Giáo trình phân tích thiết kế hệ thống thông tin

Song trong khuôn khổ giáo trình phân tích và thiết kế hệ thống thông tin này với mục đích nhằm trang bị cho sinh viên những kiến thức nền tảng cơ bản nhất, giúp cho sinh viên nắm vững cơ

Giáo trình phân tích thiết kế hệ thống thông tin

LỜI NÓI ĐẦU

Cùng với sự phát triển vượt bậc của ngành Công nghệ Thông tin là sự ra đời của nhiều phương pháp tiếp cận, công cụ tin học hỗ trợ cho chuyên gia tin học trong việc xây dựng những sản phẩm phần mềm, xây dựng những hệ thống thông tin tin học hóa Tiếp cận hướng đối tượng có nguồn gốc từ lập trình hướng đối tượng hiện nay rất được các công ty và các chuyên gia tin học ưu chuộng và sử dụng rộng rãi Phân tích thiết kế hệ thống thông tin hướng đối tượng dùng UML (Unified Modeling Language) là một chuyên đề mới hiện đang được giảng dạy cho các sinh viên đại học và sau đại học Song trong khuôn khổ giáo trình phân tích và thiết kế hệ thống thông tin này với mục đích nhằm trang bị cho sinh viên những kiến thức nền tảng cơ bản nhất, giúp cho sinh viên nắm vững cơ sở lý thuyết, phương pháp luận khi tiếp cận xây dựng một hệ thống thông tin tin học hóa ở qui mô nhỏ và trung bình nhóm tác giả chúng tôi đã quyết định trình bày theo phương pháp tiếp cận truyền thống hướng cấu trúc

Phương pháp tiếp cận phân tích thiết kế hệ thống thông tin

sẽ trình bày trong giáo trình này hiện nay cũng đang được các thầy cô, chuyên gia đầu ngành chọn giảng dạy tại các trường đại học ở Việt Nam Nội dung trong cuốn giáo trình này là kết quả học tập, nghiên cứu của nhóm tác giả trong quá trình ngồi ở ghế giảng đường Để có thể hoàn thành giáo trình này nhóm tác giả chúng tôi xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến quý thầy cô đã giảng dạy chúng tôi trong suốt những năm tháng đại học và sau đại học

Phân tích thiết kế hệ thống thông tin là môn học của sinh viên tin học thuộc chuyên ngành hệ thống thông tin Để có thể đọc hiểu giáo trình cũng như nắm bắt được kiến thức thông qua môn học này sinh viên cần phải nắm vững kiến thức về “Nhập môn Công nghệ Phần mềm“, “Nhập môn cơ sở dữ liệu”, “Phân tích thiết kế cơ sở dữ liệu” đã được học trong những nhóm học phần trước

Đây là lần biên soạn đầu tiên chắc chắn không thể tránh khỏi những sai sót Nhóm tác giả rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của quý thầy cô, các đồng nghiệp và bạn đọc để

có thể hoàn thiện hơn giáo trình này phục vụ cho việc học tập của sinh viên

Xin chân thành cảm ơn!

