Phân tích thiết kế hệ thống thông tin 1

PHÂN TÍCH THIẾT KẾ HỆ THỐNG THÔNG TIN
Đại học Khoa Học Tự Nhiên
Khoa Công Nghệ Thông Tin
ThS (DEA). Phạm Nguyễn Cương
Chương 0
Lý thuyết : 60 tiết
Thực hành đồ án: 30 tiết
Thang điểm: lý thuyết 7/10 + thực hành 3/10
Mỗi đồ án sẽ làm bởi một nhóm từ 3  4 người và sẽ có các buổi báo cáo kết quả theo từng giai đoạn
Tài liệu tham khảo
Bahrami Ali . Object Oriented Systems Development. McGraw-Hill, Singapore 1999.
Bruce E. Wampler. The Essence of Object Oriented Programming with Java and UML. Addison –Wesley 2001.
Philippe Kruchten. The Rational Unified Process an Introduction Second Edition. Addison – Wesley 2000.
OMG. OMG Unified Modeling Language Specification. An Adopted Formal Specification of the Object Management Group, Inc. 2002.
Grady Booch, James Rumbaugh, Ivar Jacobson, The Unified Software Development Process, Addison-Wesley, 1999
Grady Booch, James Rumbaugh, Ivar Jacobson, The Unified Modeling Language Reference Manual, Addison-Wesley, 1999.
Ivar Jacobson, Maria Ericsson, Agneta Jacobson, The Object Advantage:Business Process Reengineering with Object Technology, Addison-Wesley, 1994
H. V. Đức, Đ. T. Ngân. Giáo Trình nhập môn UML. NXB Lao Động Xã Hội, 2003
Tài liệu tham khảo
Jeffrey A. Hoffer, Joey F. George, Joseph S. Valicich. “Modern Systems Analysis & Design”. 1999
Kendall & Kendall, “Systems Analysis and Design”, 2002
GSTS Nguyễn Văn Ba. “Phân tích thiết kế HTTT”. 2003
ThS Lê Đình Thắng. “Giáo trình phân tích thiết kế HTTT - ĐH KHTN”. 1997
Ali Bahrami. “Object oriented Systems Development using the unified modeling language”. 1999
Chris Smart, Robin Sims, Revell Norman. “Phân tích, thiết kế và cài đặt HTTT quản lý” - bản dịch. 1991
James Martin, “Principles of Object – Oriented Analyisis and Design”, 1993
TS Hàn Viết Thuận, “Phân tích, thiết kế và cài đặt HTTT quản lý”. 2000
Nội dung
Phần 1 TỔNG QUAN
Chương 1 Tổng quan về Hệ thống thông tin
Chương 2 Mô hình và phương pháp mô hình hóa HTTT
Chương 3 Khởi tạo và lập kế hoạch hệ thống
Phần 2 PHÂN TÍCH HỆ THỐNG
Chương 4 Xác định yêu cầu hệ thống
Chương 5 Phân tích nghiệp vụ hệ thống
Chương 6 Thiết kế qui trình nghiệp vụ hệ thống
Chương 7 Xây dựng sơ đồ Use case tự động hoá
Chương 8 Phân tích đối tượng hệ thống
Nội dung
Phần 3 THIẾT KẾ
Chương 9 Thiết kế lớp
Chương 10 Thiết kế Use case
Chương 11 Thiết kế dữ liệu hệ thống
Chương 12 Thiết kế cài đặt hệ thống
Chương 13 Thiết kế thử nghiệm
Phần 4 XÂY DỰNG VÀ TRIỂN KHAI
Chương 14 Cài đặt hệ thống
Phần 1 TỔNG QUAN
Chương 1 Tổng quan về Hệ thống thông tin
Chương 2 Mô hình và phương pháp mô hình hóa HTTT
Chương 3 Khởi tạo và lập kế hoạch hệ thống
Chương 1 Tổng quan về Hệ thống thông tin
Hệ thống
Hệ thống tổ chức
Hệ thống thông tin
Các yêu cầu của một phân tích viên hệ thống
Các bước phát triển HTTT thành HTTT tự động hóa

