Стадии жизненного цикла информационной системы

Примечания:

5)Процессы, протекающие на протяжении жизни ИС

Основные:

1 Приобретение (действия и задачи заказчика, что покупает ИС)

2 Поставка (действия и задачи поставщика, который обеспечивает заказчика программным продуктом или услугой)

3 Разработка (действия и задачи, выполняемые разработчиком: создание ПО, оформление проектной и эксплуатационной документации, подготовка тестовых и учебных материалов)

4 Эксплуатация (действия и задачи оператора эксплуатирующей систему)

5 Сопровождение (действия и задачи, выполняемые сопровождающей организацией, то есть службой сопровождения) Сопровождение внесений изменений в ПО для исправления ошибок, повышения производительности или адаптации к щ изменившихся работы или требованиеам.

Вспомогательные:

1 Документирование (формализованное описание информации, созданной в течение ЖЦ ИС)

2 Управление конфигурацией (применение административных и технических процедур в течение ЖЦ ИС для определения состояния компонентов ИС, управления ее модификациями)

3 Обеспечение качества (обеспечение гарантий того, что ИС и процессы ее ЖЦ соответствуют заданным требованиям и утвержденным планам)

4 Верификация (определение того, что программные продукты, которые являются результатами определенного действия, полностью соответствуют требованиям или условиям, обусловленным предшествующими действиями)

5 Аттестация (определение полноты соответствия заданных требований и созданной системы их конкретному функциональному назначению)

6 Общая оценка (оценка состояния работ по проекту: контроль планирования и управления ресурсами, персоналом, аппаратурой, инструментальными средствами)

7 Аудит (определение соответствия требованиям, планам и условиям договора)

8 Решение проблем (анализ и решение проблем, независимо от их происхождения или источника, которые обнаружены при разработке, эксплуатации, сопровождения или других процессов)

Организационные:

1 Управление (действия и задачи, которые могут выполняться любой стороной, управляющей своими процессами)

2 Создание инфраструктуры (выбор и сопровождение технологии, стандартов и инструментальных средств, выбор и установка аппаратных и программных средств, используемых для разработки, эксплуатации или с сопровождения ПО).

3 Усовершенствование (оценка, измерение, контроль и усовершенствование процессов ЖЦ)

4 Обучение (первоначальное обучение и последующее постоянное повышение квалификации персонала)

Каждый процесс включает ряд действий Например, процесс приобретения охватывает такие действия

o инициация приобретения;

o подготовка заявочных предложений;

o подготовка и корректировка договора;

o надзор за деятельностью поставщика;

o прием и завершение работ

Каждое действие включает ряд задач Например, подготовка заявочных предложений должен предусматривать:

o формирование требований к системе;

o формирование списка программных продуктов;

o установление условий и соглашений;

o описание технических ограничений;

o стадии жизненного цикла ИС, взаимосвязь между процессами

и стадиями

Модель жизненного цикла ИС - структура, определяющая последовательность выполнения и взаимосвязи процессов, действий и задач на протяжении жизненного цикла Модель жизненного цикла зависит от специфики, масштаба и сложности те проекта и специфики условий, в которых система создается и функционируетє.

Модель ЖЦ ИС включает стадии, результаты выполнения работ на каждой стадии, ключевые события точки завершения работ и принятия решений

Стадия - это часть процесса создания ИС, ограниченная определенными временными рамками, заканчивается выпуском конкретного продукта (моделей, программных компонентов, документации) и определяется заданными для этой ста адии требованиям.

Этапы создания ИС

1 Формирование требований к ИС На этом этапе производится обследование объекта и обосновывается необходимость создания ИС, формулируются требования пользователя к ИС, оформляются отчеты о проделанной работе

При обследовании объекта проверяются документооборот (в том числе количество документов и их объем за определенный период времени), формы начальных и выходных документов, методики расчета отдельных показ исчез Обследование должно выявить проблемы, которые можно решить средствами вычислительной техники, чтобы оценить целесообразность создания иС.

Обследование производится с помощью бесед и консультаций с работниками учреждения, для которой будет создаваться информационная система Сначала с заказчиком согласовываются требования к ИС Требования включают су умы максимальных расходов и срок выполнения разработки, условия функционирования системы, перечень функций, которые система должна обеспечить, тощщо.

