ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP QUẢN LÍ VẬT TƯ, THIẾT BỊ, ỨNG DỤNG PHÁT TRIỂN CHO TRUNG TÂM CNTT-ĐHQG TPHCM Chương 2: Cơ sở lý thuyết phân tích, thiết kế và xây dựng hệ thống thông tin 2.1.Đại cươ
Trang 1ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP QUẢN LÍ VẬT
TƯ, THIẾT BỊ, ỨNG DỤNG PHÁT
TRIỂN CHO TRUNG TÂM
CNTT-ĐHQG TPHCM
Chương 2:
Cơ sở lý thuyết phân tích, thiết kế và xây dựng hệ thống thông tin
2.1.Đại cương về hệ thống thông tin
Hệ thống thông tin là một hệ thống bao gồm con người, phương tiện và các
phương pháp xử lý thông tin trong một tổ chức
Hệ thông thông tin bao gồm hai thành phần cơ bản: các dữ liệu ghi nhận thực
trạng của doanh nghiệp và các xử lý cho phép biến đổi các dữ liệu
Các dữ liệu: Đó là các thông tin được lưu và duy trì nhằm phản ánh thực trạng
hiện thời hay quá khứ của doanh nghiệp Có thể tách các dữ liệu này thành hai
phần:
-Các dữ liệu phản ánh cấu trúc nội bộ cơ quan, như dữ liệu về nhân sự, nhà xưởng, thiết bị v.v Cấu trúc cơ quan không phải là cố định, mà có
thể có biến động khi có một sự kiện xảy ra (chẳng hạn khi một nhân viên thuyên
Trang 2chuyển, một thiết bị mới được bổ sung ) Sự kiện thường xảy ra bất chợt, ngoài ý muốn của con người Việc điều chỉnh lại các dữ liệu cho thích hợp khi có một sự kiện xảy ra gọi là cập nhật
-Các dữ liệu phản ánh các hoạt động kinh doanh/ dịch vụ của cơ quan, như dữ liệu về sản xuất, mua bán, giao dịch v.v Hoạt động kinh doanh/ dịch vụ biến đổi luồng vào/ra của doanh nghiệp có thể coi là chuỗi các sự việc sơ đẳng, gọi là một tác nghiệp (operation - chẳng hạn nhận một lô hàng, hoàn thành một mẻ sản phẩm, một đơn hàng tới, thanh toán một hóa đơn v.v ) Khi có một tác nghiệp xảy ra, sự kiện này cần được ghi nhận, và như vậy làm thay đổi các dữ liệu phản ánh các hoạt động kinh doanh/dịch vụ của doanh nghiệp
Các xử lý: Đó là những quá trình biến đổi thông tin, nhằm vào hai mục đích
chính:
- Sản sinh các thông tin theo thể thức quy định, chẳng hạn lập các chứng từ giao dịch (đơn mua hàng, hóa đơn ), lập các báo cáo, lập các bản thống kê v.v
- Trợ giúp ra các quyết định, thông thường là cung cấp những thông tin cần thiết cho việc thực hiện lựa chọn một quyết định của lãnh đạo, nhưng cũng có thể
là lựa chọn quyết định( một cách tự động), nếu đó là loại quyết định dựa trên giải thuật( khác với loại quyết định dựa trên trực giác)
Mỗi xử lý thường áp dụng một số quy tắc quản lý định sẵn và diễn ra theo một trật tự định sẵn (gọi là thủ tục) Các quy tắc quản lý và các thủ tục có thể được ấn định bởi hệ thống lãnh đạo của doanh nghiệp, và như vậy có thể điều chỉnh theo ý muốn( chẳng hạn các quy tắc tiêu thụ sản phẩm, phương pháp phân phối các trợ cấp, các quy định về khuyến mãi ), cũng có thể được ấn định từ bên ngoài doanh
Trang 3nghiệp, đặc biệt là bởi Nhà nước( ví dụ quy tắc tính thuế VAT, cách tính lương và bảo hiểm xã hội v.v ) và như vậy doanh nghiệp không được tùy tiện thay đổi Đầu vào của một xử lý có thể là các thông tin phản ánh cấu trúc doanh nghiệp và/ hoặc các thông tin phản ánh hoạt động của doanh nghiệp
Đầu ra có thể là:
