Tài liệu chính thức: Phân tích và thiết kế hệ thống thông tin 2021 | Đại Học Nội Vụ Hà Nội

lOMoARcP SD| 58886 076 BỘ NỘI VỤ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NỘI VỤ HÀ NỘI TẬP BÀI GIẢNG
PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG THÔNG TIN HÀ NỘI - 2021 lOMoARcP SD| 58886076 LỜI NÓI ĐẦU
Tập bài giảng "Phân tích và thiết kế hệ thống thông tin" được xây dựng cho
phù hợp với đặc trưng sinh viên chuyên ngành công nghệ thông tin thuộc Trường
Đại học Nội vụ Hà Nội nói riêng và sinh viên ngành công nghệ thông tin nói
chung, trang bị những kiến thức cơ bản về phân tích và thiết kế hệ thống thông tin
với thời lượng 3 tín chỉ bao gồm hai phần lý thuyết và thực hành. Tập bài giảng
cung cấp cho sinh viên phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống thông tin
hướng cấu trúc, giúp sinh viên có tư duy nhất quán và chặt chẽ, biết cách phân
tích, thiết kế và phát triển một hệ thống thông tin cụ thể thông qua các ví dụ và bài tập thực tế.
Tập bài giảng Phân tích và thiết kế hệ thống thông tin bao gồm năm chương:
Chương 1: Tổng quan về phân tích và thiết kế hệ thống thông tin (ThS. Bùi Xuân Diện)
Chương 2: Khảo sát và mô hình hóa nghiệp vụ hệ thống (ThS. Bùi Xuân Diện)
Chương 3: Mô hình hóa quá trình xử lý (ThS. Bùi Xuân Diện)
Chương 4: Mô hình hóa tiến trình và dữ liệu (ThS. Nguyễn Thị Lan Phượng)
Chương 5: Thiết kế giao diện và thiết kế cấu trúc (ThS. Hoàng Minh Ngọc)
Nhóm tác giả đã biên tập Tập bài giảng dựa trên cơ sở Đề cương môn học
được Hội đồng khoa học và đào tạo của Nhà trường phê duyệt, nội dung đã được
chọn lọc kỹ để đưa các thông tin mới mang tính cập nhật, phù hợp với công nghệ
và xu hướng của xã hội đang sử dụng. Ngoài việc trang bị kiến thức cho sinh viên
chuyên ngành hệ thống thông tin thì tập bài giảng cũng giúp ích cho những người
đam mê công nghệ muốn tìm tòi tự học hỏi, những người đang xây dựng, phát
triển các dự án về các hệ thống thông tin theo phương pháp có cấu trúc hay nó
cũng trở thành một nguồn tài liệu tham khảo quý dành cho các thầy, cô giáo đang
giảng dạy trong lĩnh vực công nghệ thông tin.
Trong quá trình biên soạn, nhóm tác giả đã cố gắng biên soạn theo hướng
lý thuyết kết hợp thực hành thông qua các việc phân tích và thiết kế các hệ thống
thông tin trong thực tế cuộc sống và hiệu chỉnh theo ý kiến góp ý của các thầy, cô
Trung tâm Tin học - Ngoại ngữ và Hội đồng thẩm định. Tuy nhiên, tập bài giảng
vẫn còn những thiếu sót nhất định, nhóm biên tập rất mong nhận được sự góp ý
của các giảng viên, đọc giả để nâng cao chất lượng Tập bài giảng. Mọi ý kiến góp
ý của quý đọc giả xin gửi về Trung tâm Tin học - Ngoại ngữ, Trường Đại học Nội
vụ Hà Nội - Ngõ 36, đường Xuân La, phường Xuân La, quận Tây Hồ, Hà Nội
hoặc gửi trực tiếp cho nhóm biên tập theo địa chỉ email “xuandiendhnv@gmail.com”. lOMoARcP SD| 58886076 Trân trọng cảm ơn./.
