Soft systém metodologie

Jak systémy fungují

• Kybernetika je vědní obor, který zkoumá abstraktní principy uspořádání komplexních systémů:

• Jak systémy využívají informací a modelů ke kontrole vlastních akcí, aby kompenzací různých poruch udržovali své cíle a směřovali k ním.

Historie kybernetiky

Kybernetes (řecky) – kormidelník

Platon: věda efektivního vládnutí

1948 Norbert Weiner: „Kybernetika, aneb věda o kontrole a komunikaci živočichů a strojů“

50. léta 19. stl. Ludwig von Bertalanffy: Obecná teorie systémů

Předmětem zájmu kybernetiky jsou „systémy“ – toto slovo je odvozeno z řeckého slova „syn“ = dohromady a slova „histemi“ = sestavovat, čili vyjadřuje „něco“ co je dáváno dohromady.

Proto systémem se rozumí (v přeneseném slova smyslu) „soubory“. V širším slova smyslu je systém chápán jako podvědomě cítěný výraz znamenající určitou (velkou) složitost, účelově uspořádaných a fungujících celků či dílů.

Systémové vědní disciplíny – znaky:

- předmět zájmu- podobná strategie (algoritmus) postupu - použití obdobného metodologického aparátu- značný stupeň nasazení výpočetní techniky- zaručená interdisciplinarita (vyžaduje: široké znalosti, informace o hraničních disciplínách a rozměrech řešení, zachování objektivity, … ).

Společně vytváří metody pro:- identifikaci problémů- identifikaci systémových objektů- definování systémů na objektech- identifikaci okolí systémů- identifikaci a zjišťování vlastností- zobrazování (modelování)- analýzu a vyhodnocení variant (úprav struktury vstupních dat, systému omezení i vlastního algoritmu)- návrhy a vyhodnocení další variant včetně těch málo pravděpodobných nebo i nepravděpodobných- implementaci a realizaci výsledků do reálu.

Charakteristickými rysy systémových vědních disciplín jsou:

- systémový přístup- týmová spolupráce - technika modelů

Systémový přístup

– je zcela jednoznačně využitelný v libovolné

oblasti přírodních, technických, ekonomických i společenských věd a proto je velmi vhodný pro jakékoliv interdisciplinární a

transdisciplinární konání.

Systémový přístup

– mimo jinde uvedené, je ponejvíce uvažován za způsob myšlení a řešení problému, při kterém jsou jevy chápány komplexně a ve všech svých vnitřních i vnějších souvislostech – význačným rysem je dialektické myšlení s obecnou filozofií učení.

Týmová spolupráce

– specialistů různých oborů a zaměření – komplexní řešení problémů a rozhodovacích úloh.

Technika modelů

– na základě matematického popisu a následného modelu se používá simulační model na počítači – provádí se experimenty s modelem – vyhodnocují se varianty modelu i vstupů reprezentujících reálné chování a vlivy okolí – obsahují určitá zjednodušení a mohou dospět k optimálním řešením.

Systémová věda

obsahuje východiskové teoretické vědecké disciplíny:- operační výzkum (analýza)- kybernetika - teorii řízení systémů- systémové inženýrství - systémová analýza a syntéza

Dále zahrnuje:- matematické programování- stochastiku a kombinatorika - teorii grafů - teorii rozhodovacích procesů- reengeneering - časové hospodářství

Kybernetika – mezioborová věda

Systémy:

• Fyzikální

• Technologické

• Ekologické

• Psychologické

• Sociální…

Kybernetika 1. a 2. řádu

• Kybernetika 1. řádu (mechanistický přístup)

• 70. léta 19. stl. kybernetika 2. řádu (systém je subjekt s vlastními právy, integrující s jinými subjekty a

s pozorovatelem)

Bouldingova klasifikace

• 1. Transcendentální systémy• 2. Sociální systémy• 3. Člověk• 4. Živočichové• 5. Genetické systémy• 6. Otevřené systémy• 7. Kybernetické systémy• 8. Mechanické systémy• 9. Fyzikální systémy

