Использование CASE-средства Rational Rose в процессе создания больничной информационной системы Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

F4I

www.idmz.ru hil

2005,

Е.А.БЕРСЕНЕВА,

ООО «МЕДКОР-2000»

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ CASE-CPEflCTBA RATIONAL ROSE В ПРОЦЕССЕ СОЗДАНИЯ БОЛЬНИЧНОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ

ВВЕДЕНИЕ

По мере возрастания сложности программных систем возможность управления ими напрямую зависит от нашей способности к абстрагированию от наборов строк исходного кода. Рыночный успех систем программирования, подобных Visual Basic, или графических оболочек C++ и Java доказывает, что средства визуализации играют весьма важную роль в процессе разработки сложных приложений. С появлением различных распределенных и параллельных систем (в частности, ориентированных на применение в среде Web) потребность в использовании механизмов визуализации становится (Буч Г., 2003).

Визуальное моделирование - это способ восприятия проблем с помощью зримых абстракций, воспроизводящих понятия и объекты реального мира. Модели служат полезным инструментом анализа проблем, обмена информацией между всеми заинтересованными сторонами (пользователями, специалистами в предметной области, аналитиками, дизайнерами и т.д.), проектирования программных приложений и баз данных, а также подготовки документации. Моделирование способствует более полному усвоению требований, улучшению качества дизайна системы и повышению степени ее управляемости (Кватрани Т., 2003).

Система обозначений, или нотация важна в любой модели. Согласно Г.Буч (1995), нотация выполняет следующие функции:

♦ играет роль языка, используемого для описания неочевидных выводов, которые не проистекают непосредственно из кода как такового;

♦ сообщает семантику всех стратегических и тактических решений;

♦ обеспечивает форму представления, достаточно конкретную для восприятия человеком, и возможности манипуляций ею с помощью инструментальных средств.

Примером исчерпывающе полной и весьма надежной системы обозначений может служить унифицированный язык моделирования (Unified Modeling Language - UML), охватывающий и этап анализа, и стадию дизайна. Некоторые элементы языка (например, средства описания классов, ассоциаций и иерархий наследования) используются в ходе анализа, а другие (скажем, признаки реализации и определения свойств) вводятся в обиход в период проектирования. UML представляет собой одну из успешных попыток стандартизации составляющих процесса анализа и проектирования: семантических моделей, синтаксической нотации и диаграмм.

На протяжении итеративного последовательного жизненного цикла системы процесс ее разработки представляет собой серию итераций, приводящих к получению окончательной версии продукта. Каждая итерация охватывает один или более компонентов процесса, предусматривающих конструирование бизнес-моделей, определение требований, анализ, проектирование, реализацию, тестирование и промышленное внедрение.

Одним из подходов к реализации функции контроля за развитием итеративного последовательного жизненного цикла системы является использование Rational Unified Process (RUP) - исчерпы-

>

© Е.А.Берсенева, 2005 г.

W-ЩШШ kJH

и информационные

технологии

вающего набора правил, охватывающих технологические и организационные аспекты процесса разработки программного обеспечения и особым образом регламентирующих приемы анализа требований и дизайна.

Одним из продуктов, используемых для визуального моделирования, является семейство продуктов Rational Rose. Средства Rational Rose основаны на едином стандарте и делают моделирование доступным как для лиц, далеких от компьютерных наук, но желающих оптимизировать бизнес-процессы в близких им предметных областях, так и для профессионалов, нуждающихся в инструментах моделирования логики программных приложений.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ CASE-СРЕДСТВА RATIONAL ROSE НА ЭТАПЕ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ

Процесс создания программных систем по методологии разработки программных систем Rational Unified Process включает следующие шесть этапов (С. Marshal, 1999):

1. Моделирование предметной области.

2. Определение требований к системе.

3. Анализ и проектирование.

4. Разработку.

5. Тестирование.

6. Внедрение.

