Системное программное обеспечение 8 страница

Работа с функциями. Excel позволяет использовать в формулах ряд встроенных математических, логических, статистических функ­ций. Функции объединяют несколько вычислительных операций для решения определенной задачи, имеют один или несколько аргумен­тов. В качестве аргументов функций выступают числовые значения и/или адреса ячеек.

Вызывается функция, как правило, с помощью МАСТЕРА ФУНК­ЦИЙ меню ВСТАВКА или кнопки

Диалоговое окно «Мастера функций» имеет два шага. На пер­вом шаге выбирается тип функции в поле «Категория», затем сама ' функция в списке «Функция». Следующий шаг уточняет аргументы.

Диаграммы

Диаграмма - это представление данных таблицы в графическом виде, которое используется для анализа и сравнения данных. На ди­аграмме числовые данные ячеек изображаются в виде точек, линий, полос, столбиков, секторов и в другой форме. Группы элементов дан­ных, отражающих содержимое ячеек одной строки или столбца на рабочем листе, составляют ряд данных. Строятся диаграммы с по­мощью Мастера диаграмм. Вызывается через меню ВСТАВКА ►

ДИАГРАММА или нажатием кнопки на панели, инструментов

«Стандартная». Мастер имеет четыре шага, где выясняются вопросы о виде диаграммы, особенностях оформления и размещения, затем строится диаграмма.

 

Списки

Списки позволяют эффективно работать с большими упорядо­ченными наборами данных, имеющих одинаковую структуру. Напри­мер, списком является телефонный справочник, в котором в боль­шом количестве строк приведены фамилии абонентов и номера их телефонов. Каждый элемент списка занимает одну строку, в которой данные распределяются по нескольким полям (столбцам). В таблич­ном процессоре имеются операции для их обработки (сортировка, фильтрация).

В первой строке рабочего листа обычно помещаются названия отдельных полей списка. Эта строка используется в качестве строки заголовков списка. Начиная со следующей строки, вводятся данные.

Для быстрого заполнения таблицы можно обратиться к меню ДАННЫЕ ► ФОРМА, которое откроет диалоговое окно для ввода данных, в котором каждому полю списка соответствует поле ввода. Как только все поля ввода будут заполнены данными, щелкнем по командной кнопке ДОБАВИТЬ. Затем можно начать ввод следующе­го элемента данных и т.д., пока не будут введены все элементы спис­ка. В заключение закроем окно щелчком по командной кнопке ЗАК­РЫТЬ. Каждый -новый список следует создавать на отдельном рабочем листе.

Фильтрация данных. Выделим заголовки списка. Откроем в меню ДАННЫЕ ► ФИЛЬТР ► АВТОФИЛЬТР. В таблице рядом с назва­ниями полей появятся маленькие пиктограммы со стрелками Как известно, это раскрывающиеся списки (рис. 4.11).

Рис. 4.11. Раскрывающиеся списки

Щелкнув tio одной из этих стрелок, получим меню с перечнем значений данного поля (рис. 4.12).

 

 

Рис. 4.12. Перечень значений поля

Щелчком выберем какой-либо пункт из этого перечня. В спис­ке отобразятся только те элементы, у которых значение данного поля совпадает с выбранным значением, т.е. произойдет фильтрация дан­ных. При этом пиктограмма со стрелкой будет изображена другим цветом. Слева в столбце с номерами строк будут видны прежние номера элементов, которые они имели в исходном списке.

Если необходимо вернуться к полному списку, то нужно выбрать опцию ВСЕ в перечне значений поля, по которому выполнялась фильтрация. Здесь же есть опция УСЛОВИЕ, позволяющая задать условие фильтрации. Например, выбрать все записи, значение поля у которых больше 10 и т.п.

Сортировка данных. Активизируем первую ячейку в столбце «Фа­милия». Выберем меню ДАННЫЕ ► СОРТИРОВКА. Откроется ди­алоговое окно этой директивы, в котором указываются поля сорти­ровки и рядом с каждым полем расположены две селекторные кнопки ПО ВОЗРАСТАНИЮ и ПО УБЫВАНИЮ, указывающие на­правление сортировки.