Hệ thống
Một cách tổng quát hệ thống là một tập hợp các thành phần liên kết với nhau, thể hiện qua một phạm vi (boundary) xác định, hoạt động kết hợp với nhau nhằm đạt đến những mục đích xác định.
Các đặc điểm của Hệ thống
Thành phần (component)
Liên hệ giữa các thành phần
Ranh giới (boundary)
Mục đích (purpose)
Môi trường (environment)
Giao diện (interface)
Đầu vào (input)
Đầu ra (output)
Ràng buộc (constraints)
Hệ thống (ví dụ)
Xem cửa hàng bán nước giải khát như một hệ thống
Hệ thống (ví dụ)
Xem máy chơi nhạc CD như một hệ thống
Hệ thống tổ chức
Là hệ thống trong bối cảnh môi trường kinh tế xã hội gồm các thành phần được tổ chức kết hợp với nhau hoạt động nhằm đạt đến một mục tiêu kinh tế, xã hội. Trong trường hợp này được gọi là hệ thống tổ chức kinh tế xã hội.
Mục tiêu
Mục tiêu lợi nhuận
đặt ra trong các hoạt động kinh doanh. Ví dụ: bán hàng, sản xuất,…
Mục tiêu phi lợi nhuận
đặt ra trong các hoạt động xã hội. Ví dụ như các hoạt động từ thiện, y tế,…
Đặc điểm chung: do con người tạo ra và có sự tham gia của con người.
Các loại hệ thống tổ chức: 3 loại
Hành chánh sự nghiệp
Mục tiêu: phi lợi nhuận, phục vụ cho điều hành nhà nước và nhân dân.
Ví dụ: ủy ban nhân dân, hội đồng nhân dân, mặt trận,…
Xã hội
Mục tiêu: phi lợi nhuận, các dịch vụ của tổ chức nhằm trợ giúp về tinh thần, vật chất cho con người
Ví dụ: từ thiện (UNICEP), y tế, giáo dục,…
Kinh tế
Mục tiêu: lợi nhuận, hiệu quả kinh tế. Tạo ra giá trị hàng hóa, dịch vụ phục vụ cho đời sống con người.
Ví dụ: sản xuất sản phẩm, bán hàng, xuất nhập khẩu, ngân hàng, vận chuyển, điện thoại,…

