Phân tích thiết kế hệ thống - Chương 1 docx

Tài liệu Phân Tích Thiết Kế Hệ Thống


8

Chương 1 .
QUI TRÌNH PHÂN TÍCH THIẾT KẾ HỆ THỐNG

I PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG THÔNG TIN LÀ GÌ?

Phân tích và thiết kế hệ thống thơng tin là một phương pháp được sử dụng bởi dãy các cơng ty
từ IBM đến Pepsi, Hasbro, Inc., để tạo và duy trì hệ thống thơng tin nhằm thực hiện các chức
năng cơ bản như lưu trữ chính xác các tên và địa chỉ của khách hàng, xử lý các đơn hàng và
thanh tốn cho người làm cơng. Mục tiêu chính của phân tích và thiết kế hệ thống là cải tiến hệ
thống cấu trúc, điển hình là qua ứng dụng phầ
n mềm, có thể giúp đỡ các nhân viên hồn tất các
cơng việc chính của doanh nghiệp được dễ dàng và hiệu quả hơn. Là một người phân tích hệ
thống, bạn sẽ là trung tâm của sự phát triển phần mềm đó. Phân tích và thiết kế hệ thống thơng
tin được dựa trên:
 Sự hiểu biết của bạn về các mục tiêu, các cấu trúc và các qui trình của tổ chức.
 Kiến thức của bạn về làm thế
nào để triển khai cơng nghệ thơng tin nhằm mang lại lợi ích
cho doanh nghiệp.
Để thành cơng trong cố gắng này, bạn nên có một tiếp cận cấu trúc. SDLC được trình bày trong
hình 1-1 là một tiếp cận bốn-giai đoạn để nhận diện, phân tích, thiết kế, và thực hiện một hệ
thống thơng tin. Qua giáo trình này, chúng tơi dùng SDLC để cấu trúc sự bàn luận về qui trình
phát triển hệ thống. Trước khi chúng tơi nói về SDLC, Chúng tơi mơ tả trước nhất phân tích và
thiết kế hệ
thống có nghĩa là gì.
Phân tích và thiết kế hệ thống: các khái niệm chính

Mục tiêu chính của phân tích và thiết kế hệ thống là để cải tiến hệ thống cấu trúc. Thơng thường
điều này liên quan đến phát triển hay tạo được phần mềm ứng dụng và huấn luyện nhân viên để
sử dụng nó. Phần mềm ứng dụng, cũng còn được gọi là một hệ thống, được thiết kế để hỗ trợ
một nhiệm vụ hay một qui trình đượ
c tổ chức cụ thể như quản lý tồn kho, chi trả lương, hay phân
tích thị trường. Mục tiêu của phần mềm ứng dụng là chuyển dữ liệu thành thơng tin. Ví dụ chẳng
hạn phần mềm được phát triển cho bộ phận kho của một cửa hàng bán sách có thể theo dõi số
lượng sách trong kho của các cuốn sách bán chạy nhất của đợt bán sau cùng. Phần mềm cho
bộ phận chi trả lương có thể theo dõi s
ự thay đổi lương của nhân viên. Sự đa dạng của phần
mềm ứng dụng rời khỏi kệ bán có thể được mua bao gồm WordPerfect, Lotus, and PowerPoint.
Dẫu sao, phần mềm rời khỏi kệ bán có thể khơng phù hợp với u cầu của một tổ chức nào đó,
và vì vậy tổ chức phải triển khai sản phẩm riêng cho mình.
Ngồi phần mềm ứng dụng, hệ thống thơng tin còn bao gồm:
 Phầ
n cứng (hardware) và phần mềm hệ thống (system software) là nền tảng để phần
mềm ứng dụng hoạt động. Hãy nhớ rằng, phần mềm hệ thống trợ giúp các chức năng
của máy tính, trong khi phần mềm ứng dụng trợ giúp người sử dụng hồn thành các cơng
việc như viết lách, chuẩn bị bảng tính, và nối với Internet.
 Các tài liệu sưu liệu và huấn luyện (documentation and training manuals
) là các tài liệu
được tạo bởi người phân tích hệ thống để trợ giúp nhân viên sử dụng phần mềm mà từ
đó nó tạo ra sự trợ giúp.
 Các vai trò cơng việc cụ thể (specific job roles) gắn liền với tồn bộ hệ thống, ví dụ như
người chạy máy tính và việc canh giữ cho phần mềm hoạt động.
 Kiểm sốt (controls) là các phần việc của phần mềm nhằm ngăn ngừ
a gian lận và bị
trộm cắp.
 Người sử dụng phần mềm nhằm thực hiện cơng việc của mình.

