Методы проектирования. Методы и цели проектирования

Методы проектирования

Архитектурное проектирование

Архитектурное проектирование - это процесс создания прототипа, прообраза будущего жилого или нежилого здания. Прототип объекта принято называть архитектурным проектом.

Архитектурное проектирование предполагает длительный процесс разработки конструкторской и технической документации, крайне важно й для возведения жилого или нежилого здания. Архитектурное проектирование тесно связано с произведением многочисленных расчетов, составлением калькуляций, графиков и смет, написанием пояснительных записок и описаний.

Весь ход работы над проектом, мыслительный процесс рождения образа и структуры будущего сооружения непрерывно фиксируется в виде различного рода изображений. Известны несколько методов проектирования (фиксации проектного решения): графический, модельно- макетный, макетно-графический и метод с применением электронной и автоматизированной техники.

Графический метод основан на условном изображении пространства и предметов на плоскости по законам начертательной геометрии.

Сущность этого метода проектирования состоит по сути в том, что весь аналитический процесс изучения задания на проектирование, творческий процесс поисков идеи будущего сооружения и детальная техническая выработка проекта для передачи на строительство сопровождаются графическим изложением мыслей, образов, сравнений, технических решений и деталей с помощью эскизов, чертежей, графиков, таблиц, схем, текстов и т. д. При этом для каждой ступени процесса проектирования характерны определœенные графические приемы.

В общем случае графический метод отвечает условиям проектирования всœех частей сооружения, промышленного предприятия, района (технологии, архитектуры, конструкций, санитарной техники, энергетики, планировки и т. д.), не требует сложного оборудования и инструмента͵ доступен каждому технически грамотному специалисту и может применяться в предельно широком диапазоне, допуская изображения любых величин-от целого района до мельчайших деталей зданий и сооружений.

Эти достоинства послужили причиной того, что он по сути дела, стал международным языком во всœех областях научной и проектной деятельности. В проектировании применяют и другие методы, но в них, однако, нельзя обойтись без графических изображений. По этой причине графический метод проектирования (изображения проектных решений) по праву следует считать основным. Модельно-макетный метод. Основой этого метода проектирования является компоновка объёмов и объёмных моделœей и элементов сооружения непосредственно в пространстве, иначе- объёмно-пространственное моделирование здания, сооружения, среды.

За последние годы данный метод успешно внедряется в проектную практику промышленных предприятий. Он обладает рядом положительных особенностей и наиболее успешно применяется при проектировании технологической части предприятий, насыщенных сложным оборудованием и коммуникациями, и генеральных планов.

Модельно-макетный метод позволяет в относительно короткие сроки, имея набор условных, унифицированных модельных элементов и моделœей конструкций и оборудования, рассмотреть большое число возможных компоновок и отобрать наиболее приемлемую (в пределах имеющейся в распоряжении проектировщика макетотеки).

Большая практическая ценность и прогрессивность этого метода состоит в том, что основа современного научного эксперимента - моделирование - становится обязательной составной частью процесса проектирования, что особенно важно при решении архитектурных задач проектирования промышленных сооружений.

Макетно-графический метод. Как показывает практика, при решении современных задач промышленного строительства комплексный макетно-графический метод наиболее полно отвечает существу творческого процесса архитектурного проектирования промышленных предприятий. Сущность этого метода - в рациональном сочетании художественно-графического мастерства и творческого композиционного мышления с масштабным моделированием объёмов и элементов зданий и сооружений и их комплексов в пространстве.

Применение эскизного макетирования при поиске образа и объёмной компоновки-идеи сооружения (II ступень); при сравнении и выборе вариантов (III ступень) работа на крупномасштабном макете с параллельной художественно-графической проработкой пропорций и внешнего облика зданий; моделирование интерьера производственных и обслуживающих помещений и рабочих мест (III ступень) с одновременными графическими проработками цветовых и размерных соотношений; поиск формы, рисунка, фактуры, пластики несущих и ограждающих конструкций, архитектурных деталей при помощи изготовления их моделœей-макетов по графическим эскизам (III-IV ступени); поиски композиции, рисунка, взаиморасположения, размеров и конфигурации зданий и сооружений на генеральном плане и в проектах планировки и застройки (II, III, IV ступени); создание рабочих макетов генеральных планов, зданий и сооружений промышленных предприятий (IV и даже V ступень) -это тот неполный перечень областей творческого процесса архитектурно-строительного проектирования, где макетирование и моделирование является незаменимым инструментом и помощником архитектора.

Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, макетно-графический метод, сочетающий в себе художественно-графические приемы и пространственное моделирование, может рассматриваться на данном этапе как универсальный в архитектурном проектировании промышленных предприятий. Именно в связи с этим он быстро развивается и совершенствуется.

За последние годы в отечественной и зарубежной практике архитектурного проектирования как дальнейшее совершенствование модельно-макетного и макетно-графического методов развивается фото- и кинопроектирование. Применение совершенных фото- и киноприборов открывает перед архитекторами широкие возможности изучения создаваемой модели сооружения со многих реальных точек зрения путем имитации натурного движения человека в пространстве будущего сооружения. Понятно, что такой важный инструмент в руках архитектора обеспечивает создание наиболее совершенных композиций, уменьшает вероятность композиционных ошибок, которые происходят при переходе от проекта к натуре.

Метод с применением электронной и автоматизированной техники. Сегодня мы являемся свидетелями зарождения нового метода проектирования, основанного на применении законов математики, математической логики, средств электронной техники, оргатехники и машин для изготовления документации.

Многие вопросы архитектурного проектирования, и особенно промышленного, связаны с большим объёмом информации, которую нужно переработать в процессе проектирования. Ощущается крайне важно сть ускорения проектных работ, улучшения качества и оптимальности проектных решений, соответствующих возможностям и ресурсам строительства и отвечающих быстро растущим и изменяющимся потребностям жизни общества.

Рассмотренные же нами методы проектирования, базирующиеся в базе своей на труде человека, содержат в себе ряд объективных ограничений. Современные достижения в ряде отраслей науки и техники говорят о том, что путь решения этих проблем следует искать в применении электронной и автоматизированной техники. Эта новая область деятельности архитектора пока еще носит характер научно-поисковой разработки новых приемов проектирования, но уже бсть примеры решения ряда проектных проблем (в генеральных планах, в вопросах этажности, экономики, расчетах и т. п.) с помощью электронной техники.

Главными задачами искомого метода являются: создание проектов на базе оптимального синтеза социальных, эстетических, технических, научных, строительных, природных и других условий в их развитии и быстрое получение проектных решений, единственно целœесообразных из многочисленных возможных вариантов.

Из всœех отмеченных нами ступеней творческого процесса проектирования наиболее трудной в отношении использования кибернетической техники и пока на данном этапе практически неосуществимой является вторая ступень (II) -поиск идеи, период эмоционального, философского акта͵ основанного на художественно-эстетической и инженерно-научной интуиции.

Следовательно, моделированию и автоматизации на современных электронных машинах бесспорно могут подлежать процессы накопления, систематизации и переработки информации, аналитического сравнения вариантов с запрограммированными параметрами и отбор оптимального варианта решения, его графической и технической фиксации и размножения проектной документации.

Техническое обеспечение метода представляется в виде системы машин и приборов - электронно-вычислительных, аналоговых, информирующих и поисковых машин, телœеэкранов и панорам, микрофильмирующих устройств и ротационных машин, машин с телœевизионной и фототелœеграфной аппаратурой, проекционных фото-кинокамер, голографических аппаратов, водеомагнитофонов, запоминающих устройств, графиковоспроизводящих и копировальных машин, пультов управления и т. п.

Последовательность разработки проекта должна быть аналогична существующей практике, но в отличие от других методов предполагает определœенное взаимодействие человека и машинной техники.

Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, применение электронной техники в архитектурном и инженерном проектировании всœех направлений и, в частности, промышленных предприятий является ускоряющим инструментом, а сам процесс проектирования в данном случае будет состоять из специфически-творческих операций, соответствующих функциям человека принимать решения, и специфически-машинных операций, подлежащих программированию и являющихся подготовкой основ для принятия творческих решений с последующей их фиксацией.

Архитектурная графика - направление изобразительного искусства, охватывающее творческий процесс представления идей и образов в области проектирования и архитектурного дизайна. Это детальная выработка плана будущего здания в чертеже с масштабом (или сада для ландшафтного архитектора) с использованием условных обозначений будущих фундаментов, стен, пилонов или колонн, с пометкой будущих окон, дверей. Генеральный план позволяет показать расположение здания или ансамбль зданий на местности с указанием сторон света. Чертеж архитектора тесно связан с математическими расчетами и указаниями размеров будущего здания, соотношения его частей (масштаб). Используется как в проектировании новых построек, так при разработке фиксационных планов существующих или разрушенных зданий.

На сегодняшний день актуальным является разделœение архитектурной графики на классическую и цифровую.

Классическая архитектурная графика использует в качестве инструментария материальные предметы маркирования - карандаши, краски, бумагу и пр.

Цифровая архитектурная графика использует для достижения того же результата вычислительные системы

СТАДИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И СОСТАВ ПРОЕКТНОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ

Проектирование - это творческий процесс архитекторов, инженеров и техников проектных организаций. Строительное проектирование в нашей стране ведут по единым государственным нормам и государственным стандартам для всœех отраслей народного хозяйства.

Проектная документация разрабатывается на следующих стадиях:

1. стадия ʼʼЭскизный проектʼʼ

2. стадия ʼʼПроектʼʼ

3. стадия ʼʼРабочая документацияʼʼ

4. стадия ʼʼРабочий проектʼʼ

Стадия ʼʼЭскизный Проектʼʼ является стадией проектирования зданий и сооружений, не подлежащей согласованию с органами государственного надзора. Эскизный проект способствует более детальной проработке всœех параметров объекта перед принятием окончательных решений по всœем разделам, которые включает проектирование зданий и сооружений.

ʼʼЭскизный проектʼʼвыполняется с целью:

· градостроительного обоснования размещения объекта нового строительства,

· демонстрации внешнего вида и внутренних планировок проектируемого объекта

· определœения инвестиционной привлекательности проекта͵

· возможности строительства или реконструкции объекта на данном участке с учетом градостроительных, историко-культурных, социально-экономических, санитарно-гигиенических и экологических требований.

Состав проектной документации на стадии ʼʼЭскизный проектʼʼ включает в себя:

1. Пояснительная записка

2. Ситуационный план с прилегающими территориями

3. Генеральный план

4. Транспортная схема

5. Поэтажные планы с экспликациями помещений

6. Разрезы с конструктивными ʼʼпрослойкамиʼʼ

7. Фасады

8. Варианты цветовых и объёмных решений фасадов

9. Фотомонтаж на существующем положении

10. 3D Визуализация

Методы проектирования - понятие и виды. Классификация и особенности категории "Методы проектирования" 2017, 2018.

Технология проектирования

Процесс разработки проекта здания понимается как планируемая разработка комплекта документов: чертежей, пояснительных записок, расчетов и визуализаций. Конечная цель разработки проекта - представить заказчику будущее здание в ортогональных и трехмерных изображениях от оснований и фундаментов до покрытий и обосновать расчетами необходимые сечения несущих и ограждающих конструкций, оборудовать объект необходимыми инженерными системами жизнеобеспечения, то есть аргументировать надежность, устойчивость, необходимую долговечность и комфортность будущей постройки.

Таким образом, технология проектирования - это последовательность разработки всех необходимых разделов, обеспечивающих эксплуатационные и потребительские качества объекта.

Технология проектирования - это политика, разрабатываемая генеральным проектировщиком. Первичным в процессе проектирования

Технология проектирования объекта

любого объекта является сбор необходимых данных для проектирования. В этой части работы нет места формализму. Практически все исходные данные ложатся основой в важный документ, называемый «Техническое задание на проектирование», который генпроектировщик должен разрабатывать в тесном взаимодействии с заказчиком проекта.

Метод проектирования

Оценка задачи по предстоящему проектированию и анализ исходных данных для разработки проекта представляются этапом работы, в ходе ко торого, прежде всего, производится камеральное изучение ситуации: изучение топогеодезического плана участка, на котором предполагается размещение здания; осмысление мощностей объекта (строительный объем, полезная площадь, количество квартир, посадочных мест, машино-мест и т. д.) и его функциональных особенностей.

Очень важно обеспечить личный осмотр и изучение площадки, выделенной под проектирование объекта. Этот процесс нельзя подменять только заочным знакомством с отведенной под проектирование территорией.

Выход автора будущего проекта на местность позволит уточнить многие вопросы размещения и общего решения будущего здания, а также позволит увидеть на местности те проблемы для будущего проекта, которые не вошли в топогеодезическую съемку по объективным и субъективным причинам.

Выработка архитектурных концепций по сути дела и представляется той неотъемлемой стадией проектирования, которая называется архитекто­рами «фор-проектом ». Это общее решение будущего здания в легких, исполненных «от руки» разработках, которые раскрывают объемно-пласти­ческое решение объекта, его фасада, общее, приближенное решение планов этажей, выбор конструктивной схемы.

Метод проектирования по П. Хиллу

Автором или авторами совместно с заказчиком осуществляется выбор наиболее оптимального варианта эскиза на основании сравнительного анализа, и прежде всего исходя из наилучших экономических и технико-экономических показателей.

На основании технико-экономических показателей объекта проектировщиком определяются потребные мощности: воды, хозфекальных стоков, ливневых стоков, бытового и технологического газа, электроэнергии, тепла, телефонных и других слаботочных сетей, а также объем будущих вредных выбросов в атмосферу и сброс вредных веществ в канализацию, объем бытовых и технологических твердых отходов.

По согласованному фор-проекту проектировщиками готовится совместно с заказчиком задание на проектирование объекта, заявка в местные органы муниципальной власти на разрешение на ведение инженерно-геологических изысканий и на проектные работы, а также подаются заявки владельцам инженерных сетей на технические условия подключения к этим сетям в соответствии с определенными мощностями будущего объекта.

Очень важно определить «осуществляемость» выбранной архитектурной концепции, то есть не только техническую «невозможность» возведения здания на выбранной площадке. Такая «невозможность» может появиться в результате несовпадения технологии возведения избранной ав­тором конструктивной схемы здания и ограниченных возможностей площадки строительства, например: ограниченная площадь отведенного участка, существующие постройки на смежных участках, ограничивающие возможность применения строительной техники, отсутствие подъездов к площадке и другие проблемы.