Nhóm tác giả

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 1

MỤC LỤC 3

Chương I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN 9

1 Hệ thống (System) 9

1.1 Khái niệm hệ thống: 9

1.2 Cấu tạo của một hệ thống 9

1.3 Các bộ phận của một hệ thống 11

1.3.1 Bộ phận tác vụ: 11

1.3.2 Bộ phận quản lý: 11

1.3.3 Bộ phận quyết định: 12

2 Thông tin (Information) 12

2.1 Khái niệm thông tin 12

2.2 Tính chất thông tin 13

3 Hệ thống thông tin là gì? 14

3.1 Định nghĩa: 14

3.2 Những thành phần cơ bản của một HTTT 14

3.3 Các loại HTTT 14

3.4 Nhiệm vụ và vai trò của một HTTT 15

3.4.1 Nhiệm vụ: 15

3.4.2 Vai trò 16

4 Không gian biểu diễn một hệ thống thông tin 16

4.1 Không gian 3 mức nhận thức 17

4.1.1 Mức quan niệm: 17

4.1.2 Mức logic 17

4.1.3 Mức vật lý 17

4.2 Không gian các thành phần thuộc một HTTT 18

4.2.1 Dữ liệu: 18

4.2.2 Xử lý: 18

4.2.3 Những con người: 18

4.2.4 Bộ xử lý: 18

4.2.5 Thành phần truyền thông 19

4.3 Không gian về các bước phát triển của một HTTT 19

5 Khảo sát các vấn đề qua từng cặp không gian: 20

5.1 Không gian “các mức nhận thức” – không gian “các thành phần” 20

5.2 Không gian “các thành phần” – không gian “các bước phát triển” 21

5.3 Không gian “mức nhận thức” – không gian “các bước phát triển” 21

6 Tiếp cận xây dựng HTTT 22

6.1 Tiếp cận hướng chức năng: 22

6.1.1 Mô hình thác nước 23

6.2 Tiếp cận hướng đối tượng 26

7 Các phương pháp mô hình hóa HTTT 27

7.1 Lịch sử phát triển của các phương pháp 27

7.2 Đặc điểm của các phương pháp 28

7.2.1 Phương pháp Descartes: 28

7.2.2 Phương pháp hệ thống: 29

7.2.3 Phương pháp lập trình hướng đối tượng: 30

CHƯƠNG II: PHÂN TÍCH YÊU CẦU 33

1 Dẫn nhập 33

2 Các bước thực hiện phân tích yêu cầu 34

2.1 Tiên đoán: (sơ bộ) 34

3 Kỹ thuật thu thập thông tin: 35

3.1 Phỏng vấn 35

3.2 Lập bảng câu hỏi: 36

3.3 Nghiên cứu tài liệu 37

3.4 Quan sát hiện trường 37

4 Các kỹ thuật phân tích 37

5 Hồ sơ phân tích hiện trạng 38

6 Ví dụ về giai đoạn phân tích yêu cầu 38

6.1 Quá trình nhập, xuất hàng 38

6.2 Quản lý công nợ khách hàng 44

6.3 Quản lý tồn kho hàng hóa 46

6.4 Quản lý doanh số bán hàng 47

CHƯƠNG III: PHÂN TÍCH THIẾT KẾ THÀNH PHẦN DỮ

LIỆU CỦA HỆ THỐNG THÔNG TIN 49

1 Dẫn nhập 49

2 Mô hình dữ liệu ở mức quan niệm 51

2.1 Mô hình thực thể - kết hợp nguyên thủy 51

2.1.1 Thực thể: 52

2.1.2 Loại thực thể: 54

2.1.3 Mối kết hợp: 56

2.1.4 Loại thực thể phụ thuộc: 58

2.2 Mô hình thực thể kết hợp mở rộng 59

2.2.1 Mối kết hợp đệ qui 59

2.2.2 Mối kết hợp định nghĩa trên mối kết hợp 59

2.2.3 Nhiều mối kết hợp định nghĩa trên cùng những thực thể như nhau: 60

2.2.4 Thực thể chuyên biệt/ thực thể tổng quát: 60

2.3 Xây dựng mô hình quan niệm dữ liệu 61

2.3.1 Xác định danh sách các loại thực thể, thuộc tính 61 2.3.2 Xác định các mối kết hợp 62

2.3.3 Hoàn chỉnh mô hình quan niệm dữ liệu 62

2.3.4 Mô tả các ràng buộc toàn vẹn trên mô hình E-R 63 2.4 Sáu nguyên tắc kiểm tra mô hình quan niệm dữ liệu 65 2.5 Một số vấn đề thường gặp 66

2.5.1 Mối kết hợp n ngôi khác mối kết hợp 2 ngôi 66

2.5.2 Mối kết hợp khác thực thể 67

2.5.3 Thuộc tính/ Thực thể? 67

2.6 Mô hình quan niệm dữ liệu bài toán bán hàng 69

3 Mô hình tổ chức dữ liệu (logic) 77

3.1 Bảy bước chuyển đổi sang mô hình quan hệ (ở mức logic) 78

3.1.2 Các tình huống của b1 78

3.1.3 Một số điều cần lưu ý ở bước 3 + bước 4 81

3.2 Tối ưu hóa mô hình tổ chức dữ liệu: 83

3.2.1 Việc thêm/bớt các bảng 83

3.2.2 Việc thêm/bớt các thuộc tính 84

3.3 Mô tả những ràng buộc toàn vẹn ở mức thiết kế dữ liệu

(tổ chức/logic): 85

3.4 Bảng tầm ảnh hưởng 85

3.5 Mô hình quan hệ dữ liệu của bài toán quản lý mua bán hàng hóa: 86

4 Mô hình vật lý (cài đặt vật lý) 92

4.1 Tạo cơ sở dữ liệu 93

4.2 Tạo các bảng dữ liệu 94

4.3 Tạo database diagram 95

4.4 Tạo các Triggers 96

CHƯƠNG IV: PHÂN TÍCH THIẾT KẾ THÀNH PHẦN XỬ LÝ CỦA HỆ THỐNG THÔNG TIN 98

1 Dẫn nhập: 98

2 Mô hình hóa thành phần xử lý: 99

3 Biểu đồ phân cấp chức năng (Functional Hierachical Decomposition Diagram - FHD) 100

3.1 Thành phần của biểu đồ bao gồm: 100

3.2 Đặc điểm của biểu đồ phân cấp chức năng FHD: 101

3.3 Biểu đồ FHD của hệ thống quản lý mua bán hàng hóa 102

4 Phương pháp mô hình dòng dữ liệu: (DFD-Data Flow Diagram) 103

4.1 Đặc điểm: 103

4.2 Một số khái niệm cơ bản: 104

4.2.1 Ô xử lý: 104

4.2.2 Dòng dữ liệu 104

4.2.3 Đầu cuối (Source/Destination) 105

4.2.4 Kho dữ liệu 106

4.2.5 Tác nhân ngoài 106

4.2.6 Tác nhân trong 107

4.3 Các cấp của sơ đồ dòng dữ liệu 108

4.3.1 Cấp 0: Cấp thấp nhất 108

4.3.2 Các cấp cao hơn: 109

4.3.3 Một số hướng dẫn khi phân cấp sơ đồ dòng dữ liệu

111

4.4 Từ điển dữ liệu 112

4.4.2 Tính cần thiết: 112

4.4.3 Nội dung từ điển dữ liệu: 113

4.4.4 Kiểm tra dữ liệu cấu trúc: 115

4.5 Công cụ đặc tả ô xử lý: 116

4.6 Một số chú ý khi xây dựng sơ đồ dòng dữ liệu DFD117 5 Phương pháp Merise: 118

5.1 Một số khái niệm cơ bản trong phương pháp mô hình hóa Merise: 118

5.1.1 Hệ thống-quy tắc quản lý: 118

5.1.2 Biến cố - kết quả (Event - Result) 119

5.1.3 Sự đồng bộ hóa (Synchronous) 121

5.1.4 Ðiều kiện phát sinh kết quả 122

5.1.5 Quy chế của các biến cố đối với một quy tắc quản lý 123

5.1.6 Một số tình huống cần lưu ý khi xây dựng mô hình quan niệm cho xử lý 124

5.2 Phương pháp xây dựng mô hình quan niệm xử lý (tựa Merise) 128

5.2.1 Xây dựng sơ đồ thông lượng thông tin 129

5.2.2 Xây dựng sơ đồ các biến cố 129

5.2.3 Xây dựng sơ đồ quan niệm cho xử lý 130

5.3 Thiết kế thành phần xử lý ở mức tổ chức/logic 131

5.3.1 Các khái niệm 131

5.3.2 Cách trình bày mô hình tổ chức xử lý tựa Merise 134

CHƯƠNG V 135

THIẾT KẾ THÀNH PHẦN GIAO DIỆNCỦA HỆ THỐNG THÔNG TIN 135

1 Dẫn nhập: 135

2 Mục đích vai trò của việc thiết kế giao diện: 136

3 Chất lượng của giao diện 137

4 Các nội dung thiết kế giao diện: 139

4.1 Thiết kế màn hình chính (main window) 139

4.2 Thiết kế hệ thống thực đơn (Menu) 141

4.3 Thiết kế hệ thống thanh công cụ (Toolbars) 142

4.4 Thiết kế các màn hình nhập liệu 142

4.5 Thiết kế các hộp hội thoại 145

4.6 Thiết kế các màn hình thông báo 146

4.7 Thiết kế các báo biểu, thống kê 147

PHỤ LỤC A: BÀI TẬP PHÂN TÍCH THIẾT KẾT HTTT 148

BÀI TẬP VỀ ERD 148

BÀI TẬP VỀ DFD 156

PHỤ LỤC B: MỘT SỐ ĐỀ BÀI TẬP LỚN 178

Tài liệu tham khảo 213

Chương I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN

1 Hệ thống (System)

1.1 Khái niệm hệ thống:

Hệ thống là tập hợp các yếu tố, đơn vị cùng loại hoặc cùng chức năng có quan hệ hoặc liên hệ với nhau chặt chẽ làm thành một thể thống nhất