Печать. Перед распечаткой таблиц необходимо установить па­раметры страницы с помощью команды меню ФАЙЛ>ПАРАМЕТРЫ СТРАНИЦЫ. Эта процедура во многом сходна с Word. Отличие лишь в том, что таблица здесь может быть распечатана в масштабе. Для, этого включим переключатель УСТАНОВИТЬ и укажем масш­таб распечатки. Если включить переключатель РАЗМЕСТИТЬ НЕ БОЛЕЕ ЧЕМ НА, то таблица или выделенная область будет умень­шена настолько, чтобы разместиться на количестве страниц, указан­ном в полях СТР. В ШИРИНУ и СТР. В ВЫСОТУ.

Для просмотра таблицы перед печатью используется команда ФАЙЛ ► ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ ПРОСМОТР или кнопка

Выйти из режима предварительного просмотра можно с помо­щью кнопки ЗАКРЫТЬ или клавиши Esc. Для распечатки таблицы необходимо обратиться в меню ФАЙЛ ► ПЕЧАТЬ, которое имеет та­кие же настройки, как соответствующая опции в Word. Чтобы напе­чатать одну копию активных листов, достаточно щелкнуть кнопку

 

 

4.4. Основы информационных систем. Базы данных

4.4.1. Основные понятия

 

Как уже говорилось в главе 1, в истории развития вычислитель­ной техники наблюдалось два основных направления ее применения.

Первое связано с выполнением больших численных расчетов, которые трудно или невозможно произвести вручную. Развитие этой области способствовало ускорению развития методов математичес­кого моделирования, численных методов, языков программирования высокого уровня, рассчитанных на удобное представление вычисли­тельных алгоритмов.

Второе направление связано с использованием вычислительной техники для создания, хранения и обработки больших массивов дан­ных. Такие задачи решают информационные системы (в дальней­шем - ИС). К ним относятся поисковые, справочные, банковские системы, автоматизированные системы управления предприятием.

Для задач первого типа характерны большие объемы вычисли­тельной работы при относительно небольших потребностях в памя­ти. Задачи второго типа, наоборот, требуют больших объемов внеш­ней памяти при относительно небольших расчетах. Вторая область применения возникла несколько позже первой. Это связано с тем, что на первых этапах внешняя память вычислительных систем была

несовершенной, т.е. надежное хранение больших объемов данных не представлялось возможным.

Предметом настоящего рассмотрения являются программные продукты второй области применения - информационные системы. Информационная система представляет собой аппаратно-программ­ный комплекс, обеспечивающий выполнение следующих функций:

• ввод данных об объектах некоторой предметной области;

• надежное хранение и защита данных во внешней памяти вычис­
лительной системы;

• дополнение, удаление, изменение данных;

• сортировка, выборка данных по запросам пользователей;

• выполнение специфических для данной предметной области
преобразований информации;

• предоставление пользователям удобного интерфейса;
• обобщение данных и составление отчетов.

Объем данных в ИС может исчисляться миллиардами байт. От­сюда необходимость устройств, хранящих большие объемы данных во внешней памяти. Число пользователей ИС может достигать десят­ков тысяч, что создает немало проблем в реализации эффективных алгоритмов функционирования ИС. Успешно решаются эти задачи, если данные в информационной системе структурированы.

Структурирование данных рассмотрим на примере студенческой группы. Каждый член группы во многом индивидуален, и характе­ризовать его можно с разных сторон. Но деканат, скорее всего, за­интересуют следующие данные (предметная область): фамилия сту­дента, имя, отчество, курс, наименование группы, массив оценок по изучаемым дисциплинам. Таким образом, из всего многообразия дан­ных выбираются только некоторые, т.е. создается информационная модель объекта. Данные упорядочиваются по порядку следования, по применяемым типам (форматам) данных, после чего они могут быть обработаны автоматом, каковым является компьютер.