Фор-проект, или эскизный проект - первая стадия проектирования, представляет собой выработку рабочей концепции для будущего проекта здания или сооружения. Фор-проект является рабочим материалом для автора проекта. Общее объемно-планировочное решение будущего объекта сопровождается наброском генерального плана здания, который дает возможность рассмотреть следующие параметры в фор-проекте:

1. Примерная горизонтальная и вертикальная привязка здания к территории, отведенной под застройку.

2. Совмещение существующей архитектурной среды и архитектурного образа проектируемого здания.

3. Соблюдение санитарно-технических и противопожарных разрывов между проектируемым и существующими зданиями и сооружениями.

Последовательность исполнения фор-проекта.

1. Архитектурный набросок в карандаше или любом другом эскизном материале, раскрывающий общую объемно-пластическую идею или кон­цепцию проектируемого здания.

2. Архитектурные наброски фасадов объекта в масштабе, позволяющем проработать архитектурную пластику будущего здания.

3. Функциональная схема или сценарий технологического процесса для разрабатываемого объекта.

4. Архитектурные наброски поэтажных планов и разрезы по основным осям для выявления возможностей применения тех или иных конст­руктивных решений.

5. Общая прорисовка разверток по красным линиям застройки и совмещение архитектурного образа проектируемого объекта и существующей архитектурной среды.

6. Визуализация объекта - общий вид в аксонометрии, перспективе с двух-трех основных точек восприятия объекта, то есть с плоскости зрения че­ловека, и общий вид с «высоты птичьего полета».

Исходные данные для проектирования

Фор-проект является необходимым основанием для разработки таких важных, исходных для генерального проектировщика документов, как тех­ническое задание на проектирование (исходный документ, утверждаемый заказчиком), архитектурно-планировочное задание или документ его заме­няющий (исходно-разрешительный документ, утверждаемый местным муниципальным органом власти). Фор-проектом определяются предвари­тельные параметры потребляемых будущим объектом ресурсов (тепло, вода, электроэнергия, газ), что дает возможность заказчику сделать запрос владельцам инженерных сетей о возможностях и технических условиях подключения к городским инженерным сетям.

Все эти документы относятся к основным исходным данным для проектирования.

На основании фор-проекта разрабатывается техническое задание на проведение инженерно-геологических изысканий, необходимых для проверки несущей способности естественного ос нования и проектирования фундаментов под будущее здание. Очень важным моментом при проведении инженерно-геологических изысканий является проверка возможного негативного влияния проекти­руемых фундаментов на прочность и надежность окружающих, построенных ранее объектов.

К исходным данным для разработки проекта заказанного здания относится также подборка аналогичных проектов с целью сравнительного анализа экономической, технической и экологической эффективности принятых ранее проектных решений по аналогичным проектам.

К этому же этапу проектных работ относятся подборка и изучение действующей по данной тематике нормативной базы. Особое внимание сле­дует уделить анализу санитарно-технических нормативов (СанПиН) и противопожарных нормативов (НПБ), которые могут оказать весьма суще­ственное влияние на ход дальнейших проектных работ, а зачастую поставить под сомнение саму возможность проектирования объекта в избранных автором проекта параметрах.

Начало проектирования - исходные данные

Функциональные основы проектирования зданий

Исходно-разрешительная документация

Нормативная база для выполнения проектных работ

Договор на проектно-изыскательские работы и примерное процентное распределение стоимости по видам работ

Примерная структура проектной организации

Порядок разработки и обязательный состав проектной

документации

Технология процесса проектирования. Главный инженер (архитектор) проекта, функциональные обязанности

Экономика. Технические характеристики проектируемого объекта

Экспертирование проектной документации

Оформление разрешения на строительство зданий

Сдача объекта в эксплуатацию

Выбор места для оптимального размещения в городской планировочной структуре новых объектов

Каждый проектируемый для города объект, и в первую очередь объект гражданского назначения, решает определенные градостроительные задачи, а также влияет на создание новой градостроительной ситуации.

Прежде всего, следует рассматривать влияние вновь проектируемого объекта на состояние окружающей среды. Любое здание и сооружение не может не создать новых нагрузок на воздушный бассейн, подземные структуры, водный бассейн.

Увеличение плотности застройки, повышение процента твердых, водонепроницаемых покрытий на поверхности городских территорий может привести к критическим нагрузкам и саморазрушению сложившейся экологической системы.

Новое строительство в городах создает потребности в новых инженерных сетях, в строительстве дополнительных насосных станций перекачки воды и хозфекальных стоков, в сооружении новых электросистем. Развитие городского энергетического хозяйства в свою очередь вызывает потребность в создании на всей городской территории системы катодных станций, нейтрализующих блуждающие токи и обеспечивающих защиту ме­таллоконструкций от электрохимической коррозии.

Уплотнение городского населения приводит к уплотнению уличной сети и увеличению численности единиц автомобильного и электрического транспорта.

В итоге, суммарно все изменения, происходящие в городских структурах в связи со строительством все новых и новых гражданских объек­тов, неизбежно приводят к изменению всей градостроительной ситуации и обновлению городской планировочной структуры.

Архитектурная форма, технология возведения зданий, экономика

Многие считают, что чем глубже авторы проектов вникают в суть экономических проблем инвестиционных процессов, тем меньше в таких проектах остается архитектурной образности и художественных замыслов. Такое понимание единства архитектурного творчества, технологии возведения здания и экономических показателей этого проекта не соответствует действительности.

Прежде чем приступить к разработке архитектурно-строительной части проекта, автор проекта - архитектор - должен безошибочно выбрать наиболее оптимальную конструктивно-технологическую схему возведения будущего здания. Ожидаемый результат такого выбора - наиболее полное соответствие объемно-пластического и художественного образа здания той конструктивной системе, которая сможет подчеркнуть и реально выявить творческую идею архитектора. Правильный выбор технологии возведения здания всегда усилит результат визуального восприятия постройки.

Выбор конструктивно-технологической системы должен дополняться выбором соответствующих строительных материалов, которые еще больше содействуют усилению эмоционального воздействия архитектурной формы на интеллект человека, создающего здание или сооружения.

Для примера можно привести широко внедряемую сегодня инженерно-технологическую систему монолитного железобетонного каркаса с без-ригельными монолитными железобетонными перекрытиями. Такая технология возведения здания позволяет возводить многоэтажные сооружения, изящные и легкие по своим пропорциям, с переменной площадью этажа и многообразной пластичностью фасадов. Тем не менее подавляющее число авторов многоэтажных и высотных зданий пред­почитают проектировать прямоугольные призмы с плоскими гранями с постоянным поперечным сечением на всех этажах, что не может не снизить художественную выразительность застройки городов.

Более того, подавляющий выбор кирпича как материала для внешней оболочки здания фактически «убивает» возможную легкость и воздушность здания, которую может показать именно эта конструктивная схема.

Согласно письму Главгосархстройнадзора России от 28 апреля 1994 г. № 16-14/63 понятия «новое строительство», «капитальный ремонт», «реконструкция», «расширение» толкуются следующим образом:

Новое строительство - это строительство на новых площадях вновь создаваемых предприятий, зданий, сооружений, а также филиалов и новых производств, которые после ввода в эксплуатацию будут находиться на самостоятельном балансе.

Если строительство предприятия, здания, сооружения намечается осуществлять очередями, то к новому строительству относятся первая и последующие очереди до ввода в действие всех запроектированных мощностей.

К новому строительству относится также строительство на новой площадке предприятия такой же или большей мощности взамен ликвиди­руемого.

Капитальный ремонт здания - ремонт здания с целью восстановления исправности (работоспособности) его конструкций и систем инженерного оборудования, а также поддержания эксплуатационных показателей.

Капитальный ремонт должен включать устранение неисправностей всех изношенных элементов, восстановление или замену (кроме полной замены каменных и бетонных фундаментов, несущих стен и каркасов) их на более долговечные и экономичные, улучшающие эксплуатационные показатели ремонтируемых зданий. При этом могут осуществляться экономически целесообразная модернизация здания или объекта, его перепланировка, не вызывающие изменения основных технико-экономических показателей здания.

Реконструкция здания - комплекс строительных работ и организационно-технических мероприятий, связанных с изменением основных технико-экономических показателей (количества и площади квартир, строительного объема и общей площади здания, вместимости, пропускной способности и т. д.) или его назначения, в целях улучшения условий проживания, качества обслуживания, увеличения объема услуг.

При реконструкции зданий помимо работ, выполняемых при капитальном ремонте, могут осуществляться:

Изменение планировки помещений, возведение надстроек, встроек, пристроек, а при наличии необходимых обоснований - их частичная разборка;

Повышение уровня инженерного оборудования, включая реконструкцию инженерных сетей (кроме магистральных);

Улучшение архитектурной выразительности зданий;

Повышение уровня энергетической эффективности здания.

При реконструкции объекта коммунального и социально-культурного назначения могут предусматриваться расширение существующих и стро­ительство новых зданий и сооружений подсобного и обслуживающего назначения.

К реконструкции действующих предприятий относится переустройство существующих цехов и объектов основного, подсобного и обслуживающего назначения, как правило, без расширения имеющихся зданий и сооружений основного назначения, осуществляемое по комплексному проекту на реконструкцию предприятия в целом, в целях увеличения производственных мощностей, улучшения качества и изменения номенклатуры продукции, в основном без увеличения численности работающих.

К расширению действующих предприятий относится строительство дополнительных производств на действующем предприятии, а также строительство новых и расширение существующих отдельных цехов и объектов основного, подсобного и обслуживающего назначения на территории действующих предприятий или примыкающих к ним площадках в целях создания дополнительных или новых производственных мощностей.

К расширению действующих предприятий относится также строительство филиалов и производств, входящих в их состав, которые после ввода в эксплуатацию не будут находиться на самостоятельном балансе.

Природно-климатические факторы и техногенные явления

Отказ от учета влияния природно-климатических факторов может привести к непредсказуемым результатам.

Прежде всего, архитектор не может не учитывать при разработке проектов зданий направление ветровых потоков и ветровые нагрузки на несу­щие конструкции здания. Ветровые нагрузки следует учитывать при выборе конфигурации здания, что снижает затраты на расчетную часть проекта, исключает перерасход высококачественной стали, особенно при высотном строительстве. Ориентация глухих стен на наветренную сторону, особенно в зимнее время года, значительно снижает продуваемость конструкций, что повышает энергосберегающие качества здания. Атмосферные осадки - природный фактор, требующий постоянного поиска все новых и новых остроумных решений, предупреждающих увлажнение внешней поверхности ограждающих стен, что не может не влиять на архитектурные качества объекта. Задачи удаления снега и дождевых потоков с кровли здания - также проблема, требующая постоянного внимания архитектора. В свою очередь конфигурация кровель, карнизов, водоотводов - это один из факторов архитектурного формообразования.

При разработке поэтажных планов здания любого назначения необходимо руководствоваться законами эргономики, то есть соответствия трех измерений проектируемых помещений габаритам человека, совершающего необходимые операции, маневры, действия в соответствии с технологией проектируемого объекта.

Для обеспечения такого соответствия, архитектор должен изучить технологические процессы, которые будут размещаться в пространствах этажей, и спланировать отдельные помещения так, чтобы в реальной жизненной ситуации персоналу было удобно совершать необходимые действия: передвигаться в помещениях, переходах коридорах, проносить или провозить изделия, грузы и т. д.

Помимо законов эргономики и технологических особенностей размещаемых в помещениях процессов, архитектор в своей памяти должен постоянно содержать обязательные минимальные и максимальные параметры, обеспечивающие санитарию, техническую и пожарную безопасность проектируемого объекта, обеспечивать эвакуацию людей.

Вопросы безопасности пребывания человека в проектируемом здании - это, в конечном счете, главная задача проектировщика.

Поэтому вопросы экстренной эвакуации жильцов жилого дома, посетителей общественных зданий, работающего персонала должны ставиться архитектором «во главу угла» своего творчества.

Эвакуационные пути движения людей (ширина проходов и направление открывания дверей), незадымляемые лестничные клетки и шахты лифтов, несгораемые конструкции лестниц, эвакуационные площадки на кровлях, балконах и лоджиях, устройство противодымных шлюзов и т. д. - эти и другие инженерно-технические мероприятия должны решаться независимо от экономических проблем застройщика и эстетических требований самого архитектора - автора проекта.

Функциональность объекта - это уровень комфортности его внутреннего устройства, возможность получить полное удовлетворение от эксплуатации здания.

Архитектор обязан заботиться о характере и уровне естественной освещенности внутренних помещений и открытых частей здания, об акусти­ческих свойствах проектируемого здания и мероприятиях по защите от внешнего шума. Решение всех названных параметров функциональности проекта усложняется реальной градостроительной ситуацией, которая очень часто ограничивает желания застройщика и автора проекта.

Основные стратегические решения в части территориального развития области РФ

Основные стратегические решения в части территориального развития сводятся к следующим положениям:

1. Предполагается рассмотрение варианта строительства городов-спутников либо микрорайонов высокой энергетической эффективности в зонах экологической комфортности на основе коттеджного строительства. Таким образом, возможно в перспективе расселить значительную часть населения области. При существующих высоких антропогенных нагрузках в городах и поселках городского типа дальнейшее укрупнение и развитие их территорий приведет к расползанию антропогенного пятна, что вступает в противоречие с требованиями устойчивого развития территории.

Новый планировочный подход, дисперсная система расселения позволят разгрузить центр, остановить рост антропогенной нагрузки за счет максимального сохранения зеленой зоны городов, внедрения современных локальных объектов инженерной инфраструктуры, оказывающих наимень­шее воздействие на окружающую среду, отказа от мощных источников тепло-, энергоснабжения и строительства инженерных коммуникаций значительной протяженности. Гибкая система транспортной, инженерной и социальной инфраструктуры, исключающая перепробеги и нерациональное перемещение населения, позволит сохранить устойчивое развитие пригородной зоны.

1. Увеличение плотности автотранспортных магистралей будет способствовать сокращению нагрузки на отдельных участках и узлах основных магистралей, что позволит снизить антропогенную нагрузку на окружающую среду. Строительство обходных дорог вокруг городов обеспечит вынос транзитного транспорта из жилой застройки, улучшив качество жизни населения. Кроме того, предлагается комплекс мероприятий по усилению автодорожных связей между основными промышленными центрами и крупными городами Ростовской агломерации путем организации скоростных автодорог. Скоростные автодороги являются источниками наименьшего воздействия на окружающую среду по сравнению с обычными автомагистралями, так как они оборудуются заграждениями, шумозащитными стендами, специальными переходами и т. д. Высокие скорости и редкие торможения способствуют уменьшению выбросов выхлопных газов.

