Введение
Глава 1. Разработка концептуальной модели АИС
1.1. Идентификация предметной области автоматизации
1.2. Обоснование выбора методологии и технологии концептуального моделирования АИС
1.3. Разработка и анализ модели бизнес-процесса «КАК ЕСТЬ»
1.4. Выявление недостатков существующего бизнес-процесса и рекомендации по его усовершенствованию с помощью ИТ
1.5. Разработка модели бизнес-процесса «КАК ДОЛЖНО БЫТЬ» и формулировка требований к внедряемой АИС
1.6. Анализ известных ИТ-решений АИС
1.7. Обоснование и постановка задачи на разработку новой АИС
Выводы по главе 1
Глава 2. Разработка логической модели АИС
2.1. Обоснование выбора методологии и технологии логического моделирования АИС
2.2. Разработка объектной модели АИС
2.3. Разработка логической модели данных АИС
Выводы по главе 2
Заключение
Список используемой литературы
Приложение
Введение
Актуальность рассматриваемой темы исследования обусловлена тем фактом, что сегодняшнее информационное пространство предусматривает везде использовать инновационные информационные технологии, которые в свою очередь способствуют значительному росту производительности труда как всей компании, так и каждого ее сотрудника.
Процесс информатизации влечет за собой необходимость разработки и последующего внедрения ИС, которая будет поддерживать функционирование всех структур от экономической до организационной.
Ключевой целью информатизации можно назвать рост производственной эффективности различных видов продукции в целях улучшения социальных и экономических условий жизни граждан[3].
Существующие на сегодняшний момент условия экономического характера, наряду с организационными и техническими особенностями требуют своевременного получения полной и достоверной информации в области учета печатных изданий.
Применение ПК в целях автоматизации тех операций, которые требуются для учета печатных изданий в библиотеке и одной из ключевых частей информационного обеспечения организации вцелом, что положительно сказывается на бумажном первичном учете, как минимум касаемо внутреннего библиотечного документооборота [8].
Несмотря на кажущуюся простоту автоматизации, найти правильное решение не так-то просто. Особая трудность заключается также в том, что требования к обрабатываемой информации постоянно меняются, что увеличивает потребность в гибких, отзывчивых программных системах, обеспечивающих максимальную эффективность при обработке оперативной информации в компании.
Объект исследования – библиотека.
Предмет исследования – автоматизация библиотечной деятельности.
Целью данной работы является разработка концептуальной и логической модели ИС библиотеки.
В соответствии с поставленной целью были определены и решены следующие задачи:
— исследовать существующие бизнес-процессы;
— провести анализ известных ИТ-решений ИС;
— поставить задачу разработки новой ИС;
Глава 1. Разработка концептуальной модели АИС
1.1. Идентификация предметной области автоматизации
Автоматизация рабочего места библиотекаря расширяет его функции от человека, который хранит книги и помогает читателям найти их, до активного пользователя, владеющего и использующего весь современный арсенал оргтехники. Коллекция библиотеки насчитывает более 10 000 учебно-методических пособий. В библиотеке есть компьютер, но он не оборудован специальным программным обеспечением.
Один человек работает в библиотеке и имеет следующие обязанности:
— Ввод кратких библиографических данных и данных об изучении и распространении организаций;
— Проверка поступления литературы в библиотеку, ввод данных для книг при поступлении лота;
— Снятие с учета книг из коллекций с учетом передачи в другие подразделения;
— Регистрация подписок;
— Работа с читательскими формами и т.д.
В будущем планируется организовать вторую рабочую станцию для изучения литературы, доступной только на электронных носителях, а также доступа в Интернет.
В настоящее время все чаще в библиотеке появляется электронный каталог. Следует отметить, что ни одна библиотека не получила необходимого количества средств для приобретения достойной технической базы и программного продукта. Поэтому первые шаги в области компьютеризации любой библиотеки делаются за счет настойчивости, терпения, целеустремленности и изобретательности самого персонала библиотеки.