В начале работ стояла задача создания больничной информационной системы, предназначенной для коммерческого распространения по различным лечебно-профилактическим учреждениям (ЛПУ) (под больничной информационной системой здесь и далее понимается система для использования в ЛПУ стационарного и амбулаторно-поли-клинического типов, включающая функции HIS (hospital information system) и CIS (clinical information system) (согласно международной классификации). В силу этого было принято решение создания максимально гибкой и адаптируемой на работу в различных лечебно-профилактических учреждениях системы.

На этапе моделирования предметной области было решено осуществить определение базовых функций системы, а также варьируемых функций, обеспечиваемых настройками системы. В соответствии с этим стояла задача разработки типичных бизнес-процессов лечебно-профилактического учреждения при условии внедрения больничной информационной системы и анализа вариантов протекания тех бизнес-процессов, которые различаются в разных учреждениях, в том числе в условиях автоматизации. Данные бизнес-процессы должны были быть представлены в неком формализованном виде, доступном, во-первых, для обсуждения с потенциальными и существующими заказчиками и, во-вторых, для использования при дальнейшем решении задачи создания информационной системы, ориентированной на произвольное медицинское амбулаторно-поликлиническое или стационарное лечебное учреждение.

После осуществления представления всех типов бизнес-процессов в формализованном виде была проведена функциональная декомпозиция системы. При решении вышеупомянутой проблемы разработки гибкой больничной информационной системы следует выделять базовые функции ядра системы, типичные для любой больничной информационной системы. Результат декомпозиции таких базовых функций системы был положен в основу создания произвольной больничной информационной системы.

На первой стадии разработки системы (стадия моделирования предметной области) необходимо было сделать следующее:

♦ описать типичные бизнес-процессы ЛПУ и варианты течения вариабельных процессов ^ is);

♦ описать бизнес-процессы ЛПУ в условиях автоматизации (^ be);

♦ произвести моделирование бизнес-функций предметной области;

♦ определить автоматизируемые нашей системой функции с разделением на базовые функции ядра системы и функции, обеспечивающие гибкость системы.

Информационные системы_www.idmz.nu Ы.М

2005, №2 ^

Kiiiinuii'Bi.iiK,

Зарегнсгри ро ПЯIIII МО

н системе как выполненные услуги

Заполненная lapei нсгрироваиными по данному нзщнеи iy vc-'iyt ами карта учета

Построение карты учета

*г ж.

Врач

Мешкинскан сестра

S '

Л,

*

Фельдшер

Лечащий прач

Сотрудник уполномоченной службы

— — Клиннчеекие — — отделение ЛПУ

Парпклшшческос 01 деление ЛПУ

Клиническое отделение ЛПУ

Уполномоченные службы ЛПУ

Врач

Заведующий

J

lijj.rp

J

Заве/тошны

отделением

Уполномоченный со I рудник

Должное! Ь

Рис. 1. Пример диаграммы деятельности

Для описания типичных бизнес-процессов ЛПУ и вариантов течения вариабельных процессов в состоянии «как есть» (as is) были использованы диаграммы деятельности (activity diagram) (рис.1). Так как деятельность лечебно-профилактических учреждений достаточно многообразна и сложна и представлять ее в виде линейного списка диаграмм деятельности сделает невозможным восприятие подобного типа моделей, то использовалось иерархическое классифицирование групп бизнес-процессов с раскрытием конечного элемента в данной классификации посредством диаграмм деятельности (рис.2).

Необходимо отметить, что удобно использовать созданные диаграммы деятельности базовых бизнес-процессов лечебного учреждения с целью указания непосредственно на этих диаграммах автоматизируемых элементов деятельности (в отличие от стандартной нотации). При этом автоматизируемые элементы деятельности отображаются на

Рис.2. Верхний уровень иерархического классифицирования групп бизнес-процессов

диаграмме деятельности бизнес-процесса в условиях «как есть» другим цветом (рис. 3).

Создаваемые диаграммы деятельности, как показала практика, удобно обсуждать со специалистами-медиками. Эффективность обсуждения бизнес-процессов, отображенных в виде

>

W-ЩШШ kJH

и информационные

технологии

Зарегнстриро пя м н ые

н системе как нмполношыс услуги

Заполненная зарегистрированными пи данниму наниеиiy услугами карга учета

?