2. Особо важное внимание в градостроительной стратегии территории необходимо уделить сохранению и укрупнению природно-экологического каркаса, сохранению и благоустройству периферийных, наиболее неурбанизированных территорий области, обладающих высоким рекреационным потенциалом.

3. Диверсификация водных транспортных магистралей (порты, причалы, терминалы).

4. Внедрение энергосберегающих технологий.

5. Восстановление наиболее ценных сельскохозяйственных земель, охваченных мелиоративными системами на новом качественном уровне. Раз­витие мелиорации в областях ЮФО должно идти по интенсивному направлению с использованием новых отечественных и зарубежных технологий и приемов. В первую очередь, природоохранные мероприятия должны быть направлены на реализацию инвестиционных республиканских и региональных программ по оздоровлению окружающей среды. Эти мероприятия должны включаться и инвестироваться в планах развития промышленных предприятий.

Во-вторых, соответствующие мероприятия по обеспечению экологической безопасности проектных решений должны предусматриваться как на стадии проектирования конкретных объектов, так и в процессе реализации планировочных решений данной схемы.

В настоящее время экологическая сбалансированность деятельности хозяйственных субъектов во многом достигается внедрением экологического менджемента и проведением экологической реконструкции городской и производственной среды в соответствии с законами РФ и международными стандартами ИСО 9000, 14 ООО. SA 18 ООО и др.

В частности, в 2001 году в администрации Ростовской области был разработан Региональный план действий по охране окружающей среды (РПДООС).

Данный документ подготовлен в рамках «Проекта по управлению окружающей средой» (ПУОС), реализуемого на основании Постановления Правительства РФ от 11 августа 1995г. № 80S «О мерах по выполнению Соглашения между Российской Федерацией и Международным банком ре­конструкции и развития о займе для финансирования ПУОС» и в соответствии с Соглашением между администрацией Ростовской области и Центром подготовки и реализации Международных проектов технического содействия (ЦПРП).

Основные аспекты РПДООС состоят в следующем:

Акцент на радикальное улучшение системы управления охраной окружающей среды (в том числе в области нормирования хозяйственной дея­тельности) с использованием прямого или экспериментального внедрения многих механизмов;

Определение стратегических направлений и главных задач экологической политики, механизмов их реализации;

Разработка рекомендаций и природоохранных мероприятий, направленных на решение приоритетных экологических проблем и обеспечивающих существенное уменьшение ущерба здоровью населения, что является главным приоритетом при формировании целей и задач Плана действий.

Для дальнейшего экологического обеспечения жизнедеятельности человека и устойчивого развития региона необходимо изменение мировоз­зрения населения на новые формы хозяйствование на основе экологической реконструкции.

Экологическая реконструкция предполагает комплексное осуществление следующих процессов

Определение системных затрат на стабилизацию и положительное развитие конкретных объектов, поселений и ландшафта в целом:

Формирование локальных и комплексных проектов экологической защиты населения, природы и жизненной среды;

Экологическая резервация, изоляция, безопасное уничтожение токсичных объектов, сооружений и рекультивация загрязненных территорий;

Безопасная утилизация и рекуперация всех видов остаточных ресурсов (отходов) жизнедеятельности человека;

Создание высоких экологически чистых технологий с учетом их безопасного размещения;

Реализация социально эффективных систем потребления продукции на основе новых требований гигиены жизни и экологического воспитания людей;

Установление системы контроля за развитием создаваемой человеком среды и обеспечением требуемой обществом структуры занятости;

Ликвидация или консервация не поддающихся экологизации вредных производств и систем потребления;

Выбор методов и средств возрождения природной и историко-культурной среды.

Как показывают исследования и практика реализации проектов экологической реконструкции, они высоко рентабельны в осуществлении и эксплуатации. Разработка и широкомасштабное осуществление разнообразных программ экологической реконструкции - важнейшая задача обеспечения жизнедеятельности населения Ростовской области и окружающей его природной среды.

Оптимизация городской среды в условиях комплексной реконструкции

Одним из важнейших направлений преобразования крупнейших и крупных городов являются улучшение гигиенических качеств исторически сложившихся районов жилой застройки, создание в них здоровой среды проживания. Эта проблема получает эффективное разрешение в процессе комплексной реконструкции города на основе согласованного по этапам реализации решения всей совокупности задач, связанных с обеспечением комфортных условий труда, быта, отдыха населения и совершенствованием архитектурно-планировочной структуры старых районов в свете современных социальных, градостроительных и экологических требований.

Реконструкция городов в современном градостроительстве приобретает все большее значение. Деятельность, связанную с реконструкцией городов, было бы неправильно сводить лишь к ликвидации качественно устаревших зданий и сооружений и замене их новыми. Реконструкция - это более сложное и комплексное понятие. Главная задача реконструкции - устранить несоответствие между ранее сложившейся планировочной структурой и новыми требованиями развития общества. Реконструкция предусматривает последовательное преобразование всей жизненной городской среды с целью повышения ее качества.

На основе комплексной оценки состояния окружающей городской среды и общей концепции перестройки планировочной структуры города вы­являются основные требования по оптимизации городской среды. Эти требования дифференцируются в соответствии с уровнями проектирования: генеральный план города, проект детальной планировки района и проект застройки кварталов - жилых комплексов - с выделением определенного круга задач на каждом уровне.

Разработка комплекса мероприятий, способствующих оздоровлению окружающей среды в застройке старых районов, находится в прямой за­висимости от типов рассматриваемых жилых районов (центральные, промышленные, новые периферийные районы, пригородные населенные места).

Создание комплексных промышленных районов, обеспечивающих рациональное использование городской территории, а также наиболее экономичную и эффективную утилизацию и комплексную переработку производственных отходов.

Совершенствование систем внутригородского и внешнего транспорта, направленное на снижение его негативного воздействия на шумовой режим и загрязненность воздушного бассейна города.

Формирование единой системы озелененных территорий города и прилегающих к нему пригородных территорий на основе выявления оптимальных соотношений застроенных и озелененных пространств. Организация санитарно-защитной зоны между жилым районом и промышленными предприятиями (при ее наличии - совершенствование планировочной организации, озеленение и благоустройство).

Вынос из жилого района мелких предприятий, складов, баз в городские промышленные районы и коммунально-складские зоны.

Упорядочение сети магистралей (трассировки скоростных и грузовых дорог в обход жилых районов, минимальное число пересечений жилых районов магистральными улицами непрерывного и регулируемого движения и др.).

Формирование развитой системы озелененных территорий, связывающих общественную и жилую застройку, жилые районы с зонами отдыха и др.

Обновление планировки и застройки кварталов (упорядочение сети улиц и пешеходных связей, системы застроенных и озелененных территорий, приемов архитектурно-пространственной организации застройки).

Модернизация жилого фонда (перепланировка квартир, изменение назначения зданий, снос малоценного в гигиеническом и архитектурном отношении жилого фонда и др.).

Особенно неблагоприятные условия складываются в жилых районах, расположенных смежно с промышленной зоной, где дискомфортные усло­вия, вызываемые чрезмерной плотностью жилой застройки и, как следствие, отсутствием нормальной инсоляции и проветривания (аэрации) жилых помещений и территорий, усугубляются отрицательным воздействием рядом расположенных промышленных предприятий (загрязнение атмосферы вредными выбросами, шум, вибрации и др.)

В соответствии с этим на первом этапе исследований следует выяснить, возможно, ли в данных условиях сосуществование промышленности и жилья, и если возможно, то в какой форме.

Оптимальное решение выбирается из нескольких вариантов: или из района полностью выносят промышленные предприятия, и он становится чисто жилым, или выносят главным образом жилье, и развивается промышленность, или оказывается допустимым в определенной форме и оп­ределенных пропорциях сосуществование жилья и промышленности. В различных районах, имеющих смешанную структуру, решение этого вопроса будет зависеть от конкретных условий.

При реконструкции смешанных по своей функциональной структуре центральных районов крупного города особое значение имеет решение воп­роса упорядочения размещения промышленности и улучшения планировки промышленных зон. Это может быть достигнуто:

Вынесением за пределы рассматриваемой: района предприятий с вредным в санитарном отношении и шумным производством, требующих больших зон санитарного разрыва, а также предприятий с малоценными фондами, в реконструкцию которых предполагается вложить значительные средства;

Благоустройством промышленных зон и крупных участков промышленных предприятий с упорядочением сети подъездных дорог, инженерных коммуникаций, созданием санитарно-защитных зон и различных видов озеленения;

Уменьшением вредных выбросов в атмосферу и снижением уровня шума в результате модернизации технологии производства.

К основным положениям реконструкции собственно застройки в границах жилой зоны относятся:

Вынесение из жилой зоны всех объектов оказывающих неблагоприятное воздействие на окружающую среду: складские промышленные предприятия, гаражи, коммунально-складские зоны, транзитные транспортные магистрали и др.;

Снижение существующего высокого процента застройки до оптимального, определенного санитарно-гигиеническими требованиями.

Особенно трудные задачи по улучшению окружающей среды возникают на стадии комплексной реконструкции кварталов сложившейся застройки, где основной целью является преобразование старой переуплотненной застройки в современные жилые образования, обеспечивающие комфортные условия проживания.

К основным санитарно-гигиеническим требованиям при реконструкции существующего жилого фонда относятся: обеспечение инсоляции жилых помещений и территорий; улучшение условий аэрации территории; обеспечение нормативных уровней шума в жилых помещениях и на территории застройки; защита жилой территории от загрязнения выбросами автомобильного транспорта прилегающих улиц и магистралей; рациональное озеленение и благоустройство жилой территории.

В случаях, когда возможен значительный снос сложившейся малоценной застройки, приемы обновления планировки и застройки в наибольшей степени могут быть согласованы с санитарно-гигиеническими требованиями. Но когда исторически сложившиеся районы сформированы многоэтажной капитальной застройкой, проведение реконструктивных и оздоровительных мероприятий сопряжено с большими трудностями.

В случае уникальности исторической планировки и высокой ценности жилого фонда, представленного многоэтажными домами, основополагающим принципом комплексной реконструкции является переход от маломерного квартала, как первичного элемента исторически сложившейся планировки, к более крупному структурному образованию, а именно группе взаимосвязанных кварталов, расположенных в пределах одной межмагистральной территории, подлежащей единовременной реконструкции.

Объединение обособленных кварталов во взаимосвязанную группу имеет следующие преимущества:

Появляется возможность исключить транзит транспорта через межмагистральную территорию путем организации транспортного движения по магистрали, ограничивающей группу кварталов. Укрупнение сети магистралей значительно улучшает условия проживания, так как уменьшается шум и снижается загазованность от транспорта в жилой застройке;

При увеличении общих размеров территории (иногда в 10 и более раз) можно добиться более рациональной функциональной организации нового структурного элемента путем соответствующего распределения функций между отдельными кварталами в пределах всей группы, совмещенного использования территорий и выделения достаточных по площади озелененных участков для отдыха детей и людей пожилого возраста. В итоге будет ликвидировано недопустимое в санитарно-гигиеническом отношении «соседство» различных функциональных участков и создана озелененная среда с достаточно высоким оздоровительным эффектом;

В пределах группы кварталов появляется большая, по сравнению с маломерным кварталом, возможность для упорядочения сложившейся, как правило, размельченной, сети обслуживающих учреждений на основе укрупнения объектов, кооперирования функций обслуживания между квар­талами и использования под обслуживающие учреждения помещений первых этажей домов (или в целом зданий), проживание в которых нежелательно по санитарно-гигиеническим условиям;

При условии исключения транзита транспорта через межмагистральную территорию возможно использование сети местных улиц, отдельных озелененных дворов и участков для организации непрерывных трасс пешеходного движения в отдалении от напряженных транспортных потоков на городских магистралях;

На основе развития планировочных и функциональных взаимосвязей в пределах группы кварталов и с окружающей средой района в соответствии с единым композиционным замыслом может быть значительно улучшена объемно-пространственная организация жилой среды старых районов.

Реконструкция подобных районов осуществляется методом разуплотнения кварталов путем сноса малоценной внутридворовой застройки и модернизации жилых домов в соответствии с современными нормами.

В связи с необходимостью сохранения ценного капитального фонда, формирующего сплошную кулису застройки вдоль улиц и магистралей, практически невозможно «раздвинуть» красные линии и создать вдоль кварталов защитные полосы озеленения. Поэтому представляется целе­сообразным, как правило, использовать первые этажи домов или целиком здания вдоль магистралей для размещения культурно-бытовых учреждений. Это положение согласуется с общими принципами развития линейно-узловой системы обслуживания как части общегородской системы, рекомендуемой для условий реконструкции старых районов.

Одно из основополагающих условий при реконструкции сложившихся районов - совершенствование их планировочно-транспортной структуры, что приводит к улучшению состояния окружающей среды по таким важнейшим факторам, как снижение концентрации вредных выбросов и шума от автотранспорта. Один из вариантов заключается в выводе транспорта из зоны жилой застройки, в использовании местных улиц и озелененных территорий для организации пешеходных трасс, пешеходных торговых центров (пассажей) в отдалении от транспортных магистралей.

В процессе комплексной реконструкции старых районов особенно важно обеспечить нормальный инсоляционный режим в соответствии с дей­ствующими в России санитарными нормами.

В особенно плохих условиях инсоляции, как правило, находятся жилые здания на внутридворовых территориях в тех случаях, когда расстояние между фасадами домов не превышает 0,3-0,7 м затеняющего здания (здания с двух сторон затенены до уровня второго, третьего, а иногда четвертого этажей). В относительно лучших условиях инсоляции находятся здания по периметру квартала, где условия инсоляции обусловлены шириной улицы и ее ориентацией, причем в худших условиях инсоляции находятся помещения при широтной направленности улиц. В этом случае с одной стороны фасада здания помещения не инсолируются по причине ориентации на северную сторону горизонта, а с другой - затеняются на один-два этажа. При меридиональной и диагональной постановке зданий помещения, ориентированные окнами на улицу, почти во всех случаях инсолируются. В соответствии с требованиями улучшения окружающей среды при реконструкции района большое внимание уделяется регулированию ветрового режима (защита от неблагоприятного воздействия ветров и создание оптимальных условий аэрации). В условиях крупных городов с развитым городским автомобильным транспортом важно обеспечить проветривание застроенных территорий в целях предупреждения скопления во дворах загрязняющих веществ, находящихся в выбросах автомобилей. Замкнутые дворы при реконструкции следует раскрывать хотя бы с одной стороны особенно в направлении озелененных территорий. Во всех случаях, организуя внутреннее пространство разуплотненных кварталов, надо образовывать «зеленые ходы» для поступления свежего воздуха.