Совокупность взаимосвязанных данных называется структурой данных. Совокупность структурированных данных, относящихся к одной предметной области, называется базой данных (БД). Совокуп­ность программ, реализующих в БД функции ИС в удобной для пользователя форме, называется системой управления базой данных (СУБД). Программы, производящие специфическую обработку дан­ных в БД, составляют пакет прикладных программ (ППП). Итак, Для рассматриваемого примера таким полем может служить номер зачетной книжки студента.

Свойства первичного ключа:

• уникальность - в таблице может быть назначен только один пер­
вичный ключ, у составного ключа поля могут повторяться, но
не все;

• неизбыточность - не должно быть полей, которые, будучи уда­
ленными из первичного ключа, не нарушат его уникальность;

• в состав первичного ключа не должны входить поля типа, ком­
ментарий и графическое.

Чтобы избежать повторяющихся записей, приходят к связыва­нию таблиц. Например, если в отношении СТУДЕНТ надо описать вуз, в котором он обучается, то, на первый взгляд, можно было бы включить в отношение следующие поля СТУДЕНТ (ФАМИЛИЯ, ИМЯ, ОТЧЕСТВО, ФАКУЛЬТЕТ, КУРС, ГРУППА, НАЗВАНИЕ вуза, АДРЕС). Но при заполнении такой таблицы для каждого сту­дента придется указывать довольно длинное наименование вуза и его адрес, что неудобно. Более того, любая незначительная ошибка во вводе этих полей приведет к нарушению непротиворечивости базы данных. Например, ошибка в адресе вуза приведет к тому, что в БД появятся два вуза с одинаковым наименованием и разными адреса­ми. Поступают в таком случае так: в отношение СТУДЕНТ вводят поле «код вуза» (целое число) и добавляют еще одно отношение ВУЗ (код вуза, название, адрес). СТУДЕНТ и ВУЗ при этом будут связа­ны по полю «код вуза».

При работе с такими таблицами повторяться могут только дан­ные в поле «КОД вуза», а все необходимые сведения о вузе можно взять из отношения ВУЗ. Заметим при этом, что ввод в поле «КОД вуза» целого числа, вместо длинного названия, принесет гораздо меньше ошибок. В отношении ВУЗ поле «КОД вуза» будет первич­ным ключом, а в отношении СТУДЕНТ поле «КОД вуза» будет вне­шним ключом.

Для связи реляционных таблиц необходимо ввести в обе табли­цы одинаковые по типу поля, по которым определится связь между записями обеих таблиц. Связи бывают нескольких типов «один к од­ному», «один ко многим», «многие ко многим». В вышеприведенном примере была установлена связь «один ко многим», т.е. одной записи в таблице ВУЗ соответствуют многие записи в таблице СТУДЕНТ.

4.4.4, Проектирование баз данных

Проектирование базы данных является одним из этапов жизнен­ного цикла ИС. Ввиду сложности этот этап выполняется, как пра­вило, коллективом разработчиков и состоит из:

• анализа предметной области;

• проектирования и непосредственно кодирования (создание зап­росов и приложений);

• тестирования и сопровождения.

 

 

Анализ предметной области

Проектирование баз данных начинается с анализа предметной области, в которой будет работать ИС. Как правило, этот этап вы­полняется разработчиками ИС совместно с заказчиком. Обычным языком описываются информационные объекты, их свойства, их вза­имосвязи, описываются пожелания будущих пользователей. Резуль­татом такой работы является техническое задание на разработку ИС.

В техническом задании более строго указывается список исход­ных данных, список запросов к ИС, список выходных данных, ого­варивается интерфейс, определяющий переход от представления дан­ных в БД к представлению, принятому среди пользователей, и обратно. В общем случае пользователи представляют данные в виде документов различных видов, от произвольных текстов до справок и таблиц фиксированного формата. Затем собственно и начинается проектирование базы данных.

Проектирование баз данных осуществляется на двух уровнях - физическом и логическом. На физическом уровне решаются вопросы размещения данных на внешних носителях. Во многом эта работа выполняется СУБД автоматически без участия разработчика.