Tài liệu Phân Tích Thiết Kế Hệ Thống


9
Các thành phần của các úng dụng hệ thống thơng tin dựa trên máy tính được tóm tắt trong hình
1-2. Chúng tơi chỉ ra mọi chiều của tồn bộ hệ thống, với sự chú trọng đặc biệt đến sự phát triển
phần mềm ứng dụng – trách nhiệm hàng đầu của bạn khi là một người phân tích hệ thống.
Mục tiêu của chúng tơi là giúp bạn hiểu và làm theo qui trình cơng nghệ phần mềm mà nó sẽ dẫn
dắt bạn đến sự t
ạo dựng một hệ thống thơng tin. Như được chỉ ra trong hình 1-3, các phương
pháp (methodologies), kỹ thuật (techniques), và cơng cụ (tools) đã được minh chứng là phần
cốt lõi để xử lý cơng nghệ phần mềm.
Methodologies
Techniques Tools
Software
Engineering
Process
Figure 1-3: The software engineering process
uses methodologies, techniques, and tools


Phương pháp (methodologies) là một dãy cách tiếp cận theo từng bước giúp phát triển sản
phẩm cuối cùng: hệ thống thơng tin. Phần lớn các phương pháp tích hợp một vài kỹ thuật phát
triển, như quan sát trực tiếp và phỏng vấn người sử dụng hệ thống hiện hành.
Kỹ thuật (techniques) là các xử lý mà bạn, là một người phân tích, sẽ làm theo để bảo đảm
rằng cơng việc của bạ
n là hiểu được, trọn vẹn và dễ hiểu. Kỹ thuật cung cấp sự hỗ trợ trên
một phạm vi rộng lớn các cơng việc bao gồm cả việc dẫn dắt trọn vẹn việc phỏng vấn
người dùng hiện hành và tương lai của hệ thống thơng tin để xác định hệ thống của

Tài liệu Phân Tích Thiết Kế Hệ Thống


10
bạn nên làm gì, hoạch định và quản trị các hoạt động của dự án phát triển hệ thống, sơ đồ hóa
hệ thống thực hiện chức năng như thế nào và thiết kế các báo cáo, ví dụ như hệ thống của bạn
sẽ phát sinh các hóa đơn cho người dùng để họ hồn thành cơng việc.
Cơng cụ (tools) là các chương trình máy tính, như cơng cụ máy tính trợ giúp cơng nghệ phần
mềm (CASE: computer aided software engineering) giúp dễ dàng để sử d
ụng một kỹ thuật nào
đó. Ba phần tử này-phương pháp, kỹ thuật, và cơng cụ - cùng làm việc với nhau để tạo ra một
tiếp cận có tính cấu trúc để phân tích và thiết kế hệ thống.
II HỆ THỐNG (SYSTEM)

Thuật ngữ chính được sử dụng thường xun trong quyển sách này là hệ thống. Hiểu biết về hệ
thống và về chúng hoạt động ra sao có tính quyết định để hiểu phân tích và thiế kế hệ thống.
Sự xác định hệ thống và các thành phần của nó

Một hệ thống là một tập tương quan các thủ tục kinh doanh (hay các thành phần) được sử dụng
trong một đơn vị doanh nghiệp, cùng hoạt động vì một mục tiêu nào đó. Ví dụ, mộ hê thống trong
bộ phận lương sẽ theo dõi chính xác khoản chi trả, trong khi hệ thống kho theo dõi chính xác các
hoạt động cung ứng. Hai hệ thống này hồn tồn tách biệt. Một hệ thống có chín tính chất, bảy
trong các tính chất đó được trình bày trong hình 1-4. Sự giả
i thích chi tiết mỗi tính chất sẽ đi theo
sau, nhưng từ hình bạn có thể thấy một hệ thống tồn tại trong một thế giới rộng mở, một mơi
trường. Một đường biên tách hệ thống với mơi trường của nó. Hệ thống nhận nguồn vào từ bên
ngồi, xử lý chúng và gởi kết quả ngược lại mơi trường của nó. Mũi tên trong hình trình bày sự
tương tác này giữa hệ thống và th
ế giới bên ngồi của nó.

