Описание унифицированного процесса разработки программного обеспечения

     Введение

     В современных условиях своевременное  обращение денежных средств, а также  тщательно поставленный учет расчетных  операций с покупателями оказывают значительное влияние на финансовые результаты предприятия (прибыли или убытки), среди которых основное место занимает прибыль от реализации продукции. При расчетах с покупателями, в зависимости от хозяйственной ситуации, возникает дебиторская и кредиторская задолженность, что существенно влияет на финансовое состояние предприятия. Четкая организация расчетов с покупателями оказывает непосредственное влияние на ускорение оборачиваемости оборотных средств и своевременное поступление денежных средств.

     Рациональная  организация учета и контроля над состоянием расчетов способствует укреплению договорной и расчетной дисциплины, выполнению обязательств по поставкам продукции в заданном ассортименте и качестве, повышению ответственности за соблюдение платежной дисциплины, улучшению финансового состояния предприятия.

     Учет  и контроль расчетов с покупателями необходим для выявления резервов лучшего использования собственных основных и оборотных средств, финансовых резервов и заемных источников.

     В рамках курсового проекта учет расчетов с покупателями будет рассмотрен на примере филиала «РУСКАН Поволжский» ООО «РУСКАН Дистрибьюшн». Деятельность филиала «РУСКАН Поволжский» ООО «РУСКАН Дистрибьюшн» - это реализация продукции ROYAL CANIN, производимой ЗАО «РУСКАН» (ООО «РУСКАН Дистрибьюшн»- дочерняя организация ЗАО «РУСКАН»). ЗАО «РУСКАН» - единственный поставщик рассматриваемой организации.

     Клиенты филиала «РУСКАН Поволжский» ООО «РУСКАН Дистрибьюшн» - это ветеринарные клиники; специализированные магазины, продающие товары для животных; заводчики собак и кошек.

     С клиентами заключается договор  на поставку (как правило, на год), в котором оговариваются условия поставки, оплаты, штрафы и пени за просрочку платежа или задержку поставки (фактически начисление штрафов не производится ввиду нематериальности сумм и специфики условий договора). В течение года, по мере необходимости в товарах ROYAL CANIN, клиент оставляет заявку, где указывает какую конкретную продукцию и в каком количестве ему нужно поставить.

     Расчет  за отгруженную продукцию осуществляется по платежному поручению. В зависимости  от условий договора может осуществляться предоплата (датой оплаты считается дата поступления денежных средств на счет «РУСКАН Поволжский») или оплата с отсрочкой платежа. Как правило, с крупными покупателями, с которыми организация сотрудничает длительное время, оформляется договор с отсрочкой платежа, с   мелкими покупателями – договор с предоплатой.

     Целью данного курсового проекта является описание унифицированного процесса разработки программного обеспечения для задачи «Учет расчетов с покупателями».

     Задачи  курсового проекта:

- узнать  о требованиях по сертификации программных продуктов, приводить программные продукты к требованиям действующих стандартов;

- рассмотреть  теоретические аспекты построения  моделей бизнес-процессов по

методологиям IDEF0 и  UML; 
- построить модели деятельности предприятия по методологии IDEF0;

- разработать  систему «Расчеты с покупателями»  для формирования отчета о  задолженности покупателей за  период и на дату;

- построить  модель прецедентов, описать прецеденты, построить диаграммы программных  классов и диаграмму последовательности для конкретного прецедента в рамках языка моделирования UML.  

Глава 1. Характеристика CASE-средств

     Современные CASE-средства охватывают обширную область поддержки многочисленных технологий проектирования ИС: от простых средств анализа и документирования до полномасштабных средств автоматизации, покрывающих весь жизненный цикл ПО.

     Наиболее  трудоемкими этапами разработки ИС являются этапы анализа и проектирования, в процессе которых CASE-средства обеспечивают качество принимаемых технических решений и подготовку проектной документации. При этом большую роль играют методы визуального представления информации. Это предполагает построение структурных или иных диаграмм в реальном масштабе времени, использование многообразной цветовой палитры, сквозную проверку синтаксических правил. Графические средства моделирования предметной области позволяют разработчикам в наглядном виде изучать существующую ИС, перестраивать ее в соответствии с поставленными целями и имеющимися ограничениями.