- Các kết quả chuyển trực tiếp cho các cá nhân hay tổ chức ngoài doanh nghiệp( chẳng hạn đơn đặt hàng, hóa đơn, thống kê Quản lý Sinh Viên, báo cáo tài chính v.v ) được gọi là các kết quả ngoài
- Các kết quả được lưu trữ, để sau này dùng làm đầu vào cho các xử lý khác( thường là các thông tin về tình trạng, về lịch sử hay thông tin lưu trữ) được gọi là các kết quả trong
Trong thực tế, thuật ngữ hệ thống thông tin thường được dùng để chỉ môi
trường điện tử - tin học trợ giúp cho một công việc quản lý cụ thể nào đó, hay nói cách khác, là để chỉ cái đích đạt được sau quá trình xây dựng nhằm tin học hoá trợ giúp cho công tác quản lý của một hệ thống kinh tế - xã hội…
2.2 Quy trình phát triển hệ thống thông tin
Quy trình phát triển hệ thống thông tin được chia thành nhiều giai đoạn Tuỳ thuộc vào phương pháp luận và quy định về phương thức làm việc của đơn vị, qui trình này có thể được chia thành số lượng bước nhiều ít khác nhau Tuy nhiên có thể tổng hợp chung thành các bước: Khảo sát, Phân tích, Thiết kế, Xây dựng, Cài đặt và Bảo trì hệ thống
Một điểm cần nhấn mạnh là dù làm việc có phương pháp hay không thì công việc vẫn phải trải qua đầy đủ các bước kể trên Hay nói cách khác là dù có làm như
Trang 4thế nào đi chăng nữa thì người ta vẫn phải xác định yêu cầu(Khảo sát), tưởng tượng ra hình hài của hệ thống( Phân tích), xác định cách thể hiện dữ liệu và thông tin( Thiết kế), lập trình( Xây dựng), cài đặt và bảo trì
2.2.1 Chiến lược và khảo sát
Là giai đoạn tìm hiểu quy trình hoạt động của hệ thống thực, các nhu cầu thông tin chính làm cơ sở xác định các yêu cầu, phạm vi của hệ thống thông tin Kết quả là hồ sơ khảo sát chiếm khoảng 10-15% công sức
Việc khảo sát thường được tiến hành qua các giai đoạn:
- Khảo sát sơ bộ: Nhằm xác định tính khả thi của đề án
- Khảo sát chi tiết: Nhằm xác định chính xác những gì sẽ thực hiện và khẳng định những kết quả thu được
- Báo cáo: Lập hồ sơ khảo sát
ở giai đoạn khảo sát cần xác định rõ những nhu cầu, vấn đề quan tâm, để có giới hạn chính xác của công việc( phạm vi dự án: những gì phải làm được, chưa làm được và những gì đã vượt ra ngoài phạm vi của vấn đề) Cũng ở giai đoạn này, cần tìm hiểu và xác định cụ thể đối tượng sử dụng dù họ có thể sẽ bị biến động cả
về số lượng và loại công việc
2.2.2 Phân tích hệ thống
Là giai đoạn xác định rõ các mục tiêu quản lý chính cần đạt được của hệ thống, nêu được các yếu tố quan trọng và đảm bảo đạt được các mục tiêu của hệ thống Dựa trên các mục tiêu đó, xác định được các mô hình chức năng và mô hình
dữ liệu Kết quả là hồ sơ phân tích chiếm 15-25% công sức
Trang 5Mục tiêu chính của giai đoạn này là biến đổi phần đầu vào thành các đặc tả có cấu trúc Đây là quá trình mô hình hoá hệ thống với các sơ đồ luồng dữ liệu, thực thể liên kết, sơ đồ phân rã chức năng, sơ đồ ngữ cảnh
Các công cụ thể hiện (chủ yếu là dạng đồ hoạ) được sử dụng trong các bước khác nhau của quá trình xây dựng và có thể để phục vụ các mục đích, đối tượng khác nhau Việc sử dụng các công cụ là không bắt buộc( đặc biệt là các công cụ luồng dữ liệu) và tuỳ thuộc vào sở trường của đội ngũ phân tích hệ thống Trong thực tế, phần phân tích dữ liệu là phức tạp và quan trọng nhất Các phần phân tích chức năng và phân tích dữ liệu không được bỏ qua
