳ + tiểu luận + Giữa kỳ + cuối kỳ  Tài liệu:  Slide bài giảng Phân tích thiết kế hệ thống 2 MỤC TIÊU CỦA MÔN HỌC  Nắm được các bước tiến hành phân tích hệ thống: phân tích dữ liệu  thiết kế mô hình quan hệ kiểm tra yêu cầu chức năng kiểm tra dạng chuẩn thiết kế bảng thiết kế xử lý.  Có kỹ năng trong từng bước phân tích, thiết kế.  Có khả năng đọc được bảng phân tích, thiết kế hướng đối tượng để xây dựng chương trình. 3 TÀI LIỆU HỌC TẬP  Giáo trình phân tích thiết kế hệ thống  Phần mềm hỗ trợ thiết kế: Microsoft Visio 4 TÀI LIỆU THAM KHẢO  Giáo trình phân tích thiết kế hệ thống thông tin- Nguyễn Văn Vỵ  Practical data modelling for database design – Renzo D’orazio & Gunter Happel  System Analysis and Design in a changing world – John W.Satzinger, Robert B.Jakson, Stephen D.Burd – Thomson Learning.  System Analysis and Design – Kenneth E. Kendall, Julie E. Kendall – Prentice Hall. 5 NHIỆM VỤ CỦA SINH VIÊN 1. Tham dự đầy đủ các buổi học lý thuyết với tinh thần học hỏi. 2. Tự nghiên cứu tài liệu, đọc bài giảng và làm bài tập ở nhà theo yêu cầu giảng viên 3. Trong giờ học, giải bài tập, thuyết trình tiểu luận theo yêu cầu của giảng viên. 6 Chƣơng 1 PHƢƠNG PHÁP LUẬN PHÁT TRIỂN HTTT I. TỔNG QUAN:  Khái niệm về PT & TKHT  Tầm quan trọng của PT & TKHT  Những yêu cầu của nhà PT & TKHT 7 I.1. Khái niệm về phân tích và thiết kế hệ thống: Phân tích và thiết kế hệ thống là một ngành:  Sản phẩm:  Các bản thiết kế phần mềm  Các chức năng nghề nghiệp:  Có phƣơng pháp, các công cụ và kỹ năng yêu cầu riêng: 8 I.2. Tầm quan trọng của PT & TK  PT & TK ta có thể đƣa các ý đồ vào sản phẩm.  Có thể phát hiện và khắc phục những sai sót, tránh các rủi ro khi xây dựng.  Đặc biệt phần mềm có phân tích và thiết kế tốt làm giảm chi phí và đảm bảo sự phát triển của phần mềm 9  Những sai sót trong làm phần mềm: - Trong phân tích và thiết kế chiếm: 46% - Các khâu khác chiếm: 54%  Sửa chữa các sai sót có chi phí rất lớn: PTTK Lập trình cài đặt Vậnhành chi phí (lần) 1 40 90  Chi phí bảo hành chiếm gần 50% tổng chi phí phát triển phần mềm 10 I.3. Yêu cầu của nhà PTTK: Phải có tối thiểu 4 kỹ năng:  Kỹ năng phân tích  Kỹ năng công nghệ thông tin  Kỹ năng về nghiệp vụ và quản lý  Khả năng giao tiếp 11 II. HỆ THỐNG VÀ HỆ THỐNG THÔNG TIN  Hệ thống TT là gì?  Phát triển một HTTT  Bản chất của việc phát triển HTTT trong tổ chức  Các cách tiếp cận phát triển HTTT  Vòng đời phát triển của HTTT  Các mô hình phát triển HTTT  Các phƣơng pháp phát triển HTTT  Xây dựng thành công một HTTT 12 II.1. HỆ THỐNG LÀ GÌ?  Hệ thống là một tập hợp các thành phần liên kết với nhau, thể hiện qua một phạm vi (boundary) xác định, họat động kết hợp với nhau nhằm đạt đến những mục đích xác định.  Ví dụ : - Trong tự nhiên : Hệ mặt trời - Trong sinh học, cơ thể con ngƣời : Hệ thống tuần hoàn máu,… - Trong vật lý : máy móc - Trong trao đổi thông tin: Hệ thống thông tin 13 HỆ THỐNG THÔNG TIN LÀ GÌ?  