     В разряд CASE-средств попадают как относительно дешевые системы для персональных компьютеров с весьма ограниченными возможностями, так и дорогостоящие системы для неоднородных вычислительных платформ и операционных сред. Так, современный рынок программных средств насчитывает около 300 различных CASE-средств, наиболее мощные из которых так или иначе используются практически всеми ведущими западными фирмами.

     Обычно  к CASE-средствам относят любое программное средство, автоматизирующее ту или иную совокупность процессов жизненного цикла ПО и обладающее следующими основными характерными особенностями:

     - мощные графические средства для описания и документирования ИС, обеспечивающие удобный интерфейс с разработчиком и развивающие его творческие возможности;

     - интеграция отдельных компонент CASE-средств, обеспечивающая управляемость процессом разработки ИС;

     - использование специальным образом организованного хранилища проектных метаданных (репозитория).

     Интегрированное CASE-средство (или комплекс средств, поддерживающих полный ЖЦ ПО) содержит следующие компоненты;

     - репозиторий, являющийся основой CASE-средства. Он должен обеспечивать хранение версий проекта и его отдельных компонентов, синхронизацию поступления информации от различных разработчиков при групповой разработке, контроль метаданных на полноту и непротиворечивость;

     - графические средства анализа и проектирования, обеспечивающие создание и редактирование иерархически связанных диаграмм (DFD, ERD и др.), образующих модели ИС;

     - средства разработки приложений, включая языки 4GL и генераторы кодов;

     - средства конфигурационного управления;

     - средства документирования;

     - средства тестирования;

     - средства управления проектом;

     - средства реинжиниринга.

     CASE-средства можно классифицировать по следующим признакам:

     - применяемым методологиям и моделям систем и БД;

     - степени интегрированности с СУБД;

     - доступным платформам.

     Классификация по типам в основном совпадает  с компонентным составом CASE-средств и включает следующие основные типы:

     - средства анализа (Upper CASE), предназначенные для построения и анализа моделей предметной области (Design/IDEF (Meta Software), BPwin (Logic Works));

     - средства анализа и проектирования (Middle CASE), поддерживающие наиболее распространенные методологии проектирования и использующиеся для создания проектных спецификаций (Vantage Team Builder (Cayenne), Designer/2000 (ORACLE), Silverrun (CSA), PRO-IV (McDonnell Douglas), CASE.Аналитик (МакроПроджект)). Выходом таких средств являются спецификации компонентов и интерфейсов системы, архитектуры системы, алгоритмов и структур данных;

     - средства проектирования баз данных, обеспечивающие моделирование данных и генерацию схем баз данных (как правило, на языке SQL) для наиболее распространенных СУБД. К ним относятся ERwin (Logic Works), S-Designor (SDP) и DataBase Designer (ORACLE). Средства проектирования баз данных имеются также в составе CASE-средств Vantage Team Builder, Designer/2000, Silverrun и PRO-IV;

     - средства разработки приложений. К ним относятся средства 4GL (Uniface (Compuware), JAM (JYACC), PowerBuilder (Sybase), Developer/2000 (ORACLE), New Era (Informix), SQL Windows (Gupta), Delphi (Borland) и др.) и генераторы кодов, входящие в состав Vantage Team Builder, PRO-IV и частично - в Silverrun;

      - средства реинжиниринга, обеспечивающие анализ программных кодов и схем баз данных и формирование на их основе различных моделей и проектных спецификаций. Средства анализа схем БД и формирования ERD входят в состав Vantage Team Builder, PRO-IV, Silverrun, Designer/2000, ERwin и S-Designor. В области анализа программных кодов наибольшее распространение получают объектно-ориентированные CASE-средства, обеспечивающие реинжиниринг программ на языке С++ (Rational Rose (Rational Software), Object Team (Cayenne)).

      На  сегодняшний день Российский рынок программного обеспечения располагает следующими наиболее развитыми CASE-средствами:

      - Vantage Team Builder (Westmount I-CASE);

      - Designer/2000;

      - Silverrun;

      - ERwin+BPwin;

      - S-Designor;

      - CASE.Аналитик.

Кроме того, на рынке постоянно появляются как новые для отечественных пользователей системы (например, CASE /4/0, PRO-IV, System Architect, Visible Analyst Workbench, EasyCASE), так и новые версии и модификации перечисленных систем.  
1.1. Характеристика BPwin (AllFusion Process Modeler)

      BPwin - мировой лидер в области CASE-технологии - предлагает мощное средство системного анализа деловой и производственной активности, позволяющее отслеживать соответствие структуры бизнеса, документооборота, финансовых потоков жестким и динамичным требованиям современной экономики.