Использование информационных технологий в библиотеке облегчает обзор библиотечного фонда, ускоряет поиск необходимой литературы и обслуживание читателей.
Колледж рассмотрел возможность приобретения новой системы. После рассмотрения аналогичных систем было принято решение о разработке новой информационной системы. Так как экономически нецелесообразно приобретать существующие системы и те, которые распространяются бесплатно, неудобны для пользователя или их функциональность не отвечает потребностям колледжа.
Разрабатываемая система должна помочь решить следующие задачи
— Автоматизация и систематизация процесса закупок;
— Обработка библиотечного фонда;
— Создание баз данных с электронными каталогами;
— Поиск информации;
— Оптимальное использование рабочего времени;
— Работа с читательскими формами.
1.2. Обоснование выбора методологии и технологии концептуального моделирования АИС
Для проектирования бизнес-процессов системы можно использовать программный продукт: AllFusion ERwin Data Modeler (ранее ERwin).
К основным особенностям данного программного продукта относятся:
— Мощный редактор позволяет описать бизнес-процессы и взаимоотношения, а также рассчитать стоимость работ;
— Инструменты используются для построения иерархической структуры диаграмм, способствующей последовательному уточнению элементов модели;
— в продукте используется передовая методология функционального моделирования на основе IDEF0;
— Для описания бизнес-процессов используются диаграммы;
— Поддерживается методология IDEF3;
— Наличие экспортных моделей; Контекстные диаграммы используются для описания границ системы, объема и назначения объектов;
— Интеграция и коммуникация с инструментом проектирования базы данных ERwin;
— Поддержка свойств, определенных пользователем [1].
В связи с наличием множества возможностей по представлению бизнес-процессов для моделирования бизнес-процессов автоматизированной системы был выбран продукт ERwin.
В качестве методологии разработки информационной системы может быть предложена методология AIM, которая представляет собой постоянно совершенствующуюся методологию, позволяющую осуществлять эффективное взаимодействие всех участников разработки и обеспечивающую постоянный контроль за реализованным проектом внедрения со стороны спонсоров и руководства. AIM состоит из специальных руководств по выполнению работ и набора шаблонов документов.
В соответствии с методологией жизненный цикл проекта внедрения можно разделить на несколько этапов:
— Определение;
— Анализ операций;
— Дизайн решения;
— Развитие;;
— Переход;
— Эксплуатация.
Эти методологии позволяют в полной мере описать необходимые бизнес-процессы и организации, а также контролировать процесс разработки информационной системы.
1.3. Разработка и анализ модели бизнес-процесса «КАК ЕСТЬ»
Для развития информационной системы используется типичная университетская библиотека. Опишем модель предметной области для определения связей между объектами.
Модель исследуемого участка может быть описана следующим образом:
— наличие книг в библиотеке показано в алфавитном каталоге;
— наличие книг в библиотеке отражено в систематическом каталоге;
— наличие книг в библиотеке отражено как в алфавитном, так и в систематическом каталоге;
— Студенты могут использовать как алфавитные, так и систематические каталоги;
— Одалживание книг студентам осуществляется путем организации библиотечного пропуска, в котором регистрируются книги, взятые студентом на время учебы;
— все студенты должны быть отсортированы по определенным группам
— Студенты могут быть зачислены как в текущее, так и в другое учебное заведение.
Для дальнейшего уточнения того, какие данные должны быть включены, укажите следующее:
— Разделители каталогов должны использоваться при учете книг в алфавитном каталоге;
— При учете книг в систематическом каталоге следует использовать разделы знаний;
— необходимо учитывать поставщиков книг и формировать реестр расчетов за покупку книг.
Контекстная диаграмма дает четкое представление о бизнес-процессах, происходящих в данной информационной системе, документарном менеджменте и информационных массивах. При построении этой диаграммы используется иерархический порядок — принцип организации компонентов системы.
Построение иерархии диаграмм начинается с построения системы в виде простой составляющей — блока и дуг. Дуги — это функции данной системы (входные и выходные данные, механизм работы системы и управляющая информация). Полученная модель может служить основой для создания информационной системы программного обеспечения [2].