Klasifikace systémů (Peter Checkland)

• 1. Přirozené systémy

• 2. Umělé systémy

• 3. Systém určitých aktivit

„Tvrdé“ a „měkké“ systémy

• Tvrdé systémy jsou spojovány s dobře strukturovanými problémy (vztahy mezi vstupy a výstupy lze exaktně vyjádřit)

• Měkké systémy jsou spojovány se špatně strukturované problémy (složité systémy s prvky rizika a nejistoty)

Tvrdé systémové myšlení

• Systém není problematický a lze definovat jeho cíle

• K dosažení cíle vedou různé cesty, které lze modelovat, porovnávat a vybrat nejlepší variantu

• Každý problém lze převést na hledání efektivního prostředku, který splňuje stanovená kritéria

Metodologie tvrdého systémového přístupu

1. Definice problému

2. Výběr cílů a úkolů

3. Systémová syntéza

4. Systémová analýza

5. Systémová volba

6. Systémový vývoj

7. Tvorba (návrh) systému

Metodologie tvrdých systémů

• Cíle systému lze dobře charakterizovat• Prvky, komponenty a vazby lze je dobře poznat

a popsat• Systém je pevně dán, je dobře ohraničen• Chování systému má deterministický charakter• Pro řešení lze použít exaktní a formalizované

postupy• O systému existují objektivní údaje, které jsou

dobře měřitelné a mají kvantitativní charakter

  Model návrhu IS - vodopád – SDW=System Development Method

Prototypový model

Model spirála

Základní problémy řízení podniků

• zákazníci trvale mění své požadavky

• předpovědi prodeje nejsou spolehlivé

• nespolehlivost se projevuje i u dodavatelů

Základní konflikt v řízení podniku

• Cíle podniku:– Zvýšení prodeje– Zvýšení podílu na trhu– Vývoj a nabídka nových výrobků a služeb– Snížení nákladů– Zvýšení kvality– Lepší plnění termínů– Zkrácení průběžného času výroby

• Problémy řešení:– Zpožďování termínů zakázek– Překračování plánovaných rozpočtů– Existence velkého množství změn– Střet priorit

Metodologie vývoje IS - trendy

Trendy v oblasti metodik a metodologií

1. Nahrazování vodopádového postupu iterativním.2. Pronikání objektových metod, metodik a nástrojů.3. Globalizace analýzy (BPR).4. Posun od tzv. hard k soft metodikám (viz agilní metodiky).5. Vznik nových metodik pro implementaci a přizpůsobení TASW

specifickým podmínkám v podniku (ACCELERATEDSAP).6. Nové kategorizace metodik.

SSM (Soft System Methodology)

Chování systému je složité, nahodilé, někdy jej nelze předvídat

Systém není dost zřetelný, je nutné jej odlišit od reálného objektu

Člověk je aktivním prvkem systému a ovlivňuje jej svou cílevědomou činností

Cíle systému jsou složité, obtížně definovatelné nebo nejasné – stejně jako prvky, komponenty a vazby.

Etapy SSM

1. Nestrukturovaný problém

2. Popsaná problémová situace

3. Základní definice relevantních systémů (těch, kterých se týká řešení problému)

4. Konceptuální model (model systému)

5. Porovnání kroku číslo 4.a 2.

6. Žádoucí změny

7. Zlepšení problémové situace

Systémové myšlení

Reálný svět

Popsaná problémová situace pomocí rich picture

Etapa základní definice relevantních systémů

Metoda CATWOE:• Customers (zákazníci)• Act (aktéři, resp. realizátoři)• Transformation (jak jsou vstupy jsou

transformovány na výstupy)• Weltanschaung (znalosti, zkušenosti, přístup,

pohled na řešení neboli transformaci)• Owner (kdo může zastavit transformaci)• Environment constrains (omezení okolí)