1. Thành phần (component)
2. Tương quan (Interrelated components, interrelationship)
3. Biên giới (Boundary)
4. Mục tiêu (Purpose)
5. Mơi trường (Environment)
6. Giao diện (interface)
7. Nguồn vào (Input)
8. Kết xuất (Output)
9. Hạn chế (Constraint)
Một hệ thống được cấu tạo từ các thành phần. Một thành phần hoặc là một phần đơn (khơng thể
chia nhỏ được) hoặc là một tập các thành phần còn được gọi là hệ thống con (subsystem). Khái
niệm đơn của một thành phần thì rấ
t quan trọng. Ví dụ với một ơ-tơ hay một hệ thống stereo với
thiết kế đúng đắn, chúng ta có thể sửa chữa hay nâng cấp hệ thống bằng cách thay đổi từng
thành phần mà khơng cần phải thay đổi tồn bộ hệ thống.


Tài liệu Phân Tích Thiết Kế Hệ Thống


11
Input
Component
Boundary
Interface
Interrelation
ship
Output
Environment
FIGURE 1-4: Seven characteristics of a system

Các thành phần thì tương quan; nghĩa là, chức năng của một thành phần bằng cách nào đó thắt
chặt với chức năng của các thành phần khác. Ví dụ, cơng việc của một thành phần, như tạo ra
các báo cáo hàng ngày về đơn hàng được tiếp nhận, khơng thể tiến triển thành cơng, trước khi
cơng việc của thành phần khác được hồn tất như sắp xếp các đơn hàng theo ngày tiếp nhận.
Một hệ thống có m
ột biên giới (boundary), mà tất cả các thành phần được chứa trong đó, nó còn
thiết lập giới hạn của hệ thống, tách nó khỏi các hệ thống khác. Các thành phần trong biên giới
có thể được thay đổi trong khi các hệ thống bên ngồi biên giới khơng thể bị thay đổi. Tất cả các
thành phần làm việc với nhau để đạt được một vài mục tiêu tồn diện cho hệ thống lớn hơn: lý
do tồn tại của hệ thố
ng.
Một hệ thống tồn tại trong một mơi trường - mọi thứ bên ngồi biên giới hệ thống có ảnh hưởng
đến hệ thống. Ví dụ, mơi trường của Đại học Bang bao gồm những sinh viên tương lai, tiền dự
trữ, các quĩ tài trợ và thơng tin tin tức. Thơng thường hệ thống tương tác với mơi trường của nó.
Trường đại học tương tác với sinh viên tương lai bằng cách ưu ái và tuyển chọn từ
trường trung
học địa phương. Một hệ thống thơng tin tương tác với mơi trường của nó bằng việc tiếp nhận dữ
liệu (sự kiện thơ) và thơng tin (dữ liệu qua xử lý ở một dạng có ích). Hình 1-5 trình bày một
trường đại học có thể được hiểu như một hệ thống sẽ ra sao. Điểm mà ở đó nguồn vào bắt gặp
đường biên giới của nó được gọ
i là giao diện (interface), và cũng có các giao diện giữa các hệ
thống con.

Tài liệu Phân Tích Thiết Kế Hệ Thống


12
Prospective Students

News Media
Funding Sources
UNIVERSITY
FIGURE 1-5: A University As a System
Interface
University
Boundary
ENVIRONMENT

Một hệ thống phải đứng trước sự hạn chế (
constraint) trong nhiệm vụ của nó vì có các giới hạn
(theo nghĩa số lượng, tốc độ, hay khả năng) về nó có thể làm cái gì và làm thế nào nó có thể đạt
được mục tiêu trong mơi trường. Một vài hạn chế này được đặt bên trong hệ thống (ví dụ: một
số lượng giới hạn các nhân viên có thể có). Một hệ thống nhận nguồn nhập từ mơi trường để
thực hiện nhiệm vụ. Ví dụ con ngườ
i nhận thực phẩm, dưỡng khí, và nước từ mơi trường như
nguồn nhập. Bạn bị hạn chế khỏi hít thở khơng khí trong lành nếu bạn ở bên trong một thang
máy với ai đó đang hút thuốc. Cuối cùng, một hệ thống kết xuất ra mơi trường của nó như là một
kết quả của việc thực hiện nhiệm vụ và như vậy nó đạt được mục tiêu. Hệ thố
ng bị hạn chế khi
mất điện.
III QUI TRÌNH PHÂN TÍCH THIẾT KẾ HỆ THỐNG