Hay hệ thống là tập hợp những tư tưởng những nguyên tắc, quy tắc liên kết với nhau một cách logic làm thành một thể thống nhất

Vd: Hệ thống tư tưởng, hệ thống các quy tắc ngữ pháp, hệ thống đường sắt, hệ thống tín hiệu giao thông, …

Trong một hệ thống, mỗi một thành phần có thể có những chức năng khác nhau nhưng khi kết hợp lại chúng chúng có những chức năng đặc biệt

Thí dụ: tất cả thứ như: khung xe, bánh xe, phụ tùng, kiếng dây điện, bulông, nhãn hiệu, , mỗi thứ có một chức năng riêng, nhưng nếu chúng được lắp ráp một cách hợp lý tạo thành một chiếc ôtô thì chúng có khả năng di chuyển nhanh, chuyên chở, Giá trị của toàn bộ hệ thống hơn hẵn giá trị của tất cả tạo nên nó cộng lại

1.2 Cấu tạo của một hệ thống

Một hệ thống có thể bao gồm nhiều bộ phận, thành phần mà ta thường gọi là hệ thống con (subsystems) Mỗi một hệ thống con đảm nhận một số tác vụ riêng biệt nào đó trong hệ thống lớn mà

nó là một thành phần

Thí dụ: hệ thống thông tin bao gồm mạng truyền thông, hệ thống điện thọai, các máy tính và những con người thao tác chúng

Một số khái niệm cơ bản liên quan đến hệ thống:

Môi trường là những con người, phương tiện, quy luật, chính

sách bao quanh hệ thống Một hệ thống không thể họat động

độc lập, cho nên tìm hiểu một hệ thống không thể không quan tâm tới môi trường bao quanh hệ thống đó

Giới hạn (boundaries) là chu vi hay đường ranh giới giữa một

hệ thống và môi trường bên ngoài Nó cách biệt giữa các phần

tử tạo nên hệ thống và thế giới bên ngoài Trong một số trường hợp biên của nó dễ xác định, nhưng cũng có những hệ thống mà biên không rõ ràng

Ðầu vào (inputs) của một hệ thống là các đối tượng từ môi

trường bên ngoài tham gia vào hệ thống Hệ thống tác động lên chúng biến đổi chúng tạo thành các kết quả đầu ra Không có đầu vào hệ thống không thể tạo được kết quả đầu ra

Thành phần xử lý (processing) của một hệ thống có chức năng biến đổi từ các đối tượng đầu vào thành kết quả đầu ra

Ðầu ra (outputs) là sản phẩm, là kết quả của xử lý

Thí dụ:

Một nhà máy nhận các nguồn như: nguyên liệu, nhiên liệu, sức lao động theo những quy trình hợp lý để tạo ra các sản phẩm Một trường học nhận các thí sinh đạt tiêu chuẩn sau kỳ tuyển sinh, qua quá trình đào tạo thông qua sự giảng dạy của các giáo viên, giáo trình, các phương tiện nghiên cứu, cho ra trường những học viên tốt nghiệp

1.3 Các bộ phận của một hệ thống

1.3.1 Bộ phận tác vụ:

Thường gồm nhiều bộ xử lý sơ cấp hơn, nhận các luồng thông tin từ thế giới bên ngoài, tác động lên chúng hoặc làm việc với chúng Bộ phận tác vụ là một hệ thống xác định, nghĩa là các bộ

xử lý cấu tạo nên nó sử dụng các quy tắc ứng xử đã được cố định do bộ phận quyết định, sao cho các dữ liệu nhập giống nhau sinh ra cùng dữ liệu xuất

1.3.2 Bộ phận quản lý:

Bộ phận quản lý của một hệ thống là một tập hợp có tổ chức của các phương tiện thông tin, nhằm mục đích cung cấp một sự biểu diễn cho hoạt động của tổ chức đó Nó có các chức năng:

- Thu thập thông tin đến (từ Bộ phận quyết định,

Bộ phận tác vụ, môi trường bên ngoài)

Bộ phận

QĐ

Bộ phận quản lý

Bộ phận tác vụ Môi truờng

- Lưu trữ các thông tin này hoặc lưu các kết quả

2 Thông tin (Information)

2.1 Khái niệm thông tin

Thông tin là một hay tập hợp những phần tử mà ta thường gọi là các tín hiệu phản ánh ý nghĩa về một đối tượng, một hiện tượng hay một quá trình nào đó của sự vật thông qua quá trình nhận thức

Tín hiệu được biểu hiện dưới nhiều dạng khác nhau: ngôn ngữ (tiếng nói, văn bản chữ viết, động tác), hình ảnh, âm thanh, mùi vị được nhận biết thông qua các cơ quan cảm giác và quá trình nhận thức

Cần chú ý là cùng một (hoặc một tập hợp) tín hiệu nhưng tùy những ngữ cảnh khác nhau thể hiện những thông tin khác nhau và cùng một thông tin cũng có thể biểu diễn bằng những dạng tín hiệu khác nhau

Một tổ chức có thể được nhìn nhận, xem xét dưới những góc độ khác nhau, cho nên có nhiều dạng thông tin khác nhau

Tập hợp tất cả những thông tin về một tổ chức cho ta tiếp cận

sự hiểu biết về tổ chức đó

Trong tin học, thông tin là sự tinh lọc từ việc xử lý dữ liệu Chính vì vậy mà hai thành phần quan trọng của hệ thống thông tin là thành phần dữ liệu và thành phần xử lý

2.2 Tính chất thông tin

Hai tính chất chủ yếu là giá thành (cost) và giá trị (value) Giá thành và giá trị của một thông tin là giá thành và giá trị của các phần tử khác nhau cấu thành nên thông tin đó