На логическом уровне составляется общий список полей, кото­рый может насчитывать от единиц до тысяч. Описывают каждое поле по типу данных. Общий список полей разбивается на основные таб лицы. Дальнейшее рассмотрение информационной структуры при­водит к разбиению - нормализации - основных таблиц на более мел­кие с целью избежания многократно повторяющихся данных в за­писях, что уменьшает объем памяти, занимаемый базой данных на диске, и обеспечивает непротиворечивость данных в БД.

Процесс нормализации имеет итерационный (пошаговый) харак­тер, осуществляется методом нормальных форм. Суть метода состоит в последовательном переводе таблицы из одной нормальной формы в другую, причем каждая последующая устраняет определенный вид функциональной зависимости между полями таблицы. Всего в тео­рии описаны шесть нормальных форм, на практике чаще всего при­меняются первые три.

Первая нормальная форма. Отношение называется приведенным к первой нормальной форме, если все его атрибуты неделимы. На­пример, отношение, содержащее поле ФИО, не приведено к первой нормальной форме, если - в запросах БД требуется выделить отдель­но фамилию или имя. Разработчики БД изначально строят так исход­ное отношение, чтобы оно было в первой нормальной форме.

Вторая нормальная форма. Для приведения отношений ко второй нормальной форме введем понятие функциональной зависимости.

Функциональная зависимость полей — это зависимость, при кото­рой в строке определенному значению ключевого поля соответству­ет только одно значение не ключевого поля. Функционально не клю­чевое поле зависит от составного ключа, но не зависит от любого поля, входящего в составной ключ.

Например, в отношении СТУДЕНТ (ФАМИЛИЯ, ИМЯ, ОТЧЕ­СТВО, ФАКУЛЬТЕТ, КУРС, ГРУППА) первичным ключом являет­ся совокупность полей ФАМИЛИЯ + ИМЯ + ОТЧЕСТВО. Поля ФАКУЛЬТЕТ, КУРС, ГРУППА функционально полно зависят от со­ставного ключа.

Отношение находится во второй нормальной форме, если оно находится в первой нормальной форме, и каждое не ключевое поле функционально полно зависит от составного ключа. Например, в отношении УСПЕВАЕМОСТЬ (НОМЕР ЗАЧЕТКИ, ФАМИЛИЯ, ДИСЦИПЛИНА, ОЦЕНКА) составным ключом является совокуп­ность НОМЕР ЗАЧЕТКИ + ДИСЦИПЛИНА. Это отношение нахо­дится в первой нормальной форме, но оно не находится во второй нормальной форме, так как поле ФАМИЛИЯ не имеет полной функциональной зависимости от составного ключа. Для перевода этого отношения во вторую нормальную форму необходимо исключить из него поле ФАМИЛИЯ, так как оно функционально зависит от НО­МЕРА ЗАЧЕТКИ. Те. исходное отношение необходимо разбить на два связанных отношения УСПЕВАЕМОСТЬ (НОМЕР ЗАЧЕТКИ, ДИСЦИПЛИНА, ОЦЕНКА) и СПИСОК (НОМЕР ЗАЧЕТКИ, ФА­МИЛИЯ). Связь здесь осуществляется по полю НОМЕР ЗАЧЕТКИ.

Третья нормальная форма. Третья нормальная форма позволяет устранить транзитивную зависимость. Транзитивная зависимость су­ществует в отношении, если существуют два описательных поля, в которых первое зависит от ключа, а второе зависит от первого. От­ношение находится в третьей нормальной форме, если оно находит­ся во второй нормальной форме, и каждое не ключевое поле не транзитивно зависит от ключа.

Например, в отношении СТУДЕНТ (ФАМИЛИЯ, ФАКУЛЬТЕТ, НАЗВАНИЕ вуза, АДРЕС) поле АДРЕС транзитивно (через поле НАЗВАНИЕ вуза) зависит от ключа ФАМИЛИЯ. При заполнении экземплярами такого отношения поле Адрес будет многократно по­вторяться. Для устранения транзитивной зависимости в классе ис­пользуется расщепление отношения на несколько. Например, отно­шение СТУДЕНТ расщепляется на два:

СТУДЕНТ (ФАМИЛИЯ, ФАКУЛЬТЕТ, НАЗВАНИЕ вуза),

ВУЗ (НАЗВАНИЕ вуза, АДРЕС) связь по полю НАЗВАНИЕ вуза.