Одним из важнейших направлений оздоровления реконструируемых районов является их озеленение, что одновременно способствует обогащению архитектурно-ландшафтного облика, при этом получают развитие следующие принципы озеленения:

Создание сети пешеходных направлений которая трассируется по местным улицам через проходные дворы и существующие озелененные участки. Вдоль этих трасс, по мере возможности создаются различные зеленые устройства в виде линейных посадок, бульваров, озелененных двориков и т.д., образующие в своем единстве «зеленые нити» среди застройки. Это создает благоприятную среду для пешеходов, направляющихся на работу, к остановкам общественного транспорта, учреждениям обслуживания;

Образование в процессе разуплотнения кварталов двух типов дворов: небольшого - для отдыха детей и пожилых - и большого по размерам - для размещения участка детского учреждения и площадок для спорта;

Создание, при условии сплошного сноса, больших непрерывных систем озеленения со значительными по площади озелененными участками различного назначения - садами, бульварами, пешеходными аллеями и т. д.

Особое место при реконструкции городов, определении взаимоотношений искусственной и природной среды занимает проблема сохранения архитектурно-градостроительного наследия, охраны и развития исторической среды города, что, в свою очередь, непосредственно связано с формированием ландшафтов городов. Большое внимание в последнее время уделяется разработке проектов режимных зон. Так именуются территории, застройка которых должна вестись с учетом сохранения памятников истории и архитектуры в их среде. В состав режимных зон входят: охранные зоны, зоны регулирования застройки (в том числе зона охраняемого городского и природного ландшафта) и зоны ограничения этажности застройки.

В центральных районах крупных городов, насыщенных объектами, подлежащими охране и восстановлению, сложились динамически устойчивые связи планировочной структуры и застройки с природным комплексом, которые во многом определяют их целостность. Вторжение в историческую среду этих районов нового строительства, неизбежного при реконструкции, может вызвать развитие ряда негативных экологических процессов и, как следствие, разрушение архитектурно-художественного единства среды.

В целях предупреждения такого рода нарушений проводится предварительный ландшафтно-экологический анализ реконструируемого района.

Таким образом, мероприятия по оптимизации окружающей среды при реконструкции городов включают последовательное преобразование всей его материальной, жизненной среды. Комплексные проектные разработки должны осуществляться, начиная с обследования существующего положения городов, установления технико-экономических основ реконструкции, разработки проекта генерального плана и размещения первой очереди строи­тельства и кончая проектами детальной планировки отдельных частей города, обновления планировки и застройки его старых жилых кварталов.

Реконструкцию и обновление городов следует рассматривать, с одной стороны, как непрерывный процесс преобразования, протекающий по-разному в зависимости от их предыдущего развития, принятых темпов роста и народнохозяйственных функций, с другой - как материальный результат переустройства города на заданный период времени.

Реконструкция сложившихся городов и преобразование их планировочной структуры - исторически обусловленный процесс, в ходе которого происходят коренные изменения в содержании городской застройки и окружающей среды.

Определение зон градостроительного риска на территории крупных городов мегаполисов позволяет также разрабатывать планы управления техническим состоянием жилищного фонда с учетом проблемных ситуаций и ареалов. На основе анализа результатов градостроительного зонирования разрабатывается система инженерных, планировочных и организационных мероприятий по повышению эксплуатационной надежности зданий, улучшению экологической ситуации, планированию развития городской застройки.

Основные понятия, термины и определения сметного дела

Цель и средства сметного дела.

Целью сметного дела является определение объемов, стоимости, трудоемкости предстоящих работ, а так же контроль выполнения работ и расхода материалов. Средствами сметного дела являются нормативные документы, содержащие информацию о затратах труда, о времени использования машин, механизмов, о необходимых материалах, изделиях и конструкциях, как в количественных так, и в денежных измерителях, распределенную по видам работ. А так же описательную часть к каждому виду работ.

Суть сметного дела заключается: в правильном описании технологии ведения строительных, ремонтных, монтажных и прочих видов работ, в правильном определении объемов технологических операций, необходимых для выполнения этих работ, в умении выбрать из множества схожих расценок те, которые наиболее точно соответствовали бы описанию выполняемых технологических операций, и правильно применить выбранные расценки, отслеживать выполнение производимых работ, и расход материалов, применяемых для этих работ. И предоставить Заказчику всю необходимую информацию о объемах предстоящих работ, стоимости самих работ и используемых материалов, стоимости эксплуатации машин и механизмов, трудоемкости и сроке выполнения работ.

2.4. содержание и методы ведения проектировочных работ

Создание автоматизированных информационных систем и технологий в экономике может осуществляться по двум вариантам. Первый вариант предполагает, что этой работой занимаются специализированные фирмы, имеющие профессиональный опыт подготовки программных продуктов конкретной ориентации (бухгалтерский промышленный учет, бухгалтерский учет в банках, автоматизация конкретных банковских операций и т.п.), их продажи и дальнейшего сопровождения в организациях, эксплуатирующих поставленные программные средства и системы. Если АИС и АИТ создаются по второму варианту, проектированием и созданием разработок в этой области занимаются проектировщики-программисты, находящиеся в штате предприятий и организаций, где осуществляется переход на использование новых технических средств, создаются новые информационные технологии и системы. В проведении проектировочных работ в настоящее время встречаются две крайности. В одном случае строго соблюдаются стандарты изготовления документации, но зато сроки разработки сильно затягиваются, создание системы не вписывается в ритм реальной жизни и она оказывается нежизнеспособной. В другом случае умение разработчиков создавать программы для автоматизации решения отдельных задач позволяет им без задержек обеспечить процесс использования разработок конечным пользователем, система начинает работать, но создание документации отстает и в результате получается изделие, трудоемкое для эксплуатации, а освоение его в значительной степени зависит от специалистов-разработчиков. Это противоречие преодолимо при соблюдении проектной дисциплины.

В процессе разработки автоматизированных систем, рабочих мест и технологий проектировщики сталкиваются с рядом взаимосвязанных проблем.

Проектировщику сложно получить исчерпывающую информацию для оценки формулируемых заказчиком (пользователем) требований к новой системе или технологии.

Заказчик нередко не имеет достаточных знаний о проблемах автоматизации обработки данных в новой технической среде, чтобы судить о возможности реализации тех или иных инноваций. В то же время проектировщик сталкивается с чрезмерным количеством подробных сведений о проблемной области, что вызывает трудности моделирования и формализованного описания реализуемых в новых условиях информационных процессов, решения функциональных задач.

Спецификация проектируемой системы из-за большого объема и технических терминов часто непонятна заказчику, а чрезмерное ее упрощение не может удовлетворить специалистов, создающих систему.

С помощью известных аналитических методов можно разрешить некоторые из перечисленных проблем, однако радикальное решение дают только современные структурные методы, среди которых центральное место занимает методология структурного анализа.

Структурным анализом принято называть метод исследования системы, который начинается с ее общего обзора и затем детализируется, приобретая иерархическую структуру со все большим числом Уровней. Структурный анализ предусматривает разбиение системы на уровни абстракции с ограниченным числом элементов на каждом из уровней (обычно от 3 до 6-7). На каждом уровне выделяются лишь существенные для системы детали. Данные рассматриваются в совокупности с операциями, выполняющимися над ними. Используются строгие формальные правила записи элементов информации, составления спецификации системы и последовательное приближение к конечному результату.

Методология структурного анализа базируется на ряде общих принципов, часть из которых регламентирует организацию работ на начальных этапах жизненного цикла создаваемой информационной системы, а часть используется при выработке рекомендаций по организации работ. В качестве двух базовых принципов используются принцип декомпозиции и принцип иерархического упорядочивания. Первый принцип предполагает решение трудных проблем структуризации комплексов функциональных задач путем разбиения их на множество меньших независимых задач, легких для понимания и решения. Второй принцип декларирует, что устройство этих частей также существенно для понимания при детальном формализованном их описании. Понимаемость проблемы резко повышается при организации ее частей в древовидные иерархические структуры, т. е. система может быть понята и построена по уровням, каждый из которых добавляет новые детали.

На предпроектной стадии проводится изучение и анализ всех особенностей объекта проектирования с целью уточнения требований заказчика, их формализованного представления и документирования. В частности, выявляется совокупность условий, при которых предполагается эксплуатировать будущую систему (аппаратные и программные ресурсы, предоставляемые системе; внешние условия ее функционирования; состав людей и работ, имеющих к ней отношение и участвующих в информационных и управленческих процессах), производится описание выполняемых системой функций и т.п. На этой же стадии устанавливаются ограничения в процессе разработки (директивные сроки завершения отдельных этапов, имеющиеся ресурсы, организационные процедуры и мероприятия, обеспечивающие защиту информации и т.п.).

Целью анализа на этой стадии является преобразование общих, неясных знаний о требованиях к будущей системе в точные (по возможности) определения. Так, на этом этапе определяются:

Архитектура системы, ее функции, внешние условия, распределение функций между аппаратными средствами и программным обеспечением;

Интерфейсы и распределение функций между человеком и системой;

Требования к программным и информационным компонентам системы, необходимые аппаратные ресурсы, требования к базе данных, физические характеристики компонентов системы, их интерфейсы.

Качество дальнейшего проектирования решающим образом зависит от правильного выбора методов анализа, сформулированных требований к вновь создаваемой технологии. Эти методы служат для проведения изучения и -исследования, разработки и оценки проектных решений, закладываемых при создании АС, а также для обеспечения экономии затрат и сокращения сроков проектирования и внедрения системы.

Методы, используемые на стадии предпроектного обследования, подразделяются на методы изучения и анализа фактического состояния объекта (технологии), методы формирования заданного состояния, методы графического представления фактического и заданного состояний (рис. 2.2). Рассмотрим эти методы более подробно.

Методы изучения и анализа фактического состояния экономического объекта или технологии. Эти методы позволяют выявить узкие места в исследуемых процессах и включают:

Устный или письменный опрос;

Письменное анкетирование;

Наблюдение, измерение и оценку;

Групповое обсуждение;

Анализ задач;

Анализ процесса.

Устный и письменный опрос. Устный опрос производится по заранее составленному вопроснику на рабочем месте специалиста с записью ответов и позволяет в форме несложной беседы понять технологию работы и опыт опрашиваемого. Затруднения психологического порядка легко преодолеваются и можно приступить к подготовке нового решения уже на стадии анализа. Недостатком этого метода является разнородность результатов опроса.

Рис. 2.2. Работы и методы их выполнения на предпроектной стадии

Письменное анкетирование с помощью перечня вопросов дает (при условии готовности опрашиваемых к правдивым ответам) полную и основательную информацию. При достаточно большом количестве анкет практикуется их обработка на ЭВМ. Чтобы повысить качество анкетирования, целесообразно ввести подсказку ответов: «да - нет», «малый - средний - большой» и т.д. Существенное влияние на качество результатов оказывают четкость, недвусмысленность вопросов, поэтому разработка перечня вопросов предполагает знание принципиальной проблемной ситуации.

Наблюдение, измерение и оценка. С помощью этих методов собираются сведения о параметрах, признаках и объектах в соответствующей сфере исследования. Важные для изучения параметры, признаки и объекты точно оцениваются сотрудниками и регистрируются в карточках или в формулярах (например, по частоте, количеству, продолжительности, затратам). Накопление сведений и анализ результатов при достаточно большом количестве наблюдений выполняется на ЭВМ.

Групповое обсуждение проводится проектировщиками, программистами совместно с пользователями или заказчиками с целью обобщения и обсуждения всех важных для решения проблем вопросов и определения необходимых задач.

Анализ задач. Суть этого метода состоит в вертикальной и горизонтальной структуризации задач и их распределении между исполнителями (должностными инструкциями) на основе заданной структуры объекта. Задачи расчленяются до такой степени, чтобы имелась возможность определить результаты, решения, полномочия, алгоритмы, входную и выходную информацию. Анализ задач - это первый этап и предпосылка описания задач, которые являются основой для построения технологии получения результатов, разработки должностных инструкций и планов распределения функций при работе в новых технологических условиях. Отправным пунктом анализа служат требования к объекту и его информационной системе.

Анализ производственных, управленческих и информационных процессов используется для подготовки решений, касающихся реорганизации технологии информационных процессов. С помощью анализа процесса решения задач разрабатываются необходимые изменения, которые должны быть внесены в информационную технологию. Одновременно уточняются целевые установки решаемых задач.

Анализ производственных, управленческих и информационных процессов должен охватывать в первую очередь следующее: обследуемый объект; цель и результат решения управленческих задач; составляющие технологического процесса - решения, операции и алгоритмы; объем и качество информации; средства обработки информации; требования к управленческому персоналу и рабочему месту; методы работы; узкие места, помехи, трудности; требования рациональной организации техпроцесса.

В целом методы изучения и анализа фактического состояния управленческой деятельности и существующей технологии решения задач предназначены для установления и оценки процессов, функций, предъявляемых к работникам требований, последовательности выполнения технологических операций и средств труда, продолжительности и сроков выполнения работ, потоков информации. Они способствуют сбору необходимых материалов и формированию необходимой исходной основы для проектирования АИС и АИТ.

Методы формирования заданного состояния. Основываются на теоретическом обосновании всех составных частей и элементов АИС исходя из целей, требований и условий заказчика. К данным методам, представляющим собой рабочие средства проектировщиков, относятся методы:

Моделирование процесса управления;

Структурное проектирование;

Декомпозиция;

Анализ информационного процесса.

Метод моделирования процесса управления. В процессе изучения объекта проектирования строятся экономико-организационные и информационно-логические модели, которые включают задачи, структуры и ресурсы объекта. Они отражают хозяйственные и управленческие отношения, а также связанные с ними информационные потоки. Представляя комбинацию материальных и информационных процессов, способствуют повышению уровня организации объекта.

Информационно-логические модели содержат необходимые сведения об информационных связях между органами и сферами управления, комплексами решаемых задач и отдельными задачами в единстве с хозяйственными процессами.

Метод структурного (модульного) проектирования позволяет разработать проект четко разграниченных блоков (модулей), между которыми устанавливаются связи посредством входной и выходной информации, а также показывается иерархия их подчиненности. Условиями применения этого метода являются разбиение крупных комплексов задач на подкомплексы и точное обозначение (идентификацию) всех звеньев разъединения и сопряжения. Метод структурного проектирования позволяет разделить весь комплекс задач на обозримые и поддающиеся анализу подкомплексы (модули).

Метод декомпозиции модулей предусматривает дальнейшее разбиение подкомплексов задач на отдельные задачи, показатели. Подход к разбиению всей совокупности задач по принципу «сверху вниз» особенно удобен для разработки принципиальных организационно-технических решений, внесения в них при необходимости изменений, а также увязки при проектировании хозяйственных и организационно-управленческих целевых установок с конкретными задачами и показателями.