Контекстная диаграмма первого уровня предметной области представлена на рис. 1.
Рисунок 1 – Контекстная диаграмма «Деятельность библиотеки»
Декомпозированная контекстная диаграмма включает следующие подпроцессы: обработка формуляра читателя; оформление выдачи и приема печатных изданий; ведение учета печатных изданий; формирование базы данных, рис. 2.
Рисунок 2 – Декомпозиция уровня А0
Таким образом, анализ бизнес-процессов позволил выявить основные процессы, подлежащие автоматизации и машинной обработке автоматизированной информационной системой.
1.4. Выявление недостатков существующего бизнес-процесса и рекомендации по его усовершенствованию с помощью ИТ
Анализ бизнес-процессов выявил достаточно высокую рабочую нагрузку сотрудников в области работы с читателями, в прямом выпуске печатных изданий. Без использования информации и коммуникации эти процессы протекают медленно, и сотрудники библиотеки допускают много ошибок, которые могут быть устранены с помощью соответствующей информационной технологии в виде информационной системы.
1.5. Разработка модели бизнес-процесса «КАК ДОЛЖНО БЫТЬ» и формулировка требований к внедряемой АИС
Исследуемые бизнес-процессы выполняются неэффективно и с ошибками, что напрямую влияет на недовольство читателей библиотеки. Решение этой проблемы заключается в практическом использовании информационных систем. Для более детальной задачи рассмотрим функции, которые библиотекарь уже выполняет с информационной системой. Подробное представление деятельности библиотекаря, связанной с обработкой данных, можно представить в виде функциональной модели, представленной на рис. 3.
Рисунок 3 – Контекстная диаграмма «Деятельность библиотеки»
Этот процесс включает в себя следующие операции: обработка бланков читателей; выпуск и получение печатных материалов; регистрация печатных материалов; формирование базы данных. На рис. 4 показана модель деятельности библиотеки, отражающая процесс обработки информации.
Рисунок 4 – Декомпозиция уровня А0
Таким образом, в существующую модель обработки бизнес-процессов библиотеки был добавлен механизм «информационная система», отражающий необходимость использования информационных технологий в библиотеке. Внедрение информационной системы в работу позволит автоматизировать деятельность библиотекаря без изменения существующей технологии работы библиотекаря с читателями, только оптимизировать всю бумажную работу. Существует несколько способов автоматизации бизнес-процессов, это автоматизация за счет использования существующих решений и разработки собственного программного продукта.
1.6. Анализ известных ИТ-решений АИС
Современный IT-рынок богат различными видами программного обеспечения для поддержки работы в любой сфере человеческой деятельности, и библиотечная сфера не является исключением. Среди решений по автоматизации библиотек несколько от компании 1С: Библиотека; 1С: Библиотека PROF. Корпорация ELAR разработала комплексное решение AIS Archive.
«1С: Библиотека» — это комплексное решение для управления библиотечным документооборотом. Решение обеспечивает выполнение всех библиотечных процессов в автоматизированном режиме и имеет новые средства распределенной комплексной каталогизации библиографических данных, позволяющие одновременно каталогизировать, инвентаризировать, обслуживать считывающие устройства в библиотечных сетях или в подведомственных филиалах большой библиотеки [5].
Программа автоматизирует все рабочие процессы, связанные с библиотечной деятельностью, и интегрирована со стандартным решением «1С».
Приложение «1С:Бухгалтерия для бюджетных учреждений 8″ настроено на получение данных. В xml файле читается уровень входных и выходных документов репозитория. Записи библиотеки в формате RUSMARC можно экспортировать и импортировать путем обмена файлами в соответствии со стандартом ISO [10]». Интерфейс системы «1С:Библиотека» показан на рисунке 5.
Данная конфигурация была создана с использованием объектов из инструментария «Библиотека стандартных подсистем» компании «1С».