Hệ thống thông tin (HTTT- Information System) là một hệ thống các thiết bị phần cứng và phần mềm, khi hoạt động đáp ứng đƣợc những nhu cầu nhất định của tổ chức. 14 II.2. PHÁT TRIỂN MỘT HTTT  Phát triển một HTTT là Tất cả các hoạt động để tạo ra một HTTT hoạt động trên thực tế gọi là phát triển HTTT (Information Developtment). Quá trình đó bắt đầu từ khi nêu vấn đề cho đến khi đưa hệ thống vào vận hành trong tổ chức  Dữ liệu (data) là những mô tả về sự vật, con người và sự kiện trong thế giới mà chúng ta gặp bằng nhiều cách thể hiện khác nhau.  Thông tin (information) là dữ liệu được đặt vào một ngữ cảnh với một hình thức thích hợp có lợi cho người sử dụng cuối cùng. 15 HỆ THỐNG THÔNG TIN QUẢN LÝ  Hệ thống thông tin quản lý là sự phát triển và sử dụng HTTT có hiệu quả trong một tổ chức.  Năm yếu tố cấu thành HTTT quản lý  Thiết bị tin học  Các chương trình  Dữ liệu  Thủ tục – qui trình  Con người 16 Phân loại HTTT  Hệ thống tự động văn phòng  Hệ thống truyền thông  Hệ thống xử lý giao dịch  Hệ cung cấp thông tin thực hiện  Hệ thống thông tin quản lý  Hệ trợ giúp quyết định  Hệ chuyên gia  Hệ trợ giúp điều hành  Hệ trợ giúp làm việc theo nhóm  Hệ thống thông tin tích hợp 17 II.3. BẢN CHẤT CỦA VIỆC PHÁT TRIỂN HTTT TRONG TỔ CHỨC Tại sao tổ chức lại xây dựng HTTT?  Xây dựng HTTT là giải pháp giải quyết các vấn đề mà tổ chức gặp phải  Xây dựng HTTT tạo đƣợc tiềm lực mới, năng lực mới cho tổ chức và là giải pháp giải quyết những khó khăn mà tổ chức gặp phải trong tƣơng lai  Do áp lực từ bên ngoài cần xây dựng HTTT 18 Những nội dung cơ bản của việc phát triển HTTT: Các hoạt động phát triển một HTTT và trình tự thực hiện chúng Các phƣơng pháp, công nghệ và công cụ đƣợc sử dụng Tổ chức và quản lý quá trình phát triển một HTTT 19 II.4. TIẾN HÓA CỦA CÁCH TIẾP CẬN PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ HTTT Phân tích thiết kế hệ thống trải qua 4 cách: Cách 1: Tiếp cận hƣớng tiến trình (process driven approach): Thực hiện theo trình tự công việc. Cần dữ liệu nào thì sử dụng dữ liệu đó Nhƣợc điểm: -Dữ liệu phụ thuộc vào tiến trình -> dƣ thừa do sử dụng lặp lại -Thay đổi tiến trình -> thay đổi tổ chức dữ liệu 20 Mối quan hệ giữa dữ liệu và ứng dụngtheo cách tiếp cận định huớng tiến trình Dữ liệu thuế Dữ liệu Nhân sự Hệ thống trả lƣơng Dữ liệu Nhân sự Dữ liệu dự án Hệ thống quản lý dự án 21 Cách 2: Tiếp cận hƣớng dữ liệu: (data driven approach) -Tách dữ liệu ra khỏi quá trình xử lí - Tạo khả năng dùng chung dữ liệu Cơ sở dữ liệu ứng dụng 1 ứng dụng 2 ứng dụng n Cấu trúc hệ thống định hƣớng dữ liệu 22 Cách 3: Tiếp cận hƣớng cấu trúc (structure approach) : -Tách dữ liệu ra khỏi quá trình xử lí -Môđun hóa cấu trúc chƣơng trình Cấu trúc hệ thống định hƣớng cấu trúc Cơ sở dữ liệu Tầng ứng dụng Tầng dữ liệu Ứng dụng 1 Ứng dụng 2 Ứng dụng 3 23 Cách 4: Tiếp cận hướng đối tượng (Object-Oriented approach): Tách dữ liệu ra khỏi quá trình xử