Metodologie strukturované analýzy - princip

Ve strukturované analýze obecně hovoříme o principu tří úrovní:

1. Analýza systému - výsledek této fáze odpovídá konceptuálnímu modelu (model reality) CO

2. Design systému (konstrukce) - výsledkem je technologický model JAK

3. Implementace systému - generováním kódu vznikne implementační model ČÍM

Metodologie strukturované analýzy

Konceptuální model obsahuje :Datový model

Funkční model

Model vnějšího chování

Model řízení

Technologický model obsahuje:Model pgmové struktury

Model logických datových struktur

Návrh obrazovek a komunikace

Implementační model obsahuje:Fyzický model databáze

Programový text - vygenerovaný kód

viz obrázek Horizontální a vetikální integrace!!!

Metodologie strukturované analýzy

Metodologie strukturované analýzy

Metodologie strukturované analýzy (klasické)

• Strukturovaná analýza dle De Marca (historicky první popsaná metodologie, jejíž myšlenky jsou platné dodnes, zařadil strukturovanou analýzu jako 2. etapu ŽC IS, vstupem je souhrn uživatelských požadavků.Princip: Použitím DFD, DD a minispecifikace vytvoříme sérii hierarchicky uspořádaných dokumentů tzv. strukturovanou specifikaci.

• Logické modelování Gane/SarsonPrincip: Založen také na tvorbě DFD, nově použit ERD. Metodika dělena na 7 kroků (1.Tvorba systémového DFD, 2. Náčrt datového modelu, seznam datových elementů a obsah V/V datových toků, popis DD, 3. Analýza entit a vztahů – ERD, 4. Tvorba datového modelu složeného ze dvoudimenzionálních tabulek, 5. Překreslení DFD tak, aby postihl vše v datovém modelu,6. Tvorba procedurálních jednotek – subsystémů,7. Specifikace detailů jednotek, minispecifikace).

Metodologie strukturované analýzy (klasické)

• Yourdonova moderní strukturovaná analýza Princip: Dekompozice na základě událostí, objevuje se nový model -

esenciální model systému, který obsahuje:– model okolí (nástrojem kontextový diagram),– model chování systému (nástrojem je DFD).

• Metodologie SSADM (Structured Systems Analysis and Design Method) - striktněji formulována než jiné, obsahuje velmi podrobný postup a popis jednotlivých kroků včetně kontrol a předepsaných výstupů před přechodem na další krok.Princip: Vychází z datového modelu (ten se v čase nemění a tvoří základ architektury) a vytváří tři základní modely:

• model entit (Logical Data Structure, LDS),• model funkční (DFD),• životní cyklus entity (ELH).

Metodologie vývoje IS - typy

Používané současné metodiky (metodologie)• Státem podporované

– SSADM, SDM, MERISE• Mezinárodní

– Euromethod, RUP (viz minulá předn.), EUP (Enterprise Unified Process), OPEN (Object-oriented Process, Environment and Notation)

• Firemní– SE (System Engineering), ORACLE CASE Method,

ACCELERATEDSAP, MMDIS (Multidimensional, Management and Development of Informaton System)

• A mnoho dalších …

Metodologie vývoje IS - Euromethod

• EuromethodCíle:– Pomoci vzájemnému porozumění zákazníků a dodavatelů

na mezinárodním trhu.– Pokus o pojmové sladění různých metod vývoje IS. – Snaha o zlepšení kvality a efektivnosti procesu vývoje IS.Popis Eurometody je tvořen několika vzájemně provázanými

dokumenty (příručka zákazníka, příručka dodavatele, příručka plánů dodávek, příručka propojení metod, případová studie).

Princip: Viz obrázek

Metodologie vývoje IS - Euromethod

Metodologie vývoje IS - závěr

Pozn. •Zatímco hlavním předmětem zájmu firemních metodik je specifický postup vývoje IS podporován příslušným produktem CASE, státem a mezinárodním společenstvím podporované metodiky se snaží integrovat jednotlivé vyvíjené a vzájemně související systémy tak, aby dohromady tvořily systém, ne jednotlivé nespolupracující počítačově zpracovávané agendy.