Hệ thống tổ chức
Môi trường hệ thống tổ chức
là những thành phần bên ngoài tổ chức tác động lên tổ chức nhằm cung cấp đầu vào cũng như nhận các đầu ra của tổ chức như là hàng hóa, nguyên vật liệu, thông tin,…
Môi trường kinh tế: khách hàng, nhà cung ứng, ngân hàng,…
Môi trường xã hội: nhà nước, công đoàn,…
Môi trường tổ chức
Làm sao để xác định được môi trường tổ chức ???
Thông lượng: dòng hàng hóa (vật lý) + dòng thông tin vào và ra hệ thống
Hệ thống hoạt động hiệu quả:
Thông lượng vào ≈ thông lượng ra ?
Ví dụ: Cửa hàng nước giải khát
Hệ thống quản lý
Là bộ phận đảm nhận hoạt động quản lý của tổ chức bao gồm con người, phương tiện, phương pháp và biện pháp để kiểm tra nhằm đưa hoạt động của tổ chức đi đúng mục tiêu.
Phòng bán hàng
Văn phòng
Kho
Khách hàng
Đơn vị cung ứng
(1)
(2)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
Ranh giới
(1): Đơn đặt mua nước giải khát của khách hàng gởi đến bộ phận bán hàng
(2): Đơn đặt mua nước giải khát đã được kiểm tra hợp lệ gởi cho văn phòng để theo dõi và kho để chuẩn bị giao hàng
(3): Thông tin tồn kho và số lượng cần đặt để đáp ứng đơn hàng
(4): Đơn đặt hàng được lập và gởi cho đơn vị cung ứng
(5): Nước giải khát giao từ đơn vị cung ứng vào kho
(6): Phiếu nhập hàng gởi cho văn phòng để theo dõi
(7): Thông báo cho phòng bán hàng tình trạng tồn kho hiện hành
(8): Nước giải khát giao cho khách hàng
Cấu trúc hệ thống quản lý
xác định mục tiêu của tổ chức vươn tới, tác động lên hệ thống tác vụ để thực hiện hoàn thành mục tiêu đó
thực hiện vật lý hoạt động của tổ chức (trực tiếp sản xuất, thực hiện dịch vụ) dựa trên mục tiêu và phương hướng được đề ra bởi hệ thống quyết định
thu thập dữ liệu, thông tin; xử lý và sản xuất thông tin; truyền tin
Hệ thống thông tin
Thông tin
Chủ thể phản ánh
Đối tượng tiếp nhận
khái niệm phản ánh tri thức, sự hiểu biết của con người về một đối tượng
Thông tin & dữ liệu
Dữ liệu
Sản xuất thống tin
Thông tin
Nội dung thông tin
Thông tin tự nhiên
Thông tin viết (văn bản), thông tin hình ảnh (tranh ảnh, sơ đồ, biểu đồ,…), thông tin miệng (lời nói), thông tin âm thanh, xúc giác,…
Thông tin cấu trúc
Được chọn lọc từ các thông tin tự nhiên, cô đọng và được cấu trúc hóa dưới dạng các đặc trưng cụ thể
Ưu điểm
Truyền đạt nhanh hơn, độ chính xác và tin cậy cao, chiếm ít không gian
Có thể tính toán, xử lý theo thuật giải
Hoạt động của hệ thống thông tin
Các yêu cầu thông tin
Xác định dữ liệu cần thiết
Tham khảo dữ liệu
Dữ liệu
Thu thập, điều chỉnh dữ liệu
Nguồn thông tin dữ liệu bên ngoài
Tổ chức, xử lý dữ liệu
Chuyển thông tin
Thông tin
Truyền đạt thông tin
Đối tượng truy cập thông tin
hoạt động
Thành phần
Các HTTT
HTTT tác vụ (TPS- Transaction Processing Systems)
HTTT quản lý (MIS – Management Information Systems)
Hệ hỗ trợ ra quyết định (DSS – Dicision Support Systems)
Hệ chuyên gia (Expert Systems)
Các hệ thống thông tin
DSS, ES
MIS
TPS
HTTT tác vụ (TPS):
Đặc điểm:
ghi nhận, tìm kiếm, phân loại thông tin để sắp xếp và tổ chức lưu trử thông tin
chiếm một tỉ lệ lớn trong toàn bộ HTTT
Mục đích: tăng tốc độ xử lý giao tác
Đối tượng: nhân viên thực thi tác vụ của hệ thống
HTTT quản lý (MIS)
Đặc điểm: báo biểu báo cáo được tổng kết từ HTTT tác vụ
Mục đích: đáp ứng cho việc theo dõi, quản lý, đánh giá về tình hình và hoạt động của hệ thống hiện hành.
Đối tượng: trưởng, phó phòng và các lãnh đạo của các chi nhánh