Hà Nội, tháng 10 năm 2021 Nhóm tác giả ThS. Bùi Xuân Diện ThS. Hoàng Minh Ngọc
ThS. Nguyễn Thị Lan Phượng lOMoARcP SD| 58886076 MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG
THÔNG TIN ........................................................................................................ 9
1.1. Một số khái niệm cơ bản .......................................................................... 9
1.1.1. Phân tích hệ thống .................................................................................................. 11
1.1.2. Thiết kế hệ thống .................................................................................................... 11
1.2. Phương pháp và công cụ hỗ trợ phân tích, thiết kế hướng cấu trúc . 12
1.2.1. Phương pháp phân tích thiết kế hướng cấu trúc ..................................................... 12
1.2.2. Công cụ hỗ trợ phân tích thiết kế hướng cấu trúc thông dụng ............................... 15
1.3. Quá trình phân tích thiết kế hệ thống thông tin .................................. 17
1.3.1. Các mức nhận thức trong phân tích thiết kế ........................................................... 17
1.3.2. Các bước thực hiện phân tích thiết kế hệ thống thông tin ...................................... 17
1.4. Tổng quát quy trình phân tích và thiết kế hệ thống thông tin hướng
cấu trúc ........................................................................................................... 26
1.4.1. Các bước và các mô hình chính trong phân tích, thiết kế một ứng dụng ............... 26
1.4.2. Quy trình phân tích, thiết kế hệ thống thông tin hướng cấu trúc ............................ 27
CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 1 ..................................................................... 28
CHƯƠNG 2: KHẢO SÁT VÀ MÔ HÌNH HÓA NGHIỆP VỤ HỆ
THỐNG .............................................................................................................. 29
2.1. Khảo sát hiện trạng ................................................................................ 29
2.1.1. Mục đích ................................................................................................................. 29
2.1.2. Yêu cầu ................................................................................................................... 31
2.1.3. Thực hiện khảo sát mức quan niệm và mức tổ chức .............................................. 31
2.2. Xử lý kết quả khảo sát ............................................................................ 40
2.2.1. Lập sơ đồ hiện trạng dùng ký pháp hình thức ........................................................ 40
2.2.2. Phân tích kết quả khảo sát ...................................................................................... 43
2.2.3. Xác định dòng luân chuyển thông tin ..................................................................... 46
2.2.4. Lập từ điển dữ liệu .................................................................................................. 47
2.3. Mô hình hóa nghiệp vụ hệ thống ........................................................... 50
2.3.1. Nội dung thực hiện ................................................................................................. 50
2.3.2. Lập biểu đồ ngữ cảnh hệ thống .............................................................................. 51
2.3.3. Lập biểu đồ phân rã chức năng ............................................................................... 53
2.3.4. Ma trận xác định phạm vi hệ thống ........................................................................ 60
2.3.5. Ma trận thực thể - dữ liệu – chức năng ................................................................... 61
CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 2 ..................................................................... 63
CHƯƠNG 3: MÔ HÌNH HÓA QUÁ TRÌNH XỬ LÝ ................................... 71 lOMoARcP SD| 58886076
3.1. Mô hình hóa quá trình xử lý bằng biểu đồ .......................................... 71
3.1.1. Quy tắc mô hình hóa ............................................................................................... 71
3.1.2. Các bước thực hiện ................................................................................................. 74
3.2. Lập biểu đồ luồng dữ liệu (Data Flow Diagram – DFD) .................... 75
3.2.1. Ký pháp .................................................................................................................. 75
3.2.2. Quy tắc lập biểu đồ ................................................................................................. 83
CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 3 ..................................................................... 91
CHƯƠNG 4: MÔ HÌNH HÓA TIẾN TRÌNH VÀ DỮ LIỆU ....................... 95
4.1. Biểu diễn mô hình hóa tiến trình .......................................................... 96
4.1.1. Biểu diễn bằng tiếng Anh cấu trúc ......................................................................... 96
4.1.2. Biểu diễn bằng bảng quyết định ............................................................................. 97
4.1.3. Biểu diễn bằng cây quyết định ............................................................................. 104
4.1.4. Biểu diễn bằng biểu đồ chuyển trạng thái ............................................................ 107
4.1.5. Biểu diễn bằng bảng chuyển trạng thái ................................................................ 110
4.2. Mô hình hóa dữ liệu ............................................................................. 114