•Metodiky jsou specifickým zbožím k zakoupení v podobě tištěných publikací, hypertextových souborů, školení, kurzů...

Metodologie vývoje IS - závěr

• Moderní kategorizace metodik– Kritérium Zaměření metodiky (globální a projektové metodiky)– Kritérium Rozsah metodiky (podle fází ŽC, rolí a dimenzí) – Kritérium Váha metodiky (PARTS Precision, Accuracy,

Relevance, Tolerance, Scale)– Kritérium Typ řešení (nové řešené, integrace nového řešení,

upgrade, implementace TASW, outsourcingové řešení– Kritérium Doména (řešení BI, ERP, CRM, SCM, WorkFlow, e-

commerce,…)

– Kritérium Přístup k řešení (strukt., objekt., RAD,…)• Základní dělení na dva hlavní proudy Rigorózní (přesně definované

procesy, činnosti a artefakty) a Agilní metodiky (přesně definují spíše principy a praktiky).

Metodologie v praxi

CASE (Computer Aided Software Engineering)

• Je kategorie počítačových prostředků, které podporují :– práci tvůrců IS včetně plánování projektu,– řízení procesu vývoje IS (dokumentace a okamžitá informace o

stavu a obsahu vyvíjeného IS),– integraci a konzistenci návrhu IS (na základě definovaných

integritních pravidel),– testování a nasazení aplikace.

• Jádrem je centrální depozitář (Systémová Encyklopedie) centrální databáze pro uchovávání info o všech objektech IS, vložená info je použitelná ve všech dalších krocích.

CASE • Výstupem CASE je:

– standardní dokumentace modelů,– generované pgmové kódy,– popisy databáze,– prototypová řešení,– možnost Reverse Engineering (zpětné generování

abstraktních popisů z konkrétního kódu).

• Funkce a vlastnosti CASE– Konzistentní ovládací prostředí, systémová encyklopedie,

prostředky pro verifikaci konzistence a kompletnosti dat včetně podpory normalizace datových struktur, obsahuje textový editor, OLE, obsahuje prostředky prototypingu včetně simulace vstupů a výstupů, obrazovek, funkčních kláves …

CASE

Existují různá hlediska pro dělení CASE• podle podporovaných etap ŽC IS:

– Integrované - podporují celý životní cyklus IS– Specializované (Upper, Middle a Lower CASE podle toho,

pro jakou fázi ŽC IS jsou určeny viz dále)• podle podporovaných metodologií:

– SDM, YSM, SSADM, některé CASE jsou úzce svázány s firemní metodologií, jiné univerzální.

• podle modelů:– strukturované– hybridní– objektové

• podle podporovaných databázových platforem.

CASE

Specializované CASE

• PreCASE – podporuje tvorbu globální strategie.• UpperCASE – podporuje specifikaci požadavků, modelování

organizace podniku a procesů a podporuje definici klíčových informačních toků. Hlavní nástroje jsou DFD a ERD bez podrobností, základní diagramy OOM (Objektově orientované modelování).

• MiddleCASE – podporuje podrobnou specifikaci požadavků a vlastní návrh systému. Hlavní nástroje jsou DFD, ERD, detailnější diagramy OOM, prostředky pro prototypy, generátory sestav, obrazovek.

• LowerCASE – podpora kódování, testování a údržby, reverzního inženýrství.

• PostCASE – podporuje organizační inženýrství (zavedení, provoz a údržbu).

CASE

Internetové aplikace a internetové projekty

• Složení vývojového týmu (navíc webdesignéři, grafici, flash programátoři, reklamní textaři, experti na aktivní marketing, website…)

• Požadovaná rychlost vývoje (často rozhodují dny), je-li možné

koupit hotovou aplikaci, téměř vždy se to vyplatí.