lý  Đối tượng hóa cấu trúc chương trình. Chương trình được chia thành các đối tượng bao gồm cả dữ liệu và xử lý -> cả hệ thống là sự ghép nối các đối tượng bằng truyền thông DL+XL DT3 DL+XL DT4 DL+XL DT1 DL+XL DT2 D ữ liệ u 24 II.5. VÕNG ĐỜI PHÁT TRIỂN HTTT Systems Development Life Cycle 15/5/2012 24/90 Hoạch định và chọn lựa hệ thống Phân tích hệ thống Thiết kế hệ thống Triển khai và vận hành hệ thống 25 - Phân tích ban đầu về hệ thống hiện tại của tổ chức  nhiệm vụ của tổ chức là gi?  Chức năng của tổ chức là gi?  Cơ cấu của tổ chức để thực hiện chức năng  Mục tiêu của hệ thống cần phấn đấu - Dự kiến HTTT  Các hệ con  Phạm vi (liên quan đến bộ phận nào)  Các thực thể (liên quan đến hoạt động)  Các thành phần bên ngoài hệ thống  Kết cấu phần cứng Phase 1: Systems Planing and Selection 26 Phân tích tính khả thi của dự án  khả thi về kinh tế • Nguồn vốn lấy ở đâu và bao nhiêu? • Khi vận hành hệ thống phải chấp nhận được • Phải có thời gian thu hồi vốn ( chấp nhận được)  khả thi về kỹ thuật • Thiết bi: đã có trên thị trường (có thể mua) • Công nghệ sử dụng: - khả năng nắm vững - Đã được triển khai 27 khả thi về hoạt động khả thi về pháp lý  Các tổ chức quản lý  Các bước công việc  Việc truyền thông  Việc đánh giá và quản lý Đã được Tổ chức thông qua 28 - Thu thập thông tin - Phân tích nhu cầu thông tin của tổ chức hệ thống cần thực hiện chức năng gì? dữ liệu đầu vào là gì? Thông tin cần tạo ra là gì? Các hạn chế gì đặt ra? Khối lượng, quy trình, đối tượng, định dạng của các thông tin, dữ liệu Phase 2: Systems Analysis 29 Chuyển các yêu cầu về thông tin của tổ chức ở giai đoạn phân tích thành các bản đặc tả là các giải pháp công nghệ thông tin sao cho các nhà lập trình và các nhà làm cơ sơ dữ liệu có thể chuyển thành chương trình và cấu trúc cơ sở dữ liệu trên máy Qúa trình thiết kế được chia làm 2 bước; Thiết kế logic  Mô tả hệ thống có những gì và quan hệ với nhau thế nào? Kết quả của thiết kế logic ta có: • Thiết kế CSDL logic(mô hình dl quan hệ) • Thiết kế xử lý (sơ đồ luồng dữ liệu logic) • Các mô tả logic của mỗi tiến trình Thiết kế vật lý:Là quá trình chuyển mô hình logic thành các bản thiết kế vật lý hay các đặc tả kỹ thuật.lựa chọn ngôn ngữ lập trình nào sẽ sử dụng, những hệ cơ sở dữ liệu… Phase 3: Systems Design 30  Triển khai hệ thống:  Tạo lập chương trình: - Chuyển các thiết kế thành chương trình và cấu trúc dữ liệu (mã hoá- coding) - Kiểm thử: + Kiểm thử chức năng + Kiểm thử hệ thống + Kiểm thử chấp nhận  Cài đặt và chuyển đổi hệ thống  Lắp các thiết bị  Cài đặt chương trình  Chuyển đổi hệ củ thành hệ mới Phase 4: Systems Implemention and Operation 31 Chuyển đổi hệ cũ thành hệ mới • Chuyển đổi dữ liệu • Chuyển đổi tổ chức • Chuyển đổi quản lý Đào tạo cán bộ • Cán bộ điều hành (quản trị) • Cán bộ kỹ thuật • Người sử dụng • Lập các tài liệu hướng dẫn 32  Vận hành và bảo trì: • Sửa chữa các lỗi đã bỏ qua, khi vận hành