4.2.1. Xác định thực thể, thuộc tính và các quan hệ ....................................................... 114
4.2.2. Xác định khóa của quan hệ ................................................................................... 127
4.2.3. Xác định quy tắc biểu diễn các mối quan hệ ........................................................ 129
4.2.4. Lập biểu đồ thực thể - quan hệ (E-R) ................................................................... 135
CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 4 .................................................................. 142
CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ GIAO DIỆN VÀ THIẾT KẾ CẤU TRÚC ........ 145
5.1. Thiết kế giao diện và hình thành cơ sở dữ liệu .................................. 145
5.1.1. Thiết kế giao diện ................................................................................................. 145
5.1.2. Chuyển biểu đồ E-R thành cơ sở dữ liệu .............................................................. 153
5.1.3. Tối ưu hóa cơ sở dữ liệu ....................................................................................... 166
5.2. Thiết kế cấu trúc chương trình ........................................................... 169
5.2.1. Thiết kế cấu trúc bên trong ................................................................................... 169
5.2.2. Tập hợp kết quả phục vụ lập trình ........................................................................ 173
CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 5 .................................................................. 175
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................. 177 DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT TT
Thuật ngữ/từ viết tắt Ý nghĩa 1 BLD
Biểu đồ luồng dữ liệu lOMoARcP SD| 58886076 2 BPC
Biểu đồ phân rã chức năng 3 CNTT Công nghệ thông tin 4 CSDL Cơ sở dữ liệu 5 DFD Sơ đồ luồng dữ liệu 6 E-R Thực thể - Quan hệ 7 HT Hệ thống 8 HTTT Hệ thống thông tin 9 HSDL Hồ sơ dữ liệu 10 LDL Luồng dữ liệu 11 NSD Người sử dụng 12 PT-TK Phân tích và thiết kế DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1: Lập dự trù và kế hoạch triển khai dự án theo biểu đồ Gantt 23
Bảng 1.2: Sơ đồ tổng quát các bước phân tích, thiết kế và sản phẩm 28 tương ứng
Bảng 2.1: Một mẫu kế hoạch phỏng vấn 34
Bảng 2.2: Một mẫu phiếu phỏng vấn 34
Bảng 2.3: Một phần mẫu phiếu khảo sát 38
Bảng 2.4: Ký pháp sử dụng cho biểu đồ hoạt động 41
Bảng 2.5: Bảng phân tích bài toán trông, giữ xe 46
Bảng 2.6: Ký pháp mô tả nội dung cho từ điển dữ liệu 48
Bảng 2.7: Ma trận thực thể - dữ liệu - chức năng của bài toán trông, 65 gửi xe
Bảng 3.1: Các dạng ký pháp sử dụng trong biểu đồ luồng dữ liệu 85
Bảng 4.1: Các ký hiệu toán học phổ biến sử dụng trong Pseudo code 101 lOMoARcP SD| 58886076
Bảng 4.2: Ký pháp sử dụng để biểu diễn trong cây quyết định 102
Bảng 4.3: Các thành phần của biểu đồ trạng thái 103 DANH MỤC BIỂU ĐỒ
Biểu đồ 2.1: Biểu đồ mô tả bài toán trông, gửi xe tại Trường Đại học Nội 42 vụ Hà Nội
Biểu đồ 2.2: Biểu đồ lập kế hoạch, lịch thi, chấm thi 43
Biểu đồ 2.3: Biểu đồ ngữ cảnh hệ thống trông, giữ xe 52
Biểu đồ 2.4: Biểu đồ ngữ cảnh hệ thống đặt bữa ăn 52
Biểu đồ 2.5: Biểu đồ phân rã chức năng bài toán trông, gửi xe 55
Biểu đồ 2.6: Sơ đồ phân rã chức năng hệ thống quản lý doanh nghiệp 57
Biểu đồ 2.7: Sơ đồ chức năng hệ thống cung ứng vật tư 59
Biểu đồ 2.8: Biểu đồ chức năng nghiệp vụ dạng chuẩn 60
Biểu đồ 2.9: Biểu đồ chức năng nghiệp vụ mức cao nhất 61
Biểu đồ 3.1: Ký pháp của Gane và Sarson 85
Biểu đồ 3.2: Biểu đồ luồng dữ liệu mức khung cảnh 90
Biểu đồ 3.3: Biểu đồ luồng dữ liệu mức khung cảnh hệ cung ứng vật tư 90
Biểu đồ 3.4: Luồng dữ liệu mức dưới đỉnh - Chức năng B 93
Biểu đồ 3.5: Luồng dữ liệu mức dưới đỉnh - Chức năng C 93
Biểu đồ 3.6: Luồng dữ liệu mức dưới đỉnh - Chức năng D 93
Biểu đồ 3.7: BLD của hệ thống cung ứng vật tư dưới mức đỉnh của 94 chức năng "Đặt hàng"
Biểu đồ 4.1: Biểu đồ trạng thái thể hiện lớp "Sách" trong một hệ 114
thống quản lí thư viện điện tử
Biểu đồ 5.1: Sơ đồ quá trình chuẩn hóa 176 DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1. Phần mềm Power Designer 14
Hình 1.2. Phần mềm Microsoft Visio 15
Hình 1.3. Phần mềm Microsoft Excel 15
Hình 1.4. Nhu cầu thông tin ở các mức khác nhau 16 lOMoARcP SD| 58886076
Hình 1.5: Các giai đoạn phân tích và thiết kế hệ thống thông tin 17
Hình 1.6: Sơ đồ thể hiện các giai đoạn triển khai xây dựng một dự án 19
Hình 1.7: Sơ đồ tổng hợp thông tin đã thu thập 21
Hình 2.1: Mô hình các mức khảo sát hệ thống 32
Hình 2.2: Một phần quy trình tuyển dụng nhân lực 39
Hình 2.3: Sơ đồ các chiều của không gian phát triển hệ thống 62
Hình 3.1: Mô hình hóa hệ thống 74
Hình 3.2: Phương diện mô tả hệ thống 76
Hình 3.3: Một lưu đồ hệ thống 78
Hình 3.4: Mô hình luồng dữ mức đỉnh của hệ cung ứng vật tư 92 lOMoARcP SD| 58886076
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG THÔNG TIN
Nội dung chính của chương:
 Giới thiệu khái quát quy trình các bước phân tích
và thiết kế hệ thống hướng cấu trúc.
 Các khái niệm về hệ thống thông tin, phân tích và
thiết kế hệ thống thông tin.
 Giới thiệu các phương pháp và một số công cụ hỗ
trợ phân tích thiết kế hệ thống thông tin.
 Sơ đồ tóm tắt quy trình phân tích và thiết kế hệ
thống thông tin hướng cấu trúc.
 Câu hỏi lý thuyết, bài tập thực hành, bài tiểu luận cuối chương.
1.1. Một số khái niệm cơ bản
Ngay nay, trong cuộc sống sinh hoạt thường ngày thuật ngữ "hệ thống"
được sử dụng rất nhiều trong nghiên cứu và ứng dụng thực tế, ví như: Hệ thống
giáo dục, hệ thống chính trị, hệ thống pháp luật, hệ thống thông tin, hệ thống kinh
tế - xã hội, hệ thống y tế, hệ thống giao thông, ... v.v.