Giá thành của một thông tin là chi phí phải trả vào việc thu thập, lưu trữ, biến đổi và truyền các thông tin cơ sở cấu thành nên thông tin đó

Ví dụ: Chi phí phải trả cho việc điều tra dân số, đo đạc địa hình hành chánh, lưu trữ, và xử lý để có thông tin về mật độ dân số trên từng đơn vị diện tích hay đơn vị hành chánh

Giá trị phụ thuộc vào:

3 Hệ thống thông tin là gì?

3.1 Định nghĩa:

HTTT là một hệ thống được tổ chức thống nhất từ trên xuống dưới, có chức năng xử lý, phân tích, tổng hợp các thông tin giúp các “nhà quản lý” quản lý tốt cơ sở của mình, và trợ giúp ra quyết định hoạt động kinh doanh Một hệ thống quản lý được phân thành nhiều cấp từ trên xuống dưới và chuyển từ dưới lên trên

HTQĐ

HTTT-HTTT-Quản lý HTTT-tác vụ

Hổ trợ ra quyết định dài hạn (chiến lược)

Phân tích, lập kế hoạch kinh doanh (trung hạn) (chiến thuật)

Qui mô Nhân sự Thời gian thực hiện

3.4 Nhiệm vụ và vai trò của một HTTT

Chức năng chính của một HTTT là xử lý thông tin Quá trình

xử lý thông tin giống như một hộp đen gồm bộ xử lý, thông tin đầu vào (input), thông tin đầu ra (output) và thông tin phản hồi của hệ thống

Hình 1.1 Mô hình xử lý thông tin của hệ thống

3.4.1 Nhiệm vụ:

+ Đối ngoại: Hệ thống thông tin thu nhận thông tin từ môi trường ngoài, đưa thông tin ra ngoài Thí dụ như thông tin về giá cả, thị trường, sức lao động, nhu cầu hàng hóa, v.v

Hộp đen (Black box) Phản hồi (feed back)

Output Input

+ Đối nội: HTTT là cầu nối liên lạc giữa các bộ phận của một hệ kinh doanh Về mặt đối nội HTTT hổ trợ cho những

hệ tác nghiệp, ra quyết định các thông tin hồm hai loại nhằm: phản ánh tình trạng nội bộ của doanh nghiệp, tổ chức trong hệ thống và tình trạng hoạt động kinh doanh của hệ thống

3.4.2 Vai trò

HTTT đóng vai trò trung gian giữa môi trường và hệ thống

tổ chức, giữa hệ thống con quyết định và hệ thống con tác nghiệp

4 Không gian biểu diễn một hệ thống thông tin

Không gian biểu diễn một HTTT là một không gian ba chiều

Chiều biểu diễn các mức nhận thức thuộc một HTTT

4.1 Không gian 3 mức nhận thức

4.1.1 Mức quan niệm:

- Thường trả lời câu hỏi “cái gì?”

- Ngôn ngữ thể hiện ở mức quan niệm là ngôn ngữ phi tin học

Logic

VL

XL CN CPU Truyền thông

Kế hoạch Nghiên cứu khả thi

Khai thác 1 HTTT

…

Các mức nhận thức thuộc một HTTT

Các bước

phát triển

- Gắn liền với thiết bị, phần mềm

- Gắn liền với kiến trúc tin học

+ kiến trúc client-server

+ kiến trúc phân tán

+ kiến trúc tổng hợp (lai)

- Ngôn ngữ thể hiện mức vật lý là ngôn ngữ tin học

4.2 Không gian các thành phần thuộc một HTTT

4.2.1 Dữ liệu:

Là khía cạnh tĩnh của một HTTT

Dữ liệu trong HTTT gồm có: dữ liệu đầu vào, dữ liệu đầu

ra, dữ liệu nội bộ Dữ liệu là khía cạnh tĩnh trong một hệ thống thông tin

Thủ công: Những xử lý bằng tay, bằng đầu

Máy: những xử lý bằng máy, đây là thành phần chính của

dữ liệu ra

hiện bằng máy và quyết định tạo ra các bộ xử lý thủ công (đào tạo các con người xử lý) và tạo ra các bộ xử lý bằng máy (cài đặt các thủ tục xử lý)

4.2.5 Thành phần truyền thông

Thành phần truyền thông quyết định cách thức những bộ xử lý trong HTTT và những con người liên quan đến HTTT trao đổi thông tin với nhau Tùy thuộc vào qui mô của HTTT mà thành phần truyền thông có thể là máy đơn 1 CPU, mạng cục bộ (LAN), mạnh diện rộng (WAN) hay mạng toàn cầu Internet

4.3 Không gian về các bước phát triển của một HTTT

Khai thác, Bảo trì

đã lạc hậu

5 Khảo sát các vấn đề qua từng cặp không gian:

5.1 Không gian “các mức nhận thức” – không gian “các thành phần”

- Lập trình viên

- Chuyên viên HTTT

- Cấu hình

cụ thể, hiệu, model, …

- Cấu hình mạng cụ thể (giao thức, )

- Chuyên viên HTTT (phân tích + thiết kế)

- Số Servers, công suất

- Số Client, công suất

- Thiết bị ngoại vị,

…

- Chủng loại mạng (qui mô, tính năng, kiến trúc,

xử lý (DFD, Merise)

Mức nhận thức

Dữ liệu Xử lý Con

người Bộ xử lý Truyền thông

5.2 Không gian “các thành phần” – không gian “các bước phát triển”

5.3 Không gian “mức nhận thức” – không gian “các bước phát triển”

Mức quan niệm: bao gồm những công việc của giai đoạn phân

tích và một phần nào đó công việc của giai đoạn thiết kế

Mức tổ chức: bao gồm những công việc còn lại của giai đoạn

thiết kế và một phần công việc của gia đoạn lập trình

Mức vật lý: bao gồm những công việc của giai đoạn lập trình,

kiểm thử, khai thác thử nghiệm & sửa chữa mức vật lý

6 Tiếp cận xây dựng HTTT

Quá trình tin học hóa hay xây dựng một HTTT hoàn toàn có thể xem như là quá trình triển khai thực hiện một sản phẩm phần mềm ứng dụng trong một lĩnh vực đặc biệt

