Giáo trình phân tích thiết kế các hệ thống thông tin

NGUYỄN VĂN VỴ

N H A X U Ả T BAN G IA O DỤC V IỆ T NAM


NGUYÊN VĂN VỴ

Giáo trình

PHAN TÍCH THỊỄT K€
CẤC HỆ THỐNG THÔNG TIN
■

NHÀ XUẤT BẢN GIÁO DUC VIẾT NAM


M ỤC LỤC
Trang
Lòi nói đầu .................................................................................................................. 7

Béng các chữ viết tẳ t.................................................................................................9
Chương I
PHƯ Ơ N G PHÁP LUẬN PHÁT TRIỀN HỆ THỐ NG THÔ NG TIN
1.1.

Khái niệm về hệ thống thông tin ................................................................ 11

1.2.

Tiến hoá của cách tiếp cận phát triển hệ thống thông t i n ........................ 17

1.3.

Vòng đời phát triển một hệ thống thông tin ............................................ 22

1.4.

C ác phương pháp khác nhau phát triển hệ thống thông tin .............. 26

1.5.

Vai trò của những người tham gia phát triển hệ thống thông tin ......35

1.0.

Xây dựng thành công hệ thống thông tin ................................................38

1 7.

Sơ đồ tổng quát quá trình phân tích, thiết kế hệ thống thông t i n ....45

Tcm tắt ....................................................................................................................... 47
Cáu hỏi ....................................................................................................................... 48

Chương II
KHẢO SÁT HIỆN TRẠNG, XÁC ĐỊNH YỂU CẦU HỆ THỐNG
2.1.

Khảo sát và thu thập thông tin hệ thống ................................................. 50

2.2.

Các phương pháp truyền thống xác định yêu cầu ............................... 52

2.3.

Phương pháp hiện đại để xác định yêu c ầ u ........................................... 59

2.4.

Các khái niệm sử dụng trong khảo sát ................................................... 62

2.5.

Các bước thực hiện sau khảo s á t .............................................................63

Tom tắt ..................................................................................................................... 69
Càu hôi ....................................................................................................................... 69
Bài tập ........................................................................................................................ 70

Chương III
MÔ HÌNH NGHIỆP v ụ CỦA HỆ THỐ NG
3.1.

Khái niệm về mô hình nghiệp v ụ ................................................................ 71

3.2.

Biểu đồ ngữ cảnh ..........................................................................................71

3.3.

Biểu đồ phân rã chứ c năng ........................................................................72

3.4.

Hai dạng biểu diễn của biểu đồ phân rã chức n ă n g ............................. 76

3.5.

Xác định phạm vi hệ thống .........................................................................79

3.6.

Ví d ụ .................................................................................................................83

Tóm tắt ..................................................................................................................... 87

3


Câu hỏi ..........................................................................................................................88
Bài tập ...........................................................................................................................88
Chương IV
MÔ HỈNH HOÁ QUA TRÌNH x ử LÝ
4 1.

Mô hình hoá tiến trình nghiệp vụ ............................................................... 89

4.2.

Biểu đồ luồng dữ liệ u .....................................................................................89

4.3.

Phát triển các biểu đồ luồng dữ liệu của một ứng dụng ........................ 96

4.4.

Chuyển biểu đồ luồng dữ liệu vật lý sang biểu đồ lôgic ....................... 105

4.5.

Sử dụng biểu đồ luồng dữ liệu để phân tích ......................................... 105

4.6.

Ví dụ ................................................................................................................ 106

Tóm tắt ....................................................................................................................... 110
Câu hỏi ........................................................................................................................ 111
Bài tập ......................................................................................................................111

Chương V
MÔ HÌNH HOÁ LÔGIC TIẾN TRÌNH
5.1.

Mô hình hoá logic với tiếng Anh cấu t r ú c ............................................... 113

5.2.

Mô hinh hoá lôgic với bảng quyết định ...................................................117

5.3.

Mô hình hoá lôgic với cây quyết đ ịn h ...................................................... 122

5.4.

Mô hình hoá lôgic thời gian .......................................................................124

Tóm tắt ........................................................................................................................129
Câu hỏi ....................................................................................................................... 129
Bài tập ...................................................................................................................... 130

Chương VI
MÔ HỈNH D ữ LIỆU QUAN NIỆM
6.1.

Khái niệm về m ô hình dữ liệu quan n iệ m .............................................. 131

6.2.

Khái niệm và Ký pháp của ERM ................................................................132

6.3.

Mô hình hoá các trường hợp mở r ộ n g ....................................................139

6.4.

Biểu diễn quy tẳc nghiệp v ụ ....................................................................... 141

6.5.

Các bước xâỵ dựng mô hình dữ liệu quan n iệ m ..................................142

6.6.

Một biến thể của tiến trình xây dựng mô h ì n h ........................................ 145

6 7.

Ví dụ ................................................................................................................ 146

6.8.

Phát triển ERM bằng C A S E ...................................................................... 156

Tóm tắt ......................................................................................................................156
Câu hỏi ........................................................................................................................157
Bài tập ...................................................................................................................... 158

4


Chương VII
THIẾT KẾ MÔ HỈNH DỮ LIỆU LÔGIC
7.1.

Nội dung thiết kể mô hình dữ liệu lô g ic ................................................ 161

7.2.

C ác loại mô hình dữ liệu lô g ic ................................................................. 161

7.3.

Mô hình dữ liệu quan h ệ ..........................................................................163

7.4.

X ây dựng mô hình dữ liệu lo g ic ............................................................. 171

7.5.

Q uy trình thiết kế mô hình dữ liệu lôgic ...............................................174

7.6.

Ví dụ .............................................................................................................175

Tóm tắ t .................................................................................................................... 178
Câu hỏi .................................................................................................................... 180
Bài tập ...................................................................................................................... 181

Chương VIII
TH IẾT KẾ C ơ SỞ D ữ LIỆU VẬT LÝ
8.1.

Các nội dung thiết kế cơ sở dữ liệu vật l ý ........................................... 182

8.2.

Thiết kế các trường .................................................................................183

8.3.

Thiết kế bản ghi vật l ý .............................................................................. 188

8.4

Thiết kế tệp vật lý ..................................................................................... 190

8.5.

Thiết kế cơ sờ dữ liệu vật l ý ................................................................ 196

8.6.

Công cụ CASE trong thiết kế cơ sờ dữ liệu ...........................:..........201

Tóm tắt ...................................................................................................................201
Câu hỏi .................................................................................................................... 202
Bái tập ..................................................................................................................... 202

Chương IX
TH IẾ T KẾ HỆ THỐNG CHƯ Ơ NG TRÌNH
9.1.

Nội dung hoạt động thiết kế hệ thống chương t r ì n h ......................... 204

9.2.

Xây dựng biểu đồ tuồng dữ liệu hệ thống ...........................................204

9.3.

Thiết kế kiến trúc hệ thống .....................................................................205

9.4.

Thiết kế giao diện người - máy và tương tác ....................................220

9.5.

Thiết kế các đối th o ạ i............................................................................... 228

9.6.