Процесс нормализации заканчивается созданием схемы данных, в которой указываются все нормализованные таблицы с их полями и взаимосвязями между ними. Указываются типы взаимосвязей

 

Проектирование

Дальнейшая работа над проектом связана с конкретной СУБД, поэтому, предварительно учитывая требования заказчика и, намечен­ную архитектуру ИС, выбирают СУБД. Мы рассмотрим эту часть на примере СУБД MS Access (разработка Microsoft).

СУБД Access является системой управления базами данных ре­ляционного типа. Всю базу данных по умолчанию Access хранит на диске в виде одного файла с расширением *.mdb, а вообще Access поддерживает ряд стандартов БД (dbase, Paradox и др). Данные хра­нятся в виде таблиц, строки которых состоят из наборов полей оп­ределенных типов. С каждой таблицей могут быть связаны индексы (ключи), задающие нужные пользователю порядки на множестве строк. Таблицы могут иметь однотипные поля (столбцы), и это по­зволяет устанавливать между ними связи, выполнять операции ре­ляционной алгебры.

Типичными операциями над базами данных' являются:

• работа с таблицами (создание, модификация, удаление таблиц,
создание и модификация схем взаимосвязи существующих таблиц);

• ввод данных в таблицы непосредственно или с помощью фор­
мы, проверку вводимых данных;

• поиск данных в таблицах по определенным критериям (выпол­нение запросов);

• создание отчетов о содержимом базы данных.

Таблицы. Работа в Access начинается с определения реляционных таблиц и их полей, которые будут содержать данные, т.е. создания макета таблицы. Вид рабочего окна Access представлен на рис. 4.14.

 

 

Рис. 4.14. Вид рабочего окна MSAccess

 

Открытие окна сопровождается записью на диске файла базы дан­ных. Затем в рабочем окне Access появляется окно вновь созданной базы данных. Изучая окно базы данных, заметим, что все основные объекты Access (таблицы, запросы, отчеты, формы) могут создавать­ся в режиме конструктора и в режиме мастера.

Создание таблиц предпочтительней в режиме конструктора (рис. 4.15). Здесь задаются имена полей и свойства, ниже находится редактор

 

Рис. 4.15. Создание таблиц в режиме конструктора

свойств полей, где указываются свойства (если поле текстовое — его длина, числовое — тип целый или вещественный). Редактор свойств полей имеет скрытые элементы управления. Например, щел­чок по полю ввода «размер поля» приведет к появлению элемента

списка, в результате нажатия на который появляется раскрываю­щийся список выбора свойств. В завершении создания таблицы при записи задается имя таблицы. Схема отношения может быть отредак­тирована путем повторного открытия ее в режиме конструктора. Далее определяются реляционные связи между таблицами,

для

чего открывается окно «Схема данных» нажатием кнопки окне Access. В окне «Добавление таблицы» выбираем таблицы, которые следует связать. Затем методом перетаскивания указываем связывае­мые поля, после чего появляется окно «Изменение связей» (рис. 4.16.), в котором указываем тип обеспечения целостности. Заверша­ется этот этап нажатием кнопки «Создать».

Рис. 4.16. Окно «Изменение связей»

Формы — одно из основных средств работы с базами данных в Access, используются для ввода новых записей, просмотра и редак­тирования уже имеющихся данных, задания параметров запросов и вывода ответов на них и др. Формы представляют собой окна с раз­мещенными в них элементами управления. Существует возможность динамического создания форм при исполнении программы, однако естественным режимом их создания является режим визуального кон­струирования. Выбор команды «Форма» в меню «Вставка» выводит на экран окно «Новая форма», позволяющее задать таблицу или зап­рос, для которых создается новая форма, и указать режим ее созда­ния. Создание формы можно автоматизировать, используя «Мастер

форм».