phát hiện • Làm thích hợp chương trình với điều kiện của tổ chức  Thích hợp với môi trường kỹ thuật  Thích hợp với môi trường người dùng • Bổ sung và hoàn thiện các chức năng mới 33 II.6. CÁC MÔ HÌNH PHÁT TRIỂN HTTT 1. Mô hình thác nước (Waterfall Model) 2. Mô hình tăng trưởng (Incremental Model) 3. Mẫu thử (Prototyping) 4. Mô hình xoắn ốc (Spiral Model) 5. Phát triển dựa trên các thành phần có sẵn (Component-Based Development) 34 15/5/2012 34/90 Mô hình thác nƣớc • Mỗi giai đoạn chỉ có thể bắt đầu khi đã kết thúc giai đoạn trước đó. • Chu trình này còn được gọi là chu trình tuyến tính Nhƣợc điểm: Không có sự quay lui. 35 15/5/2012 35/90 Mô hình tăng trƣởng (D.R. Graham 1988) 36 15/5/2012 36/90 36 Mẫu thử (bản mẫu) Triển khai, Chuyển giao và Phản hồi Lập kế hoạch nhanh Xây dựng mẫu thử Mô hình hoá thiết kế nhanh Giao tiếp 37 15/5/2012 37/90 Khảo sát, thu thập TT sơ bộ XD mẫu ban đầu Làm mịn mẫu Khảo sát, lấy ý kiến NSD Quyết định Mẫu hoàn chỉnh HT đã hoàn chỉnh Hoàn chỉnh dự án SDPP khác Chƣa Đã Loại bỏ Tồi Hạn chế 38 15/5/2012 38/90 38 Mô hình xoắn ốc Thử nghiệm nguyên mẫu Đánh giá các phương án Thiết kế và tạo lập 1 nguyên mẫu Xác định mục tiêu, các phương án và các ràng buộc Chu trình 1 39 15/5/2012 39/90 39 Phát triển dựa trên các thành phần Các thành phần COTS (Commercial-Off-The-Shelf) Thương lượng Định nghĩa mục tiêu Phân loại các thành phần Đối sánh Lựa chọn thành phần phù hợp 40 II.7. CÁC PHƢƠNG PHÁP PHÁT TRIỂN HTTT 1. Ba thành phần cơ bản của phương pháp 2. Các phương pháp phát triễn hệ thống 3. Những thách thức đối với các phương pháp 41 15/5/2012 41/90 Ba thành phần cơ bản của một PP  Tập hợp các khái niệm và mô hình  Tùy thuộc từng phương pháp  Chuẩn cụ thể  Tiến độ triễn khai  Các bước đi lần lượt; Các hoạt động cụ thể  Kết quả qua từng bước  Công cụ trợ giúp  Sản sinh và điều chỉnh mô hình, biểu đồ  Kiểm tra cú pháp; Kiểm thử  Mô phỏng 42 15/5/2012 42/90 Các phƣơng pháp  Có 2 trào lưu là: Mô hình hóa theo hướng chức năng (lấy chức năng làm trục mô hình hóa) và mô hình hóa theo hướng đối tượng (lấy đối tượng làm đơn vị mô hình hóa).  PP hệ thống: MERISE  PP chức năng: SADT (Strutured Analysis and Design)  Phương pháp MCX (Methode de xavier castellani)  PP hướng đối tượng 43 15/5/2012 43/90 Phƣơng pháp MERISE  Có nguồn gốc từ Pháp  Ra đời cuối thập niên 70  Được dùng nhiều ở Pháp & các nước Châu Âu 44 15/5/2012 44/90 Ý tƣởng của MERISE  Sau giai đoạn tiếp cận, điều tra và tổng hợp sẽ chia hệ thống thành 2 thành phần  Dữ liệu (data)  Xử lý (Process)  Chia quá trình phát triển hệ thống thành 3 mức tiếp cận:  Quan niệm  Logic  Vật lý * Với mỗi thành phần và mỗi mức tiếp cận có một mô hình tương ứng * Mỗi mức tiếp cận thường do một hoặc một số thành phần hệ thống đảm nhận 45 15/5/2012 45/90 Ƣu – Nhƣợc  Ưu điểm:  Có cơ sở khoa học vững chắc  Nhược điểm:  Cồng kềnh, không thích hợp cho các hệ thống nhỏ 46 15/5/2012 46/90 Phƣơng pháp SADT (Strutured Analysis and Design)  Xuất phát từ Mỹ. Douglas T. Ross 1977  Ý tưởng cơ bản: phân rã một hệ thống thành các phân hệ nhỏ và đơn giản.  