Анализ и моделирование информационных процессов предназначен для выявления и представления в каждом случае взаимосвязи между результатом, процессом обработки и вводом данных. Он используется также для анализа и формирования информационных связей между рабочими местами работников управления, специалистов, технического персонала и информационными технологиями. С этой целью описываются входная и выходная информация, а также алгоритм обработки информации применительно к каждому рабочему месту. Путем обнаружения и последовательного соединения многочисленных цепочек обработки и передачи данных формируются сложные информационные процессы и осуществляется учет потребности в информации отдельных пользователей.

Методы графического представления фактического и заданного состояний предусматривают использование для наглядного.представления процессов обработки информации в форме блок-схем, графиков прохождения документов и т.д. Графические методы являются составной частью любого проекта и необходимы для практической работы, поскольку выполняют роль вспомогательного средства при описании внедрения новых технологий. К наиболее известным из них относятся блок-схемный метод, методы стрелочных диаграмм, сетевых графиков, таблиц последовательности операций прохождения процессов. Различия методов выражаются в степени их реализации на ПЭВМ, наглядности, глубине отражаемых процессов.

Если на предпроектной стадии должны быть тщательно проанализированы особенности объекта проектирования, четко сформулированы в техническом задании требования к созданию АИС и АИТ, то проектирование должно дать ответ на вопрос:

«Как (каким образом) система будет удовлетворять предъявленным к ней требованиям?». Задачей этой стадии является формирование новой структуры системы и логических взаимосвязей ее элементов, которые будут функционировать на предложенной технологической платформе. Проектирование реализует итерационный процесс получения логической модели системы вместе со строго сформулированными целями, поставленными перед нею, а также написание спецификаций физической системы, удовлетворяющей этим требованиям. Обычно стадию проектирования разделяют на два этапа.

1. Создание проектных решений, проектирование архитектуры АИС, включающее разработку структуры и интерфейсов компонентов, согласование функций и технических требований к компонентам, методам и стандартам проектирования, производство отчетных документов.

2. Детальное (рабочее) проектирование, включающее разработку спецификаций каждого компонента и, прежде всего, создание или привязку программных средств, интерфейсов между компонентами, разработку плана интеграции компонентов, формирование обширных инструкционных материалов.

В результате проведения этапов проектирования должен быть получен проект системы, содержащий достаточно информации для реализации системы в рамках бюджета выделенных ресурсов и времени.

При разработке проекта АИС и АИТ обеспечиваются разделение труда, кооперация и общение между разработчиками и заказчиками. По мере повышения уровня проектирования неоднократно повышается ответственность за принятие проектных решений. Для обеспечения качественного выполнения проекта этапы разработки системы увязываются с процессом организации ведения проектировочных работ, который включает следующее: разработку целей, задач и организационных принципов при постановке задачи; формирование принципиального проектного решения при выработке концепции проекта и варианта АИС и АИТ; материально-техническая реализация проектировочных работ при подготовке и отладке программ; апробация организационных решений при опытной эксплуатации и сдаче проекта АИС и АИТ; использование проектных и организационных решений при эксплуатации АИС и АИТ.

Этапы процесса организации и ведения проектировочных работ отражают принципиальный путь разработки и реализации новых проектных решений. Эта типовая концепция пригодна для организации проектирования с различными формами использования средств труда, включая применение ПЭВМ и автоматизацию проектирования. При этом не учитывается характер проблем, подлежащих решению в конкретном случае. На основе типовой концепции организации проектирования каждый этап может быть уточнен в зависимости от повторяющихся рабочих операций. Затем для каждого проекта АИС и АИТ выбираются подлежащие выполнению работы и сводятся в календарный план. В зависимости от характера и сложности решаемых проблем может возникнуть необходимость многократного выполнения определенных этапов. В рамках рабочих этапов предусматривается закрепление за отдельными исполнителями ответственности за разработку задач, стадий проекта и программ.

В процессе организации проектирования принимаются разнообразные решения, влияющие на динамику и качество выполнения работ. Поэтому для каждого этапа проектирования определяются: ожидаемые результаты и документы; персональные функции руководителя; решения, принимаемые руководителем; функции заказчика и разработчика АИС и АИТ.

Согласования с параллельно выполняемыми во времени работами при выборе, обучении, высвобождении и перемещении кадров, а также при подготовке и реализации инвестиционных мероприятий и других работ обязательно включаются в содержание рабочих этапов и находят отражение в проектной и исполнительной документации.

Исполнительная документация относится к отдельным процессам, сферам и разрабатывается в рамках всей проектируемой АИТ. В состав документации входят: организационные инструкции рабочих процессов, программы для рабочих мест, инструкции по оформлению документов, рекомендации по использованию информации, методов, таблиц решений и т.д.

Охарактеризовав содержание проектировочных работ при создании АИС и АИТ, нельзя не остановиться на наиболее распространенных в настоящее время методах ведения проектировочных работ.

В современных условиях АИС, АИТ и АРМ, как правило, не создаются на пустом месте. В экономике практически на всех уровнях управления и на всех экономических объектах - от органов регионального управления, финансово-кредитных организаций, предприятий, фирм до организаций торговли и сфер обслуживания - функционируют системы автоматизированной обработки информации. Однако переход к рыночным отношениям, возросшая в связи с этим потребность в своевременной, качественной, оперативной информации и оценка ее как важнейшего ресурса в управленческих процессах, а также последние достижения научно-технического прогресса вызывают необходимость перестройки функционирующих автоматизированных информационных систем в экономике, создания АИС и АИТ на новой технической и технологической базах. Только новые технические и технологические условия - современные АИТ - позволят реализовать столь необходимый в рыночных условиях принципиально новый подход к организации управленческой деятельности экономическим объектом как деятельности инженерной, получившей название «реинжиниринг».

Термин «реинжиниринг» был введен М.Хаммером; он предусматривает радикальное перепроектирование деловых процессов (бизнес-процессов) для достижения резких, скачкообразных улучшений показателей стоимости, качества, сервиса, темпов развития фирм, компаний, предприятий, организаций на базе АИТ . Реинжиниринг прежде всего предусматривает перестройку экономической деятельности экономического объекта на базе новой информационной технологии. В то же время реинжинирингу подвергаются АИС и АИТ, их техническое, программное, информационное обеспечение, перепроектирование которых ведется на основе вновь создаваемой абстрактной модели пересматриваемой исходной системы.

Поиск рациональных путей проектирования ведется по следующим направлениям: разработка типовых проектных решений, зафиксированных в пакетах прикладных программ (ППП), решения экономических задач с последующей привязкой ППП к конкретным условиям внедрения и функционирования, разработка автоматизированных систем проектирования. Рассмотрим первый из путей, т.е. возможности использования типовых проектных решений, включенных в пакеты прикладных программ.

Наиболее эффективно информатизации поддаются следующие виды деятельности: бухгалтерский учет, справочное и информационное обеспечение экономической деятельности, организация труда руководителя, документооборот, экономическая и финансовая деятельность, обучение.

Наибольшее число ППП создано для бухгалтерского учета. Среди них можно отметить «1С:Бухгалтерия», «Турбо-Бухгалтер», «Инфо-Бухгалтер», «Парус», «ABACUS», «Бэмби+», «Бухкомплекс», «Бэст», «Лука».

Справочное и информационное обеспечение экономической деятельности представлено следующими ППП: «ГАРАНТ»: (налоги, бухучет, аудит, предпринимательство, банковское дело, валютное регулирование, таможенный контроль), «КОНСУЛЬТАНТ+», (налоги, бухучет, аудит, предпринимательство, банковское дело, валютное регулирование, таможенный контроль).

Экономическая и финансовая деятельность поддерживается следующими ППП:

«Экономический анализ и прогноз деятельности фирмы, организации» (фирма ИНЕК), реализующий функции: экономический анализ деятельности фирмы, предприятия; бизнес-план; технико-экономическое обоснование возврата кредитов; анализ и отбор вариантов деятельности; прогноз баланса, потоков денежных средств и готовой продукции;

«Финансовый анализ предприятия» (фирма Инфософт), реализующий функции: общая оценка финансового состояния; анализ финансовой устойчивости; анализ ликвидности баланса; анализ финансовых коэффициентов (ликвидность, маневренность, покрытие, соотношение заемных и собственных средств); анализ коэффициентов деловой активности; расчет и анализ коэффициентов оборачиваемости; оценка рентабельности производства. В области создания финансово-кредитных систем работают фирмы «Диа-софт», «Инверсия», R-Style, Программбанк, «Асофт» и др.

В условиях конкуренции выигрывают те предприятия, чьи стратегии в бизнесе объединяются со стратегиями в области информационных технологии. Поэтому реальной альтернативой варианту выбора единственного пакета является подбор некоторого набора пакетов различных поставщиков, которые удовлетворяют наилучшим образом той или иной функции АИС (подход mix-and-match). Такой подход смягчает некоторые проблемы, возникающие при внедрении и привязке программных средств, а АИТ будет более соответствовать функциям конкретной индивидуальности предметной области.

В последнее время все большее число банков, организаций, предприятий предпочитают покупать готовые пакеты и технологии, а если необходимо, добавлять к ним свое программное обеспечение, так как разработка собственных АИС и АИТ связана с высокими затратами и риском. Эта тенденция привела к тому, что поставщики систем изменили ранее существовавший способ выхода на рынок. Как правило, разрабатывается и предлагается теперь базовая система, которая адаптируется в соответствии с пожеланиями индивидуальных клиентов. При этом пользователям предоставляются консультации, помогающие минимизировать сроки внедрения систем и технологий, наиболее эффективно их использовать, повысить квалификацию персонала.

Например, банковская АИС Atlas фирмы Internet спроектирована для любых возможных конфигураций системы. Банки могут, используя свой собственный персонал, настроить конфигурацию системы в соответствии со своими требованиями. Для этого в системе Atlas имеется полный набор средств разработки - обучение, консультации и поддержка.

Аналогично обстоит дело при разработке АИС в других областях экономики. Так, например, разработка АИС для страховой деятельности по силам только специализированным организациям, обобщающим практический опыт работы страховщиков, тесно взаимодействующим с аудиторскими организациями и имеющим штат высококвалифицированных постановщиков задач и программистов.

Автоматизированные системы проектирования - второй, быстроразвивающийся путь ведения проектировочных работ.

В области автоматизации проектирования АИС и АИТ за последнее десятилетие сформировалось новое направление - CASE (Computer-Aided Software/System Engineering). Лавинообразное расширение областей применения ПЭВМ, возрастающая сложность инфосистем, повышающиеся к ним требования привели к необходимости индустриализации технологий их создания. Важное направление в развитии технологий составили разработки интегрированных инструментальных средств, базирующихся на концепциях жизненного цикла и управления качеством АИС и АИТ, представляющих собой комплексные технологии, ориентированные на создание сложных автоматизированных управленческих систем и поддержку их полного жизненного цикла или ряда его основных этапов. Дальнейшее развитие работ в этом направлении привело к созданию ряда концептуально целостных, оснащенных высокоуровневыми средствами проектирования и реализации вариантов, доведенных по качеству и легкости тиражирования до уровня программных продуктов технологических систем, которые получили название CASE-систем или CASE-технологий.

В настоящее время не существует общепринятого определения CASE. Содержание этого понятия обычно определяется перечнем задач, решаемых с помощью CASE, а также совокупностью применяемых методов и средств. CASE-технология представляет собой совокупность методов анализа, проектирования, разработки и сопровождения АИС, поддержанной комплексом взаимосвязанных средств автоматизации. CASE - это инструментарий для системных аналитиков, разработчиков и программистов, позволяющий автоматизировать процесс проектирования и разработки АС, прочно вошедший в практику создания и сопровождения АИС и АИТ. При этом CASE-системы используются не только как комплексные технологические конвейеры для производства АИС и АИТ, но и как мощный инструмент решения исследовательских и проектных задач, таких как структурный анализ предметной области, спецификация проектов средствами языков программирования четвертого поколения, выпуск проектной документации, тестирование реализации проектов, планирование и контроль разработок, моделирование деловых приложений с целью решения задач оперативного и стратегического планирования и управления ресурсами и т.п.

Основная цель CASE-технологии состоит в том, чтобы отделить проектирование АИС и АИТ от ее кодирования и последующих этапов разработки, а также максимально автоматизировать процессы разработки и функционирования систем.

При использовании CASE-технологий изменяется технология ведения работ на всех этапах жизненного цикла автоматизированных систем и технологий, при этом наибольшие изменения касаются этапов анализа и проектирования. В большинстве современных CASE-систем применяются методологии структурного анализа и проектирования, основанные на наглядных диаграммных техниках, при этом для описания модели проектируемой АИС используются графы, диаграммы, таблицы и схемы. Такие методологии обеспечивают строгое и наглядное описание проектируемой системы, которое начинается с ее общего обзора и затем детализируется, приобретая иерархическую структуру со все большим числом уровней.

CASE-технологии успешно применяются для построения практически всех типов АИС, однако устойчивое положение они занимают в области обеспечения разработки деловых и коммерческих АИС. Широкое применение CASE-технологий обусловлено массовостью этой прикладной области, в которой CASE применяется не только для разработки АИС, но и для создания моделей систем, помогающих коммерческим, структурам решать задачи стратегического планирования, управления финансами, определения политики фирм, обучения персонала и др. Это направление получило свое собственное название - бизнес-анализ. Например, для наиболее быстрой и эффективной разработки высококачественной банковской системы финансисты все чаще обращаются к помощи технологии CASE. Поставщики этой технологии входят в положение финансистов и быстро расширяют рынок средств. Быстрейшему внедрению технологии CASE способствует также усложнение банковских систем.

CASE - не революция в автоматизации проектирования АИС, а результат естественного эволюционного развития всей отрасли средств, называемых ранее инструментальными или технологическими. Одним из ключевых признаков является поддержка методологий структурного системного анализа и проектирования.

С самого начала целью развития CASE-технологий было преодоление ограничений при использовании структурных методологий проектирования 1960-1970-х гг. (сложности понимания, большой трудоемкости и стоимости использования, трудности внесения изменений в проектные спецификации и т.д.) за счет их автоматизации и интеграции поддерживающих средств. Таким образом, CASE-технологии не могут считаться самостоятельными методологиями, они только развивают структурные методологии и делают более эффективным их применение за счет автоматизации.