Ví dụ thiết kế hệ thống 231

Tóm tắt .................................................................................................................. 242
Câu hỏi ....................................................................................................................243
Bài tập .....................................................................................................................244

5


Chương X
TH IẾT KẾ CÁC HỆ THỐ NG PHÂN TÁN

10.1. Nội dung thiết kế các hệ thống phân t á n ................................................. 245
10.2. Các hình thứ c tổ chức hệ thống phân t á n ...............................................247
10.3. Đ ặc trưng của các loại hình hệ thống phân tán ....................................250
10.4. Tổ chức dữ liệu trong hệ thống phân tán ................................................255
10.5. Thiết kế cơ sở dữ liệi phân tán ..................................................................260
Câu hỏi .......................................................................................................................267
Bài tập ........................................................................................................................ 267
TÀ! LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................... 269

6


■

-X

■

r

m

H t X

Lời nói đâu
Hệ thống thông tin tin học là một ứng dụng đầy đù và toàn diện nhất các
thành tựu của công nghệ thông tin vào một tố chức. Ngày nay, không một tố
chức hay một đơn vị nào là không có nhu cầu xây dựng các hệ thống thông tin.
Không những nhu cầu xây dựng các hệ thống thông tin tăng lên, mà quy mô và
mức độ phức tạp của chúng cũng tăng lên không ngừng. Do đặc thù của các hệ

thống thông tin là sản phẩm đơn chiếc (không giống bất kỳ một cái nào trước
đó), với quy mô và độ phức tạp ngày càng tăng, lại là sản phẩm "không nhìn
thấy", nên phân tích và thiết kể trở thành một yêu cầu bắt buộc để có được một
hệ thống tốt.
Do tầm quan trọng và nhu cầu thực tế, phân tích các hệ thống thông tin đã
trở thành một nghề nghiệp có tính chuyên môn cao. Một kỹ sư công nghệ thông
tin không thế không biết đọc các bản vẽ phân tích và thiết kế về hệ thống thông
tin. Phân tích và thiết kế hệ thống thông tin có những phương pháp riêng, công
nghệ và công cụ riêng và cần có kinh nghiệm nghề nghiệp. Để trở thành một
nhà phân tích và thiết kế, đòi hỏi một người làm công nghệ thông tin phải có ít
nhất bốn loại kỹ năng: kỹ năng phân tích, kỹ năng công nghệ thông tin, kỳ năng
về nghiệp vụ và quản lý, kỹ nâng giao tiếp. Nhu cầu xã hội về nghề nghiệp này
ngày càng lớn, ở các nước phát triển (như Mỹ, Nhật), số các nhà phân tích, thiết
kế tăng đáng kể và đã xấp xỉ số các lập trình viên. Nước ta hiện nay, số người
có trình độ và kỳ năng phân tích, thiết kế các hệ thống thông tin còn ít. Do vậy,
môn học Phân tích thiết kế các hệ thong thông tin là môn học bắt buộc đối với
những người làm công nghệ thông tin để có thể tham gia vào các dự án phát
triển các hệ thống thông tin và tham gia đào tạo.
Đối tượng của giáo trình này là các sinh viên thuộc các khoa công nghệ
thông tin và hệ thống thông tin kinh tế; các kỹ sư làm phần mềm muốn trở
thành nhà phân tích, thiết kế; các giáo viên giảng dạy về Kỹ nghệ phần mềm tại
các trường cao đẳng và đại học.
Cấu trúc của giáo trình: Giáo trình gồm 10 chương, được tổ chức tương
ứng với các giai đoạn của tiến trình phát triển phần mềm, từ khảo sát hệ thống
thực thu thập thông tin để hình thành dự án khả thi cho đến thiết kế vật lý cho
hệ thống ứng dụng cần xây dựng. Do khuôn khổ cùa giáo trình, nên không thể
trình bày đầy đủ những vấn đề liên quan đến toàn bộ tiến trình phát triển phần
mềm. Tuy nhiên, những vấn đề quan trọng về phương pháp luận, công cụ và
công nghệ đều được đề cập ở mức độ nhất định, nhằm giúp sinh viên biết được
những vấn đề đặt ra để tìm hiểu và tiếp tục nghiên cứu khi cần thiết. Cuối cùng

là thiết kế cơ sở dữ liệu phân tán đang là vấn đề được nhiều tổ chức quan tâm

7


và triển khai hiện nay. Với mục tiêu hướng vào việc vận dụng công nghệ trong
thực tiễn, trong giáo trình này chỉ lựa chọn để trình bày những phương pháp,
công nghệ và công cụ hiện đại hay được sử dụng trên thực tế; và những cách
vận dụng khác nhau của nó, đặc biệt là các ví dụ cụ thể thu thập được từ thực
tiễn phát triển các hệ thống phần mềm trong và ngoài nước. Với yêu cầu của
chương trình là 4 đơn vị học trình, nên giáo trình này chi trình bày phân tích,
thiết kế hướng cấu trúc. Trong mỗi phần nội dung, sau khi trình bày phương
pháp, công nghệ và công cụ sử dụng; trong trường hợp có thể đều cố gẳng đưa
ra một quy trình tóm tắt để thực hiện quá trình công nghệ được nghiên cứu và
những đánh giá về ưu, nhược điểm của mỗi phương pháp và công cụ sừ dụng;
cuối cùng là một ví dụ tương ứng. Nhờ vậy, người đọc có thế theo đó để thực
hành công nghệ và vận dụng trong thực tế. Ngoài ra, để giúp độc giá nắm chắc
vấn đề và có được những kỹ năng nhất định, cuối mỗi chương đều có tóm tắt
chương, những câu hỏi củng cố và các bài tập thực hành.
Mặc dù đã rất cố gắng để tổ chức và biên soạn giáo trình với tất cả hiểu
biết, kinh nghiệm của nhiều năm tham gia phát triển các hệ thống phần mềm và
giảng dạy, giáo trình không tránh khỏi những thiếu sót và hạn chế, rất mong sự
đóng góp ý kiến của các bạn đồng nghiệp và độc giá.
Thư góp ý xin gửi về: Công ty c ổ phần Sách Đại học và Dạy nghề Nhà xuất bản Giáo dục Việt Nam, 25 Hàn Thuyên - Hà Nội.
TÁC GIÀ

8


Bảng các chữ viết tắt

Nội dung

Viết tắt
CSDL

Cơ sở dữ liệu

DBMS

DataBase M anagem ent System

(Hệ quản trị Cơ sở d ữ liệu)
ERM

Entity - Relationships Model

(Mô hình thực thể - các mối quan hệ)
H IM
LAN

Hệ thống thông tin
Local Area Network

(Mạng cục bộ)
UML

Unified Modeling Language

(Ngôn n g ữ Mô hình hóa thống nhất)

[...]

Là tài liệu tham khảo cho biết 4 chữ đầu của tên
tác giả và năm xuất bản, ví dụ: [Rodg89] là của
tác giả Rodgers u., xuất bản năm 1989; [Vy&08]
là của tác giả Nguyễn Văn Vỵ và những người
khác, xuất bản năm 2008 (xem tài liệu tham
khảo ở cuối sách).