a Phân tích chức năng
Cung cấp một cách nhìn tổng thể tới mọi công việc Xác định rõ các công việc cần phải giải quyết để đạt mục tiêu quản lý của hệ thống Việc phân rã là một cách biểu diễn cấu trúc chức năng giúp cho việc kiểm tra các chức năng còn thiếu và có thể dễ dàng phân tách, tổ hợp các chức năng công việc Cấu trúc phân rã này không phản ánh độ quan trọng hay thứ tự giải quyết các chức năng Trong giai đoạn phân tích chỉ nên đưa vào các chức năng phản ánh nghiệp vụ và thuộc phạm vi của mục tiêu quản lý đặt ra
Một chức năng được xem là đầy đủ gồm những thành phần sau:
- Tên chức năng
- Mô tả có tính tường thuật
- Đầu vào của chức năng (dữ liệu)
- Đầu ra của chức năng (dữ liệu)
Trang 6- Các sự kiện gây ra sự thay đổi, việc xác định và hiệu quả của chúng
Phân tích chức năng đưa ra những chi tiết quan trọng sẽ được dùng lại nhiều lần trong các giai đoạn sau của quá trình phân tích Sơ đồ chức năng sau khi được lập sẽ cho chúng ta một cách nhìn toàn diện hơn về những nhu cầu hệ thống
b Phân tích dữ liệu
Thực thể là đối tượng chứa thông tin cơ bản phục vụ cho các chức năng mà hệ cần giải quyết Mỗi thực thể( Entity) là một nhóm các dữ liệu có cùng thuộc tính, luôn cùng xuất hiện Các thực thể trung gian sẽ sinh ra trong phần thiết kế Các thực thể lấy dữ liệu từ các thực thể cơ bản nhưng sẽ bị sửa đổi theo yêu cầu của chức năng cũng cần đưa vào giai đoạn phân tích
c Phân tích ngữ cảnh
Mô tả mối liên hệ thực tế của hệ thống với các yếu tố, tác nhân liên quan đến
hệ thống Trong sơ đồ, phần bên trong sẽ thể hiện các chức năng chính ở mức tổng quát nhất với dòng dữ liệu chính trong hệ Phần bên ngoài có thể là các tác nhân như con người, một tổ chức hay bộ phận nghiệp vụ của hệ thống khác và dòng dữ liệu liên quan đến hệ thống
d Phân tích luồng dữ liệu
Sơ đồ dòng dữ liệu (DFD) là một công cụ để trợ giúp bốn hoạt động chính: (1) Phân tích: Dùng để xác định các quy trình quản lý, thể hiện yêu cầu của người sử dụng
Trang 7(2) Thiết kế: Dùng để minh hoạ các phương án cho phân tích viên, lập trình viên và người dùng xem xét khi thiết kế một hệ thống mới Thể hiện quy trình xử
lý thông tin trong hệ thống
(3) Liên lạc: DFD là một công cụ trực quan, đơn giản, dễ hiểu trợ giúp cho việc hiểu biết lẫn nhau giữa phân tích viên và người sử dụng
(4) Tài liệu: Việc dùng DFD trong đặc tả yêu cầu người dùng và đặc tả thiết
kế hệ thống làm đơn giản công việc mô hình hoá và chấp nhận những tài liệu như vậy
2.2.3 Thiết kế hệ thống
Là giai đoạn phát triển các bước phân tích ở giai đoạn trước thành các mô hình logic và vật lý, thiết kế giao diện với người sử dụng Giai đoạn này phụ thuộc nhiều vào cấu hình của phần cứng và phần mềm được lựa chọn Kết quả là hồ sơ thiết kế chiếm khoảng 15-25% công sức
Đầu chính của quá trình thiết kế là các đặc tả yêu cầu đã được xây dựng trong quá trình phân tích Trong giai đoạn này từ khái niệm biểu diễn bởi mô hình quan
hệ thực thể có thể sinh ra được các mô hình dữ liệu logic Giai đoạn này là quá trình chuyển từ các mô hình dữ liệu và chức năng thành các thiết kế cơ sở dữ liệu