Taứi lieọu Phaõn Tớch Thieỏt Keỏ Heọ Thoỏng


13

Giai on 1: Hoch nh v chn la h thng (systems planing and selection)
Giai on u tiờn trong chu k sng (SDLC: system development life cycle), hoch nh v chn

la h thng, cú hai hot ng chớnh:
- Hot ng th nht, ai ú nhn din s cn thit phi cú mt h thng mi hay mt h thng
nõng cp. Nhu cu thụng tin ca t chc c xem xột v cỏc d ỏn phự hp vi cỏc nhu c
u
ny c nhn din. Nhu cu h thng thụng tin ca t chc cú th l kt qu ca:
Cỏc yờu cu phi i phú vi cỏc vn trong cỏc th tc kinh doanh hin hnh.
S mong mun thi hnh cỏc nhim v mi.
S hin thc iu m cụng ngh thụng tin cú th c s dng nhm tn dng mt c
hi hin cú.
Nhúm phõn tớch h thng, c thnh lp trong giai on ny, u tiờn chuyn i cỏc yờu cu
thnh cỏc k hoch cho b phn IS (
information system), bao gm mt thi biu phỏt trin mi
cỏc h thng chớnh. Cỏc yờu cu v h thng mi xut phỏt t ngi s dng cú nhu cu mt
h thng mi hay mt h thng ci tin. Trong giai on hoch nh v chn la h thng, mt t
chc xỏc nh cú hay khụng vic nờn dnh (cú s cõn nhc) cỏc ngun lc cho phỏt trin v ci
tin h
thng thụng tin. Nghiờn cu kh thi c lốo lỏi trc giai on th hai ca chu k sng
SDLC xỏc nh s tỏc ng mang tớnh kinh t v t chc ca h thng.
- Hot ng th hai trong giai on hoch nh v chn la h thng l iu nghiờn h thng v
xỏc nh phm vi yờu cu ca h thng. i ng phõn tớch h thng to ra mt k
hoch c th
cho d-ỏn-c--ngh i ng lm theo. K hoch d ỏn ny c th húa ca chu k sng
chun SDLC v mụ t thi gian v ngun lc cn thit thc hin. Xỏc nh hỡnh thc ca mt
d ỏn da trờn mt thc t l b phn IS ca t chc cú kh nng phỏt trin mt h thng gi
i
quyt c vn hay tn dng c thi c v xỏc nh c cú hay khụng cỏi giỏ ca vic
phỏt trin h thng ln hn li ớch cú th cú. iu trỡnh by cui cựng cho ngi qun tr ca t
chc v k hoch x lý vi cỏc giai on d ỏn con thng c thc hin bi ngi ng u
d ỏn v cỏc thnh viờn i ng
khỏc.

Giai on 2: Phõn tớch h thng (systems analysis)
Giai on th hai ca chu k sng l phõn tớch h thng. Trong giai on ny, ngi phõn tớch
thụng qua nghiờn cu th tc kinh doanh hin hnh ca t chc v h thng thụng tin c s
dng to ra cỏc nhim v cụng vic nh thc hin s cỏi, vn chuyn, nhn n hng,
lờn lch thit b v chi tr lng. Phõn tớch cú vi giai on con. Giai
on con th nht bao
hm n vic xỏc nh yờu cu h thng. Trong giai on con ny, bn hay mt phõn
tớch viờn khỏc lm vic vi nhng ngi s dng xỏc nh ngi dựng mong

Tài liệu Phân Tích Thiết Kế Hệ Thống


14
muốn điều gì từ một hệ thống được đề nghị. Giai đoạn con này bao gồm sự nghiên cứu tỉ mỉ các
hệ thống hiện hành, bằng thủ cơng hay bằng máy tính, sẽ được thay thế hay cải tiến xem như
một phần của dự án. Bước kế, bạn nghiên cứu các u cầu và cấu trúc chúng phù hợp với các
mối tương quan của chúng, loại bỏ sự dư thừ
a. Thứ ba, bạn phát sinh ra các thiết kế được chọn
lựa phù hợp với các u cầu. Rồi bạn so sánh các chọn lựa này với nhau để xác định cái nào
phù hợp tốt nhất với các u cầu bao hàm cả giá cả, nhân cơng và cấp độ kỹ thuật mà tổ chức
sẵn lòng chuyển giao cho tiến trình phát triển. Kết xuất của giai đoạn phân tích là bản đặc tả giải
pháp thay thế được đề nghị bởi
đội ngũ phân tích. Một khi việc đề nghị được chấp nhận bởi tổ
chức, bạn có thể tạo ra các kế hoạch để có được phần cứng và phần mềm hệ thống cần thiết để
xây dựng hay vận hành hệ thống như được đề nghị.
Giai đoạn 3: Thiết kế hệ thống (systems design)
Giai đoạn thứ ba của chu kỳ sống đượ
c gọi là thiết kế hệ thống. Trong q trình thiết kế hệ
thống người phân tích chuyển bản mơ tả của giải pháp chọn lựa được đề nghị thành đặc tả logic
rồi vật lý. Bạn phải thiết kế mọi diện mạo của hệ thống từ nhập vào và xuất ra của màn hình đến

máy in, cơ sở dữ liệu, và các xử lý tính tốn.
Thiết kế lơgic khơng bị ràng buộc b
ởi bất kỳ phần cứng và phần mềm hệ thống cụ thể nào. Về
phương diện lý thuyết, hệ thống mà bạn thiết kế có thể được thực hiện trên bất kỳ phần cứng và
phần mềm hệ thống nào. Thiết kế logic tập trung vào khía cạnh doanh nghiệp của hệ thống;
nghĩa là hệ thống sẽ tác động ra sao với các đơn vị nhiệm v
ụ trong tỗ chức doanh nghiệp. Hình
1-16 trình bày cả thiết kế logic của một sản phẩm với thiết kế vật lý của nó, cạnh nhau nhằm tiện
so sánh. Từ sự so sánh bạn có thể thấy rằng nhiều quyết định cụ thể phải thực hiện để chuyển
từ mơ hình logic sang sản phẩm vật lý. Trạng thái này rất tương đồng trong thiết kế hệ thống
thơng tin.
Trong thiết k
ế vật lý, bạn chuyển thiết kế logic thành vật lý, kỹ thuật hay đặc tả. Ví dụ bạn có thể
chuyển sơ đồ ánh xạ dữ liệu gốc, dòng dữ liệu và xử lý dữ liệu của hệ thống thành một cấu trúc
thiết kế hệ thống rồi có thể phân rã thành các đơn vị nhỏ hơn để chuyển thành các chỉ thị viết
được bằng một ngơn ngữ
lập trình. Bạn thiết kế các phần khác nhau của hệ thống để tạo ra các
hoạt động vật lý cần thiết để dễ dàng thu được, xử lý, kết xuất thơng tin dữ liệu. Trong q trình
thiết kế vật lý, đội ngũ phân tích quyết định ngơn ngữ lập trình mà các chỉ thị máy tính sẽ được
viết, hệ cơ sở dữ liệu và cấu trúc tập tin nào sẽ được sử dụng cho dữ
liệu, và nền tảng phần
cứng, hệ điều hành, mơi trường mạng nào mà hệ thống sẽ chạy. Các quyết định này hồn thành
các kế hoạch phần cứng và phần mềm mà nó được nhận diện ở phần cuối của giai đoạn phân
tích. Giờ đây bạn có thể có được bất kỳ cơng nghệ mới nào khơng có sẵn trong tổ chức. Sản
phẩm cuối cùng của giai đo
ạn thiết kế là đặc tả hệ thống vật lý, được trình bày dưới dạng như
một sơ đồ hay bản báo cáo được thảo sẵn sàng cho việc chuyển giao cho các lập trình viên và
những người xây dựng hệ thống khác để xây dựng chưong trình.
Giao đoạn 4: Thực hiện và vận hành hệ thống (systems implemention and operation)
Giai đoạn cuối cùng của chu kỳ sống là một qui trình hai bước: thực hiện và vận hành hệ