Основные функции «1С:Библиотека» следующие. Управление традиционными и электронными библиотечными запасами с учетом функционирования библиотечных процессов, таких как комплектование, каталогизация, учет, хранение и консервация; полная поддержка формата RUSMARC; штрих-кодирование и автоматизация книжного производства; автоматический подсчет книжных фондов; стандартные инструкции и руководства Министерства образования и науки. Поддержка всех необходимых форматов печати в соответствии с [6].
Рисунок 5 – Интерфейс системы «1C:Библиотека»
Приобретение в системе «1С: Библиотека» осуществляется путем реализации следующих функций: поиск, формирование и выполнение заказов издателям/букселерам; контроль выполнения заказов; автоматическое совпадение в случае резервирования; регистрация публикаций и присвоение уникального номера каждому документу, входящему в библиотеку, с использованием технологии штрихового кодирования [9].
Каталогизация реализуется следующими функциями:
— Описание всех видов изданий, включая документы в электронном формате, аудио-, видео-, нотные, картографические и изографические издания;
— полная поддержка национального коммуникативного формата RUSMARC;
— обеспечение контроля входных данных на их соответствие нормативным требованиям
— автоматическое индексирование, на основе которого осуществляется быстрый поиск любых элементов библиографического описания и их комбинаций
— возможность использования любого графического материала (изображения титульных страниц, артефактов, текстовых страниц и т.д.).
— Экспорт/импорт данных в форматах MARC;
— Хранение неограниченного количества библиографических записей [4].
Учет, обновление и хранение коллекции автоматизировано:
— Поддержка процессов упорядоченного хранения и записи библиотечных документов любого формата в соответствии с их характером и назначением;
— Обеспечение процессов обращения коллекции;
— ведение индивидуального и общего учета документов (изданий) как на общем фонде библиотеки, так и на отдельных фондах (специализированных) с учетом специфики хранящихся в них изданий;
— Введение возможности внесения не только обязательных, но и необязательных показателей в бухгалтерскую отчетность с учетом специфики каждой библиотеки.
Обслуживание читателей в системе «1С: Библиотека» осуществляется с помощью
— Регулирование и внедрение дифференцированного доступа к документам сборника для различных групп читателей;
— быстрая идентификация считывателей с помощью технологии считывания штрих-кодов;
— Библиотечный рабочий дневник.
Виртуальный офис читателя имеет большое количество функций и предполагает:
— Удаленный доступ читателя к электронному каталогу и поиск выпусков по любым элементам библиографического описания;
— Создание электронной заявки по результатам поиска;
— Удаленный доступ к данным о наличии бесплатных физических копий публикаций в фондах библиотеки;
— Удаленный доступ читателя к его собственной форме;
— Контроль читателя над процессом исполнения сформированных ордеров;
— Уведомление читателя о выполненных заказах и их задолженностях [7].
На фоне большого количества функций системы возникает проблема, что не все функции могут быть использованы небольшой библиотекой. Любые функции, которые не используются, отвлекают пользователя и не обеспечивают необходимый уровень автоматизации для предметной области. На данном этапе автоматизации библиотеки требуется минимальный уровень автоматизации, который может быть достигнут путем разработки пользовательского программного обеспечения для поддержки библиотечной деятельности.
1.7. Обоснование и постановка задачи на разработку новой АИС
При заполнении читательского формуляра необходимо идентифицировать и записать образование учащегося, то есть создать справочник «образование», в котором будет храниться информация об образовании учащегося, например, о среднем, высшем образовании. Кроме того, в форме отображается информация о выбранной литературе с использованием алфавитного и систематического каталога. При организации записей в алфавитном и систематическом каталоге используются разделы знаний, разделы каталога, цифровые каталоги. Для обработки и анализа данных используются отчёты и запросы для отображения информации об учащихся и извлечённой литературы. Концептуальная модель базы данных представлена на рис. 6.
Рисунок 6 – Концептуальная модель базы данных
При проектировании базы данных библиотеки можно выделить следующие сущности: формуляр читателя; образование; алфавитный каталог; авторская таблица; разделитель каталога; систематический каталог; раздел знаний; поставщики; раздел знаний; поставщики; сведения о закупке книг.