Hiện nay những phương pháp tiếp cận xây dựng một hệ thống thông tin hay một phần mềm có thể phân vào 2 khuynh hướng tiếp cận chính như sau:

Tiếp cận hướng chức năng

Tiếp cận hướng đối tượng

Trong khuôn khổ giáo trình này, với mục tiêu giúp các sinh viên bước đầu làm quen, cũng như trang bị những kiến thức hết sức cơ bản liên quan đến quá trình triển khai và xây dựng một HTTT, chúng tôi đã quyết định chọn giới thiệu phương pháp tiếp cận theo hướng chức năng trong việc triển khai xây dựng một HTTT

6.1 Tiếp cận hướng chức năng:

Một trong những mô hình được dùng khá phổ biến khi tiếp cận theo hướng chức năng là mô hình thác nước (water fall)

6.1.1 Mô hình thác nước

Mô hình thác nước và các bước phát triển của HTTT

Mô hình thác nước Các bước phát triển của 1 HTT Giai đoạn khảo sát Kế hoạch hóa, khảo sát hiện

trạng, nghiên cứu khả thi, điều kiện sách

Giai đoạn phân tích Phân tích, thiết kế dữ liệu & xử

lý ở mức quan niệm Giai đoạn thiết kế Phân tích, thiết kế dự liệu & xử

dữ liệu, xử

lý, giao diện

kế giao diện

Giai đoạn cài đặt, thử nghiệm Lập trình và thử nghiệm,

khai thác thử nghiệm và chỉnh sửa

thức & bảo trì

6.1.1.2 Giai đoạn khảo sát:

- Nội dung của giai đoạn khảo sát là tìm hiểu thực tế, nắm bắt những yêu cầu của người sử dụng và lập kế hoạch triển khai

- Đối tượng tham gia:

o Những người chịu trách nhiệm triển khai HTTT (phía khách hàng)

o Nhóm quản lý dự án (phía công ty phát triển)

o Nhân viên nghiệp vụ (người sử dụng)

o Chuyên viên tin học (người khảo sát)

6.1.1.3 Giai đoạn phân tích:

- Nội dung của giai đoạn phân tích là mô tả lại thực tế thuộc phạm vi ứng dụng HTTT, bao gồm thành phần

dữ liệu và thành phần xử lý, việc mô hình hóa các thành phần dữ liệu và xử lý trong giai đoạn này chỉ ở mức quan niệm

- Giai đoạn phân tích phải độc lập với môi trường cài đặt ứng dụng HTTT

- Đối tượng tham gia:

o Nhân viên nghiệp vụ (người sử dụng)

o Chuyên viên tin học (chuyên viên phân tích, thiết kế)

o Nhóm quản lý dự án (tổ chức, kế hoạch hóa,

…)

6.1.1.4 Giai đoạn thiết kế:

- Nội dung của giai đoạn thiết kế là mô hình hóa thành phần dữ liệu và xử lý của HTTT ở mức tổ chức logic Thiết kế thành phần giao diện của HTTT

- Giai đoạn thiết kế liên quan đến việc sử dụng một số công cụ tin học để hỗ trợ cho chuyên viên tin học trong quá trình thiết kế những thành phần của HTTT

- Đối tượng tham gia:

o Nhóm quản lý dự án

o Chuyên viên tin học (chuyên viên phân tích, thiết kế)

6.1.1.5 Giai đoạn cài đặt, thử nghiệm:

- Nội dung của giai đoạn cài đặt, thử nghiệm: Dùng công cụ và ngôn ngữ lập trình để hiện thực, kiểm tra những chức năng, phân hệ, sự kết hợp của những phân hệ khác nhau, cũng như tổng thể cả hệ thống thông tin đã được đưa ra trong giai đoạn phân tích thiết kế

- Đối tượng tham gia:

o Nhóm quản lý dự án

o Chuyên viên tin học (Lập trình viên, nhân viên kiểm tra chương trình, )

6.1.1.6 Giai đoạn khai thác, bảo trì:

- Nội dung của giai đoạn khai thác, bảo trì: Nhóm quản lý dự án phối hợp với người khai thác để đảm bảo duy trì hoạt động của hệ thống thông tin tin học hóa Trong giai đoạn này hệ thống thông tin tin học hóa được sử dụng chính thức Người khai thác có nhiệm vụ ghi nhận và phản ánh tất cả những vấn đề khó khăn, trở ngại trong quá trình khai thác về nhóm quản lý dự án để khắc phục kịp thời, bổ sung nâng

cấp (nếu cần thiết) nhằm đảm bảo, duy trì hoạt động

Để tìm hiểu rõ hơn về mô hình thác nước các bạn có thể tham khảo thêm trong những giáo trình nhập môn Công nghệ Phần mềm Trong khuôn khổ giáo trình phân tích thiết kế HTTT này chúng tôi đi sâu trình bày những phương pháp mô hình hóa các thành phần của HTTT (dữ liệu, xử lý, …) ở từng mức nhận thức (quan niệm, tổ chức, vật lý)

6.2 Tiếp cận hướng đối tượng

Cách tiếp cận phân tích thiết kế hệ thống thông tin hướng đôi tượng được hình thành giữa thập niên 80 dựa trên ý tưởng lập trình hướng đối tượng Phương pháp này đã phát triển, hoàn thiện và hiện nay rất phổ dụng Nó dựa trên một số khái niệm

Lớp (Class): Tập hợp các đối tượng có chung một cấu trúc dữ liệu và cùng một phương pháp

Kế thừa (Heritage): tính chất kế thừa là đặc tính cho phép định nghĩa một lớp mới từ các lớp đã có bằng cách thêm vào đó những dữ liệu mới, các phương pháp mới có thể kế thừa những đặc tính của lớp cũ

Hiện nay đối với việc phân tích và thiết kết HTTT hướng đối tượng những nhà nghiên cứu và phát triển đã chuẩn hóa và đưa ra được một ngôn ngữ giúp chuẩn hóa quá trình phân tích thiết kế và đặc tả đó là ngôn ngữ UML UML hiện rất phổ dụng đối với những nhà phân tích thiết kế, những nhà quản trị

dự án Công nghệ Thông tin, những chuyên gia phần mềm trong nước và trên thế giới

7 Các phương pháp mô hình hóa HTTT

Phương pháp mô hình hóa HTTT (còn gọi là phương pháp

phân tích thiết kế) được định nghĩa là tập hợp các quy tắc và thứ tự khi thực hiện việc chuyển đổi một HTTT sang HTTT tự động hóa