Do khái niệm "hệ thống" được sử dụng nhiều trong các nghiên cứu khoa
học và ứng dụng trong thực tiễn cuộc sống nên việc đưa ra một khái niệm chung
và chính xác và đầy đủ nhất về hệ thống sẽ là một điều khó khăn khi có quá nhiều
lĩnh vực nghiên cứu và sử dụng thuật ngữ này:
- Theo Từ điển Tiếng Việt của tác giả Hoàng Phê thì khái niệm hệ thống
được hiểu theo các định nghĩa sau:
"1. Hệ thống là tập hợp nhiều yếu tố, đơn vị cùng loại hoặc cùng chức năng,
có quan hệ hoặc liên hệ chặt chẽ, làm thành một thể thống nhất. Ví dụ: hệ thống
tín hiệu giao thông, hệ thống đường sắt, hệ thống đo lường, hệ thống tổ chức. 2.
Hệ thống là tập hợp những tư tưởng, nguyên tắc, quy tắc liên kết
vớinhau một cách logic, làm thành một thể thống nhất. Ví dụ: hệ thống tư tưởng,
hệ thống các quy tắc ngữ pháp. 9 lOMoARcP SD| 58886076 3.
Phương pháp, cách thức phân loại, sắp xếp sao cho có trật tự logic.
Vídụ: Hệ thống phân loại thực vật. 4.
Tính chất có trình tự, có quan hệ logic giữa các yếu tố. Ví dụ: Học
tậpcó hệ thống, kiến thức thiếu hệ thống, sai lầm có hệ thống."1 -
Theo tác giả Nguyễn Văn Ba thì khái niệm về "hệ thống" được nêu
nhưsau: "Hệ thống là một tập hợp gồm nhiều phần tử, có các mối quan hệ ràng
buộc lẫn nhau và cùng hoạt động hướng tới một mục đích chung".2 -
Tác giả Thạc Bình Cường thì lại định nghĩa "Hệ thống là một tập hợp
cótổ chức của nhiều phần tử có những mối ràng buộc lẫn nhau và cùng hoạt động
chung cho một mục đích nào đó".3 -
Tác giả Lê Văn Phùng định nghĩa hệ thống như sau: "Hệ thống bao gồm:
+ Tập hợp các phần tử (không phân biệt bản chất của nó)
+ Tập hợp các mối quan hệ giữa các phần tử đó (các quan hệ có nhiều dạng
rất khác nhau. Có thể kể ra một vài dạng như các quan hệ cơ học, năng lượng,
thông tin và các quan hệ khác ràng buộc bởi: kinh tế, thân hữu, pháp luật và có
thể xác định qua các mặt như: Số lượng, chiều hướng và cường độ của chúng)
+ Tạo thành một thể thống nhất để có được những chức năng hay mục tiêu
(của chính nó hay được con người gán cho) của hệ thống"4 -
Tác giả Nguyễn Thị Thanh Huyền (chủ biên) có nếu khái niệm về
hệthống như sau: "Hệ thống là tập hợp các phần tử có những mối quan hệ ràng
buộc lẫn nhau cùng hoạt động chung cho một số mục tiêu nào đó, thực hiện trao
đổi vào/ra với môi trường ngoài".4
Như vậy, từ những khái niệm trên về hệ thống cho thấy một hệ thống sẽ có
những đặc trưng như sau: -
Hệ thống là một tập hợp các phần tử (con người, công cụ, máy móc, tri thức, ...)
1 Hoàng Phê (Chủ biên), Từ điển Tiếng Việt, Viện Ngôn ngữ học, Nhà xuất bản Đà Nẵng, năm 2003, trang 434.
2 Nguyễn Văn Ba, Phân tích và thiết kế hệ thống thông tin, Nhà xuất bản Đại học Quốc gia Hà Nội, 2005, trang 7.
3 Thạc Bình Cường, Phân tích và thiết kế hệ thống thông tin, Nhà xuất bản Khoa học kỹ thuật, trang 19. 4 Lê
Văn Phùng, Kỹ thuật phân tích và thiết kế hệ thống thông tin hướng cấu trúc, Nhà xuất bản Thông tin và Truyền thông, năm 2014, trang 14.
4 Nguyễn Thị Thanh Huyền (chủ biên), Phân tích và thiết kế hệ thống, Nhà xuất bản Thông tin và Truyền thông, trang 6. 10 lOMoARcP SD| 58886076 -
Trong hệ thống, các phần tử tương tác và quan hệ mật thiết với nhau
- Cùng hoạt động chung trong một phạm, một lĩnh vực với cùng mục tiêu chung.
- Có sự thay đổi, sự kiểm soát theo hướng hoàn thiện và phát triển. -
Các hệ thống cụ thể sẽ có những đặc trưng riêng khi gắn với một
lĩnhvực cụ thể, nhất định. Ví dụ: Hệ thống thông tin quản lý nhân sự, hệ thống
quản lý khách sạn, hệ thống thông tin bán hàng trực tuyến, ...
Từ những đặc trưng trên ta có thể định nghĩa về hệ thống như sau:
Hệ thống là một tập hợp các phần tử, cùng hoạt động trong một phạm vi,
lĩnh vực nhất định; các phần tử được sắp xếp có trật tự, có sự tương tác, quan hệ
mật thiết với nhau để trao đổi, kiểm soát, phát triển và thực hiện những mục tiêu chung đã đề ra. 1.1.1. Phân ch hệ thống
Phân tích hệ thống là công việc đi khảo sát và thu thập các nhu cầu về thông
tin của tổ chức để cung cấp những thông tin, dữ liệu cho việc thiết kế hệ thống
thông tin (HTTT) của phân tích viên. Trước hết, tiến hành khảo sát thực tế hiện
trạng của tổ chức, cơ quan hay đơn vị liên quan thuộc phạm vi của phát triển của
dự án công nghệ thông tin. Những thông tin, dữ liệu thu được từ phân tích hệ
thống sẽ phục vụ việc xây dựng mô hình quan niệm về hệ thống hiện tại và làm
căn cứ đề xuất, phát triển hệ thống trong tương lai. Mô hình phân tích hệ thống
bao gồm: mô hình chức năng của hệ thống, mô hình dữ liệu, mô hình xử lý của
hệ thống và các tài liệu khác.
Phân tích hệ thống bao gồm một số bước như sau: -
Thứ nhất, xác định yêu cầu: Phân tích viên hệ thống và người sử
dụngngồi làm việc với nhau để xác định nhu cầu của người dùng về hệ thống. -
Thứ hai, xác định phạm vi, mục tiêu của dự án: Nghiên cứu viên
vàngười sử dụng thống nhất về phạm vi, cấu trúc hệ thống (bên trong, bên ngoài);
xác định giới hạn mục tiêu về chức năng, nghiệp vụ và các dịch vụ của hệ thống. -
Thứ ba, xác định giải pháp triển khai thực hiện: Việc phác họa các
giảipháp, lựa chọn các giải pháp phù hợp với phạm vi, mục tiêu và yêu cầu của
người sử dụng để đáp ứng được tốt nhất các tiêu chí về nguồn lực, thời gian, kỹ
thuật và điều kiện triển khai hệ thống trong thực tế.
1.1.2. Thiết kế hệ thống
Thiết kế hệ thống là công việc mà phân tích viên lựa chọn các giải pháp
công nghệ thông tin để giải quyết các yêu cầu phát triển hệ thống trong điều kiện 11 lOMoARcP SD| 58886076
môi trường hoạt động của hệ thống đã xác định từ trước. Các yêu cầu giải pháp
đặc tả của hệ thống được chuyển thành đặc tả về logic và chuyển thành đặc tả vật
lý của hệ thống. Phân tích viên thiết kế hệ thống phải xem xét đến tất cả các nội
dung của hệ thống, như: Thiết kế giao diện tương tác, giao diện nhập/xuất dữ liệu,
cơ sở dữ liệu (CSDL) và chi tiết các tiến trình xử lý thông tin bên trong hệ thống.
Quá trình này diễn ra qua hai nội dung: thiết kế logic và thiết kế vật lý. -
Thiết kế logic: Về lý thuyết, thiết kế hệ thống logic không gắn với
phần cứng hay phần mềm của hệ thống, thiết kế logic chỉ tập trung vào việc hoàn
thiện nghiệp vụ của hệ thống thực. Một số phương pháp thiết kế hệ thống hướng
cấu trúc coi thiết kế logic là pha thiết kế nghiệp vụ. Các nhân tố và mối quan hệ
được mô tả trong thiết kế logic là những khái niệm, biểu tượng không phải là các thực thể vật lý. -
Thiết kế vật lý: quá trình chuyển mô hình thiết kế logic trừu tượng
thành mô hình thiết kế vật lý hay đặc tả kỹ thuật của hệ thống. Quá trình thiết kế
vật lý cần bám sát những thao tác, những thiết bị vật lý trong thế giới thực để thiết
kế giúp hệ thống thuận tiện cho việc thu thập thông tin, dữ liệu, lưu trữ, xử lý
thông tin và hỗ trợ ra quyết định cho người sử dụng hay đáp ứng nhu cầu của tổ chức.
Việc lựa chọn hệ quản trị cơ sở dữ liệu, lựa chọn ngôn ngữ lập trình, phần
cứng, hệ điều hành, cấu trúc mạng, ... được lựa chọn và quyết định trong pha thiết
kế vật lý. Kết quả của pha thiết kế vật lý cho ra những đặt tả hệ thống vật lý trong
thực tế giúp lập trình viên dễ dàng chuyển thành chương trình, kỹ sư phần cứng
thiết lập được hệ thống một cách chính xác.
1.2. Phương pháp và công cụ hỗ trợ phân ch, thiết kế hướng cấu trúc
1.2.1. Phương pháp phân ch thiết kế hướng cấu trúc
Một số phương pháp phân tích ngay nay hay được sử dụng bao gồm: Các
phương pháp hướng chức năng và các phương pháp hướng đối tượng. Cụ thể:
a. Các phương pháp hướng chức năng
Ba phương pháp phân tích, thiết kế hướng chức năng gồm: -
Phương pháp SADT (Structured Analysis and Design Technique):
Phương pháp xuất phát từ Mỹ với ý tưởng phân rã một hệ thống lớn thành các hệ
thống con nhỏ và đơn giản.
Phương pháp SADT phân tích và thiết kế hệ thống dựa trên 7 nguyên lý:
1. Sử dụng một mô hình 12 lOMoARcP SD| 58886076
2. Phân tích từ trên xuống dưới (top-down)
3. Sử dụng mô hình chức năng và mô hình quan niệm (hay "Mô hìnhthiết kế")
4. Thể hiện tính đối ngẫu của hệ thống
5. Sử dụng các biểu diễn dưới dạng đồ họa để minh họa
6. Phối hợp hoạt động của nhóm.
7. Ưu tiên tuyệt đối cho hồ sơ viết.
Kỹ thuật chủ yếu của SADT là:
+ Mô hình dòng dữ liệu hay biểu đồ luồng dữ liệu (Data Flow Diagrams)
+ Từ điển dữ liệu (Data Dictionary)
+ Tiếng Anh có cấu trúc (Structured English)
+ Bảng quyết định (Decision Table)
+ Cây quyết định (Decision Tree)
Tuy nhiên, phương pháp SADT vẫn có nhược điểm là bị trùng lặp thông tin
và chưa quan tâm nhiều đến mô hình chức năng của hệ thống. -
Phương pháp MERISE (Method pour Rassembler les Ideas Sans
Effort): Phương pháp có nguồn gốc từ Pháp được phát triển từ cuối thập nhiên 70,
ý tưởng của phương pháp MERISE xuất pháp từ 3 mặt cơ bản:
+ Mặt thứ nhất: Chu kỳ tồn tại của hệ thống thông tin "Ý tưởng - Quan
niệm/ý niệm - Quản trị - kết thúc".
+ Mặt thứ hai: Chu kỳ đặc tả hệ thống thông tin (chu kỳ trừu tượng).
+ Mặt thứ ba: Chu kỳ các quyết định (Cycle Des Decisions).
Những đặc trưng cơ bản của phương pháp MERISE là: + Tính toàn cục
+ Tách rời các dữ liệu và xử lý + Tiếp cận theo mức
Bảng phân tích và thiết kế của MERISE như sau: 13 lOMoARcP SD| 58886076 Mức Dữ liệu Xử lý
Mô hình quan niệm về dữ Quan niệm liệu
Mô hình quan niệm xử lý Tổ chức Mô hình logic dữ liệu
Mô hình tổ chức xử lý Kỹ thuật
Mô hình vật lý dữ liệu Mô hình tác vụ xử lý
Mô hình phân tích của MERISE -
Phương pháp CASE (Computer Aided System Engineering): Phương
pháp phân tích và thiết kế dựa trên quá trình tự động có sự trợ giúp của máy tính.
Hãng Oracle phát triển dựa trên kinh nghiệm nghiên cứu trong quá trình xây dựng
hệ thống để đưa ra một phương pháp tiếp cận công nghệ mới đó là "Phương pháp
luận phân tích và thiết kế hệ thống CASE Method". Phương pháp tiếp cận này
thực hiện theo hướng từ trên xuống (top-down) nó cho thấy sự phù hợp với những
yêu cầu xây dựng một hệ thống thông tin dành cho các doanh nghiệp.
b. Các phương pháp hướng đối tượng
Ba phương pháp hướng đối tượng gồm: -
Phương pháp HOOD (Hierarchical Object Oriented Design):
Phương pháp thường được lựa chọn để thiết kế các hệ thống theo thời gian thực.
Những phần mềm được thiết kế bằng phương pháp này thường được mã hóa bằng
ngôn ngữ lập trình ADA. Phương pháp HOOD chỉ hỗ trợ thiết kế các đối tượng
mà không hỗ trợ thiết kế các tính năng kế thừa và phân lớp. -
Phương pháp RDD (Responsibility Driven Design): Phương pháp mô
hình hóa hệ thống thông tin thành các lớp. Những công việc mà hệ thống thực
hiện sẽ được phân tích và chia ra các lớp của hệ thống. Các đối tượng trong các
lớp của hệ thống thực hiện trao đổi, thông báo với nhau nhằm triển khai, thực hiện
công việc đã đặt ra. Phương pháp RDD hỗ trợ các khái niệm về đối tượng, về lớp
và kế thừa trong phân tích và thiết kế hệ thống theo cách tiếp cận hướng đối tượng. -
Phương pháp OMT (Object Modelling Technique): Công nghệ mô
hình hóa đối tượng hay còn gọi là phương pháp hóa đối tượng là phương pháp
mới về tiếp cận hướng đối tượng. Phương pháp kỹ thuật mô hình hóa đối tượng
khắc phục được những nhược điểm của các phương pháp phân tích và thiết kế hệ
thống hướng đối tượng khác. 14 lOMoARcP SD| 58886076
1.2.2. Công cụ hỗ trợ phân ch thiết kế hướng cấu trúc thông dụng
Công cụ hỗ trợ phân tích thiết kế hướng cấu trúc thông dụng hiện nay có thể sử dụng như: -
Power Designer: là phần mềm được sản xuất bởi Sybase, nó là phần
mềm công cụ hóa chuyên nghiệp, cho phép thiết kế mô hình dùng trong quản lý
cơ sở dữ liệu, hệ thống thông tin, nó có khả năng kết nối với các môi trường lập
trình như Java, .Net, Eclipse … Với phần mềm Power Designer nhà phân tích có
thể vẽ và lập sơ đồ ERD một cách dễ dàng.
Hình 1.1. Phần mềm Power Designer -
Microsoft Visio: là phần mềm do hãng Microsoft phát triển, nó là công
cụ tối ưu cho việc lập sơ đồ mạnh mẽ với thư viện lớn các hình mẫu, đồ thị, sơ đồ
tổ chức … chuyên nghiệp và mạnh mẽ giúp nhà phân tích hệ thống dễ dàng trực
quan hóa các cấu trúc nhóm, phân cấp, báo cáo và chia sẻ chúng với các thành
viên phát triển hệ thống thông tin, hỗ trợ công việc phân tích hệ thống một cách
hiệu quả và tiết kiệm thời gian. 15 lOMoARcP SD| 58886076
Hình 1.2. Phần mềm Microsoft Visio -
Microsoft Project: là phần mềm với đầy đủ tính năng hỗ trợ thiết kế
và quản lý dự án mạnh mẽ trên máy tính. Microsoft Project cung cấp các phương
pháp và công cụ phù hợp, đáp ứng các nhu cầu của nhà phân tích, thiết kế dự án.
Dễ dàng lập kế hoạch cho dự án và theo sát được tiến độ thực hiện, đây là một
ứng dụng mạnh mẽ và dễ sử dụng.
Hình 1.3. Phần mềm Microsoft Excel
Ngày nay, có rất nhiều phần mềm hỗ trợ phân tích, thiết kế hệ thống như:
Rational Rose, Start UML, Enterprise Architect, … 16 lOMoARcP SD| 58886 076
1.3. Quá trình phân ch thiết kế hệ thống thông n
1.3.1. Các mức nhận thức trong phân ch thiết kế
Trong phân tích thiết kế hệ thống thông tin có hai mức nhận thức cơ bản
gồm: Phân tích hệ thống về chức năng và phân tích hệ thống về dữ liệu. -
Phân tích hệ thống về chức năng: nhằm mục đích phân tích hệ thống
thành các chức năng riêng biệt, tránh trùng lặp các chức năng trong hệ thống, bản
chất của phân tích hệ thống về chức năng là đi trả lời câu hỏi "Hệ thống làm gì?" -
Phân tích hệ thống về dữ liệu: Sau khi phân tích hệ thống về chức
năng thì phân tích viên tiến hành phân tích hệ thống về dữ liệu tương ứng cho
từng chức năng của hệ thống, xác định các loại dữ liệu cần thu thập, tổng hợp,
phân loại, lưu trữ, xử lý, chuẩn hóa,... sau đó lập lược đồ khái niệm về dữ liệu,
xác định các mối quan hệ, ... làm căn cứ cho thiế kế cơ sở dữ liệu của hệ thống.
Phân tích viên sẽ thực hiện phân tích hệ thống về dữ liệu sau khi quá trình phân
tích hệ thống về chức năng xong và quá trình này diễn ra độc lập với quá trình
phân tích hệ thống về chức năng. Chiến Phân tích xu hướng lược Kế hoạch, điều chỉnh Sách lược Báo cáo định kỳ Tác nghiệp Xử lý giao dịch Thừa hành
Hình 1.4. Nhu cầu thông tin ở các mức khác nhau
1.3.2. Các bước thực hiện phân ch thiết kế hệ thống thông n
Ngày nay, các phương pháp mô tả trong phân tích thiết kế hệ thống thông
tin thường được sử dụng như: Phương pháp phân tích, thiết kế hệ thống hướng
cấu trúc_SADT (Structure Analysis and Design Technology); Phương pháp phân
tích, thiết kế hướng chức năng; Phương pháp phân tích, thiết kế hướng đối tượng
hay hướng dịch vụ. Phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống thông tin được
chia thành một số kiểu phát triển hệ thống như: -
Phân tích thiết kế có cấu trúc (Structured Design): Chu trình thác
nước;Chu trình tăng trưởng (hay chu trình song song). 17 lOMoARcP SD| 58886076 -
Phát triển nhanh ứng dụng (Rapid Application Development - RAD):
Chu trình xoắn ốc; Làm bản mẫu. -
Hướng lập trình ứng dụng (Agile Development): eXtreme Programming based.
Nhìn chung, quá trình phân tích và thiết kế hệ thống thông tin thường được
thực hiện qua các giai đoạn như sau: -
Giai đoạn 1: Mô tả hoạt động của hệ thống hiện tại hoạt động như thế nào. -
Giai đoạn 2: Mô tả hệ thống hiện tại làm gì -
Giai đoạn 3: Mô tả hệ thống mới làm gì -
Giai đoạn 4: Mô tả hệ thống mới làm việc như thế nào?
Các giai đoạn của phân tích và thiết kế một HTTT thường được thể hiện theo mô hình dưới đây.
Hình 1.5: Các giai đoạn phân tích và thiết kế hệ thống thông tin [2] 18 lOMoARcP SD| 58886076
Chú ý: Việc phân chia giai đoạn trên chỉ có tính chất tương đối. Việc phân
chia thành các giai đoạn tùy thuộc vào trình độ tin học hay yêu cầu của từng cá nhân, tổ chức.
Quá trình phát triển một HTTT được thực hiện như sau: KHẢO SÁT VẬN HÀNH, BẢO TRÌ VÀ PHÂN TÍCH PHÁT TRIỂN CÀI ĐẶT THIẾT KẾ XÂY DỰNG
Hình 1.6: Sơ đồ thể hiện các giai đoạn triển khai xây dựng một dự án
Giai đoạn 1: Khảo sát hiện trạng và xác lập yêu cầu: là giai đoạn lập kế
hoạch, thu thập thông tin, xác định vấn đề cơ bản và tính khả thi của hệ thống, trong đó: -
Thực hiện lập kế hoạch: Trong giai đoạn này thực hiện giải quyết các
vấn đề, câu hỏi như: Tại sao phải xây dựng HTTT? Nhu cầu của HTTT là gì?
Nhóm dự án phát triển HTTT như thế nào.... Nội dung các công việc trong lập kế
hoạch thường gồm: Tiếp xúc, tìm hiểu thực trạng dự án, xác định dự án từ lúc bắt
đầu đến lúc kết thúc? Xác định rõ nội dung các vấn đề, cơ hội, mục tiêu,...? Phân
tích SWOT (Strength - Weakness - Opportunity - Threat) để chỉ ra những điểm
mạnh - điểm yếu - cơ hội - thách thức của dự án. -
Tiến hành thu thập thông tin: đây là giai đoạn nhà phân tích và thiết
kế hệ thống cần tiếp cận hệ thống thực tế để tìm hiểu và thu thập các thông tin về
hệ thống cũ, thu thập và xác định những yêu cầu về hệ thống mới. Các phương
pháp thu thập thông tin thường sử dụng trong giai đoạn này gồm: Quan sát; Phỏng
vấn; Bảng hỏi; Tổng hợp tài liệu; Sử dụng trang thiết bị công nghệ để hỗ trợ thu
thập thông tin như: Camera, ghi âm, máy ảnh, phần mềm, ... -
Xác định các vấn đề cơ bản: về chức năng và phạm vi của hệ thống -
Xác định tính khả thi của dự án: Để xác định tính khả thi của dự án
nhà phân tích và thiết kế hệ thống cần trả lời các câu hỏi như: Quy mô của dự án? 19 lOMoARcP SD| 58886076
Mức kinh phí bao nhiêu? Đối tượng sử dụng chính? Tính khả thi của dự án?...
Dựa vào các lập luận để xác định các mục tiêu của dự án và lên kế hoạch thực
hiện và làm dự trù kinh phí làm tiền đề cho giai đoạn 2.
Mục đích của giai đoạn này:
+ Tiếp cận chuyên môn, tiếp cận môi trường hoạt động của hệ thống.
+ Tìm hiểu chức năng, tìm hiểu nhiệm vụ, tìm hiểu cách thức hoạt động của hệ thống.
+ Chỉ ra những chỗ hợp lý, bất hợp lý của hệ thống, những điểm cần được
kế thừa và những điểm cần loại bỏ ra khỏi hệ thống, hay những điểm cần được
nghiên cứu và khắc phục và hoàn thiện trong hệ thống mới.
+ Cuối cùng là sự thống nhất giữa phân tích viên, người sử dụng và cùng
đồng ý "ký kết thỏa thuận" để xây dựng hệ thống thông tin. Tìm hiểu và đánh giá hiện trạng
Nội dung: Việc khảo sát được thực hiện theo các nội dung sau: -
Tìm hiểu về lĩnh vực hoạt động của hệ thống, môi trường hoạt
động,điều kiện kinh tế, hạ tầng kỹ thuật của hệ thống. Xác định đơn vị chủ quản,
cơ cấu tổ chức, chức năng, nhiệm vụ của tổ chức. -
Tìm hiểu vai trò, nhiệm vụ của mỗi thành viên trong hệ thống, xác
địnhcông việc họ đang đảm nhận, sự phân cấp trong quản lý, điều hành và thực
hiện từ lãnh đạo đến nhân viên, từ trung tâm lưu trữ, xử lý dữ liệu đến điều hành, tác nghiệp. -
Sử dụng phương pháp nghiên cứu tài liệu, tiến hành nghiên cứu tài
liệu,hồ sơ, sổ sách, văn bản ... để thu thập, tổng hợp và phân loại thông tin. Các
phương pháp, phương thưc xử lý thông tin đang ứng dụng. Việc thu thập thông
tin theo phương pháp này được tiến hành theo nguyên tắc từ trên xuống, bắt đầu
từ những quy định của pháp luật, thể chế, quy định của các bộ, ban, ngành liên
quan đến lĩnh vực mà hệ thống hoạt động; sau đó là các quy định, quy chế nội bộ
của cơ quan, đơn vị đang ban hành và sử dụng như các chứng từ giao dịch cũng
được thu thập và mô tả rõ trong các chu trình lưu chuyển, xử lý thông tin và tài
liệu trong các giao dịch. Từ đó, làm căn cứ cho các quá trình phân tích chức năng,
dữ liệu, quy trình xử lý thông tin của hệ thống. -
Tiến hành liệt kê và phân loại các trang thiết bị, phương tiện hay
tàinguyên hệ thống cũ đang được sử dụng và dự kiến sẽ sử dụng trong hệ thống mới trong tương lai. 20