Per li III Mi

IE] 1ПII 111 CI III LI \ 4

> СЛУ1

*

\

Как

HMTbCHJICMlfl

'1.11 1 II11II 1.

г ПИК

f

1 r

Пооромшс Kilpllil учет»

®

Врач

Мсщцннскаи сестра

S ' А

Фельдшер

Лечащий врач

Сотрудник уполномоченной службы

Ikiipai UML'iciiL'

— — Клиническое — — отделение ЛПУ

Параклиническое оIделение ЛПУ

Клиническое

отделение ЛПУ

Уполномоченные службы ЛПУ

_I__—fi"1

Врач

Заведу ющн ■■ отделением

J

(Заведующий отделением

Уполномоченный со I рудник

_¿51

\

Должное! ь

Рис.3. Пример диаграммы с отображением автоматизируемых бизнес-процессов

диаграмм деятельности, гораздо выше по сравнению с обсуждением простого текста. В результате в своей работе в материалы предпроектного обследования лечебно-профилактических учреждений на первом этапе работ по внедрению автоматизированной информационной системы (АИС) ЛПУ обязательно в качестве приложения вносится описание бизнес-процессов в формализованном виде.

Кроме того, данная модель носит важный коммуникативный эффект, так как позволяет группам разработчиков и постановщикам, обсуждающим свойства системы, говорить на одном языке.

При проведении моделирования бизнес-функций предметной области также использовалась иерархия представления.

На первых уровнях иерархии была использована группировка в организационные единицы (рис. 4). Для декомпозиции бизнес-функций использовались модели бизнес-функций (business

Рис.4. Организационные единицы группировки на втором уровне представления функциональной декомпозиции (для организационной единицы «функции стационара» первого уровня)

use-case model) (рис. 5). Для полного представления функции использовались диаграммы деятельности (activity diagram).

F4I

www.idmz.ru hil

2005,

При этом была использована методология представления в одном месте (то есть на одной диаграмме) как бизнес-функций с отражением другим цветом автоматизируемых функций, а также существующие лишь в условиях автоматизации функции (в отличие от стандартной нотации). При этом функции, существующие только в условиях автоматизации, как и их группы, отображались отдельным цветом (на рис.4 - серый). Таким образом были получены интегрированные модели функций (use-case model). Показателен для отражения данного подхода рис.5. Бизнес-функция «формирование списков» является автоматизируемой функцией, поэтому отражена не базовым цветом, а соответствующим цветом, который выбран в данной модели для отображения автоматизируемых функций (в данном случае - голубой). Подчиненные же данной функции, отраженные на use-case model функции являются исключительно специфичными для автоматизации деятельности и возникают как функции только в условиях автоматизации, поэтому представляют собой самостоятельную группу и отображаются другим цветом (в данном случае - синий). При этом в данной модели были отражены как базовые функции ядра системы, так и функции, обеспечивающие гибкость системы, указывая на данную специфику функций в комментариях.

К моделированию функций возможен также иной подход. При этом подходе сразу моделиру-

Рис.5. Пример интегрированной use-case model

ются лишь функции в условиях автоматизации (не моделируются бизнес-функции, не подлежащие автоматизации). Как правило, такой подход возможен только для человека, имеющего опыт создания не одной системы.

Таким образом, в данной работе была изложена выработанная методология использования продукта Rational Rose на первом этапе жизненного цикла систем при создании промышленной больничной информационной системы. Предложенная методология является результатом пройденного итеративного поиска оптимального подхода к рассмотренным задачам.

ЛИТЕРАТУРА

1. Буч Г. Предисловие в кн. Визуальное моделирование с помощью Rational Rose 2002 и UML: Пер. с англ. //М.: Издательский дом «Вильямс», 2003. - 192 с.: ил. - Парал. тит.англ.

2. Кватрани Т. Визуальное моделирование с помощью Rational Rose 2002 и UML.: Пер. с англ.//М.: Издательский дом «Вильямс», 2003. - 192 с.: ил. - Парал. тит.англ.

3.Chris Marshal Enterprise Modeling with UML/Designing Successful Software through Business Analysis. - 259 p. - 1999. - ISBN 0-201-4333-3.