Dựa trên nguyên lý:  Xuất phát từ một mô hình  Phân tích đi xuống: từ tổng thể đến chi tiết  Dùng một mô hình chức năng và một mô hình quan niệm  Thể hiện tính đối ngẫu của hệ thống 47 15/5/2012 47/90 SADT dựa trên nguyên lý:  Xuất phát từ một mô hình  Phân tích đi xuống: từ tổng thể đến chi tiết  Dùng một mô hình chức năng và một mô hình quan niệm  Thể hiện tính đối ngẫu của hệ thống  Sử dụng các biểu diễn dưới dạng đồ họa.  Phối hợp hoạt động của nhóm  Ưu tiên tuyệt đối cho hồ sơ viết 48 15/5/2012 48/90 SADT sử dụng các kỹ thuật:  Lưu đồ dòng dữ liệu  Từ điển dữ liệu  Ngôn ngữ giả (Anh ngữ có cấu trúc)  Bảng quyết định  Cây quyết định 49 15/5/2012 49/90 Ƣu – Nhƣợc  Ưu điểm  Gần thực tế  Dễ sử dụng  Nhược điểm  Không bao gồm toàn bộ tiến trình phân tích  Nếu không thận trọng  trùng lắp thông tin 50 15/5/2012 50/90 Phƣơng pháp MCX (Methode de xavier castellani)  Có nguồn gốc từ Pháp (do các giáo sư của học viện xí nghiệp tạo ra)  Cho phép xây dựng một mô hình tổng quát cũng như phân hệ của hệ thống thông tin  Phân tích các thành phần dữ liệu và lượng hóa các xử lý cũng như truyền thông hệ thống thông tin 51 15/5/2012 51/90 Ý tƣởng Phương pháp MCX phân hoạch quá trình phân tích thành các giai đoạn  Phân tích vĩ mô  Phân tích sơ bộ  Phân tích quan niệm  Phân tích chức năng  Phân tích cấu trúc 52 15/5/2012 52/90 Ƣu – Nhƣợc  Ưu điểm:  Hữu hiệu  Thích hợp với việc thực hành  Nhược điểm:  Hơi rườm rà 53 15/5/2012 53/90 Phƣơng pháp phân tích hƣớng đối tƣợng (Object Oriented Analysis)  Hình thành giữa thập niên 80, đến nay phát triển rất mạnh  Dựa trên một số khái niệm cơ bản  Đối tượng(Object): gồm dữ liệu và thủ tục tác động lên dữ liệu này.  Đóng gói(Encapsulation): không cho phép tác động trực tiếp lên dữ liệu của đối tượng mà phải thông qua các phương thức trung gian  Lớp (Class): tập hợp các đối tượng có chung một cấu trúc dữ liệu và cùng một phương pháp.  Thừa kế (Heritage) 54 15/5/2012 54/90 4.4. Những thách thức đối với các phương pháp  Sự phức tạp của bài toán  Các nghiệp vụ phức tạp, xa lạ với người phát triển hệ thống  Yêu cầu trao đổi giữa người với máy  Người dùng mong muốn sự trao đổi này thì người phát triển hệ thống lại hiểu khác đi  Đối đầu với sự thay đổi liên tục  Các nhu cầu luôn thay đổi nên hệ thống cũng phải thay đổi theo 55 II.8. XÂY DỰNG THÀNH CÔNG HTTT  Khái niệm HTTT xây dựng thành công: Một số tiêu chí đánh giá: • Đạt đƣợc mục tiêu thiết kế đề ra của tổ chức • Chi phí vận hành là chấp nhận đƣợc • Đáp ứng các chuẩn mực của một hệ thống thông tin hiện hành • Sản phẩm có giá trị xác đáng • Dễ học, dễ nhớ, dễ sử dụng • Mềm dẻo dễ bảo trì: có thể kiểm tra, mở rộng ứng dụng và phát triển tiếp đƣợc 56 15/5/2012 56/90 Bài kỳ sau Chƣơng 2 XÁC ĐỊNH YÊU CẦU HỆ THỐNG