Các hệ thống thông tin
DSS, ES
MIS
TPS
Hệ hỗ trợ ra quyết định (DSS)
Đặc điểm: sử dụng dữ liệu quá khứ để đánh giá về các tình huống thay thế hoặc tình huống chọn lựa trong tương lai
Mục tiêu: Trợ giúp các nhà quản lý có cơ sở để quyết định các hoạt động
Đối tượng: các nhà quản lý cấp cao, nhà phân tích kinh doanh,…
HTTT chỉ đạo (EIS)
- Đặc điểm: nhấn mạnh khả năng không cấu trúc cho các nhà lãnh đạo cấp cao như ban giám đốc có thể bắt đầu việc khai thác dữ liệu ở mức độ tổng hợp cao rồi đi xuống các vùng dữ liệu chi tiết xác định để theo dõi hoạt động của từng chi nhánh và của toàn bộ công ty theo từng yêu cầu
Hệ thống chuyên gia (ES)
Đặc điểm:
Họat động thông qua hộp thọai tương tác
đặt ra câu hỏi và người dùng trả lời, dựa vào kết quả trả lời, ES sẽ cung cấp các đề nghị dựa vào các luật
Đối tượng: các nhà quản lý cấp cao, nhà phân tích kinh doanh

Các HTTT (ví dụ)
Biểu diễn HTTT
Một HTTT được biểu diễn qua 2 trục đặc trưng
Các mức nhận thức về HTTT
Quan niệm:
Biểu diễn HTTT ở gốc độ trừu tượng hóa, biểu diễn yêu cầu hệ thống
Độc lập với tin học, kỹ thuật và phương tiện vật lý
Câu hỏi chính là “cái gì?”
Vật lý:
Biểu diễn HTTT trong một môi trường cụ thể
Phụ thuộc vào tin học (phần mềm, phần cứng,…), kỹ thuật và phương tiện vật lý.
Câu hỏi chính là “như thế nào?”
Tổ chức:
Xác định sự phân bố dữ liệu và xử lý trên các bộ xử lý và sự truyền thông giữa các bộ phận, xử lý
Câu hỏi chính là “ Ai? ở đâu? Bao giờ?”
Trình tự mô hình hoá HTTT
5 thành phần HTTT
Dữ liệu: biểu diễn khía cạnh tĩnh của HTTT, gồm 2 lọai:
Dữ liệu tĩnh:
Ít biến đổi trong quá trình sống
Thời gian sống dài
Ví dụ: hàng hóa, danh sách phòng ban, các quy định, tài sản,…
Dữ liệu biến động:
Phản ánh các giao tác họat động kinh doanh, dịch vụ
Thời gian sống ngắn và thường xuyên biến đổi
Ví dụ: đơn đặt hàng, hóa đơn, giao hàng, thu chi, sản xuất,…
5 thành phần HTTT
Xử lý
Tạo thông tin
Biến đổi thông tin
Lọai bỏ thông tin
Tương tác giữa dữ liệu và xử lý
5 thành phần của HTTT
Con người
Nhóm người dùng: sử dụng và khai thác hệ thống, các yêu cầu:
Hiểu qui tắc xử lý và vai trò của mình trong HTTT
Có những kiên thức căn bản về tin học
Phối hợp tốt với nhóm phát triển để xây dựng hệ thống
Nhóm điều hành và phát triển: bao gồm các phân tích viên, thiết kế viên, lập trình viên,…có vai trò trong việc xây dựng và bảo trì hệ thống
Bộ xử lý: máy móc thiết bị dùng để tự động hóa xử lý thông tin
5 thành phần của HTTT
Truyền thông: phương tiện và cách thức trao đổi thông tin giữa các bộ xử lý. Điện thoại, fax, LAN, WAN, internet,…