và thiết kế module Trong giai đoạn thiết kế, có rất nhiều công cụ cho phép đặc tả
hệ thống song không phải tất cả các công cụ đều cần phải sử dụng Nếu sử dụng quá ít các công cụ phát triển hệ thống sẽ làm cho hệ thống kém chất lượng, ngược lại việc sử dụng quá nhiều các công cụ sẽ gây lãng phí thời gian để đồng bộ các mô hình, một mặt có thể kéo dài thời gian xây dựng, mặt khác lại có thể làm giảm chất
Trang 8lượng hệ thống Người phân tích phải tự chịu trách nhiệm đánh giá để có quyết định đúng xem nên dùng công cụ nào cho phù hợp với hệ thống cụ thể
Thiết kế hệ thống bao gồm các công việc:
- Xác định hệ thống máy tính
- Phân tích việc sử dụng dữ liệu
- Hình thức hoá hệ thống thành phần: áp dụng các cách kiểm soát cần thiết, gộp nhóm các thành phần chức năng
- Thiết kế cơ sở dữ liệu vật lý
- Thiết kế chương trình
2.2.4 Xây dựng chương trình
Là giai đoạn lập trình trên cơ sở các phân tích, thiết kế ở các giai đoạn trước Kết quả là chương trình Giai đoạn này chiếm khoảng 35-60% công sức
Giai đoạn này gồm các bước :
a Thi công:
- Trên cơ sở kết quả thiết kế tiến hành tích hợp, mã hoá các module chương trình
- Viết các câu lệnh sản sinh CSDL
- Thực hiện các câu lệnh trên hệ quản trị CSDL lựa chọn
b Tạo các CSDL kiểm tra
Trang 9c Kiểm thử chương trình
2.2.5 Cài đặt hệ thống
a Lập tài liệu hướng dẫn sử dụng
b Chuyển đổi dữ liệu cũ
Thực hiện chuyển đổi cơ sở dữ liệu nếu có yêu cầu thay đổi sang hệ thống mới Việc này đòi hỏi đồng thời hiểu biết cấu trúc của cả hệ thống cũ và hệ thống mới và nguyên tắc chuyển đổi Cơ chế chuyển đổi phải được thiết kế ngay trong giai đoạn thiết kế hệ thống
c Kiểm nghiệm, cài đặt
2.2.6 Bảo trì hệ thống
Bảo trì hệ thống được tính từ khi hệ thống được chính thức đưa vào sử dụng Công việc bảo trì bao gồm :
a Theo dõi việc sử dụng hệ thống, nhận các thông báo lỗi
b Sửa đổi, nâng cấp phiên bản
c Trợ giúp hiệu chỉnh các sai sót số liệu
Thông thường việc bảo trì được tiến hành miễn phí trong khoảng 6 tới 12 tháng Sau đó hợp đồng bảo trì sẽ được tiếp tục hàng năm với trị giá khoảng 10% tổng giá trị hệ thống Việc bảo trì có thể thực hiện tại chỗ hoặc thông qua một Trung Tâm hỗ trợ từ xa
2.3 Phương pháp luận phân tích và thiết kế hệ thống thông tin
Trang 10Cùng với sự phát triển của công nghệ thông tin, việc xây dựng hệ thống đã dần được chuẩn hóa chuyển thành các hoạt động chuyên nghiệp, công nghiệp hóa hơn Các phương pháp luận phân tích thiết kế hệ thống dần được hình thành và hoàn thiện Một cuộc cách mạng, đỉnh cao của sự hoàn thiện là sự ra đời của phương pháp luận phân tích thiết kế có cấu trúc kết hợp được kết quả của các cách tiếp cận hướng chức năng và hướng dữ liệu và phương pháp luận phân tích thiết kế hướng đối tượng
Một phương pháp luận thông thường được đặc trưng bởi các yếu tố sau:
- Quy trình và phân đoạn các bước tiến hành
- Các công cụ và cách thức mô hình hóa
- Cách tiếp cận (hướng chức năng, hướng đối tượng, trên xuống, dưới lên )
2.3.1 Phương pháp phân tích thiết kế có cấu trúc