Для создания формы с помощью Мастера форм предполагается следующая последовательность действий: меню Формы / Создать. На экране появится окно диалога «Новая форма», в котором необходи­мо выбрать метод построения формы и исходный объект для пост­роения формы. В качестве такого объекта могут быть выбраны таб­лица или запрос.

На следующих шагах.Мастер форм' предлагает выбрать форму представления отчета (в столбец, ленточную, табличную или выров­ненную) и стиль оформления. Стили представляют собой набор раз­личных фоновых рисунков с соответствующим подбором шрифтов и форм полей. На последнем шаге можно изменить предлагаемое на­звание формы на свое собственное и завершить процесс создания формы, нажав кнопку «Готово».

В режиме конструктора можно создать специальные формы с листами данных, диаграммами и сводными таблицами в формате Excel. На форме можно расположить элементы управления в виде графических примитивов, надписей, рисунков и др. Элементы управ­ления могут использоваться для ввода и отображения дат, а также для выполнения вычислений и вывода результата. Элементами управле­ния являются кнопки команд, которые активизируют исполнение различных операций; объекты типа «подчиненные формы» (бланк таблицы, дочерней по отношению к форме); объекты, облегчающие восприятие данных, такие как календарь или счетчик, а также эле­менты пользователя.

Запросы. При разумном подходе к проектированию баз данных пользователи не получают прямой доступ к базовым таблицам, а делают это посредством запросов. Запрос может предоставлять пользователю выборку из полей одной таблицы или из полей раз­ных таблиц. Создать запрос можно в режиме мастера или в режиме конструктора. Создадим запрос в режиме конструктора, для чего в окне базы данных следует щелкнуть на кнопках «Запрос» и «Конст­руктор». Прежде всего, откроется окно «Добавление таблицы», в котором выберем таблицы, на основе которых строится запрос (допус­тим, ВУЗ и СТУДЕНТ). В результате откроется окно (рис. 4.17), на­зываемое бланком запроса по образцу, где в верхней части указан­ные таблицы предстанут вместе со схемой данных. Двойным щелчком укажем на те поля, которые будут участвовать в запросе. Пусть это будут поля из таблицы СТУДЕНТ (ФАМИЛИЯ, ФАКУЛЬТЕТ) и из таблицы ВУЗ (НАЗВАНИЕ вуза). Указанные поля появятся в ниж­ней части бланка запроса по образцу. Таким образом, нами был со­здан простейший запрос, который называется запрос на выборку на языке запросов по образцу (QBE — Query By Example). При его ак­тивации кнопкой будет построена таблица с указанием фами­лии, факультета и вуза, в котором обучается студент. Закрытие зап­роса сопровождается присвоением ему имени. Заметим, что запрос на выборку создает не физическую таблицу на диске, а виртуальную

 

 

Рис. 4.17. Бланк запроса

 

в оперативной памяти, которая существует, пока мы пользуемся зап­росом.

Запрос на выборку может создавать большие таблицы, работать с которыми неудобно, поэтому более целесообразно результаты зап­роса сортировать. Сортировки возможны по возрастанию и по убы­ванию. Направление это указывается в строке «Сортировка бланка запроса по образцу». Если сортировка указана по нескольким полям, то сначала будет произведена сортировка по первому полю; при об­наружении повторяющихся записей, сортировка будет по второму полю и т.д.

Бланк запроса по образцу допускает отбор данных по условию. Для этого в строке «Условие отбора» можно поставить, например, в поле «Фамилия» = Иванов, и будут отобраны все студенты с фами­лией Иванов.

Возможности языка QBE весьма широки, но все же ограниче­ны. Если требуется нечто большее, то меню окна ЗАПРОС ►ВИД ► РЕЖИМ SQL позволяет построить запрос на языке SQL, более уни­версальном, но требующем специальных знаний.