Phương pháp luận được định nghĩa là khoa học về các

phương pháp Phương pháp luận đề án tin học hóa được xem là công việc nghiên cứu các phương pháp phân tích thiết kế để tìm

ra các đặc trưng chung, nó giúp chúng ta có thể tiếp cận nhanh chóng với một phương pháp cụ thể trong thực tế

7.1 Lịch sử phát triển của các phương pháp

- Thập niên 60: phương pháp phân tích sơ đẳng với đặc tính

chung là chuẩn hóa kỹ thuật của các nhà phát triển ứng dụng Các phương pháp tiêu biểu: CORIG, PROTEE, ARIANE, …

- Thập niên 70: phương pháp Descartes với đặc tính chung là

phân rã các chức năng của HTTT theo mô hình phân cấp và ứng dụng phương pháp lập trình cấu trúc và đơn thể Các phương pháp tiêu biểu là HIPO, SADT, SA hay SSA, SA/SD, SSADM, USE, JSD/JSD, AXIAL, MCX, …

- Thập niên 80: phương pháp hệ thống với đặc tính chung là

tiếp cận toàn cục từ mức khái niệm các thành phần dữ liệu,

xử lý, biến cố của HTTT và đã có ứng dụng hệ quản trị cơ

sở dữ liệu Các phương pháp tiêu biểu là MERISE, IDA, REMORA, IA,…

- Thập niên 90: phương pháp hướng đối tượng là sự tổng hợp

của phương pháp Descartes và phương pháp hệ thống Khái niệm đối tượng là sự gom nhóm gồm cấu trúc dữ liệu và xử

lý Các phương pháp tiêu biểu là OOD, HOOD, BON, … và sau đó là OOSA, OOA, OMT, CRC, OOM, …

7.2 Đặc điểm của các phương pháp

- Sự rút gọn: chia nhỏ công việc ra để có thể giải quyết được

- Tính rõ ràng: tìm kiếm sự phân rã một chức năng sao cho

có thể cô lập các chức năng con phân biệt rõ ràng

- Sự dừng: tìm kiếm một sự phân mịn các chức năng sao cho

tương đương với các đơn thể chương trình khi cài đặt

• Phân tích cấu trúc: phân rã các chức năng của HTTT,

bao gồm các phương pháp HIPO, SADT, PSL/PSA, SSA, SASS, …

• Khái niệm cấu trúc: mô tả cấu trúc các đơn thể, bao

gồm các phương pháp PSL/PSA, JSD, LCP, …

7.2.1.4 Ưu điểm:

- Phương pháp làm việc theo hướng tiếp cận từ trên xuống

- Phân rã sẽ làm giảm sự phức tạp

- Phân cấp để tổ chức việc phân rã

- Dễ chấp nhận cho các hệ thống cấu thành với những thành phần ghép nối

- Cách phân tích thiết kế theo từng bước

7.2.1.5 Khuyết điểm:

- Thiếu quy luật chính xác trong việc phân rã

- Thiếu các ràng buộc về việc bố trí xử lý theo thời gian

- Phụ thuộc vào cấu trúc của dữ liệu / xử lý

- Khó khăn trong việc tái sử dụng một chức năng mô tả theo yêu cầu ở cấp cao

- Thiếu sự quan tâm đến giao tiếp người – máy

- Khó khăn trong việc phân rã một HTTT cấp toàn xí nghiệp

do HTTT này cấu thành bởi quá nhiều hệ thống con với thông tin giao tiếp khá phức tạp

- 2 thành tựu liên quan lĩnh vực hệ cơ sở dữ liệu:

• Báo cáo về ANSI / X3 / SPARC 1975 về các khái niệm bên ngoài (externe), quan niệm (conceptual) và bên trong (intern)

• Mô hình ngữ nghĩa thứ nhất về dữ liệu ERA (Chen 76)

- Một phương pháp mục tiêu của trường phái Pháp: Merise

ƒ Mô hình thực thể kết hợp (ERD) của Chen

ƒ Phân kỳ với các tiếp cận quan hệ nhị phân

7.2.3 Phương pháp lập trình hướng đối tượng:

Phương pháp lập trình hướng đối tượng được xem là

phương pháp phân tích thiết kế thế hệ thứ 3

7.2.3.1 Ý tưởng:

Một HTTT là một tập hợp các cấu trúc của các đối tượng liên kết nội

7.2.3.2 Đặc trưng cơ bản:

- Tính bao bọc (encapsulation): quan niệm hóa mối quan hệ

khách hàng – nhà cung cấp, cơ bản tuân thủ theo khái niệm hộp đen và xác định rõ ràng ranh giới giữa cái gì và bằng cách nào

- Tính phân loại (classification): tìm kiếm một cấu trúc

chung để gom nhóm vào cùng một lớp (class) các đối tượng

- Hướng lập trình: từ lập trình đơn thể chuyển sang lập trình

hướng đối tượng với lý thuyết cơ bản dựa trên sự trừu tượng hóa kiểu dữ liệu

- Hướng hệ quản trị cơ sở dữ liệu: mô hình ngữ nghĩa chuyển

sang cơ sở dữ liệu hướng đối tượng Có 2 phương pháp sau:

• Phương pháp kỹ thuật: hướng công nghệ phần mềm như OOD, HOOD, BON, MECANO, OODA, …

• Phương pháp toàn cục: hướng nhiều hơn về HTTT như OOA, OOSA, OMT, OOM, …

- Chưa xác định rõ vai trò của một đối tượng, ví dụ như cùng một đối tượng khách hàng được nhìn nhận khác nhau giữa

bộ phận kế toán và kinh doanh

- Hướng tiếp cận này vẫn chưa chắc chắn và còn đơn giản với cách thực hiện thông thường như sau:

• Xác định trước hết các cấu trúc kiểu của lớp đối tượng, sau đó xác định hành vi của kiểu hay ngược lại

• Dùng lược đồ dạng thực thể kết hợp hay mô hình ngữ nghĩa rồi chuyển sang lược đồ hướng đối tượng