9


Chương ỉ
PHƯƠNG PHÁP LUẬN
PHÁT TRIÉN HỆ THỐNG THÔNG TIN
■

1.1. Khái niệm về hệ thống thông tin
Phát triển một hệ thống thông tin (HTTT) là một quá trình tạố ra một
HTTT cho một tổ chức. Quá trình đó bắt đầu từ khi nêu vấn đề cho đến khi
đưa hệ thống vào vận hành trong tố chức. Với thực tiễn của nhiều năm xây
dựng các HTTT, những cơ sở phương luận pháp triển HTTT đã không
ngừng được hoàn thiện và bồ sung cho phù hợp với sự phát triển của công
nghệ và các điều kiện môi trường đã biến đổi; đặc biệt là yêu cầu của
người dùng.
1.1.1. K h ái niệm và định nghĩa
Có nhiều định nghĩa về HTTT khác nhau ([Jam93J, [Henr94], [Stev96],
ỊJeiT&99). về mặt kỹ thuật, HTTT được xác định như một tập họp các
thành phần dược tổ chức đế thu thập, xử lý, ¡ưu trữ, phân phối và biếu diễn
thông tin, trợ giúp việc ra quyêt định và kiêm soát hoạt động trong một tô

chức [Kenn&95]. Ngoài các chức năng kê trên, nó còn có thê giúp người
quản lý phân tích các vấn đề, cho phép nhìn thấy được một cách trực quan
những đối tượng phức tạp, tạo ra các sản phấm mới. Việc phát triển HTTT
liên quan đến một số các khái niệm thường gặp sau: dữ liệu, thông tin, các
hoại động thông tin, xử lý, trình diễn dữ liệu - thông tin.
1. D ữ liệu (ídata) là những mô tả về sự vật, con người và sự kiện trong
thế giới thực mà chúng ta gặp hằng ngày bàng nhiều cách thể hiện khác
nhau. Một số dạng thường dùng để biểu diễn dữ liệu như văn bản (text), số
(number), biểu tượng (symbol), hình ảnh (image), âm thanh (audio), phim
ảnh (vidio). Ngoài định nghĩa trên còn có nhiều định nghĩa khác về dữ liệu
[McFa91], [Jam93J, [Fred&94].
2. Thông tin {Informalion) cũng như dữ liệu, nó có rất nhiều cách định
nghĩa khác nhau ([McFa91], [Jam93], [Davi94], [Fred&94], [Merl95]). Một
11


định nghĩa bao quát hơn cả là xem thông tin là dữ liệu được đặt vào một
n%ừ cánh với một hình thức thích hợp và có lợi cho người sư dụng cuối
cùng. Ví dụ, có các dữ liệu về giá vàng ở các ngày trong tháng; nếu ta biêu
diễn giá vàng bằng một điểm giá trị trên mặt phấng theo trục thời gian với
ngày/tháng tăng dần từ trái sang phải, sẽ được thông tin về "sự biến động
cua giá vàng trong tháng” mà khi để ở dạng bảng thường không thể nhận ra
được thông tin biến động này.
3. Các hoạt dộng thông tin (information activities) là các hoạt động xảy
ra trong một HTTT, bao gồm việc nắm bắt - thu thập, xử lý, phân phối truyền đi, lưu trữ, trình diễn dừ liệu và kiếm tra các hoạt động trong HTTT.
4. X ử lý {processing): X ử lý được hiểu là các hoạt động tác động lên dừ
liệu như tính toán, so sánh, sắp xếp, phân loại, tổng hợp,... Nói một cách
ngắn gọn, đó là các hoạt động đê chuyến đôi dữ liệu thành (hỏng tin
[Jam93 j. Trong một HTTT thường có thế tổ chức nhiều phương thức xứ lý
khác nhau: xử lý lương tác (cà con người và máy tính cùng tham gia vào

một quá trình xứ lý), xứ lý theo lô (batch procesing - tập trung dữ liệu lại để
xử lý cùng một lúc vào một thời điểm nào đó), xử lý trực tuyến (on —line
processing - dữ liệu nhận được được xử lý ngay nếu có yêu cầu), xử lý theư
thời gian thực (real lime processing - quá trình xử lý phải tuân thủ các điều
kiện ràng buộc nghiêm ngặt về thời gian), xử lý phân tản (distributed
processing
quá trình xử lý dược tiến hành ở nhiều nút khác nhau trên
mạng máy tính).
5. Trình diễn d ữ liệu - thông tin (Infomation presentaion) là cách thể
hiện các dữ liệu dưới một hình thức thể hiện xác định mà con người có thế
nhận biết dược. Các hình thức thổ hiện dữ liệu tiêu biếu thường là ký tự'
(chữ, số, ký tự), hình ánh (các bicu tượng, tranh, ảnh với màu sac khác
nhau) và âm thanh (tiếng nói, giai điệu, nhạc,...).
1.1.2. Hệ thống thông tin quản lý
Trong các HTTT, HTTT quản lý được biết đến sớm và phổ biến nhất.
Dối tượng phục vụ của HTTT quản lý thực sự rộng hơn rất nhiều so với ý
níihĩa của bản thân tên gọi cúa nó. H TTT qncm lý là sự phát triến và sư dụng
H TTT có hiệu qua trong một tô chức (theo Keen, Peter G.W.).
Theo David và Richard [Davi94], HTTT quản lý xét ờ trạng thái tĩnh
gồm năm yếu tố cấu thành là: phần cứng (gồm các thiết bị tin học như: m áy
tính, các thiết bị ngoại vi, các đường t r u y ề n phần mềm (các chương trình
máy tính, cấu trúc dữ liệu, các tài liệu và dữ liệu đi theo nó) [Vv&08Ị, dữ

12


liệu thu tục - quy Ịrình và con người (hình 1.1). Các định nghĩa về HTTT
trên đây giúp cho việc định hướng quá trình phân tích, thiết kế hệ thống.
Tu\ vậy, sự mô tả này là chưa đủ, cần đi sâu phân tích hệ thống cụ thể mới
có cược sự hiểu biết đầy đủ về hệ thống thực và cho phép xây dựng cơ sở dữ

liệu(CSDL), các chương trình và việc bố trí các thành phần bên trong nó.
Cầu nối
Công cụ

Nguồn lực

3hần cứng

Nhân tố sẵn có

Nhân tố thiết lập

Hình 1.1. Các yếu tố cấu thành của HTTT

1.1.3. Phân loại hệ thống thông tin
a. P hân loại theo chức năng ngltiệp vụ
Có nhiều cách phân l.oại các HTTT. Dưới đây trình bày một cách phân
loại của Jeffery |Jefi'&99] với các loại sau:
► Hệ thong tự động văn phòng
Hệ thống tự động văn phòng (Office Automatic Sysytems - ÜAS) là
HTTT gồm máy tính với các hệ phần mềm như hệ xử lý văn bán, hệ thư tín
diện từ, hệ thống lập lịch làm việc, bảng tính, chương trình trình diễn báo
cáo,... cùng các thiết bị khác như máy Fax, điện thoại tự ghi,... chúng được
thièt lập nhàm tự động hoá công việc ghi chép, tạo văn bản và giao dịch
bàng lời, bằng văn bản, làm tăng năng suất cho những người làm công tác
văn phòng.
► Hệ thống truyền thông
Hệ ihông truyên thông (Communication Systems - CS) giúp cho việc
thực hiện các trao đối thông tin giữa các thiết bị dưới các hình thức khác
nhau, với những khoảng cách khác nhau một cách dễ dàng, nhanh chóng và

chât lượng. Nó đóng vai trò phục vụ cho các HTTT quản lý, hệ trợ giúp diều
hành và các hệ khác hoạt động hiệu quả. Ngay nay, hầu hết các hệ
ứng dụng được phát triển trên nền web và không dây, thì vai trò của các hệ
thống truyên thông càng trở nên quan trọng và là một bộ phận cấu thành của
các HTTT.