Отчеты. Отчет похож на запрос, но служит для форматирован­ного вывода данных на бумагу. Для создания отчетов рационально воспользоваться Мастером отчетов (база данных СОЗДАТЬ ► НО­ВЫЙ ОТЧЕТ), который похож на Мастера форм. Выполняется от­чет за ряд шагов, в процессе которых:

• выясняются таблицы и запросы, на основе которых строится
отчет;

• поля, по которым производится сортировка, фильтрация;

• стиль оформления печатного документа.

Редактировать отчет, созданный Мастером, можно с помощью конструктора.

4.4.5. CASE-системы для разработки информационных систем

Проектирование информационных систем представляет собой сложную, трудоемкую и длительную работу, требующую высокой ква­лификации участвующих в ней специалистов. Однако в недалеком прошлом проектирование нередко выполнялось на интуитивном уровне неформализованными методами, включающими в себя элементы искусства, практический опыт, экспертные оценки и дорого­стоящие экспериментальные проверки качества функционирования. Кроме того, в процессе создания и функционирования информаци­онные потребности пользователей ИС постоянно изменяются или уточняются, что еще более усложняет разработку и сопровождение таких систем.

В начале 70-х гг. в США был отмечен кризис программирования (software crisis). Это выражалось в том, что большие проекты стали выполняться с отставанием от графика или с превышением сметы расходов, разработанный продукт не обладал требуемыми функцио­нальными возможностями, производительность его была низка, ка­чество получаемого программного обеспечения не устраивало потре­бителей.

Аналитические исследования и обзоры, выполняемые в течение ряда лет ведущими зарубежными аналитиками, показывали, что толь­ко немногим более 16 % проектов завершались в срок, не превыси­ли запланированный бюджет и реализовали все требуемые функции и возможности, остальные превысили бюджет или запоздали в сро­ках, а свыше 30 % проектов были аннулированы до завершения.

Потребность контролировать процесс разработки ПО, прогнози­ровать и гарантировать стоимость разработки, сроки и качество ре­зультатов привела в конце 70-х гг. к необходимости перехода от кус­тарных к индустриальным способам создания ПО и появлению совокупности инженерных методов и средств создания ПО, объединенных общим названием «программная инженерия» (software engineering). Впервые этот термин был использован как тема конфе­ренции, проводившейся под эгидой NATO в 1968 г. В основе про­граммной инженерии лежит одна фундаментальная идея: проектиро­вание ПО является формальным процессом, который можно изучать и совершенствовать. Освоение и правильное применение методов и средств создания ПО позволяет повысить качество ИС, обеспечить управляемость процесса проектирования ИС и увеличить срок ее жизни.

Тенденции развития современных информационных технологий определяют постоянное возрастание сложности ПО ИС, что вызва­ло потребность в программно-технологических средствах специаль­ного класса — CASE-средствах, реализующих CASE-технологию со­здания и сопровождения ИС. Термин CASE (Computer Aided Software

Engineering) имеет весьма широкое толкование. Первоначально зна­чение термина CASE ограничивалось вопросами автоматизации раз­работки только лишь программного обеспечения, а в настоящее вре­мя оно приобрело новый смысл и охватывает процесс разработки сложных ИС в целом.

Таким образом, к концу 80-х гг. назрела необходимость в CASE-технологиях и CASE-средствах и возникли предпосылки для их по­явления: было проведено много исследований в области программи­рования (разработка и внедрение языков высокого уровня, методов структурного и модульного программирования, языков проектирова­ния и средств их поддержки, формальных и неформальных языков описания системных требований и спецификаций и т. д.).

CASE-технология представляет собой совокупность методов про­ектирования ИС, а также набор инструментальных средств, позво­ляющих в наглядной форме моделировать предметную область, ана­лизировать эту модель на всех стадиях разработки и сопровождения ИС и разрабатывать приложения в соответствии с информационны­ми потребностями пользователей. Большинство существующих CASE-средств основано на методах структурного или объектно-ори­ентированного анализа и проектирования, использующих специфи­кации в виде диаграмм или текстов для описания внешних требова­ний, связей между моделями системы, динамики поведения системы и архитектуры программных средств.