      Система BPwin поможет повысить конкурентоспособность, оптимизировать процессы управления.

      BPwin - это незаменимый инструмент менеджеров и бизнес-аналитиков. Начиная с версии 1.8, в которую включена поддержка диаграмм потоков данных и методики IDEF3 (BPwin Professional), становится в руках системных аналитиков и разработчиков и мощным средством моделирования процессов при создании корпоративных информационных систем.

      BPwin обладает интуитивно-понятным графическим интерфейсом, помогает быстро создавать и анализировать модели с целью оптимизации деловых и производственных процессов. Применение универсального графического языка бизнес-моделирования IDEF0 обеспечивает логическую целостность и полноту описания, необходимую для достижения точных и непротиворечивых результатов. Посредством набора графических инструментов BPwin позволяет Вам легко построить схему процесса, на которой показаны исходные данные, результаты операций, ресурсы, необходимые для их выполнения, управляющие воздействия, взаимные связи между отдельными работами.

      BРwin поддерживает ссылочную целостность, не допуская определения некорректных связей и гарантируя непротиворечивость отношений между объектами при моделировании. Встроенный механизм вычисления стоимости позволяет оценивать и анализировать затраты на осуществление различных видов деловой активности Механизм вычисления расходов на основе выполняемых действий (Activity-Based Costing, ABC) - это технология, применяемая для оценки затрат и используемых ресурсов. Она помогает распознать и выделить наиболее дорогостоящие операции для дальнейшего анализа.

     BPwin может генерировать отчеты непосредственно в формате MS Excel и Word для последующей обработки и использования в других приложениях.

     Основные  характеристики BPwin:

• развитая методология функционального моделирования на основе IDEF0.
• Мощные редакторы для описания операций, связей и вычисления затрат на выполнение работ.
• Иерархическая структура диаграмм, облегчающая последовательное уточнение элементов модели.
• Контекстные диаграммы описывают границы системы, области действия, назначения объектов.
• Декомпозиционные диаграммы  служат для описания особенностей взаимодействия различных процессов.
• Расширенные возможности по поддержанию ссылочной целостности.
• Поддержка методологии IDEF3.
• Экспорт моделей в средства имитационного моделирования
• Интеграция и связь со средством проектирования баз данных ERwin (методология IDEF1X).
• Поддержка свойств, определяемых пользователем. Описание моделей может быть расширено за счет свойств, определяемых пользователем.
• Интеграция с ModelMart, поддерживающим мощный набор инструментальных программных средств, обеспечивающих совместное (групповое) проектирование и разработку программных систем, включая механизмы объединения моделей и анализа изменений, контроль версий, возможность создания "компонент" модели и т.д.
• Удобный интерфейс пользователя. В распоряжении пользователей имеется проводник, позволяющий легко переходить с одной диаграммы на другую простым перемещением по "дереву" проводника.
• Расширенная архитектура. BPwin поддерживает 16- и 32-х разрядные системы, позволяя организовать совместную работу для всех участников проекта.
• Автоматическая поддержка изменения размеров. BPwin поддерживает автоматическую настройку размеров диаграмм и возможность изменения масштабов изображения моделей.

      1.2. Характеристика  Rational Rose

     Rational Rose - CASE-средство фирмы Rational Software Corporation (США) - предназначено для автоматизации  этапов анализа и проектирования  ПО, а также для генерации кодов  на различных языках и выпуска проектной документации. Rational Rose использует синтез-методологию объектно-ориентированного анализа и проектирования, основанную на подходах трех ведущих специалистов в данной области: Буча, Рамбо и Джекобсона. Ими разработана универсальная нотация для моделирования объектов - UML.

     Конкретный  вариант Rational Rose определяется языком, на котором генерируются коды программ (C++, Smalltalk, PowerBuilder, Ada, SQLWindows и ObjectPro). Основной вариант - Rational Rose/C++ - позволяет разрабатывать проектную документацию в виде диаграмм и спецификаций, а также генерировать программные коды на С++. Кроме того, Rational Rose содержит средства реинжиниринга программ, обеспечивающие повторное использование программных компонент в новых проектах.

     В основе работы Rational Rose лежит построение различного рода диаграмм и спецификаций, определяющих логическую и физическую структуры модели, ее статические  и динамические аспекты. В их число  входят диаграммы классов, состояний, сценариев, модулей, процессов.