Chương 1 Tổng quan về HTTT
Hệ thống
Hệ thống tổ chức
Hệ thống thông tin
Các yêu cầu của một phân tích viên hệ thống
Các bước phát triển HTTT thành HTTT tự động hóa
Các yêu cầu của một phân tích viên hệ thống
Kỹ năng phân tích
Suy nghĩ hệ thống: tiếp cận đối tượng một cách toàn cục rồi phân rã dựa trên 9 đặc điểm
Nắm vững các khái niệm:
Sự phân rã (decomposition) và phân đoạn (modularity)
Sự liên hiệp (Coupling)
mức độ một hệ thống con phụ thuộc vào những cái khác.
các hệ thống con nên càng độc lập càng tốt  sự liên hiệp phải thể hiện tối thiểu
Sự kết dính (Cohesion)
mức độ mà các chức năng trong một hệ thống con phụ thuộc lẫn nhau để thực hiện một đơn chức năng, đồng bộ.
sự kết dính phải thể hiện tối đa
Các yêu cầu của một phân tích viên hệ thống
Kỹ năng phân tích (tiếp)
Kiến thức nghiệp vụ: có kiến thức về nghiệp vụ hệ thống
Xác định vấn đề
Phân tích và giải quyết vấn đề
Các yêu cầu của một phân tích viên hệ thống
Kỹ năng kỹ thuật: hiểu biết về phần cứng, phần mềm và các công cụ liên quan ít nhất về tiềm năng và giới hạn.
Kỹ năng quản lý:
Quản lý tài nguyên
Quản lý tài nguyên là quản lý và sử dụng hiệu quả
Dự đoán tài nguyên sử dụng (ngân sách)
Theo dõi và tính toán tài nguyên tiêu thụ
Học cách sử dụng tài nguyên một cách hiệu quả
Đánh giá chất lượng tài nguyên sử dụng
Bảo đảm an toàn tránh lạm dụng tại nguyên
Loại bỏ những tài nguyên không cần thiết và quá hạn
Các yêu cầu của một phân tích viên hệ thống
Kỹ năng quản lý (tiếp)
Quản lý dự án
Quản lý rũi ro: khả năng dự đoán, phát hiện các rũi ro của dự án và khả năng giảm tối thiểu các rũi ro đó
Quản lý thay đổi
Các yêu cầu của một phân tích viên hệ thống
Kỹ năng giao tiếp (tiếp)
Kỹ năng trao đổi
Phỏng vấn, lắng nghe, đặt câu hỏi
Trình bày vấn đề qua văn bản, qua buổi giới thiệu với các thành viên
Làm việc một mình hoặc với nhóm
Quản lý định hướng của hệ thống
Chương 1 Tổng quan về HTTT
Hệ thống
Hệ thống tổ chức
Hệ thống thông tin
Các yêu cầu của một phân tích viên hệ thống
Các bước phát triển HTTT thành HTTT tự động hóa

Các bước phát triển HTTT thành HTTT tự động hóa
Chu trình phát triển hệ thống – SDLC (Systems Development Life Cycle): bao gồm nhiều giai đoạn từ khi bắt đầu dự án hệ thống cho đến khi kết thúc khai thác hệ thống
Các giai đoạn trong chu trình có thể thay đổi tùy theo từng đơn vị (trong khoảng từ 3  20 giai đoạn)
Việc phát triển tự động hóa HTTT bao gồm 2 khai niệm:
Qui trình phát triển: các giai đoạn, trình tự giai đoạn để phát triển hệ thống
Mô hình: các phương tiện để biểu diễn nội dung của hệ thống thông qua các giai đoạn của tiến trình
Qui trình phát triển và mô hình trong việc phát triển HTTT
Các qui trình phát triển hệ thống
Qui trình thác nước (waterfall- Royce, 1970)
Gồm 5 giai đoạn, một giai đoạn bắt đầu khi giai đoạn trước nó kết thúc
Nhược điểm: không có sự quay lui
Các qui trình phát triển hệ thống
Qui trình tăng trưởng (D. R. Grahma, 1989 )
Hoàn thành từng thành phần của hệ thống
Mỗi bước tăng trưởng áp dụng qui trình tuyến tính xây dựng hoàn thành một phần của hệ thống
Nhược điểm:chỉ phù hợp cho những hệ thống có sự phân chia rõ ràng và chuyển giao theo từng phần
Các qui trình phát triển hệ thống
Qui trình xoắn ốc (Boehm, 1988 )
Một đặc điểm quan trọng của qui trình này là nhấn mạnh việc quản lý rũi ro
Dựa trên khái niệm chu trình phát triển, qui trình này là các chu trình lặp
Các qui trình phát triển hệ thống
Qui trình phát triển nhanh (RAD – Rapid Development Application - James Martin, 1991)
Người phát triển hệ thống và các người sử dụng hệ thống sẽ làm việc kết hợp chặt chẽ với nhau
Không phải là một phương pháp luận riêng lẽ mà là một chiến lược chung để phát triển HTTT, có những đặc điểm sau:
Sử dụng các công cụ phần mềm và các môi trường phát triển trực quan để để biểu diễn tối đa các kết quả đạt được
Đẩy nhanh việc phân tích vấn đề, thiết kế một giải pháp hệ thống
Là một quá trình lặp thay đổi và điểu chỉnh