Помимо автоматизации структурных методологий и как следствие возможности применения современных методов системной и программной инженерии, CASE-технологии обладают следующими основными достоинствами:

Улучшают качество создаваемых АИС (АИТ) за счет средств автоматического контроля (прежде всего, контроля проекта);

Позволяют за короткое время создавать прототип будущей АИС (АИТ), что дает возможность на ранних этапах оценить ожидаемый результат;

Ускоряют процесс проектирования и разработки системы;

Освобождают разработчика от рутинной работы, позволяя ему целиком сосредоточиться на творческой части разработки;

Поддерживают развитие и сопровождение разработки АИС (АИТ);

Поддерживают технологии повторного использования компонентов разработки.

Большинство CASE-средств основано на научном подходе, получившем название «методология/метод/нотация/средство». Методология формулирует руководящие указания для оценки и выбора проекта разрабатываемой АИС, шаги работы и их последовательность, а также правила применения и назначения методов.

К настоящему моменту CASE-технология оформилась в самостоятельное наукоемкое направление, повлекшее за собой образование мощной CASE-индустрии, которая объединяет сотни фирм и компаний различной ориентации. Среди них выделяются компании-разработчики средств анализа и проектирования АИС и АИТ с широкой сетью дистрибьюторских и дилерских фирм; фирмы-разработчики специальных средств с ориентацией на узкие предметные области или на отдельные этапы жизненного цикла АИС; обучающие фирмы, которые организуют семинары и курсы подготовки специалистов; консалтинговые фирмы, оказывающие практическую помощь при использовании CASE-пакетов для разработки конкретных АИС; фирмы, специализирующиеся на выпуске периодических журналов и бюллетеней по CASE-технологиям.

Практически ни один серьезный зарубежный проект АИС и АИТ не осуществляется в настоящее время без использования CASE-средств.

Жизненный цикл (ЖЦ) - период создания и использования АИС (АИТ), охватывающий ее различные состояния, начиная с момента возникновения необходимости в данной автоматизированной системе и заканчивая моментом ее полного выхода из употребления у пользователей.

Жизненный цикл АИС и АИТ позволяет выделить четыре основные стадии: предпроектную, проектную, внедрение и функционирование. От качества проектировочных работ зависит эффективность функционирования системы. Поэтому каждая стадия проектирования разделяется на ряд этапов и предусматривает составление документации, отражающей результаты работы.

Основными работами, выполняемыми на стадиях и этапах проектирования, можно считать:

I стадия - предпроектное обследование

1-й этап - сбор материалов для проектирования, формирование требований, изучение объекта проектирования, разработка и выбор варианта концепции системы;

2-й этап - анализ материалов и формирование документации – создание и утверждение технико-экономического обоснования и технического задания на проектирование системы на основе анализа материалов обследования, собранных на первом этапе.

II стадия - проектирование:

1-й этап - техническое проектирование, где ведется поиск наиболее рациональных проектных решений по всем аспектам разработки, создаются и описываются все компоненты системы, а результаты работы отражаются в техническом проекте;

2-й этап - рабочее проектирование, в процессе которого осуществляется разработка и доводка программ, корректировка структур баз данных, создание документации на поставку, установку технических средств и инструкций по их эксплуатации, подготовка для каждого пользователя системы обширного инструкционного материла, оформленного в виде должностных инструкций исполнителям-специалистам, реализующим свои профессиональные функции с использованием технических средств управления. Технический и рабочий проекты могут объединяться в единый документ - техно-рабочий проект.

III стадия- ввод системы в действие:

1-й этап - подготовка к внедрению - установка и ввод в эксплуатацию технических средств, загрузка баз данных и опытная эксплуатация программ, обучение персонала;

2-й этап - проведение опытных испытаний всех компонентов системы перед передачей в промышленную эксплуатацию, обучение персонала;

3-й этап (завершающая стадия создания АИС и АИТ) - сдача в промышленную эксплуатацию; оформляется актами приема-сдачи работ.

IV стадия - промышленная эксплуатация - кроме повседневного функционирования включает сопровождение программных средств и всего проекта, оперативное обслуживание и администрирование баз данных.

Жизненный цикл (ЖЦ) образуется в соответствии с принципом нисходящего проектирования и, как правило, носит итерационный характер: реализованные этапы, начиная с самых ранних, циклически повторяются в соответствии с изменениями требований и внешних условий, введением ограничений и т.п. На каждом этапе ЖЦ формируется определенный набор документов и технических решений, при этом для каждого этапа исходными являются документы и решения, полученные на предыдущем этапе. Этап завершается проверкой предложенных решений и документов на их соответствие сформулированным требованиям и начальным условиям.

Существующие варианты ЖЦ определяют, порядок исполнения этапов в ходе разработки АИС и технологий, а также критерии перехода от этапа к этапу. Наибольшее распространение получили три следующие модели ЖЦ:

1. Каскадная модель предполагает переход на следующий этап после полного окончания работ по предыдущему этапу.

2. Поэтапная модель с промежуточным контролем – итерационная модель разработки АИС и АИТ с циклами обратной связи между этапами. Преимущество такой модели заключается в том, что межэтапные корректировки обеспечивают меньшую трудоемкость разработки по сравнению с каскадной моделью; однако время жизни каждого из этапов растягивается на весь период разработки.

3. Спиральная модель делает упор на начальные этапы ЖЦ: анализ требований, проектирование спецификаций, предварительное и детальное проектирование. На этих этапах проверяется и обосновывается реализуемость технических решений путем создания прототипов. Каждый виток спирали соответствует поэтапной модели создания фрагмента или версии АИС и АИТ. На нем уточняются цели и характеристики проекта, определяется его качество, планируются работы следующего витка спирали. Таким образом, углубляются и последовательно конкретизируются детали проекта, и в результате выбирается обоснованный вариант, который доводится до реализации.

Наиболее перспективна спиральная модель ЖЦ. Специалистами фирм, занимающихся проектированием и созданием программных продуктов, отмечаются следующие преимущества спиральной модели:

Накопление и повторное использование проектных решений, средств проектирования, моделей и прототипов АИС и АИТ;

Ориентация на развитие и модификацию системы и технологии в процессе их проектирования;

Анализ риска и издержек в процессе проектирования систем и технологий.

Главная особенность разработки АИС и АИТ состоит в концентрации сложности на стадиях предпроектного обследования и проектирования и относительно невысокой сложности и трудоемкости последующих этапов. Более того, нерешенные вопросы и ошибки, допущенные на этапах анализа и проектирования, порождают на этапах внедрения и эксплуатации трудные, часто неразрешимые проблемы и, в конечном счете, приводят к отказу от использования материалов проекта.

Создание автоматизированных информационных систем и технологий в экономике может осуществляться по двум вариантам. Первый вариант предполагает, что этой работой занимаются специализированные фирмы, имеющие профессиональный опыт подготовки программных продуктов конкретной ориентации (бухгалтерский промышленный учет, бухгалтерский учет в банках, автоматизация конкретных банковских операций и т.п.), их продажи и дальнейшего сопровождения в организациях, эксплуатирующих поставленные программные средства и системы. Если АИС и АИТ создаются по второму варианту, проектированием и созданием разработок в этой области занимаются проектировщики-программисты, находящиеся в штате предприятий и организаций, где осуществляется переход на использование новых технических средств, создаются новые информационные технологии и системы. В проведении проектировочных работ в настоящее время встречаются две крайности. В одном случае строго соблюдаются стандарты изготовления документации, но зато сроки разработки сильно затягиваются, создание системы не вписывается в ритм реальной жизни и она оказывается нежизнеспособной. В другом случае умение разработчиков создавать программы для автоматизации решения отдельных задач позволяет им без задержек обеспечить процесс использования разработок конечным пользователем, система начинает работать, но создание документации отстает и в результате получается изделие, трудоемкое для эксплуатации, а освоение его в значительной степени зависит от специалистов-разработчиков. Это противоречие преодолимо при соблюдении проектной дисциплины.

В процессе разработки автоматизированных систем, рабочих мест и технологий проектировщики сталкиваются с рядом взаимосвязанных проблем.

Проектировщику сложно получить исчерпывающую информацию для оценки формулируемых заказчиком (пользователем) требований к новой системе или технологии.

Заказчик нередко не имеет достаточных знаний о проблемах автоматизации обработки данных в новой технической среде, чтобы судить о возможности реализации тех или иных инноваций. В то же время проектировщик сталкивается с чрезмерным количеством подробных сведений о проблемной области, что вызывает трудности моделирования и формализованного описания реализуемых в новых условиях информационных процессов, решения функциональных задач.

Спецификация проектируемой системы из-за большого объема и технических терминов часто непонятна заказчику, а чрезмерное ее упрощение не может удовлетворить специалистов, создающих систему.

С помощью известных аналитических методов можно разрешить некоторые из перечисленных проблем, однако радикальное решение дают только современные структурные методы, среди которых центральное место занимает методология структурного анализа.

На предпроектной стадии проводится изучение и анализ особенностей объекта проектирования с целью уточнения требований заказчика, их формализованного представления и документирования. В частности, выявляется совокупность условий, при которых предполагается эксплуатировать будущую систему аппаратные и программные ресурсы, предоставляемые системе; внешние условия ее функционирования; состав людей и работ, имеющих к ней отношение и участвующих в информационных и управленческих процессах, производится описание выполняемых системой функций и т.п. На этой же стадии устанавливаются ограничения процесса разработки (директивные сроки завершения отдельных этапов, имеющиеся ресурсы, организационные процедуры и мероприятия, обеспечивающие защиту информации и т.п.).

Целью анализа на этой стадии является преобразование oбщих, неясных знаний о требованиях к будущей системе в точные (по возможности) определения. Так, на этом этапе определяются:

Архитектура системы, ее функции, внешние условия, распределение функций между аппаратными средствами и программным обеспечением;

Интерфейсы и распределение функций между человеком и системой;

Требования к программным и информационным компонентам системы, необходимые аппаратные ресурсы, требования базе данных, физические характеристики компонентов системы, их интерфейсы.

Качество дальнейшего проектирования решающим образом висит от правильного выбора методов анализа, сформулированных требований к вновь создаваемой технологии. Эти методы служат для проведения изучения и исследования, разработки и оценки проектных решений, закладываемых при создании АС, а также обеспечения экономии затрат и сокращения сроков проектирования и внедрения системы.

Методика создания АИС и АИТ

Методы, используемые на стадии предпроектного обследования, подразделяются на методы изучения и анализа фактического состояния объекта (технологии), методы формирования заданного состояния, методы графического представления фактического и заданного состояний (рис.7). Рассмотрим эти методы более подробно.

Методы изучения и анализа фактического состояния экономического объекта или технологии. Эти методы позволяют выявить узкие места в исследуемых процессах и включают:

Устный или письменный опрос;

Письменное анкетирование;

Наблюдение, измерение и оценку;

Групповое обсуждение;

Анализ задач;

Анализ процесса.

Устный и письменный опрос. Устный опрос производится по заранее составленному вопроснику на рабочем месте специалиста с записью ответов и позволяет в форме несложной беседы понять технологию работы и опыт опрашиваемого. Затруднения психологического порядка легко преодолеваются и можно приступить к подготовке нового решения уже на стадии анализа.

Недостатком этого метода является разнородность результатов опроса.

Письменное анкетирование с помощью перечня вопросов дает (при условии готовности опрашиваемых к правдивым ответам) полную и основательную информацию. При достаточно большом количестве анкет практикуется их обработка на ЭВМ. Чтобы повысить качество анкетирования, целесообразно ввести подсказку ответов: «да - нет», «малый - средний - большой» и т.д. Существенное влияние на качество результатов оказывают четкость, недвусмысленность вопросов, поэтому разработка перечня вопросов предполагает знание принципиальной проблемной ситуации.

Рис. 7. Работы и методы их выполнения на предпроектной стадии.

Наблюдение, измерение и оценка. С помощью этих методов собираются сведения о параметрах, признаках и объектах в соответствующей сфере исследования. Важные для изучения параметры, признаки и объекты точно оцениваются сотрудниками и регистрируются в карточках или в формулярах (например, по частоте, количеству, продолжительности, затратам.) Накопление сведений анализ результатов при достаточно большом количестве наблюдений выполняется на ЭВМ.

Групповое обсуждение проводится проектировщиками, программистами совместно с пользователями или заказчиками с целью обобщения и обсуждения всех важных для решения проблем вопросов и определения необходимых задач.

Анализ производственных, управленческих и информационных процессов используется для подготовки решений, касающихся реорганизации технологии информационных процессов. С помощью анализа процесса решения задач разрабатываются необходимые изменения, которые должны быть внесены в информационную технологию. Одновременно уточняются целевые установки решаемых задач.

Анализ производственных, управленческих и информационных процессов должен охватывать в первую очередь следующее: обследуемый объект; цель и результат решения управленческих задач; составляющие технологического процесса - решения, операции и алгоритмы; объем и качество информации; средства обработки информация; требования к управленческому персоналу и рабочему месту; методы работы; узкие места, помехи, трудности; требования рациональной организации техпроцесса.

В целом методы изучения и анализа фактического состояния управленческой деятельности и существующей технологии решения задач предназначены для установления и оценки процессов, функций, предъявляемых к работникам требований, последовательности выполнения технологических операций и средств труда, продолжительности и сроков выполнения работ, потоков информации. Они способствуют сбору необходимых материалов и формированию необходимой исходной основы для проектирования АИС и АИТ.

Методы формирования заданного состояния. Основываются на теоретическом обосновании всех составных частей и элементов АИС исходя из целей, требовании и условий заказчика. К данным методам, представляющим собой рабочие средства проектировщиков, относятся методы:

Моделирование процесса управления;

Структурное проектирование;

Декомпозиция;

Анализ информационного процесса.

Метод моделирования процесса управления. В процессе изучения объекта проектирования строятся экономико-организационные и информационно-логические модели, которые включают задачи, структуры и ресурсы объекта. Они отражают хозяйственные и управленческие отношения, а также связанные с ними информационные потоки. Представляя комбинацию материальных и информационных процессов, способствуют повышению уровня организации объекта.

Информационно-логические модели содержат необходимые сведения об информационных связях между органами и сферами управления, комплексами решаемых задач и отдельными задачами в единстве с хозяйственными процессами.

Метод структурного (модульного) проектирования позволяет разработать проект четко разграниченных блоков (модулей), между которыми устанавливаются связи посредством входной и выходной информации, а также показывается иерархия их подчиненности. Условиями применения этого метода являются разбиение крупных комплексов задач на подкомплексы и точное обозначение (идентификация) всех звеньев разъединения и сопряжения. Метод структурного проектирования позволяет разделить весь комплекс задач на обозримые и поддающиеся анализу подкомплексы (модули).