13


► Hệ thống cung cấp thông tin thực hiện
Hệ thống cung cấp thông tin thực hiện (Executive Information Systems EỈS) có từ rất sớm, nó cung cấp các thông tin thực hiện các nhiệm vụ trong
một tổ chức. Nó là hệ máy tính nhằm tổng hợp và làm các báo cáo về quá
trình thực hiện công việc ở các bộ phận trong những khoảng thời gian nhất
định. Các tổng hợp, báo cáo được thực hiện theo mẫu với nội duno. quy
trình tổng hợp rất đơn giản, rõ ràng và có định hạn thời gian.
► Hệ thống xử lý giao dịch
Hệ thống xử lý giao dịch (Transactions Processing Systems - 'íP S) là
một HTTT nghiệp vụ. Nó phục vụ cho hoạt động của tô chức ở m ức vận
hành. Nó thực hiện việc ghi nhận các giao dịch hàng ngày cần thiết cho hoạt
động nghiệp vụ của tổ chức đề giao dịch với khách hàng, nhà cung cấp,
những người cho vay vốn,... như hệ thống lập hoá đơn bán hàng cho khách;
hệ thống trợ giúp nhân viên ngân hàng thực hiện giao dịch cho vay, rút gửi
tiết kiệm hay thanh toán của khách hàng qua ngân hàng. Hệ này cung cấp
nhiều dữ liệu nhất cho các hệ khác trong tổ chức.
► Hệ thống thông tin quản lý
IỈTTT quản lý (Management Information Systems - MIS) trợ giúp các
hoạt động quản lý của tổ chức như lập kế hoạch, kiểm tra thực hiện, tổng
họp và làm các báo cáo, làm các quyết định quàn lý trên cơ sở các quy trình
Ihú tục cho trước. Nhìn chung, nó sử dụng dừ liệu từ các hệ thống xử lý giao
dịch và các hệ khác để tạo ra các báo cáo định kỳ hay theo yêu cầu. Hệ này

không mềm dẻo và ít có khả năng phân tích. Nó cần cho mọi tố chức để
quản lý các hoạt dộng của mình.
► Hệ trợ- giúp quyết định
Hệ trợ giúp quyết định (Décision Support Systems - DSS) là hệ máy
tính được sử dụng ở mức quản lý của tổ chức. Nó có nhiệm vụ tống họp các
dữ liệu và tiến hành các phân tích bằng các mô hinh để trợ giúp cho các nhà
quản lý ra những quyết dịnh có quy trình (bán cấu trúc) hay hoàn toàn
không có quy trình biết trước (không có cấu trúc). Nó phải sử dụng nhiều
loại dữ liệu khác nhau, nên các CSDL phải được tổ chức và liên kết tốt. Hệ
còn có nhiều phương pháp xử lý (các mô hình khác nhau) được tổ chức để
có thế sử dụng linh hoạt. Các hệ này thường được xây dựng chuyên dụn g
cho mỗi tổ chức cụ thể mới đạt hiệu quả cao.
► Hệ chuyên gia
Hệ chuyên gia (Expert Systems - ES) là một hệ trợ giúp quyết định ở
mức chuyên sâu. Ngoài những kiến thức, kinh nghiệm của các chuyên gia

14


và các luật suy diễn, nó có thể còn được trang bị các thiết bị cám nhận để
thu các thông tin từ những nguồn khác nhau cua dối tượng cần có ý kiến
chuyên gia. Hệ có thể xử lý và dựa vào các luật suy diễn để đưa ra những
quyét định rất hữu ích và thiết thực về một lĩnh vực chuyên sâu. Sự khác
biệt cơ bản của hệ chuyên gia với hệ hỗ trợ quyết định là ở chỗ: hệ chuyên
gia yêu cầu những thông tin xác định đưa vào để đưa ra quyết định có chát
lượng cao trong một lĩnh vực hẹp; đối với hệ hồ trợ quyết định, tuỳ nhu cầu
mà người dùng đưa thông tin vào khác nhau, và có các công cụ cho phép lựa
chọn những giải pháp trợ giúp tương ứng với một phạm vi rộng rãi các yêu
cầu. Tuy nhiên, những giải pháp được lựa chọn này có thể còn xa với quyết
định cuối cùng (chí mang tính trợ giúp) của người ra quyết định.

► Hệ trợ giúp điều hành
Hệ trợ giúp điều hành (Execution Support Systems - ESS) được sử dụng
ở mức quản lý chiến lược của tổ chức. Nó được thiết kế hướng sự trợ giúp
cho các quyết định không cấu trúc bằng việc làm ra các đồ thị phân tích trực
quan và các giao dịch rất thuận tiện với môi trưòng. Hệ được thiết kế để
cung cap hay chắt lọc các thông tin đa dạng lấy từ môi trường hay từ các hệ
thông tin quản lý, hệ trợ giúp quyết định,...
► Hệ trọ' giúp làm việc theo nhóm
Hệ trợ giúp làm việc theo nhóm (Groupware Systems - GS) ra dời
muộn hơn. Trong điều kiện nhiều người cùng tham gia thực hiện một nhiệm
vụ, hệ này cung cấp phương tiện trợ giúp sự trao đối trực tuyến các thông tin
giữa các thành viên trong nhóm, làm rút ngắn sự ngăn cách giữa họ cả về
không gian và thời gian.
Một cách phân loại khác theo chức năng nghiệp vụ của Steven [Stev96]
bao gồm 6 loại HTTT chủ yếu sau đây: AOS, TPS, MIS, DSS, ESS và thêm
hệ cung cấp kiến thức làm việc (Knowledge Work System - KWS).
b. Phân loại ílieo quy mô kỹ thuật
Một cách phân loại khác là phân loại các HTTT theo quy mô kỳ thuật
của hệ thống [Henr94]. Theo cách này, các HTTT dược phân làm 3 loại:
- Hệ thông tin cá nhân (Personal Informal ion Systems - PIS).
- Hệ thông tin làm việc theo nhóm (Workgroup Information Systems - W1S).
- Hệ thông tiri doanh nghiệp (Enterprise information Systems - EIS).
Khi đi từ hệ thống loại này sang hệ thống loại sau theo cách phân loại
này, ta đã đi qua những giới hạn quan trọng về mặt kỹ thuật tổ chức các
HTTT. Từ hệ thống loại 1 sang hệ thống loại 2 là vượt qua giới hạn về số
người sứ dụng (từ một đến nhiều người sử dụng) và phải giải quyết một loạt
15