Các qui trình phát triển hệ thống
Qui trình phát triển nhanh do James martin đề xuất, 1991
Các qui trình phát triển hệ thống
Qui trình lắp ráp thành phần (component)
Dựa trên việc tái sử dụng thành phần phần mềm có sẵn
Phát triển một phần mềm được thực hiện bằng cách tập hợp lại các thành phần có sẵn
Là một quy trình lặp, mỗi chu trình gồm 4 giai đoạn
Các qui trình phát triển hệ thống
Qui trình đồng nhất của Rational (RUP – Rational Unified Process)
Các giai đoạn cơ bản của một qui trình
Qui trình phát triển được chọn trong hệ thống bao gồm 6 giai đoạn: xác định và chọn lựa dự án, khởi tạo và lập kế hoạch dự án, phân tích, thiết kế, cài đặt, và bảo trì.
Các giai đoạn
Xác định và chọn lựa dự án


Xác định dự án tiềm năng
Phân loại và xếp hạng dự án
Chọn lựa dự án

Các giai đoạn
Lập kế hoạch và khởi tạo dự án
Thành lập đội ngũ ban đầu
Khảo sát tổng thể hệ thống
Lập kế hoạch
Xác định phạm vi, nguồn lực, các nguyên tắc làm việc
Đánh giá khả thi
Xây dựng tài liệu mô tả hệ thống


Các giai đoạn
Phân tích hệ thống
Xác định yêu cầu hệ thống
Cấu trúc hóa yêu cầu: mô hình hoá và phân tích yêu cầu có thể dùng
Phát sinh các phương án hệ thống và chọn lựa phương án khả thi nhất
Phương pháp hướng đối tượng:
Xác định các lớp và đối tượng quan trọng
Mô tả yêu cầu hệ thông qua việc xác định tác nhân và use case
Mô tả kịch bản chức năng qua các sơ đồ động

Các giai đoạn
Thiết kế
Chi tiết hóa các lớp gđ phân tích thành một giải pháp kỹ thuật thực hiện  bổ sung các lớp kỹ thuật tạo ra một kiến trúc kỹ thuật thực hiện

Các lớp phấn tích
Các lớp kỹ thuật bổ sung
Các giai đoạn
Thiết kế
Thiết kế luận lý
Đặc tả hệ thống ở mức độ trừu tượng hóa dựa trên giải pháp được chọn
Độc lập với phần cứng, phần mềm và môi trường kỹ thuật
Tập trung vào biểu diễn hành vi và tính n8ng đối tượng hệ thống
Thiết kế vật lý: chuyển đổi thiết kế luận lý sang các đặc tả phần cứng, phần mềm, kỹ thuật được chọn để cài đặt hệ thống
Các giai đoạn
Lập trình cài đặt
Lập trình hệ thống
Thử nghiệm
Xây dựng tài liệu hệ thống: tài liệu đặc tả hệ thống, tài liệu sử dụng, tài liệu kỹ thuật cài đặt
Huấn luyện sử dụng
Bảo trì
Fix các lỗi phát sinh trong quá trình sử dụng
Điều chỉnh những thay đổi sao cho phù hợp với các thay đổi hệ thống
Nâng cấp hệ thống mới
Ví dụ về qui trình phát triển hệ thống