Методы графического представления фактического и заданного состояний предусматривают использование для наглядного представления процессов обработки информации в форме блок-схем, графиков прохождения документов и т.д. Графические методы являются составной частью любого проекта и необходимы для практической работы, поскольку выполняют роль вспомогательного средства при описании внедрения новых технологий. К наиболее известным из них относятся блок - схемный метод, методы стрелочных диаграмм, сетевых графиков, таблиц последовательности операций прохождения процессов. Различия методов выражаются в степени их реализации на ПЭВМ, наглядности, глубине отражаемых процессов.

Если на предпроектной стадии должны быть тщательно проанализированы особенности объекта проектирования, четко сформулированы в техническом задании требования к созданию АИС и АИТ, то проектирование должно дать ответ на вопрос: «Как (каким образом) система будет удовлетворять предъявленным к ней требованиям?». Задачей этой стадии является формирование новой структуры системы и логических взаимосвязей ее элементов, которые будут функционировать на предложенной технологической платформе. Проектирование реализует итерационный процесс получения логической модели системы вместе со строго сформулированными целями, поставленными перед нею, а также написание спецификаций физической системы, удовлетворяющей этим требованиям. Обычно стадию проектирования разделяют на два этапа.

1. Создание проектных решений, проектирование архитектуры АИС, включающее разработку структуры и интерфейсов компонентов, согласование функций и технических требований к компонентам, методам и стандартам проектирования, производство отчетных документов.

2. Детальное (рабочее) проектирование, включающее разработку спецификаций каждого компонента и, прежде всего, создание или привязку программных средств, интерфейсов между компонентами, разработку плана интеграции компонентов, формирование обширных инструкционных материалов.

В результате проведения этапов проектирования должен быть получен проект системы, содержащий достаточно информации для реализации системы в рамках бюджета выделенных ресурсов и времени.

При разработке проекта АИС и АИТ обеспечиваются разделение труда, кооперация и общение между разработчиками и заказчиками. По мере повышения уровня проектирования неоднократно повышается ответственность за принятие проектных решений. Для обеспечения качественного выполнения проекта этапы разработки системы увязываются с процессом организации ведения проектировочных работ, который включает следующее: разработку целей, задач и организационных принципов при постановке задачи; формирование принципиального проектного решения при выработке концепции проекта и варианта АИС и АИТ; материально- техническая реализация проектировочных работ при подготовке и отладке программ; апробация организационных решений при опытной эксплуатации и сдаче проекта АИС и АИТ; использование проектных и организационных решений при эксплуатации АИС и АИТ.

Этапы процесса организации и ведения проектировочных работ отражают принципиальный путь разработки и реализации новых проектных решений. Эта типовая концепция пригодна для организации проектирования с различными формами использования средств труда, включая применение ПЭВМ и автоматизацию проектирования. При этом не учитывается характер проблем, подлежащих решению в конкретном случае. На основе типовой концепции организации проектирования каждый этап может быть уточнен в зависимости от повторяющихся рабочих операций. Затем для каждого проекта АИС и АИТ выбираются подлежащие выполнению работы и сводятся в календарный план. В зависимости от характера и сложности решаемых проблем может возникнуть необходимость многократного выполнения определенных этапов. В рамках рабочих этапов предусматривается закрепление за отдельными исполнителями ответственности за разработку задач, стадий проекта и программ.

В процессе организации проектирования принимаются разнообразные решения, влияющие на динамику и качество выполнения работ. Поэтому для каждого этапа проектирования определяются: ожидаемые результаты и документы; персональные функции руководителя; решения, принимаемые руководителем; функции заказчика и разработчика АИС и АИТ.

Согласования с параллельно выполняемыми во времени работами при выборе, обучении, высвобождении и перемещении кадров, а также при подготовке и реализации инвестиционных мероприятий и других работ обязательно включаются в содержание рабочих этапов и находят отражение в проектной и исполнительной документации.

Исполнительная документация относится к отдельным процессам, сферам и разрабатывается в рамках всей проектируемой АИТ. В состав документации входят: организационные инструкции рабочих процессов, программы для рабочих мест, инструкции по оформлению документов, рекомендации по использованию информации, методов, таблиц решений и т.д.

Охарактеризовав содержание проектировочных работ при создании АИС и АИТ, нельзя не остановиться на наиболее распространенных в настоящее время методах ведения проектировочных работ.

В современных условиях АИС, АИТ и АРМ, как правило, не создаются на пустом месте. В экономике практически на всех уровнях управления и на всех экономических объектах - от органов регионального управления, финансово-кредитных организаций, предприятий, фирм до организаций торговли и сфер обслуживания функционируют системы автоматизированной обработки информации. Однако переход к рыночным отношениям, возросшая в связи с этим потребность в своевременной, качественной, оперативной информации и оценка ее как важнейшего ресурса в управленческих процессах вызывают необходимость перестройки функционирующих автоматизированных информационных систем в экономике, создания АИС и АИТ на новой технической и технологической базах.

Поиск рациональных путей проектирования ведется по следующим направлениям: разработка типовых проектных решений, зафиксированных в пакетах прикладных программ (ППП), решения экономических задач с последующей привязкой ППП к конкретным условиям внедрения и функционирования, разработка автоматизированных систем проектирования. Рассмотрим первый из путей, т.е. возможности использования типовых проектных решений, включенных в пакеты прикладных программ.

Наиболее эффективно информатизации поддаются следующие виды деятельности: бухгалтерский учет, справочное и информационное обеспечение экономической деятельности, организация труда руководителя, документооборот, экономическая и финансовая деятельность, обучение.

Наибольшее число ППП создано для бухгалтерского учета. Среди них можно отметить «1С:Бухгалтерия», «Турбо-Бухгалтер», «ИнфоБухгалтер», «Парус», «ABACUS», «Бэмби+», «Бухкомплекс», «Бэст», «Лука».

Справочное и информационное обеспечение экономической деятельности представлено следующими ППП: «ГАРАНТ» (налоги, бухучет, аудит, предпринимательство, банковское дело, валютное регулирование, таможенный контроль), «КОНСУЛЬТАНТ+», (налоги, бухучет, аудит, предпринимательство, банковское дело, валютное регулирование, таможенный контроль).

Экономическая и финансовая деятельность поддерживается следующими ППП:

«Экономический анализ и прогноз деятельности фирмы, организации» (фирма ИНЕК), реализующий функции: экономический анализ деятельности фирмы, предприятия; бизнес-план; технико-экономическое обоснование возврата кредитов; анализ и отбор вариантов деятельности; прогноз баланса, потоков денежных средств и готовой продукции;

«Финансовый анализ предприятия» (фирма Инфософт), реализующий функции: общая оценка финансового состояния; анализ финансовой устойчивости; анализ ликвидности баланса; анализ финансовых коэффициентов (ликвидность, маневренность, покрытие, соотношение заемных и собственных средств); анализ коэффициентов деловой активности; расчет и анализ коэффициентов оборачиваемости; оценка рентабельности производства.

В области создания финансово-кредитных систем работают фирмы «Диасофт», «Инверсия», R-Style, Программбанк, «Асофт» и др.

В условиях конкуренции выигрывают те предприятия, чьи стратегии в бизнесе объединяются со стратегиями в области информационных технологии. Поэтому реальной альтернативой варианту выбора единственного пакета является подбор некоторого набора пакетов различных поставщиков, которые удовлетворяют наилучшим образом той или иной функции АИС (подход mix-and-match). Такой подход смягчает некоторые проблемы, возникающие при внедрении и привязке программных средств, а АИТ будет более соответствовать функциям конкретной индивидуальности предметной области.

В последнее время все большее число банков, организации, предприятий предпочитают покупать готовые пакеты и технологии, а если необходимо, добавлять к ним свое программное обеспечение, так как разработка собственных АИС и АИТ связана с высокими затратами и риском. Эта тенденция привела к тому, что поставщики систем изменили ранее существовавший способ выхода на рынок. Как правило, разрабатывается и предлагается теперь базовая система, которая адаптируется в соответствии с пожеланиями индивидуальных клиентов. При этом пользователям предоставляется консультации, помогающие минимизировать сроки внедрения систем и технологий, наиболее эффективно их использовать, повысить квалификацию персонала.

Например, банковская АИС Atlas фирмы Internet спроектирована для любых возможных конфигураций системы. Банки могут, используя свой собственный персонал, настроить конфигурацию системы в соответствии со своими требованиями. Для этого в системе Atlas имеется полный набор средств разработки - обучение, консультации и поддержка.

Аналогично обстоит дело при разработке АИС в других областях экономики. Так, например, разработка АИС для страховой деятельности по силам только специализированным организациям, обобщающим практический опыт работы страховщиков, тесно взаимодействующим с аудиторскими организациями и имеющим штат высококвалифицированных постановщиков задач и программистов.

Автоматизированные системы проектирования - второй, быстроразвивающийся путь ведения проектировочных работ.

В области автоматизации проектирования АИС и АИТ за последнее десятилетие сформировалось новое направление - CASE (Computer-Aided Software/System Engineering). Лавинообразное расширение областей применения ПЭВМ, возрастающая сложность инфосистем, повышающиеся к ним требования привели к необходимости индустриализации технологий их создания. Важное направление в развитии технологий составили разработки интегрированных инструментальных средств, базирующихся на концепциях жизненного цикла и управления качеством АИС и АИТ, представляющих собой комплексные технологии, ориентированные на создание сложных автоматизированных управленческих систем и поддержку их полного жизненного цикла или ряда его основных этапов. Дальнейшее развитие работ в этом направлении привело к созданию ряда концептуально целостных, оснащенных высокоуровневыми средствами проектирования и реализации вариантов, доведенных по качеству и легкости тиражирования до уровня программных продуктов технологических систем, которые получили название CASE-систем или CASE-технологии.

В настоящее время не существует общепринятого определения CASE. Содержание этого понятия обычно определяется перечнем задач, решаемых с помощью CASE, а также совокупностью применяемых методов и средств. CASE-технология представляет собой совокупность методов анализа, проектирования, разработки и сопровождения АИС, поддержанной комплексом взаимосвязанных средств автоматизации. CASE - это инструментарий для системных аналитиков, разработчиков и программистов, позволяющий автоматизировать процесс проектирования и разработки АИС. При этом CASE-системы используются не только как комплексные технологические конвейеры для производства АИС и АИТ, но и как мощный инструмент решения исследовательских и проектных задач, таких как структурный анализ предметной области, спецификация проектов средствами языков программирования четвертого поколения, выпуск проектной документации, тестирование реализаций проектов, планирование и контроль разработок, моделирование деловых приложений с целью решения задач оперативного и стратегического планирования и управления ресурсами и т.п.

Основная цель CASE-технологии состоит в том, чтобы отделить проектирование АИС и АИТ от кодирования и других «низко интеллектуальных» этапов разработки, а также максимально автоматизировать процессы разработки и функционирования систем.

При использовании CASE-технологии изменяется технология деления работ на всех этапах жизненного цикла автоматизированных систем и технологий, при этом наибольшие изменения касаются этапов анализа и проектирования. В большинстве современных CASE-систем применяются методологии структурного анализа и проектирования, основанные на наглядных диаграммных техниках, при этом для описания модели проектируемой АИС используются графы, диаграммы, таблицы и схемы. Такие методологии обеспечивают строгое и наглядное описание проектируемой системы, которое начинается с ее общего обзора и затем детализируется, приобретая иерархическую структуру с все большим числом уровней.

CASE-технологии успешно применяются для построения практически всех типов АИС, однако устойчивое положение они занимают в области обеспечения разработки деловых и коммерческих АИС. Широкое применение CASE-технологии обусловлено массовостью этой прикладной области, в которой CASE применяется не только для разработки АИС, но и для создания моделей систем, помогающих коммерческим структурам решать задачи стратегического планирования, управления финансами, определения политики фирм, обучения персонала и др. Это направление получило свое собственное название - бизнес-анализ. Например, для наиболее быстрой и эффективной разработки высококачественной банковской системы финансисты все чаше обращаются к помощи технологии CASE. Поставщики этой технологии входят в положение финансистов и быстро расширяют рынок средств. Быстрейшему внедрению технологии CASE способствует также усложнение банковских систем.

CASE - не революция в автоматизации проектирования АИС, а результат естественного эволюционного развития всей отрасли средств, называемых ранее инструментальными или технологическими. Одним из ключевых признаков является поддержка методологий структурного системного анализа и проектирования.

С самого начала целью развития CASE-технологии было преодоление ограничений при использовании структурных методологии проектирования 1960–1970-х гг. (сложности понимания, большой трудоемкости и стоимости использования, трудности внесения изменений в проектные спецификации и т.д.) за счет их автоматизации и интеграции поддерживающих средств. Таким образом, CASE-технологии не могут считаться самостоятельными методологиями, они только развивают структурные методологии и делают более эффективным их применение за счет автоматизации.

Помимо автоматизации структурных методологий и как следствие возможности применения современных методов системной и программной инженерии, CASE-технологии обладают следующими основными достоинствами:

Улучшают качество создаваемых АИС (АИТ) за счет средств автоматического контроля (прежде всего, контроля проекта);

Позволяют за короткое время создавать прототип будущей АИС (АИТ), что дает возможность на ранних этапах оценить ожидаемый результат;

Ускоряют процесс проектирования и разработки системы;

Освобождают разработчика от рутинной работы, позволяя ему, целиком сосредоточиться на творческой части разработки;

Поддерживают развитие и сопровождение разработки АИС (АИТ);

Поддерживают технологии повторного использования компонентов разработки.

Большинство CASE-средств основано на научном подходе, получившем название «методология/метод/нотация/средство». Методология формулирует руководящие указания для оценки и выбора проекта разрабатываемой АИС, шаги работы и их последовательность, а также правила применения и назначения методов.

К настоящему моменту CASE-технология оформилась в самостоятельное наукоемкое направление, повлекшее за собой образование мощной CASE-индустрии, которая объединяет сотни фирм и компаний различной ориентации. Среди них выделяются компании-разработчики средств анализа и проектирования АИС и АИТ с широкой сетью дистрибьюторских и дилерских фирм; фирмы-разработчики специальных средств с ориентацией на узкие предметные области или на отдельные этапы жизненного цикла АИС; обучающие фирмы, которые организуют семинары и курсы подготовки специалистов; консалтинговые фирмы, оказывающие практическую помощь при использовании CASE-пакетов для разработки конкретных АИС; фирмы, специализирующиеся на выпуске периодических журналов и бюллетеней по CASE-технологиям.