- Khó khăn trong việc kết hợp 3 cái nhìn (view) về HTTT:

• Cái nhìn cấu trúc: thực thể – quan hệ

• Cái nhìn hành vi: thay đổi trạng thái của đối tượng

• Cái nhìn về chức năng

CHƯƠNG II: PHÂN TÍCH YÊU CẦU

1 Dẫn nhập

Trong khuôn khổ giáo trình này chúng tôi không tập trung đặt nặng đến giai đoạn khảo sát phân tích yêu cầu, bởi vì giai đoạn này không những cần đến các chuyên viên phân tích thiết kế có trình độ cao mà đòi hỏi họ phải có nhiều kinh nhiệm tham gia trong việc phân tích thiết kế các hệ thống thông tin và vốn kiến thức hiểu biết nhất định về hệ thống thông tin đang khảo sát chuẩn bị cho công việc tin học hóa Vì vậy trong chương này chúng tôi chỉ giới thiệu một số nội dung chính của giai đọan phân tích yêu cầu nhằm giúp các bạn sinh viên có được cái nhìn tổng quan về giai đọan này

Mục tiêu của giai đoạn này: Khảo sát hiện trạng, không phân tích ngay, chỉ ghi nhận

Ví dụ: liên quan đến các nghiệp vụ của một hệ thống ta cần:

- Tìm hiểu xem có bao nhiêu nghiệp vụ?

- Những nghiệp vụ đó thực hiện như thế nào?

- Tần suất nghiệp vụ

- Khối lượng tác vụ/nghiệp vụ

- Quy trình nghiệp vụ

- Hiện trạng các nghiệp vụ đó có vấn đề gì không?

Sau khi khảo sát, phân tích yêu cầu của hệ thống kết quả cần đạt được là:

- Phải hiểu được các qui trình nghiệp vụ

- Thu thập các yêu cầu trong tương lai

- Chuẩn bị cho việc nghiên cứu khả thi

2 Các bước thực hiện phân tích yêu cầu

Tiên đoán (khảo sát sơ bộ)

Nghiên cứu khảo sát (lên kế hoạch khảo sát chi tiết) Phân tích (có nhận xét của chuyên viên)

Kết quả: Hồ sơ phân tích hiện trạng

2.1 Tiên đoán: (sơ bộ)

Đối với công việc tiên đoán chuyên viên phân tích cần giải đáp được một số câu hỏi như sau:

- Hệ thống thông tin mới bao gồm cái gì?/ Hệ thống thông tin hiện tại đang bao gồm nội dung gì? Và tương lai cần thêm nội dung gì? Những thông tin gì? Lấy ở đâu? Lúc nào? Hiện tại đang ở dưới dạng nào? Ai đang chịu trách nhiệm? Gốc phát sinh thuộc thông tin? Được phát sinh lúc nào?, …

Kết quả:

Những con người/bộ phận -> cần đi để làm việc với họ

Danh sách những tài liệu/ chứng từ cần tìm hiểu

2.2 Nghiên cứu khả thi: lên kế hoạch khảo sát chi tiết

- Khảo sát, xác định nguồn thông tin: nội bộ hay bên ngoài môi trường

- Khảo sát quy trình nghiệp vụ cơ bản

Mục đích qui trình?

Có bao nhiêu bước?

Đi qua đâu (bộ phận nào?)

Bởi ai

Bao lâu

Tần suất?

Ai dùng thông tin kết quả? Dùng ntn?

- Cuối cùng là đánh giá thuộc từng bộ phận nghiệp vụ liên quan đến công việc của họ

2.3 Phân tích: (có nhận xét của chuyên viên)

- Phân tích hiệu quả và đánh giá tính khả thi của hệ thống:

3 Kỹ thuật thu thập thông tin:

Thường để thu thập thông tin chúng ta có thể sử dụng các kỹ thuật bên dưới, hoặc kết hợp một lúc những kỹ thuật này để nâng cao hiệu quả công việc thu thập thông tin

- Phỏng vấn

- Lập bảng câu hỏi (viết)

- Nghiên cứu tài liệu

- Quan sát hiện trường

3.1 Phỏng vấn

Một trong những kỹ thuật thu thập thông tin là phỏng vấn, điều tra Phương thức phỏng vấn sẽ được thực hiện trực tiếp với người tham gia vào hệ thống

+ Đối tượng phỏng vấn:

Cá nhân

Bộ phận/tổ

+ Phương thức phỏng vấn

Tự do: hỏi đâu trả lời đó

Có hướng dẫn: hướng người được phỏng vấn theo mục tiêu chính, …

Trước khi phỏng vấn: nhóm phân tích cung cấp cho lãnh đạo

cao nhất trong tổ chức danh sách bộ phận, những cá nhân và thời gian sẽ thực hiện phỏng vấn để sắp xếp kế hoạch làm việc Những thông tin liên quan đến kế hoạch phỏng vấn cần phải được thông báo trước như:

- Danh sách người + bộ phận sẽ phỏng vấn

- Lịch làm việc (không được áp đặt cho khách hàng) Xác định trở lại vị trí của những người mà mình phải làm việc trong cơ cấu tổ chức và những nhiệm vụ của họ

Trong khi phỏng vấn:

- Tự giới thiệu về mình và nhiệm vụ của mình, cũng như mục tiêu của dự án thông tin

- Kiểm chứng lại đối tượng phỏng vấn

- Thái độ trao đổi: cần tạo sự tin tưởng

- Những câu hỏi thường dùng trong lúc phỏng vấn như:Cái gì? Bao giờ? Cách nào có?