• Předpokládaná budoucnost webové aplikace – postupem času se budou vyvíjet, rozšiřovat, vylepšovat, měnit vzhled i funkce.

• Jiný přístup k testování (testování rozvržení, grafiky, barev, rozlišení,.. testování okem).

Internetové aplikace a internetové projekty

• Hlavní cíle webových aplikací– Kvalitní obsah– Snadné používání– Častá aktualizace obsahu– Minimální doba potřebná ke stažení– Uspokojení potřeby zákazníka (musí poskytnout to, co zákazník

chce a hledá).• Metodiky vývoje webových aplikací

– Jenifer Flaming– WebWAVE Development Process– WebWAVE Ongoing Development Process (pro správu a

údržbu webu), obsahuje 3 fáze: vyhodnocování, modernizace a údržba.

Trendy v oblasti navrhování informačních systémů

Současné zhodnocení klíčového problému IT u velkých organizací

5%

5%

7%

13%

21%

24%

25%

0% 5% 10% 15% 20% 25% 30%

Jiné

Upgrade prog. Vybavení

Nejasná návratnostinvestic

Malá flexibilita reakce ITna jakékoliv změny

Náklady na řízení IT jsouvelké

Čas nutný k realizacinového požadavku na IT

Integrace služebheterogeních agend

Source: AMR Research, 2006

Vývoj směrem k SOA = Services Oriented Architecture

Nestrukturovaná

aplikace

Mainframe

Klient

Server

UNIX

Prezentační

vrstva

„Business“

logika

Datové

zdroje

WWW

Procesní vrstva

Prezentační

vrstva

Datové

zdroje

Funkční vrstva

Web Services

SOA = Services Oriented Architecture

je souborem zásad pro integraci programových aplikací způsobem, který minimalizuje složitost a počet rozhraní mezi aplikacemi a tím přináší co největší modulárnost pro vývoj a podporu programového vybavení.

SOA

• Integrace heterogenních celků

• Optimalizace vývoje nových aplikací

• Standardizace informačních služeb a jejich jednotného využití uvnitř i vně organizace

• Optimální využití internetových technologií a a moderních komunikačních sítí

Výhoda = IT konečně nedílnou součástí organizace

Společná IT architektura

BU

SIN

ES

SU

SE

R

Enterprise Service Bus

BusinessServices

Infrastructure Services

Business Performance Management

Application Services

Process Services

Interaction Services

InformationServices

Resource Virtualization Services

Utility Business Services

Service Level Automation and Orchestration

DevelopmentServices

Enterprise IT Portfolio

Management

BU

SIN

ES

SU

SE

R

Enterprise Service Bus

BusinessServices

Infrastructure Services

Business Performance Management

Application Services

Process Services

Interaction Services

InformationServices

Resource Virtualization Services

Utility Business Services

Service Level Automation and Orchestration

Resource Virtualization Services

Utility Business Services

Service Level Automation and Orchestration

DevelopmentServices

Enterprise IT Portfolio

Management

Požadavky organizace jsou jednoduše integrovatelné do IT

Jednotlivé projekty

Měřitelné RoI

$ ¥ £ € ¢Snížené riziko

Generuje přidanou hodnotu

Rychlá návratnostinvestic

Analýzy ukazují, že Services Oriented Architecture bude klíčový nástroj pro snadnou implementaci požadavků organizace směrem k IT

Klíčové „business“ požadavky

Source: AMR Research, 2006

Očekávané přínosy SOA

Market pressures

Integrace služeb IT

Rychlost odezvy na nové požadavky

Flexibilita v rámci změn

Rychlejší a flexibilnější reakce IT na požadavky organizace

Náklady na optimální sledování IT požadavků organizace

Zhodnocení návratnost investic Snížení nákladů na provoz a technologii

SOA je strategie pro návrh IT , která odstraňuje rozdílný pohled na služby IT organizaci

Transparentnost •projekce „business“ požadavků směrem k IT• měření jejich kvality • zhodnocení nákladů a času nutného k jejich zavedení