План постановки задачи

I. Организационно-экономическая сущность задачи:

наименование задачи, место ее решения;

Цель решения;

Назначение (для каких объектов подразделений и пользователей предназначена);

Периодичность решения и требования к срокам решения;

Источники и способы поступления данных;

Потребители результатной информации и способы ее отправки;

Информационная связь с другими задачами.

II. Описание исходной (входной) информации:

перечень исходной информации;

Формы представления (документ) по каждой позиции перечня; примеры заполнения документов;

Количество документов (информации) в единицу времени, количество строк в документе (массиве);

Описание структурных единиц информации (каждого элемента данных, реквизита);

Точное и полное наименование, идентификатор, максимальная разрядность в знаках;

Способы контроля исходных данных:

Контроль разрядности реквизита;

Балансовый или расчетный метод контроля количественных значений реквизитов;

III. Описание результатной (выходной) информации:

перечень результатной информации;

Формы представления (печатная сводка, видеограмма, машинный носитель и его макет и т.д.);

Периодичность и сроки представления;

Количество документов (информации) в единицу времени,; количество строк в документе (массиве);

Перечень пользователей результатной информацией (подразделение и персонал);

Перечень регламентной и запросной информации;

Описание структурных единиц информации (каждого элемента данных, реквизита) по аналогии с исходными данными;

Способы контроля результатной информации;

Контроль разрядности;

Контроль интервала значений реквизита;

Контроль соответствия списку значений;

Балансовый или расчетный метод контроля отдельных показателей;

Метод контроля с помощью контрольных сумм и любые другие возможные способы контроля.

IV. Описание алгоритма решения задачи (последовательности действий и логики решения задачи):

Описание способов формирования результатной информации с указанием последовательности выполнения логических и арифметических действий;

Описание связей между частями, операциями, формулами алгоритма;

Требования к порядку расположения (сортировке) ключевых (главных) признаков в выходных документах, видеограммах, например, по возрастанию значении табельных номеров;

Алгоритм должен учитывать общий и все частные случаи решения задачи.

Примечание. При описании алгоритма следует использовать условные обозначения (идентификаторы) реквизитов, присвоенные при описании исходной и результатной информации; допускается текстовое описание алгоритма. Необходимо предусмотреть контроль вычислений на отдельных этапах, операциях выполнения алгоритма. При этом указываются контрольные соотношения, которые позволяют выявить ошибки.

V. Описание, используемой условно-постоянной информации:

перечень условно-постоянной информации (классификаторов, справочников, таблиц, списков с указанием их полных наименований);

Формы представления;

Описание структурных единиц информации (по аналогии с исходными записями);

Способы взаимодействия с переменной информацией.

Внедрение АИС и АИТ, как показывает опыт, ведет к качественным переменам в труде пользователей: расширяются их профессиональные знания, приобретаются навыки работы в автоматизированной информационной сфере.

Новая информационная технология может иметь ряд позитивных последствий:

Обработка исходных данных и проведение расчетов поручается не имеющим высокой квалификации и необходимых практических навыков работникам, а высококвалифицированным специалистам отводится анализ, выбор вариантов расчетов, разработка управленческих решений.

Работа с ПЭВМ приводит к повышению квалификации всех исполнителей и общему, довольно высокому уровню их профессиональной культуры.

Сэкономленное в результате автоматизации обработки расчетов и оформления документов время используется на проведение расчетов в нескольких вариантах, получение альтернативных оценок ситуации, что необходимо для анализа и принятия обоснованных решений.

Было бы неправильно предполагать, что высвобожденное время (за счет работы на компьютере) должно вести к сокращению численности экономистов, бухгалтеров и других специалистов, так как проведение расчетов является лишь частью основной задачи – принятия необходимого решения. При сокращении времени на проведение расчетов время на анализ и принятие решений увеличивается.

Таким образом, создание АИС и АИТ не столько приводит к высвобождению специалистов, сколько выдвигает к ним новые требования, т, е. позволяет качественно изменить их труд.

Наиболее важным требованием к специалистам является умение осуществить постановку задач, т.е. составить алгоритмы их решения, установить состав информационного наполнения вычислительных процедур для получения искомых результатов, сформулировать требования к методам контроля решаемых задач.

5. Автоматизированное рабочее место – средство
автоматизации работы конечного пользователя

Деятельность работников сферы управления (бухгалтеров, специалистов кредитно-банковской системы, плановиков и т/д.) в настоящее время ориентирована на использование развитых технологий. Организация и реализация управленческих функций требует радикального изменения, как самой технологии управления, так и технических средств обработки информации, среди которых главное место занимают персональные компьютеры. Они все более превращаются из систем автоматической переработки входной информации в средства накопления опыта управленческих работников, анализа, оценки и выработки наиболее эффективных экономических решений.

Тенденция к усилению децентрализации управления влечет за собой распределенную обработку информации с децентрализацией, применения средств вычислительной техники, и совершенствованием организации непосредственно рабочих мест пользователей.

Автоматизированное рабочее место(АРМ) можно определить как совокупность информационно – программно - технических ресурсов, обеспечивающую конечному пользователю обработку данных и автоматизацию управленческих функций в конкретной предметной области.

Создание автоматизированных рабочих мест предполагает, что основные операции по накоплению, хранению и переработке информации возлагаются на вычислительную технику, а экономист выполняет часть ручных операций и операций, требующих творческого подхода при подготовке управленческих решений. Персональная техника применяется пользователем для контроля производственно-хозяйственной деятельности, изменения значений отдельных параметров в ходе решения задачи, а также ввода исходных данных в АИС для решения текущих задач и анализа функций управления.

АРМ как инструмент для рационализации и интенсификации управленческой деятельности создается для обеспечения выполнения некоторой группы функций. Наиболее простой функцией АРМ является информационно-справочное обслуживание. Хотя эта функция в той или иной степени присуща любому АРМ, особенности ее реализации существенно зависят от категории пользователя.

АРМ имеют проблемно-профессиональную ориентацию на конкретную предметную область. Профессиональные АРМ являются главным инструментом общения человека с вычислительными системами, играя роль автономных рабочих мест, интеллектуальных терминалов больших ЭВМ, рабочих станций в локальных сетях. АРМ имеют открытую архитектуру и легко адаптируются к проблемным областям.

Локализация АРМ позволяет осуществить оперативную обработку информации сразу же по ее поступлении, а результаты обработки хранить сколь угодно долго по требованию пользователя.

В условиях реализации управленческого процесса целью внедрения АРМ является усиление интеграции управленческих функций, и каждое более или менее «интеллектуальное» рабочее место должно обеспечивать работу в многофункциональном режиме.

АРМ выполняют децентрализованную одновременную обработку экономической информации на рабочих местах исполнителей в составе распределенной базы данных (БД). При этом они имеют выход через системное устройство и каналы связи в ПЭВМ и БД других пользователей, обеспечивая, таким образом, совместное функционирование ПЭВМ в процессе коллективной обработки.

АРМ, созданные на базе персональных компьютеров, наиболее простой и распространенный вариант автоматизированного рабочего места для работников сферы организационного управления. Такое АРМ рассматривается как система, которая в интерактивном режиме работы предоставляет конкретному работнику (пользователю) все виды обеспечения монопольно на весь сеанс работы. Этому отвечает подход к проектированию такого компонента АРМ, как внутреннее информационное обеспечение, согласно которому информационный фонд на магнитных носителях конкретного АРМ должен находиться в монопольном распоряжении пользователя АРМ. Пользователь сам выполняет все функциональные обязанности по преобразованию информации.

Создание АРМ на базе персональных компьютеров обеспечивает:

Простоту, удобство и дружественность по отношению к пользователю;

Простоту адаптации к конкретным функциям пользователя;

Компактность размещения и невысокие требования к условиям эксплуатации;

Высокую надежность и живучесть;

Сравнительно простую организацию технического обслуживания.

Эффективным режимом работы АРМ является его функционирование в рамках локальной вычислительной сети в качестве рабочей станции. Особенно целесообразен такой вариант, когда требуется распределять информационно-вычислительные ресурсы между несколькими пользователями.

Более сложной формой является АРМ с использованием ПЭВМ в качестве интеллектуального терминала, а также с удаленным доступом к ресурсам центральной (главной) ЭВМ или внешней сети. В данном случае несколько ПЭВМ подключаются по каналам связи к главной ЭВМ, при этом каждая ПЭВМ может работать и как самостоятельное терминальное устройство.

В наиболее сложных системах АРМ могут через специальное оборудование подключаться не только к ресурсам главной ЭВМ сети, но и к различным информационным службам и системам общего назначения (службам новостей, национальным информационно-поисковым системам, базам данных и знаний, библиотечным системам и т.п.).

Возможности создаваемых АРМ в значительной степени зависят от технико-эксплуатационных характеристик ЭВМ, на которых они базируются. В связи с этим на стадии проектирования АРМ четко формулируются требования к базовым параметрам технических средств обработки и выдачи информации, набору комплектующих модулей, сетевым интерфейсам, эргономическим параметрам устройств и т.д.

Синтез АРМ, выбор его конфигурации и оборудования для реальных видов экономической и управленческой работы носят конкретный характер, диктуемый специализацией, поставленными целями, объемами работы. Однако любая конфигурация АРМ должна отвечать общим требованиям в отношении организации информационного, технического, программного обеспечения.

Информационное обеспечение АРМ ориентируется на конкретную, привычную для пользователя, предметную область обработка документов должна предполагать такую структуризацию информации, которая позволяет осуществлять необходимое манипулирование различными структурами, удобную и быструю корректировку данных в массивах.

Техническое обеспечение АРМ должно гарантировать высокую надежность технических средств, организацию удобных для пользователя режимов работы (автономный, с распределенной БД, информационный, с техникой верхних уровней и т.д.), способность обработать в заданное время необходимый объем данных. Поскольку АРМ является индивидуальным пользовательским средством, оно должно обеспечивать высокие эргономические свойства и комфортность обслуживания.

Программное обеспечение, прежде всего, ориентируется на профессиональный уровень пользователя, сочетается с его функциональными потребностями, квалификацией и специализацией. Пользователь со стороны программной среды должен ощущать постоянную поддержку своего желания работать в любом режиме активно либо пассивно. Приоритет пользователя при работе с техникой несомненен. Поэтому при их взаимодействии предусматривается максимальное обеспечение удобств работы человека за счет совершенствования программных средств:

В последнее время наметилась тенденция к созданию унифицированных АРМ, обслуживающих несколько предметных областей. Например, комплекс «АРМ-аналитик», созданный на базе «АРМ-статистика», значительно расширяет возможности последнего и в максимальной степени отвечает требованиям зарождающихся в условиях рынка производственных, научных и коммерческих структур. «АРМ-аналитик» позволяет осуществлять решение обширного комплекса функциональных задач.

Комплекс «Экспресс-анализ при заключении договоров, заказов, контрактов» обеспечивает процесс управления аналитической информацией о себестоимости, цене, возможных объемах производства отдельных видов продукции.

Комплексы «Анализ формирования, распределения и использования прибыли», «Анализ материально-технического и финансового состояния предприятия», «Анализ труда, оплаты и социального развития», «Анализ выполнения госзаказов и хозяйственных договоров» соответствуют структуре действующего законодательства о предприятии. Причем, чтобы АРМ-аналитик мог использоваться для предприятий, работающих по различным моделям, в него введены все действующие схемы формирования дохода.

Программное обеспечение комплекса «Анализ внешнеторговой деятельности» позволяет анализировать валютные затраты, их эффективность и расчеты с государством.

Комплексы «Анализ и прогнозирование динамических рядов», «Корреляционно-регрессионный анализ», «Выборочный метод» дают возможность автоматизирование осуществлять социально-экономический анализ с использованием статистических методов.

Комплекс «Сервисные программы» позволяет получать обработанную информацию в виде графиков и схем, редактировать входную информацию, корректировать хранящиеся в файлах АРМ данные.

«АРМ-аналитик» представляет собой многорежимный и многоцелевой комплекс, в котором нашли отражение и развитие интеграционные, аналитические и информационные процессы. В нем сочетается социально-экономический и статистический анализ, реализована обработка оперативной, бухгалтерской и статистической информации.

Все функциональные режимы обработки информации могут технологически осуществляться в «АРМ-аналитик» на основе централизованного и децентрализованного информационного обеспечения.

«АРМ-аналитик» является универсальным средством автоматизации решения задач многоуровневого анализа деятельности предприятий и фирм, которое при наличии развитого набора пакетов прикладных программ легко адаптируется к решению более сложных в математическом понимании задач.

Несмотря на всю многогранность проблемы оптимизации строительных стальных конструкций, можно отметить много общих черт в подходе к решению этой проблемы для разных конструкций. Эта общность проявляется, прежде всего, в способе формулирования задачи, выборе критерия оптимальности и в использовании методов (или приемов) решения задачи оптимизации.

Задача оптимального проектирования конструкции, как указывалось в главе I, может быть сформулирована как задача математического программирования. Такая задача предусматривает наличие двух компонентов: 1) целевой функции, соответствующей выбранному критерию оптимальности (значение целевой функции численно характеризует показатель качества); 2) системы ограничений, описывающих условия удовлетворительного функционирования рассматриваемого эле-мента.

Обычно в качестве критерия выступают экономические показатели конструкций (стоимость, масса, трудоемкость), хотя возможны и другие критерии, в которых экономические требования выступают в неявной форме (например, срок возведения) или отсутствуют (например, уникальность или эстетические соображения). В последнем случае критерии трудноформализуемы или вообще неформализуемы, поэтому использование таких критериев не вписывается в рамки задач математического программирования.

Система ограничений в задачах оптимального проектирования стальных строительных конструкций включает следующие условия:
1) требования СНиП по прочности, устойчивости, гибкости, деформативности и т. п.;
2) габаритные ограничения для искомых параметров конструкции;
3) ограничения на применяемый сортамент проката, марки стали, соединения элементов; 4) ограничения, обусловливаемые особыми условиями изготовления, монтажа или эксплуатации конструкции.

Рассмотрим формулировку задачи оптимального проектирования в терминах математического программирования. Нужно найти размеры сечения изгибаемого сварного симметричного двутаврового элемента минимальной площади. Заданы изгибающий момент М и расчетное сопротивление стали R. Высота балки не должна превышать Н. Считать, что условия деформативности, устойчивости элемента в целом и устойчивости стенки и пояса выполняются.

Это интересно. Проектирование – это процесс, который затрагивает не только непосредственно область строительства, но и многие другие смежные сферы деятельности. В частности, пластиковые евроокна устанавливаются только после того, как предварительно будет произведено их проектирование. В данном случае под проектированием следует понимать процесс расчета, сопоставления и анализа данных, в результате чего такие окна идеально впишутся в оконные проемы.