- Thông tin thu nhận phải định lượng rõ ràng, tránh những thông tin định tính, chung chung, không rõ ràng

- Khi phỏng vấn nên nói bằng ngôn ngữ nghiệp vụ

- Lúc phỏng vấn tuyệt đối không được bằng lòng với những câu trả lời mơ hồ

- Nên có câu hỏi về đánh giá (lời khuyên) đối với qui trình nghiệp vụ

Sau khi phỏng vấn:

Tóm tắt, nhắc lại nội dung sau buổi phỏng vấn với mục tiêu để kiểm tra, hệ thống hóa nội dung thu thập được sau buổi phỏng vấn Nếu cần thiết có thể lập biên bản phỏng vấn Việc tóm tắt,

hệ thống lại nội dung sau buổi phỏng vấn là vấn đề không đơn giản, thường phải có kinh nghiệm mới có thể thực hiện được

3.2 Lập bảng câu hỏi:

Một kỹ thuật thu thập thông tin thứ hai đó là lập bảng câu hỏi Bảng câu hỏi sẽ được nhóm phân tích chuẩn bị trước, sau khi chuẩn bi xong bảng câu hỏi có thể gởi cho những cá nhân/ bộ phận có liên quan để họ trả lời

Một số yêu cầu đối với bảng câu hỏi:

- Nêu rõ mục đích những câu hỏi

- Hướng dẫn điền những câu trả lời

- Thời hạn để trả lời

- Câu hỏi phải cụ thể

- Hình thức bảng câu hỏi phải tiện dụng cho người

chuyên viên sau này

3.3 Nghiên cứu tài liệu

Một hình thức thu thập thông tin thứ 3 đó là nghiên cứu tài liệu Khi nghiên cứu tài liệu do khách hàng cung cấp cần lưu ý

những vấn đề sau:

- Qui định nội bộ (thường tốt trong doanh nghiệp có ISO)

- Chủ trương của đơn vị/doanh nghiệp như thế nào?

- Những qui định bất thành văn trong đơn vị/doanh nghiệp sử dụng HTTT

3.4 Quan sát hiện trường

Một kỹ thuật thu thập thông tin khác cũng thường được các chuyên gia phân tích sử dụng là quan sát hiện trường bằng cách

họ tham gia trực tiếp vào một bước trong qui trình hoặc cả qui trình nghiệp vụ để có thể ghi nhận nắm bắt được những thông tin cần thiết

Cây quyết định (giống như user case)

Bảng quyết định

Sơ đồ lưu chuyển thông tin và chứng từ

Sơ đồ tổ chức

⇒ Kết quả cuối cùng của giai đoạn phân tích yêu cầu là bộ hồ

sơ phân tích hiện trạng

5 Hồ sơ phân tích hiện trạng

Một bộ hồ sơ phân tích hiện trạng cần có các nội dung sau:

- Nhắc lại mục tiêu thuộc dự án hệ thống thông tin

- Liệt kê trình bày danh sách các vấn đề đã nhận diện

- Trình bày các yêu cầu thuộc những người/bộ phận

- Trình bày nhận xét của chuyên viên hệ thống thông tin Dựa trên nhận xét đó, trình bày đề xuất thuộc chuyên viên HTTT

6 Ví dụ về giai đoạn phân tích yêu cầu

Như chúng ta đã biết kết quả của giai đọan phân tích yêu cầu là một bộ hồ sơ phân tích hiện trạng Song với tính cách minh họa chúng tôi không đưa tất cả vô đây một bộ hồ sơ phân tích hiện trạng mà thay vào đó chúng tôi sẽ đưa ra một số đặc tả yêu cầu

và chúng ta có thể xem đó như là một bộ hồ sơ phân tích hiện trạng rút gọn Ví dụ được chọn khảo sát ở đây và xuyên suốt

trong giáo trình này là bài toán quản lý mua bán hàng hóa

(tham khảo đề bài 6 trong phụ lục A – những đề bài làm thu hoạch) Nội dung đặc tả của ví dụ gồm một số mục sau:

6.1 Quá trình nhập, xuất hàng

Nhập hàng & chi tiền: Hàng hóa trang thiết bị, máy móc của công ty được mua từ các nhà cung cấp Sau đó công ty AZ@ có thể trả chậm thành một hoặc nhiều lần, hoặc đôi khi công ty trả một lần cho nhiều lần mua hàng khác nhau Liên quan đến công việc nhập hàng và chi trả tiền công ty sử dụng hai mẫu chứng từ là: PHIẾU NHẬP HÀNG và PHIẾU CHI TIỀN

Xuất hàng & thu tiền: Công ty AZ@ bán hàng theo hình thức bán sỉ và bán lẻ Khách hàng bán lẻ của công ty phải thanh toán tiền ngay sau khi thực hiện giao dịch, khách hàng bán sỉ có thể thực hiện hình thức thanh toán ngay hay trả chậm nhiều lần sau

đó Khi đến mua hàng, khách hàng sẽ sử dụng mẫu ĐƠN ĐẶT HÀNG đối với trường hợp khách hàng mua sỉ, và trong trường hợp bán lẻ công ty sẽ sử dụng HÓA ĐƠN BÁN LẺ

Sau khi đặt hàng, căn cứ trên đơn đặt hàng công ty sẽ tiến hành chuẩn bị, đóng gói và giao hàng cho khách hàng Mỗi đơn đặt hàng của khách có thể được giao trong một hay nhiều lần hoặc cũng có thể đôi khi bị hủy do không đáp ứng được yêu cầu của khách hàng hoặc vì một lý do nào khác Mỗi lần giao hàng cho một đơn đặt hàng nào đó công ty sử dụng một phiếu giao hàng,

và trên phiếu giao hàng phải thể hiện đầy đủ một số thông tin quan trọng như: Thông tin về số phiếu giao hàng, ngày giao hàng, khách hàng, thông tin về đơn đặt hàng, thông tin về chi tiết giao hàng,

Những vấn đề phát sinh không đúng như đơn đặt hàng đã dự kiến sẽ được công ty thỏa thuận với khách hàng để tìm cách giải quyết Một số vấn đề phát sinh như: số lượng hàng hóa sẽ giao không đủ theo yêu cầu của đơn đặt hàng, thời gian giao hàng có thể sớm hơn hay trể hơn hơn so với dự kiến, hoặc sau khi thỏa thuận giữa công ty AZ@ với khách hàng hai bên đi đến quyết định là hủy đơn đặt hàng vì không đáp ứng đúng theo yêu cầu của đơn đặt hàng, …

Mỗi lần giao hàng công ty AZ@ có sử dụng mẫu PHIẾU GIAO HÀNG Đối với khách hàng bán sỉ (bạn hàng) công ty AZ@ cho phép trả chậm, mỗi lần khách hàng thanh toán công ty AZ@ sẽ lập một PHIẾU THU

Một số biểu mẫu sử dụng trong quá trình nhập, xuất hàng hóa của công ty AZ@ như sau: