Kỹ thuật phân tích thiết kế hệ thống thông tin hướng cấu trúc

Kỹ thuật phân tích thiết kế hệ thống thông tin hướng cấu trúc trình bày chi tiết về kỹ thuật phân tích và thiết kế hệ thống thông tin hướng cấu trúc. Dưới đây là tóm tắt các nội dung chính:

• Giới thiệu: Cuốn sách của TS. Lê Văn Phùng tái bản lần 3, tập trung vào kỹ thuật phân tích và thiết kế hệ thống thông tin (HTTT) quản lý, đặc biệt là phương pháp hướng cấu trúc (SADT) ra đời từ những năm 1970. Phương pháp này dựa trên việc phân rã hệ thống lớn thành các hệ thống con đơn giản hơn, sử dụng các công cụ như sơ đồ luồng dữ liệu (DFD), từ điển dữ liệu (Data Dictionary), ngôn ngữ mô tả có cấu trúc (Structured English) và bảng quyết định.
• Vai trò của phân tích và thiết kế: Phân tích và thiết kế là khâu đầu tiên và quyết định thành công của hệ thống phần mềm, ảnh hưởng đến tính bảo trì, độ tin cậy, mềm dẻo và giao diện. Chi phí sửa lỗi tăng lên đáng kể nếu lỗi được phát hiện muộn.
• Phương pháp phân tích và thiết kế hướng cấu trúc:
  • Tiếp cận hệ thống: Xem xét hệ thống trong tổng thể, bao gồm mối liên hệ nội tại và với môi trường bên ngoài, đi từ tổng quát đến cụ thể (top-down).
  • Đặc điểm: Tư duy nhất quán, dễ đọc, dễ hiểu, dễ áp dụng, được sử dụng rộng rãi, đặc biệt trong các hệ thống lớn như ORACLE. Nó bắt nguồn từ quan niệm áp dụng nguyên lý lập trình hướng cấu trúc cho việc phát triển HTTT.
  • Quy trình: Phân tích chức năng, dòng thông tin nghiệp vụ, mô hình hóa bằng DFD, ma trận phân tích, từ điển dữ liệu, và báo cáo chi tiết.
  • Đặc điểm nổi bật: Có quy tắc chung, công cụ rõ ràng, tách bạch mô hình vật lý và logic, nhấn mạnh vai trò người sử dụng (NSD), giảm độ phức tạp.
  • Công cụ: Sơ đồ phân cấp chức năng nghiệp vụ (BFD), Sơ đồ luồng dữ liệu (DFD), Mô hình thực thể – mối quan hệ (E-R), Từ điển dữ liệu, Ngôn ngữ truy vấn hướng cấu trúc (SQL), Mô hình hóa logic.
• Quan điểm vòng đời (chu trình sống) của HTTT:
  • HTTT cũng có vòng đời: hình thành, triển khai, suy thoái và cần được bổ sung, thay thế khi lỗi thời hoặc không đáp ứng yêu cầu.
  • Sự “chết” của HTTT có thể do các yếu tố: tài chính, công nghệ, vật lý, yêu cầu của người dùng, và ảnh hưởng từ bên ngoài.
  • Chu trình phát triển hệ thống: Gồm các giai đoạn: Ý tưởng, Nghiên cứu tính khả thi, Phân tích, Phát triển, Cài đặt. Chu trình này giúp kiểm soát, quản lý tốt, giảm nguy cơ và nhường quyền kiểm soát tối hậu cho NSD.
• Khái niệm cơ bản về hệ thống và HTTT:
  • Hệ thống: Tập hợp các phần tử liên kết chặt chẽ, hoạt động hướng tới một mục đích chung, tạo nên các đặc tính trội mà từng phần tử không có được.
  • Phân loại hệ thống: Tự nhiên/nhân tạo, đóng/mở, đơn giản/phức tạp, vi mô/vĩ mô, động/tĩnh, ổn định/không ổn định, kinh tế xã hội/pháp luật/điều khiển được, v.v.
  • Dữ liệu và thông tin: Dữ liệu là mô tả về sự vật, sự kiện; xử lý là các thao tác tác động lên dữ liệu; thông tin là những gì đem lại hiểu biết, được chiết xuất từ dữ liệu đã được xử lý.
  • Định nghĩa HTTT: Tập hợp các thành phần (thông tin, phương pháp xử lý, con người, phương tiện) được tổ chức để thu thập, xử lý, lưu trữ và khai thác thông tin hỗ trợ ra quyết định.
  • Các phương thức xử lý thông tin của máy tính: Xử lý tương tác, xử lý giao dịch, xử lý theo lô, xử lý trực tuyến, xử lý thời gian thực, xử lý phân tán.
  • HTTT quản lý (MIS): Cung cấp thông tin cần thiết cho việc quản lý điều hành một tổ chức, với hạt nhân là CSDL hợp nhất. Gồm 5 yếu tố cấu thành: thiết bị tin học (phần cứng), chương trình, dữ liệu (phần mềm), thủ tục – quy trình, con người.
  • Phân loại HTTT (HT tin học): Tự động văn phòng, truyền thông, xử lý giao dịch, cung cấp thông tin thực hiện, HTTT quản lý, HT trợ giúp quyết định, hệ chuyên gia, HT trợ giúp điều hành, HT trợ giúp làm việc theo nhóm, HT tự động hóa sản xuất, HT nhúng thời gian thực, phần mềm hệ thống, HT thông tin tích hợp.
  • Phương pháp mô hình hóa: Mô hình là dạng trừu tượng hóa của hệ thống thực, giúp hiểu, trao đổi và hoàn chỉnh. Có 2 mức độ chính: logic (mô tả bản chất) và vật lý (trả lời câu hỏi “như thế nào”).
• Phát triển một HTTT:
  • Bản chất: Là giải pháp cho các vấn đề của tổ chức, đồng thời là sự thay đổi trong công việc, thói quen, kỹ năng, quản lý và tổ chức.
  • Cách tiếp cận: Hướng tiến trình (process driven approach), hướng dữ liệu và hướng cấu trúc (data driven approach and structure driven approach), hướng đối tượng (object-oriented driven approach).
    • Hướng tiến trình: Tập trung vào các quá trình mà phần mềm thực hiện, giải quyết vấn đề HTTT tiếp nhận, di chuyển, chuyển đổi, biểu diễn dữ liệu. Nhược điểm là dư thừa dữ liệu, khó chia sẻ.
    • Hướng dữ liệu và cấu trúc: Tập trung vào việc tổ chức dữ liệu một cách lý tưởng, tách bạch nghiên cứu dữ liệu và các quá trình xử lý, cũng như cơ sở dữ liệu và các ứng dụng. Khắc phục nhược điểm của hướng tiến trình.
    • Hướng đối tượng: Xây dựng hệ thống gồm các thành phần liên kết (đối tượng), bao gồm cả dữ liệu và xử lý, giúp các phần tử độc lập, có thể tái sử dụng, dễ bảo trì.
  • Phương pháp Merise: Phân tích tách rời xử lý với dữ liệu, tổ chức theo nhiều mức độ trừu tượng (quan niệm, tổ chức, logic, vật lý). Mỗi mức đều có 3 mô hình: trao đổi thông tin, xử lý thông tin, dữ liệu.
  • Các mô hình phát triển HTTT cơ bản:
    • Mô hình vòng đời cổ điển (thác nước): Tiếp cận tuần tự (phân tích, thiết kế, mã hóa, kiểm thử, bảo trì). Ưu điểm là có hệ thống, nhưng hạn chế là ít linh hoạt, khó thay đổi yêu cầu và không có sản phẩm làm việc sớm.
    • Mô hình làm bản mẫu: Tốt khi yêu cầu chưa rõ ràng, tạo ra mô hình để khách hàng đánh giá và làm mịn yêu cầu.
    • Mô hình xoắn ốc: Kết hợp ưu điểm của vòng đời cổ điển và làm bản mẫu, thêm phân tích rủi ro. Thích hợp cho các hệ thống lớn, phức tạp.
• Tính hiệu quả của một HTTT: HTTT được xem là hiệu quả nếu góp phần nâng cao chất lượng hoạt động quản lý tổng thể (TQM), đạt được mục tiêu thiết kế, chi phí vận hành chấp nhận được và đáp ứng các chuẩn mực.