thống.
Trong q trình thực hiện và vận hành hệ thống, bạn chuyển các đặc tả hệ thống thành hệ thống
làm việc được vận hành thử rồi đưa vào sử dụng. Thực hiện bao gồm mã hóa, chạy thử và cài
đặt. Trong q trình mã hóa, lập trình viên lập các chương trình tạo nên hệ thống. Trong q
trình chạy thử, lập trình viên và phân tích viên kiểm tra từng chương trình rồi tồn bộ hệ thống
để tìm và sửa chữa lỗi. Trong q trình cài đặ
t, hệ thống mới trở thành một phần của hoạt động
hàng ngày của tổ chức doanh nghiệp. Phần mềm ứng dụng được cài đặt, hay tải vào phần cứng
hiện hữu hay mới; sau đó những người sử dụng được giới thiệu về hệ thống mới và được huấn
luyện. Khởi đầu hoạch định cả chạy thử và cài đặt đồ
ng thời với việc hoạch định dự án và giai
đoạn chọn lựa, bởi vì chúng cùng đòi hỏi sự phân tích mở rộng để phát triển chính xác các tiếp
cập đúng.
Hoạt động thực hiện hệ thống cũng bao gồm khởi tạo sự hỗ trợ người dùng như hồn
thành các tư liệu sưu liệu, các chương trình huấn luyện và giúp đỡ người dùng. Hãy chú
ý tư liệu sưu li
ệu và chương trình huấn luyện được hồn thành trong q trình thực

Tài liệu Phân Tích Thiết Kế Hệ Thống


15
hiện. Tư liệu sưu liệu được tạo ra trong suốt chu kỳ sống và huấn luyện xảy ra vào lúc khởi đầu
một dự án. Thực hiện hệ thống có thể tiếp tục cùng với sự tồn tại của hệ thống bởi vì sự hỗ trợ
người dùng cũng là một phần của thực hiện. Bất chấp các cố gắng tốt nhất của ng
ười phân tích,
người quản lý, người lập trình dẫu như thế nào thì việc cài đặt khơng phải ln ln là một xử lý
đơn giản. Nhiều hệ thống được thiết kế tốt vẫn gặp thất bại do qúa trình cài đặt gặp lỗi. Hãy nhớ
là ngay cả một hệ thống được thiết kế tốt cũng gặp sự cố khi mà việc thực hiện khơng được
quản lý tốt. Do việc qu

ản lý việc thực hiện hệ thống thường được thực hiện bởi đội ngũ dự án,
chúng tơi nhấn mạnh khía cạnh thực hiện xun suốt quyển sách này.
Phần thứ hai của giai đoạn thứ tư của chu kỳ sống là vận hành. Ngay khi một hệ thống đang
hoạt động trong tổ chức, người sử dụng cũng nhận ra các vấn đề về nó làm việc nh
ư thế nào và
thường suy nghĩ các cách cải tiến. Trong q trình vận hành, người lập trình tạo sự thay đổi mà
người sử dụng u cầu và sửa đổi hệ thống để phản ánh các điều kiện doanh nghiệp. Các thay
đổi này thì cần thiết để duy trì hệ thống hoạt động và có ích. Lượng thời gian và mức độ cố gắng
dành cho sự cải tiến hệ thống trong q trình hệ thống hoạt động ph
ụ thuộc vào sự thoả thuận
trên việc thực hiện của các giai đoạn trước trong chu kỳ sống. Dẫu sao, vấn đề của hệ thống
chắc chắn xảy đến, khi một hệ thống thơng tin khơng thực thi như mong muốn, khi giá cả để duy
trì hệ thống hoạt động trở nên cao hay khi một u cầu của tổ chức đòi hỏi được thay đổi một
cách cơ bả
n. Những vấn đề như vậy chỉ ra rằng đến lúc bắt đầu thiết kế sự thay thế hệ thống.
Do vậy, xảy ra hồn tất chu kỳ lặp và bắt đầu chu kỳ sống lần nữa và mãi mãi.
oOo