những vấn đề kỳ thuật (tổ chức tính toán song song, phân bồ việc sử dụng

bộ nhớ và những nguồn tài nguyên sử dụng chung khác). Từ hệ thống loại 2
sang hệ thống loại 3 là vượt qua giới hạn về chức năng. Từ một hệ thống ít
chức năng chuyển sang hệ thống với nhiều ứng dụng khác loại phải giải
quyết hàng loạt những vấn đề kỹ thuật khác như an toàn dữ liệu và chương
trình, tương tranh, truyền thông,...
c. Hệ thống tltồng tin tích hợp
Một HTTT thường găp trên thực tế là HTTT tích hợp (Integrated
Information System - IỈS), nó gồm một vài loại HTTT cùng được tổ chức
khai thác trong một tổ chức, có như vậy mới đáp ứng được mục tiêu của tổ
chức thường dựa trên nhiều tiêu chí khác nhau. Điều này cho thay, cần phải
tích họp nhiều HTTT khác loại để đảm bảo sự hoạt động hiệu quả của tổ
chức. Việc tích hợp các HTTT trong một tố chức có thể tiến hành theo hai
cách: xây dựng một hệ thông tin tích hợp tống thế hoặc tích hợp các hệ đã
có bằng việc ghép nối chúng nhờ các "cầu nối”. Việc sử dụng các hệ tích
hợp tổng thể thường đưa tổ chức đến một hệ thống tập trung, một sự phối
hợp và kiểm soát chặt chẽ. Nhưng chúng cũng tạo ra sức ỳ về quản lý, sự
quan liêu trong hoạt dộng và khó Ihay đối. Khi sự tập trung của một HTTT
dã đạt dến một điểm bão hoà, nhiều tổ chức bắt đầu cho các bộ phận cúa
mình tiếp tục phát trien những hệ con với các đặc thù riêng. Việc phát triển
HTTT tích họp theo phương thức ghép nổi có ý nghĩa thực tế hơn, vì ràng,
các tổ chức thường có các HTTT khác nhau được xây dựng ở những thời
điếm khác nhau. Ngày nay, người ta cố gắng đưa ra các chuẩn cho các
HTTT cần xây dựng và cũng xây dựng nhiều công cụ "ghép nối" cho phép
có thể tích họp các HTTT khác nhau theo phương thức này. Ngày nay
internet phát triển rất mạnh, trong môi trường này người ta đã có những
công cụ tích họp rất tiện lợi như các cổng điện tử {portal) [Dner09], chỉ từ
một vị trí cho phép ta truy cập đến nhiều CSDL khác nhau hay các dịch vụ
web (Webservices) cho phép lấy dược các dữ liệu từ các nguồn khác nhau
một cách dễ dàng.
d. Phăn loại theo dặc tính kỹ thuật

Ngoài những cách phân loại trên, một số tài liệu còn phân loại các hệ
thống theo các đặc tính kỹ thuật của nó [SommOl]. Trong số đó phải kể đến
các hệ thống thời gian thực (real time systems) [JameOO], Đó là các hệ thống
mà các xử lý được thực hiện phải tuân thủ các điều kiện rất nghiêm ngặt về
16


mặt thời gian. Một loại hệ thống khác nữa là các hệ thống nhúng (embecleci
systems) |SimoOOJ. trong đó các thành phần phần mềm được nhúng trong
các thiết bị phần cứng (phải kể đến các cảm biến, các bộ kích hoạt, các bộ
chuyển đổi,...), và nó chỉ được kích hoạt khi các thiết bị này hoạt động. Các
hệ này thường liên quan chặt chẽ với các hệ thống điều khiển tự động các
thiết bị.
1.1.4. Tại sao m ột tổ chức cần phát triển hệ th ốn g thông tin
Việc xây dựng HTTT thực sự là một giải pháp cứu cánh trong cuộc
cạnh tranh cùng các đối thủ của nhiều doanh nghiệp và nó được xem như
một giải pháp hữu hiệu cho nhiều vấn đề mà tổ chức gặp phải. Thực tế cho
Ihấy, một tổ chức thường xây dựng HTTT khi họ gặp phải những vấn đồ
làm cản trở hoặc hạn chế không cho phép họ thực hiện thành công những
điều mong đợi; hay muốn có những ưu thế mới, những năng lực mới để có
thể vượt qua những thách thức và chóp cơ hội trong tương lai. Cuối cùng là
do yêu cầu của đối tác.
Xây dựng HTTT không đơn thuần chí là một giải pháp kỹ thuật. Nó là
một bộ phận quan trọng trung chiến lược tống thê phát triển tố chức; tức là
cần được tiến hành đồng thời, đồng bộ với nhiều giải pháp khác. Vì vậy, cần
có một lộ trình để chuyển dịch tổ chức cả về mặt tố chức và quản lý từ trạng
thái hiện tại đến một trạng thái tương lai để thích hợp với một HTTT mới
được thiết lập trong tổ chức.

1.2. Tiến hoá của cách tiếp cận phát triển hệ thống thông tin

Phát triển HTTT dựa trên máy tính bắt đầu từ những năm 50 của thế kỷ
XX. Cho đến nay đã hơn năm mươi năm phát triển, nhiều công nghệ mới về
phần cứng, phần mềm không ngừng phát triển; nhiều vấn đề mới của thực tế
luôn luôn đặt ra. Vi vậy, cách tiếp cận phát triển một HTTT cũng thay đồi.
Có thể kể đến 4 cách tiếp cận chính để phái triển một HTTT là tiếp cận định
hướng tiến trình, tiếp cận định hướng dữ liệu, tiếp cận định hướng cẩu trúc
và tiếp cận định hướng đối tượng. Trừ cách tiếp cận đầu tiên, mỗi cách tiếp
cận sau đều gắn với việc giải quyết những vẩn đề đặt ra và sự phát triến của
một công nghệ mới.

2-G T ...TH Ò N G TIN

17


1.2.1. Tiếp cận định hưóng tiến trình
Thời gian đầu khi máy tính mới ra đời, tốc độ máy rất chậm, bộ nhớ
làm việc còn rất thấp, nên người ta tập trung vào các quá trình mà phần
mềm phải thực hiện, và gọi là tiếp cận định hướng tiến trình {process drive
approach). Vì vậy, hiệu quá xử lý của các chương trình trờ thành mục tiêu
chính. Tất cả sự cố gắng lúc đó là tự động hoá các tiến trình'đang tồn tại
(như mua hàng, bán hàng, tính toán các bài toán kỹ thuật,...) của những bộ
phận chương trình riêng rẽ. Lúc này, người ta đặc biệt quan tâm đến các
thuật toán {phần xử lý) đế giải được bài toán đặt ra và cách sử dụng khéo léo
bộ nhớ làm việc đang rất hạn hẹp; các dữ liệu được tổ chức trong cùng một
tệp với chương trình.
Sau này, với sự tiến bộ về khả năng lưu trữ, các tệp dữ liệ u được tổ

chức tách biệt với chương trình. Mặc dù vậy, thiết kế một HTTT vẫn dựa
trên trình tự mà nó sẽ thực hiện. Đối với cách tiếp cận này, phần lớn các dữ

liệu được lấy trực tiếp từ các nguồn của nó qua từng bước xử lý. Những
phần khác nhau của HTTT làm việc theo những sơ đồ khác nhau và tốc độ
khác nhau. Kết quả là, tồn tại một số tệp dữ liệu tách biệt trong những ứng
dụng và chượng trình khác nhau; và dẫn đến có nhiều tệp trong những ứng
dụng khác nhau có thể chứa cùng các phần tử dữ liệu như nhau (hình 1.2).
Mồi khi một phần tử riêng lè thay dối, hay có sự thay đổi trong một tiến
trình xử lý, thì kéo theo phải thay đổi các tệp dữ liệu tương ứng. Việc tổ hợp
các tệp dữ liệu chuyên biệt cũng rất khó khăn, vì mỗi tệp mang tên và định
dạng dữ liệu khác nhau. Cách tiếp cận này tạo ra sự dư thừa dữ liệu, hao phí
quá nhiều công sức cho việc thu thập và tổ chức dữ liệu, nhưng việc sử dụng
các dữ liệu lại kém hiệu quả do chúng không thể chia sẻ giữa các ứng dụng
khác nhau.