Этапы проектирования базы данных с учетом рассмотренных выше аспектов представлены на рис. 7.
Рисунок 7 – Проектирование базы данных
В теории реляционной базы данных сущность (объект) — это конкретный элемент автоматизированной информационной системы, информация о котором хранится, но объект может быть реальным или абстрактным. Каждый объект в базе данных информационной системы имеет определенный набор атрибутов, которые хранятся непосредственно в информационной системе.
Выводы по главе 1
В ходе первой главы были получены следующие результаты. Была изучена деятельность библиотеки и определены следующие бизнес-процессы, подлежащие автоматизации: Обработка форм для чтения; Выпуск и получение печатных изданий; Регистрация печатных изданий; Формирование базы данных.
Для разработки информационной системы была выбрана методология AIM, которая представляет собой постоянно совершенствующуюся методологию, позволяющую эффективно взаимодействовать всем участникам разработки и обеспечивающую постоянный контроль над текущим проектом внедрения информационной системы.
Был проведен анализ существующих решений: «1С: Библиотека»; «1С: Библиотека ПРОФ». Были также сделаны обоснование и определены задачи для разработки новой АИС.
Глава 2. Разработка логической модели АИС
2.1. Обоснование выбора методологии и технологии логического моделирования АИС
IDEF1 (Интегрированное определение информационной модели) — один из методов семейства IDEF. Она используется для создания информационной модели, которая представляет собой информационную структуру, необходимую для поддержки функционирования производственной системы или среды [10].
Он основан на методах Т. Рами и П. Чена и способен строить модели данных, эквивалентные реляционным моделям в третьей нормальной форме. IDEF1X был разработан для удовлетворения требований по упрощению и автоматизации проектирования; диаграммы IDEF1X используются во многих популярных инструментах CASE (ERwin).
2.2. Разработка объектной модели АИС
Специфика и содержание разработанной концептуальной модели базы данных информационной системы может быть определена выбранным формальным аппаратом. В большинстве случаев используются графические обозначения, похожие на диаграммы ER.
В большинстве случаев концептуальная модель БД информационной системы содержит: необходимый набор описаний используемых информационных объектов или используемых понятий изучаемого субъекта и установку связей между ними; описание создаваемых ограничений целостности данных, т.е. набор требований к допустимым значениям обрабатываемых данных и к отношениям между ними.
Логическая модель данных позволяет представить логические связи между элементами данных без учета их содержания и физической организации. Модель данных разрабатывается для конкретной системы управления базами данных, например Microsoft Access, а также с учетом специфики конкретной области на основе ее инфологической модели, рис. 8.
Рисунок 8 – Инфологическая модель базы данных
Такая организация базы данных позволяет в полной мере реализовать необходимый функционал автоматизированной информационной системы.
2.3. Разработка логической модели данных АИС
Исходными данными для даталогического проектирования являются таблицы базы данных. В базе данных были разработаны следующие таблицы: таблица «Образование»; таблица «Формуляр читателя»; таблица «Алфавитный каталог»; таблица «Авторская таблица»; таблица «Разделитель каталога»; таблица «Сведения о закупке книг»; таблица «Систематический каталог»; таблица «Раздел знаний»; таблица «Поставщики». Схема данных, реализованная в системе управления базами данных представлена в Приложении.
Определим первичные и внешние ключи в таблицах и
необходимые связи между атрибутами таблиц для обеспечения целостности данных. В таблице Образование первичным ключом является Образование.
В таблице Формуляр_читателя первичный ключ Код. Атрибут Образование является внешним ключом к таблице Образование. Атрибут Наименование_книги является внешним ключом к таблице Алфавитный_каталог.
В таблице Авторская_таблица первичным ключом является Авторский_знак. В таблице Алфавитный_каталог первичный ключ Разделитель каталога, данный атрибут является внешним ключом к таблице Разделитель_каталога. Атрибут Наименование_книги является внешним ключом к таблице Систематический_каталог.