     В составе Rational Rose можно выделить 6 основных структурных компонент:

     - репозиторий,

     - графический интерфейс пользователя,

     - средства просмотра проекта (browser),

     - средства контроля проекта,

     - средства сбора статистики,

     - генератор документов.

     К ним добавляются генератор кодов (индивидуальный для каждого языка) и анализатор для С++, обеспечивающий реинжиниринг - восстановление модели проекта по исходным текстам программ.

     Репозиторий представляет собой объектно-ориентированную  базу данных. Средства просмотра обеспечивают "навигацию" по проекту, в том числе, перемещение по иерархиям классов и подсистем, переключение от одного вида диаграмм к другому и т. д. Средства контроля и сбора статистики дают возможность находить и устранять ошибки по мере развития проекта, а не после завершения его описания. Генератор отчетов формирует тексты выходных документов на основе содержащейся в репозитории информации.

     Средства  автоматической генерации кодов  программ на языке С++, используя  информацию, содержащуюся в логической и физической моделях проекта, формируют файлы заголовков и файлы описаний классов и объектов. Создаваемый таким образом скелет программы может быть уточнен путем прямого программирования на языке С++.

     Анализатор  кодов С++ реализован в виде отдельного программного модуля. Его назначение состоит в том, чтобы создавать модули проектов в форме Rational Rose на основе информации, содержащейся в определяемых пользователем исходных текстах на С++. В процессе работы анализатор осуществляет контроль правильности исходных текстов и диагностику ошибок. Модель, полученная в результате его работы, может целиком или фрагментарно использоваться в различных проектах.

     Анализатор  обладает широкими возможностями настройки  по входу и выходу. Например, можно определить типы исходных файлов, базовый компилятор, задать, какая информация должна быть включена в формируемую модель и какие элементы выходной модели следует выводить на экран. Таким образом, Rational Rose/С++ обеспечивает возможность повторного использования программных компонент.

     В результате разработки проекта с  помощью CASE-средства Rational Rose формируются  следующие документы:

     - диаграммы классов;

     - диаграммы состояний;

     - диаграммы сценариев;

     - диаграммы модулей;

     - диаграммы процессов;

     - спецификации классов, объектов, атрибутов и операций

     - заготовки текстов программ;

     - модель разрабатываемой программной системы.

     Последний из перечисленных документов является текстовым файлом, содержащим всю  необходимую информацию о проекте (в том числе необходимую для получения всех диаграмм и спецификаций).

     Тексты  программ являются заготовками для  последующей работы программистов. Они формируются в рабочем  каталоге в виде файлов типов *.h (заголовки, содержащие описания классов) и *.cpp (заготовки программ для методов). Система включает в программные файлы собственные комментарии, которые начинаются с последовательности символов //##.

     Состав  информации, включаемой в программные  файлы, определяется либо по умолчанию, либо по усмотрению пользователя. В  дальнейшем эти исходные тексты развиваются программистами в полноценные программы.

     Для организации групповой работы в Rational Rose возможно разбиение модели на управляемые подмодели. Каждая из них независимо сохраняется на диске  или загружается в модель. В качестве подмодели может выступать категория классов или подсистема.

     Для управляемой подмодели предусмотрены  операции:

     - загрузка подмодели в память;

     - выгрузка подмодели из памяти;

     - сохранение подмодели на диске в виде отдельного файла;

     - установка защиты от модификации;

     - замена подмодели в памяти на новую.

     Наиболее  эффективно групповая работа организуется при интеграции Rational Rose со специальными средствами управления конфигурацией  и контроля версий (PVCS). В этом случае защита от модификации устанавливается на все управляемые подмодели, кроме тех, которые выделены конкретному разработчику. В этом случае признак защиты от записи устанавливается для файлов, которые содержат подмодели, поэтому при считывании "чужих" подмоделей защита их от модификации сохраняется и случайные воздействия окажутся невозможными.

     UML

     UML (сокр. от англ. Unified Modeling Language — унифицированный  язык моделирования) — язык  графического описания для объектного  моделирования в области разработки  программного обеспечения.

     UML является языком широкого профиля,  это открытый стандарт, использующий  графические обозначения для  создания абстрактной модели  системы, называемой UML моделью. UML был  создан для определения, визуализации, проектирования и документирования  в основном программных систем. UML не является языком программирования, но в средствах выполнения UML-моделей как интерпретируемого кода возможна кодогенерация.