Phương pháp phân tích thiết kế có cấu trúc tập trung vào các chức năng của hệ thống, bao gồm các hoạt động: Khảo sát, Phân tích, Thiết kế, Xây dựng và cài đặt chương trình Đặc trưng mới của phương pháp này là các hoạt động có thể thực hiện một cách song song Mỗi hoạt động có thể cung cấp những sửa đổi phù hợp cho một hoặc nhiều hệ thống trước đó Trong phân tích có cấu trúc cách tiếp cận cấp tiến cho phép các hoạt động khảo sát, phân tích, thiết kế, xây dựng và cài đặt chương trình được tiến hành một cách song song Chính ưu điểm này đã làm cho phương pháp phân tích có cấu trúc ngày càng được phát triển
Phương pháp phân tích thiết kế có cấu trúc được sử dụng rộng rãi trong việc phân tích và thiết kế các hệ thống thông tin quản lý vì tính đon giản và hiệu quả
Trang 11của phương pháp Mặt khác, nhiều khái niệm cơ sở, không thể thiếu được đối với người phân tích và thiết kế cũng được bao hàm trong phương pháp này Thông qua phương pháp phân tích thiết kế này, người dùng có thể dễ dàng nắm bắt được phần cốt lõi - quy trình xây dựng: Các bước trong quy trình xây dựng hệ thống và yêu cầu đối với mỗi bước, để đạt được trình độ cần thiết cho công việc thẩm định giám sát
Có nhiều công cụ được sử dụng trong quá trình phân tích và thiết kế Tuy nhiên với hệ thống ít phức tạp sẽ không đòi hỏi phải sử dụng tất cả các công cụ này Ba công cụ quan trọng để mô hình hoá hệ thống theo phương pháp phân tích thiết kế có cấu trúc là:
- Mô hình chức năng
- Mô hình dữ liệu
- Mô hình luồng dữ liệu
Trong đó mỗi mô hình thể hiện một cách nhìn ở góc độ khác nhau vào hệ
thống
a Mô hình chức năng
Mô hình này mô tả các chức năng chính của hệ thống thông tin, thông thường được biểu diễn bằng sơ đồ chức năng nghiệp vụ, thể hiện hệ thống từ khía cạnh chức năng, trả lời cho câu hỏi:
Hệ thống thực hiện những công việc gì?
Trang 12Mô hình được sử dụng cho mục đích này là sơ đồ phân rã chức năng (Business Functional Diagram viết tắt là BFD) Nội dung chính của BFD là sơ đồ phân cấp chức năng của hệ thống
Tư tưởng trên xuống (Top-Down) được thể hiện rõ nét trên sơ đồ này Trước tiên các chức năng cần thiết được liệt kê và phân loại thành các nhóm chức năng Việc phân loại có thể theo loại hình tính chất công việc, có thể theo đơn vị sử dụng, có thể theo dữ liệu sử dụng và có thể là kết hợp của các kiểu phân loại khác nhau Các nhóm chức năng lại tiếp tục được phân nhỏ thành các cụm chức năng hoặc các chức năng cụ thể Sơ đồ BFD được biểu diễn dưới dạng hình cây, tại mỗi nút là một hình chữ nhật thể hiện chức năng hoặc nhóm chức năng cụ thể
Sơ đồ chức năng là công cụ khá hữu hiệu cho người đọc một bức tranh tổng thể về các chức năng mà hệ thống có thể thực hiện được
b Mô hình dữ liệu
Mô tả các dữ liệu chính sẽ có trong hệ thống và mối quan hệ ràng buộc giữa chúng, thông thường được mô tả bằng sơ đồ quan hệ thực thể, các bảng thuộc tính các ràng buộc dữ liệu thể hiện hệ thống từ khía cạnh dữ liệu hay trả lời cho câu hỏi:
Hệ thống sử dụng dữ liệu gì để phục vụ cho hoạt động của mình?
Tuy BFD là một công cụ thực sự hữu hiệu cho việc mô hình hóa các hệ thống nhưng công cụ này cũng chỉ mô tả được một khía cạnh lớn của hệ thống là chức năng, mà không cho được một phân tích đầy đủ về toàn bộ hệ thống Mô hình dữ liệu (Entity Relationship Diagram viết tắt là ERD) là một trong các công cụ phản