В таблице Разделитель_каталога первичным ключом является Разделитель_каталога. В таблице Систематический_каталог первичным ключом является Наименование_раздела_знаний, данный атрибут является внешним ключом к таблице Раздел_знаний. В таблице Раздел_знаний первичным ключом является Наименование_раздела_знаний.
В таблице Сведения о закупке книг первичным ключом является Шифр книги, реквизит Поставщик является внешним ключом к таблице Поставщики. В таблице Поставщики первичным ключом является Наименование поставщика.
Выводы по главе 2
В ходе второй главы были получены следующие результаты. Было проведено обоснование выбора методологии и технологии логического моделирования. Разработана объектная и логическая модель данных АИС библиотеки.
Заключение
В ходе этой работы были получены следующие результаты. Были изучены деятельность и бизнес-процессы библиотеки, подлежащие автоматизации: обработка читательского бланка; выпуск и прием печатных изданий; регистрация печатных изданий; формирование базы данных. Анализ бизнес-процессов показал, что рабочая нагрузка сотрудников в области работы с читателями, регистрации доставки печатных изданий достаточно высока. Без использования информации и коммуникации эти процессы протекают медленно, и библиотекари допускают много ошибок, которые могут быть устранены с помощью соответствующей информационной технологии в виде информационной системы.
Методология AIM была предложена как методология разработки информационных систем, которая представляет собой постоянно совершенствующуюся методологию, позволяющую эффективно взаимодействовать всем участникам разработки и обеспечивающую постоянный контроль над реализованным проектом внедрения со стороны спонсоров и руководства. IDEF1 принадлежит к семейству методов IDEF, которые используются для построения информационной модели, представляющей собой структуру информации, необходимую для поддержки функций производственной системы или среды. Для проектирования бизнес-процессов системы можно использовать программный продукт: AllFusion ERwin Data Modeler.
Проведен анализ существующих решений: «1С: Библиотека»; «1С: Библиотека ПРОФ». Кроме того, было проведено обоснование и определение задач для разработки новой АИС.
Обоснование выбора методологии и технологии логического моделирования. Разработана объектная и логическая модель данных библиотеки АИС.
Список используемой литературы
- Афонин В.В. Моделирование систем: учебно-практическое пособие / В.В. Афонин, С.А. Федосин. — М.: Интуит, 2016. – 231 c.
- Бекаревич Ю. Access за 21 занятие для студента / Ю. Бекаревич. — М.: БХВ-Петербург, 2017. – 525 c.
- Блюмин А. М. Мировые информационные ресурсы : учебное пособие / А. М. Блюмин, Н. А. Феоктистов ; Институт государственного управления, права и инновационных технологий – М.: Дашков и К, 2011. – 295 с.
- Будылдина Н.В. Сетевые технологии высокоскоростной передачи данных: Учебное пособие для вузов / Н.В. Будылдина, В.П. Шувалов. — М.: РиС, 2016. – 342 c.
- Валитов Ш.М. Современные системные технологии в отраслях экономики: Учебное пособие / Ш.М. Валитов, Ю.И. Азимов, В.А. Павлова. — М.: Проспект, 2016. – 504 c.
- Васильков А.В. Безопасность и управление доступом в информационных системах [Текст]: учебное пособие / А.В. Васильков, И.А. Васильков. — Москва: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2017. — 368 с.
- Венделева М.А. Информационные технологии в управлении.: Учебное пособие для бакалавров / М.А. Венделева, Ю.В. Вертакова. — Люберцы: Юрайт, 2016. – 462 c.
- Гаврилов М.В. Информатика и информационные технологии: Учебник / М.В. Гаврилов, В.А. Климов. — Люберцы: Юрайт, 2016. – 383 c.
- Гвоздева В.А. Основы построения автоматизированных информационных систем: учебник. — Москва: ИД «ФОРУМ»: ИНФРА-М, 2017. – 320 с.
- Гома Х. UML. Проектирование систем реального времени, распределенных и параллельных приложений / Х. Гома. — М.: ДМК, 2016. – 700 c.