     Использование UML не ограничивается моделированием программного обеспечения. Его также используют для моделирования бизнес-процессов, системного проектирования и отображения организационных структур.

     UML позволяет также разработчикам  программного обеспечения достигнуть  соглашения в графических обозначениях  для представления общих понятий  (таких как класс, компонент, обобщение (generalization), объединение (aggregation) и поведение) и больше сконцентрироваться на проектировании и архитектуре.

     В UML используются следующие виды диаграмм:

     1) Структурные диаграммы:

- диаграмма  классов;

- диаграмма  компонентов;

- диаграмма композитной/составной структуры;

- диаграмма  кооперации (UML2.0);

- диаграмма  развёртывания;

- диаграмма  объектов;

- диаграмма  пакетов.

     2) Диаграммы поведения:

- диаграмма  деятельности;

- диаграмма  состояний;

- диаграмма  вариантов использования.

     3) Диаграммы взаимодействия:

- диаграмма  коммуникации (UML2.0) / Кооперации (UML1.x);

- диаграмма  обзора взаимодействия (UML2.0);

- диаграмма  последовательности;

- диаграмма  синхронизации (UML2.0).

     В рамках данного курсового проекта  будут построены диаграмма вариантов использования (взаимодействия), диаграмма последовательности, диаграмма концептуальных классов, диаграмма программных классов.

     Диаграмма прецедентов (Use case diagram - диаграмма вариантов использования) — диаграмма, на которой отражены отношения, существующие между актерами и прецедентами. Основная задача диаграммы этого типа - представлять собой единое средство, дающее возможность заказчику, конечному пользователю и разработчику совместно обсуждать функциональность и поведение системы.

     Диаграмма последовательности (Sequence diagram) — диаграмма, на которой изображено упорядоченное во времени взаимодействие объектов. В частности, на ней изображаются участвующие во взаимодействии объекты и последовательность сообщений, которыми они обмениваются.

     Диаграмма классов (Class diagram) — статическая структурная диаграмма, описывающая структуру системы, она демонстрирует классы системы, их атрибуты, методы и зависимости между классами. 

     Существуют  разные точки зрения на построение диаграмм классов в зависимости от целей их применения:

     концептуальная  точка зрения - диаграмма классов  описывает модель предметной области, в ней присутствуют только классы прикладных объектов;

     точка зрения спецификации - диаграмма классов  применяется при проектировании информационных систем;

     точка зрения реализации - диаграмма классов  содержит классы, используемые непосредственно  в программном коде (при использовании  объектно-ориентированных

языков программирования). 
Глава 2. Построение функциональной модели деятельности филиала «РУСКАН Поволжский» ООО «РУСКАН Дистрибьюшн» по методологии IDEF0

     На  начальных этапах создания ИС необходимо понять, как работает организация, которую  собираются автоматизировать. Никто  в организации не знает, как она  работает в той мере подробности, которая необходима для создания ИС. Руководитель хорошо знает работу в целом, но не в состоянии вникнуть в детали работы каждого рядового сотрудника. Рядовой сотрудник хорошо знает, что творится на его рабочем месте, но плохо знает, как работают коллеги. Поэтому для описания работы предприятия необходимо построить модель. Такая модель должна быть адекватна предметной области, следовательно, она должна содержать в себе знания всех участников бизнес-процессов организации.

     Наиболее  удобным языком моделирования бизнес-процессов является IDEF0, предложенный более 20 лет назад Дугласом Россом (SoftTech, Inc.) и называвшийся первоначально SADT - Structured Analysis and Design Technique.

     В IDEF0 система представляется как совокупность взаимодействующих работ или  функций. Такая чисто функциональная ориентация является принципиальной - функции системы анализируются независимо от объектов, которыми они оперируют. Это позволяет более четко смоделировать логику и взаимодействие процессов организации.

     Под моделью в IDEF0 понимают описание системы (текстовое и графическое), которое должно дать ответ на некоторые заранее определенные вопросы.

     Основу  методологии IDEF0 составляет графический  язык описания бизнес-процессов. Модель в нотации IDEF0 представляет собой  совокупность иерархически упорядоченных и взаимосвязанных диаграмм. Каждая диаграмма является единицей описания системы и располагается на отдельном листе.

     Модель  может содержать четыре типа диаграмм:

     • контекстную диаграмму (в каждой модели может быть только одна контекстная диаграмма);

     • диаграммы декомпозиции;

     • диаграммы дерева узлов (DFD);