Hình 1.2. Mối quan hệ giữa dữ liệu và ứng dụng theo cách tiếp cận truyền thốn g

18


1.2.2. Tiếp cận định hưóTig dữ liệu
Tiếp cận định hướng dữ liệu (data drive approach) tập trung vào việc
tô chức các dữ liệu một cách lý tưởng. Khi sự quan tâm chuyên sang dừ
liệu, phạm vi ứng dụng đã mở rộng đến nhiều quá trình của HTTT, nó bao
Rồm nhiều bộ phận của một tổ chức như nhà cung cấp, những người điều
hành, khách hàng, dối thủ cạnh tranh. Hai ý tưởng chính của cách tiếp cận
này là:
- Tách dừ liệu ra khởi các quá trình xử lý;

'

s

- Tô chức CSDL chung cho các ứng dụng.
Công nghệ quản lý dữ liệu tiến bộ cho phép biểu diễn dữ liệu thành các
tệp riêng biệt và tổ chức chúng thành những CSDL dùng chung. Một CSDL
là một tập các dữ liệu có liên hệ lôgic với nhau, được tổ chức làm dễ dàng
cho việc thu thập, lưu trữ và lấy ra của nhiều người dùng trong một tổ chức.
Nhờ việc tách dữ liệu để tổ chức riêng và tập trung, người ta có thế áp dụng
các công cụ toán học (lý thuyết tập hợp và lôgic) đế tổ chức dữ liệu một
cách tối ưu về cả phương diện lưu trữ (tiết kiệm không gian nhớ) cũng như
về mặt sử dụng (giảm dư thừa, tìm kiếm thuận lợi, lấy ra nhanh chóng và sử
dụng chung). Việc tổ chức dữ liệu như trên cho phép CSDL phục vụ cho

Hình 1.3. cá u trúc hệ thống hướng dư liệu

Cách tiếp cận định hướng dữ liệu là hiệu quà, nhưng cần có những thay
đổi phù hợp trong thiết kế, sao cho CSDL mới hồ trợ được cả các ứng dụng
hiện tại cũng như các ứng dụng sau này.
1.2.3. T iếp cận định h ư óìig cấu trúc
Tiếp cận định hướng cẩu trúc (structure drive approach) như một bước
phát triển tiếp tục của định hướng dữ liệu. Nhiều tài liệu thường gộp hai
cách tiếp cận này làm một, và gọi là tiếp cận hướng dữ liệu/chức năng.

19


Theo cách tiếp cận này, hệ ihống được phân chia thành các chức năng, bắt
đầu ở núrc cao nhất, sau đó làm mịn dần dần để thành thiết kế với các chức
năng chi tiết hơn. Trạng thái của hệ thống thế hiện qua CSDL tập trung và
được chìa sẻ cho các chức năng íương đối độc lập với nhau cùng thao tác
trên nỏ (hình 1.4). Tiếp cận hướng cấu trúc hướng vào việc cải tiến cấu trúc

các chương trình dựa trên cơ sở môđun hoá để dễ theo dõi, quản lv và bảo
trì. Sự ra đời của các ngôn ngữ lập trình có cấu trúc là cơ sở cho sự phát
triển của định hướng này. Phát triến hướng cấu trúc đề cập đến quá trình sử
dụng một cách có hệ thống và tích hợp các công cụ và kỹ thuật để trợ giúp
thiết kế và phân tích HTTT theo hướng môđun hoá [Your&79J.
ứ ng dụng 1

ứ ng dụng 2

ứ n g dụng k

Hinh 1.4. Cấu trúc hệ thống định hướng cấu trúc

Các phương pháp luận hướng cấu trúc sử dụng một hay một số công cụ
đế xác dịnh luồng thông tin và các quá trình xử lý. Việc xác định và chi tiết
hoá dần các luồng dữ liệu và các tiến trình là ý tường cơ bản của phư ơng
pháp luận từ trên xuống (top - down). Từ mức 0: mức chung nhất, quá trình
tiếp tục làm mịn cho dến mức thấp nhất ( m ứ c CƯ sở). Ở dó, từ các s ơ đồ
nhận dược, ta có thể bắt đầu tạo lập các chương trình với các moduli thấp
nhât (môđun cơ sớ).
Phát triển có cấu trúc đã cung cấp một tập hợp dầy dù các đặc tả hệ
thống không dư thừa được phát triển theo quá trình lôgic và lặp lại. Nó cho
nhiều lợi ích so với các cách tiếp cận trước đó [Jeff&99j:
Làm giảm sự phức tạp (nhờ chia nhỏ, môđun hoá);
-

rập trung vào ý tưởng (vào lôgic, kiến trúc trước khi thiết kế);
Chuấn mực hoá (theo các phương pháp, công cụ đã cho);

- Hướng về tương lai (kiến trúc tốt, môđun hoá, dễ bảo trì);

- Giảm bớt tính nghệ thuật trong thiết kế (phát triển hệ thống phải tuân
thủ các quy tắc và phương pháp).
20


1.2.4. Tiếp cận định hướng đối tượng
Theo cách tiếp cận định hướng đoi tượng (object oriented approach),
hệ thống được nhìn nhận như những gói các đối tượng (chứ không phải là
các chức năng) tương tác với nhau. Mỗi đối tượng bao gói trong nó cả các
dữ liệu và các thao tác thực hiện trên chúng, vì thế nó có trạng thái riêng.
Mỗi đối tượng là một thể hiện của một lớp được xác định bởi các thuộc tính
và các phương thức chung. Bộ các "thuộc tinh'' xác định trạng thái của đối
tượng và các phương thức của nó thao tác với các dữ liệu của thuộc tính.
Các lớp có thể được thừa kế từ một vài lóp đối tượng cao hon, và khi đó,
việc định nghĩa nó chỉ cần nêu đủ những gì khác nhau giữa nó và các lớp
cha. Các đối tượng liên lạc với nhau chỉ bằng cách trao đổi các thông báo để
cộng tác thực hiện một dịch vụ chung (hình 1.5).

Hinh 1.5. Mô hình cấu trúc cúa hệ thống hướng đối tượng

Ý tường cơ bản của cách tiếp cận này là sự bao gói và che dấu thông
tin, sự kế thừa. Do bao gói cá dữ liệu và xử lý trong một đoi tượng, làm cho
hoạt động của nó cũng như việc sửa đối chúng không làm ảnh hướng đến
các đối tượng khác. Việc che dấu thông tin hạn chế đến mức tối đa các đối
tượng bên ngoài tác động lên đối tượng đó nếu không cần thiết.
Ke thừa làm đơn giản hoá việc tạo ra các lớp mới có chung với lóp
đang tồn tại một số đặc trưng. Rõ ràng rằng, với cơ chế bao gói thông tin và
liên kết qua truyền thông giữa các lóp đối tượng trong hệ thống, chúng dễ
dàng "lắp ghép" và ''tháo dỡ'' mà không ảnh hưởng đến phần còn lại; hệ
thống dễ bảo trì, dễ sử dụng lại và do đó có thể đạt được quy mô lớn tuỳ ý.

Cách tiếp cận mới này đáp ứng được những yêu cầu và thách thức cơ bản
hiện nay là phát triến các hệ thong phần mềm có quy mô lớn, phức tạp hơn
nhung nhanh hơn, d ễ bảo trì và có chi p h í chấp nhận được.

21


1.3. Vòng đời phát triển một hệ thống thông tin
HTTT được xây dựng là sản phẩm của một loạt các hoạt động được gọi
là phát triên hệ (hổng. Quá trình phát triển một HTTT kể từ lúc nó sinh ra
dến khi nó tàn lụi được gọi là vỏng đời phát triên hệ thống. Vòng đời phát
triển các hệ thống là một phương pháp luận cho việc phát triển các HTTT.
Nó được đặc trưng bàng một sổ pha chủ yếu phân biệt nhau của quá trình đó
là phân tích, thiết kế và triển khai HTTT. Tác giả của nhiều cuốn sách hay
nhiều tồ chức phát triển các HTTT thường sử dụng những mô hình vòng đời
khác nhau, và mồi vòng đời có thể gồm từ ba đến trên hai chục pha khác
nhau cho một phương pháp luận phát triển cụ thể [Jeff&99].
Một trong nhiều mô hình vòng đời đã sắp xếp các bước phát triển hệ
thống theo một hình bậc thang, với các mũi tên nối mỗi bước với bước sau
nó. Cách biếu diễn này được xem như tương ứng với mô hình thác nước
( Waterfall M odel) (hình 1.6.). Mô hình này sẽ được sử dụng để trình bẩy về
phương pháp luận chung - một quá trình phát triển một hệ thống với các
pha: khơi tạo và lập kế hoạch, phân tích, thiết kế, triên khai, vận h à n h và
bao trì H TĨT. Ở mồi pha đều có cái vào và cái ra, chúng thể hiện m ối quan
hệ quan trọng giữa các pha với nhau. Ớ cuối mỗi pha cần đạt đến m ột cột
mốc được đánh dấu bằng những tài liệu cần được tạo ra đế các bộ phận CRiản
lý xem xét, dánh giá và phê duyệt. Đó là một đặc trưng của quá trình quản
lý sự phát triến.

T h ờ i gian

Hình 1.6. Mỏ hình thác nước của vòng đời hệ thống

1.3.1. Khởi tạo và lập kế hoạch d ự án
Việc hình thành dự án như một yêu cầu bắt buộc để có thể tiến hành
những bước tiếp theo của quá trình phát triển (không có dự án thì cũng
không có việc xây dựng HTTT).
22


Hai hoạt động chính trong khởi tạo và lập kế hoạch dự án là phát hiện
ban đầu chính thức về những vấn đề của hệ thống và các cơ hội của việc
phát triển HTTT cho nó; trình bày rõ lý do vì sao tổ chức cần hay không cần
phát triển HTTT. 'riếp đến là xác định phạm vi cho hệ thống dự kiến. Một
kế hoạch dự án phát triển HTTT được dự kiến về cơ bản được mô tả theo
vòng đời phát triến hệ thống, đồng thời cũng đưa ra ước lượng thời gian và
các nguồn lực cần thiết cho việc thực hiện nó. Hệ thống dự kiến phải giải
quyết được những vấn đề đặt ra của tố chức, hay tận dụng được những cơ
hội có thế trong tương lai mà tổ chức gặp; và cũng phải xác định chi phí
phát triển hệ thống và lợi ích mà nó sẽ mang lại cho tổ chức.
Trong pha này, cần xác định cái gì là cần thiết cho hệ thống mới hay hệ
thống sẽ được tăng cường. Tại đây các nhu cầu HTTT tổng thể của tổ chức
được xác định, nó thể hiện ra bằng các chức năng hay dịch vụ mà hệ thống
dự kiến cần phải thực hiện. Chúng được phân tích, thiết lập sự ưu tiên và
sắp xếp lại, rồi chuyển thành một kế hoạch để phát triển HTTT, trong đó
bao gồm cả lịch trình phát triển hệ thống và các chi phí tương ứng. Tất cả
những nội dung trôn đây thường được gọi là nghiên cứu hệ thống [V y0 2 ].
Sau khi nghiên cứu hệ thống phải đưa ra được một kế hoạch dự án cơ sở.
Ke hoạch dự án này cần được phân tích đảm bảo tính khả thi trên các mặt:
- Khu thi kỹ thuật'. Xem xét khả năng kỹ thuật hiện có (về thiết bị, về
công nghệ và khá năng làm chủ công nghệ) đủ đảm bảo thực hiện các giải

pháp công nghệ thông tin được áp dụng để phát triển hệ thống hay không.
- Khả thi kinh tế thể hiện trên các nội dung sau:
+ Khả năng tài chính của tổ chức cho phép thực hiện dự án bao gồm
nguồn von, số vốn có thể huy động trong thời hạn cho phép.
+ Lợi ích mà hệ thống được xây dựng mang lại, ít nhất là đủ bù đắp chi
phí phải bó ra xây dựng nó (chi phí đầu tư ban đầu).
+ Những chi phí thường xuyên cho hệ thống hoạt động (chi phí vận
hành) là chấp nhận được đối với tổ chức.
- Khá thi về thời gian: Dự án được phát triển trong thời gian cho phép
và tiến trinh thực hiện dự án đã được chỉ ra trong giới hạn đã cho.
- Khù thi pháp lý và hoạt động: Hệ thống có thể vận hành trôi chảy
trong khuôn của tố chức và điều kiện quản lý mà tổ chức có được, và trong
khuôn khố của pháp lý hiện hành.
Ngoài các phân tích trên người ta còn phân tích một số loại khả thi khác.
Khi dự án được chấp nhận, thì đối tựơng tổng quát của dự án như phạm
vi của dự án, kế hoạch triển khai dự án phải được vạch ra và thông qua để
triển khai.

23


1.3.2. Phân tích hệ thống
Phân tích hệ thống nhằm xác định nhu cầu thông tin của tổ chức. Nó sẽ
cung cấp những dữ liệu cơ sở cho việc thiết kế HTTT sau này. Trước đó cần
tiến hành khảo sát hiện trạng của tổ chức thuộc phạm vi liên quan đến dự
án. Những dữ liệu thu được phục vụ cho việc xây dựng mô hình quan niệm
về hệ thống hiện thời. Mô hình thường bao gồm mô hình dữ liệu và mô hình
xử lý của hệ thống cùng các tài liệu bổ sung khác.
Phân tích bao gồm một vài pha nhỏ:
- Trước hết, xác định yêu cầu: Các nhà phân tích làm việc cúng với

người sử dụng để xác định cái gì người dùng chờ đợi từ hệ thống dự kiến.
- Tiếp theo là nghiên cứu yêu cầu và cấu trúc phù họp với mối quan hệ

bên trong, bên ngoài và những giới hạn đặt lên các dịch vụ cần thực hiện.
- Thứ ba là tìm giải pháp cho các thiết kế ban đầu để đạt được yêu cầu
đặt ra, so sánh để lựa chọn giải pháp tổng thể tốt nhất đáp ứng được các yêu
cầu với chi phí, nguồn lực, thời gian và kỹ thuật cho phép để tổ chức
thông qua.
1.3.3. T hiết kế hệ thống
Thiết kế là tìm các giải pháp công nghệ thông tin để đáp ứng các yêu
cầu đặt ra ở trên trong điều kiện môi trường hoạt động (môi trường đích) đã
xác định. Đặc tả giải pháp cho các yêu cầu ở pha trước được chuyên thành
đặc tá hệ thống logic, tiếp đến là đặc ta vật lý. Từ các khía cạnh của hệ
thống, thiết kế được xem xét bắt đầu từ màn hình tương tác, các cái vào và
cái ra (giao diện, các báo cáo) đến CSDL và các tiến trình xử lý chi tiết bên
trong. Pha thiết kế này gồm hai pha nhỏ là thiết kế lôgic và thiết kế vật /ỷ.
- Thiết kế lôgic: về mặt lý thuyết, thiết kế hệ thống lôgic không gắn
vớí bất kỳ phần cứng và phần mềm hệ thống nào. Thiết kế lôgic tập trung
vào các khía cạnh hoàn thiện nghiệp vụ cua hệ thong thực. Vì vậy, một vài
phương pháp luận vòng đời còn gọi pha này là pha thiết kế nghiệp vụ. Các
đổi tượng và quan hệ được mô tả ở đây là những khái niệm, các biểu tượng,
mà không phải là các thực thể vật lý.
- Thiết kế vật lý là quá trình chuyển mô hình lôgic trừu tượng thành bản
thiết kế vật lý, hay các đặc tả kỹ thuật. Những phần khác nhau của hệ thống
được gấn vào những thao tác và thiết bị vật lý cần thiết để tiện lợi cho việc
thu thập dữ liệu, xử lý và đưa ra thông tin cần thiết cho tổ chức.
Trong pha thiết kế vật lý cần phải quyết định lựa chọn ngôn ngữ lập
trình, hệ CSDL, cấu trúc tệp tổ chức dữ liệu, phần cứng, hệ điều hành và

24

môi trường mạng cần dược xây dựng. Sản phẩm cuối cùng của pha thiết kế
là đặc tả hệ thống vật lý ở dạng như nó sẽ tồn tại trên thực tế, sao cho các
nhà lập trình và kỹ sư phần cứng có thể dễ dàng chuyển thành chương trình
và cấu trúc hệ thống vận hành.
1.3.4. Triển khai hệ thống
Trong pha này, đặc tả hệ thống được chuyển thành hệ thống vận hành
được, sau đó được thẩm định và đưa vào sử dụng. Bước triển khai bao gồm
việc lập ra các chương trình, tiến hành kiêm thư, lắp đặt thiết bị, cài đặt
chương trình và chuyên đôi hệ thông.
a. Tạo lập các chương trình
Trước hết, cần lựa chọn phần mềm nền {platform: hệ điều hành, hệ
quán trị CSDL, ngôn ngữ lập trình, phần mềm mạng; trong nhiều trường
hợp, ngôn ngữ lập trình có thế chính là ngôn ngữ của hệ quản trị CSDL hay
của hệ ứng dụng được sử dụng). Sau đó, chọn các phần mềm đóng gói. Cuối
cùng, chuyến các đặc tả thiết kế còn lại thành các phần mềm (các chương
trình) cho máy tính. Chương trình được tiến hành kiểm thừ cho đến khi đạt
yêu cầu đề ra. Quá trình kiểm thử bao gồm kiểm thử các môđun chức năng
(kiêm thứ đơn vị), các hệ thống con (kiếm thử tích hợp), sự hoạt động của cả
hệ thống (kiếm thử hệ thong) và nghiệm thu cuối cùng (kiêm thử chấp nhận).
b. Cài dặt và chuyển dồi hệ tltống
Quá trình chuyến đổi bao gồm việc cài đặt các chương trình trên hệ
thống phần cứng đang tồn tại, hay hệ thống phần cứng mới lắp đặt; chuyển
đổi toàn bộ hoạt động cùa tố chức trong hệ thống cũ sang hoạt động với hệ
thống mới (bao gồm việc chuyển đổi dữ liệu, sắp xếp đội ngũ cán bộ trên hệ
thống mới và đào tạo người sử dụng, khai thác hệ thong); chuấn bị các tài
liệu chi tiết thuyết minh về việc khai thác và sử dụng hệ thống (cả về mặt kỹ
thuật, về hệ thống và tại nơi làm việc cúa người sử dụng). Nó cần được hoàn
tất trong thời gian chuyển đổi đế phục vụ việc đào tạo và đảm bảo hoạt động

hàng ngày (bảo trì) của hệ thống sau này. Quá trình chuyển đổi hệ thống cũ
sang hệ thống mới là không đơn giản. Nó cần được phân tích và lựa chọn
một cách thích hợp để đám bảo s ự chuyển đổi an toàn, thành công và hiệu
quả [Vy02].
1.3.5. Vân hành và bảo trì
Khi hệ thống được lắp đặt và chuyển đổi toàn bộ, giai đoạn vận hành
bắt đầu. Trong thời gian này, người sử dụng và các chuyên viên kỹ thuật

25


vận hành cần đánh giá xem hệ thống có đáp ứng được các mục tièu đặt ra
ban đầu hay không; đề xuất những sửa đồi, cài tiến, bổ sung.
Khi hệ thống đi vào hoạt động, đôi khi người dùng thường mong muốn
hệ thống phải làm việc một cách hoàn hảo và các chức năng của hệ thống
làm việc tốt hơn. Mặt khác, tổ chức thường xuyên có những yêu cầu mới đặt
ra đề đáp ứng những thay đổi nảy sinh. Vì vậy, các nhà phát triển cần phải
thực hiện những thay đổi hệ thống ở mức độ nhất định (mà không phải tất
cả) để thoả mãn yêu cầu của người sừ dụng cũng như những đề nghị cúa tổ
chức. Những thay đổi này là cần thiết đế làm cho hệ thống hoạt động
hiệu quả hơn.
Báo trì không phải là một pha tách biệt mà là sự lặp lại các pha của một
vòng đời khác, đòi hỏi phải nghiên cứu và áp dụng những thay đôi cân thiết.
Tổng số thời gian và sự nỗ lực dành cho bảo trì phụ thuộc rất lớn vào sự
hoàn thiện của các pha trước thuộc vòng đời. Khi chi phí bảo trì trở nên quá
lớn, yêu cầu thay đổi của tổ chức là đáng kề, khả năng đáp ứng của hệ thống
cho tố chức và người dùng trờ nên hạn chế, những vấn đề cho thấy đ ã đến
lúc phải kết thúc hệ thống cũ và bắt đầu một vòng dời khác cho m ột hệ
thống mới. Thông thường, sự phân biệt giữa việc bảo trì có quy mô lớn và
sự phát triển một hệ thống mới là không rõ ràng. Khi có sự thay đôi về công

nghệ sử dụng, hay sự thay đổi các chức năng một cách đáng kể, thì cỏ thể
xem hệ thống đã chuyển sang một hệ thống mới.

1.4. Các phương pháp khác nhau phát triển hệ thống
thông tin
Có nhiều tiến trình phát triến HTTT khác nhau đã được áp dụng trên cơ
sở của những mô hình vòng dời phát triển khác nhau |Jam93|. Sau đây sẽ
xem xét một số tiến trình tiêu biểu.
1.4.1. V ò n g đời phát triển hệ thống truyền thống
Vòng đời phát triển hệ thống truyền thống (còn gọi là mô hình thúc
nước - waterfall model) là một phương pháp luận ra đời sớm nhất và đến
nay vẫn được sử dụng rộng rãi. Theo phương pháp này, HTTT có một vòng
đời tương tự như một thực thể bất kỳ: có giai đoạn bắt đầu, giai đoạn phát
triển, giai đoạn trưởng thành và giai đoạn kếl thúc. Quá trinh phát triển gồm
6 giai đoạn: xác định dự án, nghiên cứu hệ thong, thiết kế, lập chương trình,
cài đặt và áp dụng (hình 1.7). Mỗi giai đoạn gồm các hoạt động cơ bản cần
phải hoàn thành trước khi bắt đầu giai đoạn sau. Các giai đoạn được thực

26