Отчет об обследовании составляется в произвольной форме На его основании в дальнейшем разрабатываться технический проект, поэтому желательно в приложениях к отчету привести формы используемых документов В нем также нео димо выложить согласованы с заказчиком методики расчета экономических показателяхів.

Требования к системе могут быть оформлены как отдельный документ, а именно заявка на разработку или техническое задание

2 Разработка концепции ИС При разработке концепции ИС проводятся научно-исследовательские работы по поиску путей и оценки возможностей реализации требований пользователя На этом этапе можно определить методы, которые будут положены в основу расчетов, или принципиальные подходы к решению конкретных задач Например, для ИС, связанной с оптимальным планированием производства, на этом этапе могут определяться математические модел и и методы (линейное программирование, имитационное моделирование и т.д.) для использования в расчетах и??стандартные пакеты программных средств, которые можно будет использоватьти.

Этот этап заканчивается составлением и утверждением отчета о научно-исследовательской работе, содержащий оценку ресурсов, необходимых для реализации разработки ИС, дает сравнительную характеристику различных вариантов в разработки ИС, определяет порядок оценки качества систем.

3 Техническое задание Формируется техническое задание (ТЗ) на создание ИС - основной документ, определяющий требования и порядок создания ИС На основании ТЗ производится разработка ИС, ее прием при введении в действие ТС разр производят на систему в целом Дополнительно могут быть разработаны ТЗ на отдельные части и ІС.

4 Эскизный проект Разрабатываются предварительные проектные решения по всей ИС или ее частей может быть определен перечень задач, которые будут решаться в системе, концепция информационной базы, которая создается (инфологическую модель), функц ции и параметры основных программных средств Для каждой задачи в эскизном проекте могут быть приведены согласованные с заказчиком формы первичных и исходящих документов, структуры информационных массивов или их перечень, основные алгоритмы обработки информацииії.

5 Технический проект Разрабатываются проектные решения по системе и ее частей, документация на ИС и на поставку изделий для комплектации ИС Проектные решения по системе и ее частями определяют ее организационную струк ктуру, функции персонала в ИС, структуру технических средств, языка программирования или СУБД, приводят общие характеристики ПО, систем классификации и кодирования (в частности определяются общегосударственные аб в отраслевые классификаторы, которые необходимо использовать), определяют варианты ведения БД.

6 Рабочая документация Создаются проектные документы, которые определяются государственными стандартами, постановка задачи, алгоритм ее решения, описывается информационное обеспечение (организация информационной базы, системы класса ификации и кодирования, информационные массивы), организационное, техническое и программное обеспечение Все эти проектные документы могут оформляться как отдельные документы, а могут входить в технический проект я к отдельные раздели.

Документация на поставку изделий для комплектации ИС складывается тогда, когда в учреждении не использовались средства вычислительной техники или этих средств недостаточно В такой документации, состоящей аеться в произвольной форме, указывается закупка тех или иных средств и приводятся их возможные закупочные цены Так, выбираются комплектующие части для ПЭВМ: объем оперативной памяти, емкость м агнитного диска, характеристики принтера тощщо.

Техническое задание на разработку технических средств необходимо только тогда, когда для обработки информации требуется нестандартное оборудование, которое не выпускается промышленностью Например, для создания автомат тизованои системы для учета работы депутатов Верховной Рады были заказаны специальные устройства для регистрации депутатов и голосования, а также специальные табло, где отображаются результаты голосовать ния и другая информациия.

Разработка заданий на проектирование в смежных частях проекта выполняется тогда, когда для внедрения информационной системы необходимо выполнить ряд подготовительных работ, например, связанных с электро техническими работам.

При создании рабочего проекта формируются документы, которые определяют стандарт для этого этапа проектирования, и разрабатываются или адаптируются программы обработки информации Среди документов рабочего пр роект могут быть общее описание системы, описание технологического процесса обработки информации, инструкции по выполнению отдельных операций технологического процесса, руководство пользователя, описание программ тощо.

7 Ввод в эксплуатацию Важнейшей работой при создании рабочего проекта является разработка и отладка программ, или их адаптация Адаптация происходит тогда, когда для создания информационной системы используются уже готовые программы: типовые или те, которые разрабатывались для других объектов Для каждой программы разрабатываются ее описание или паспорт Если программы адаптированы, то могут быть описаны только изменения, которые были вн Эссене к программам На этапе ввода в эксплуатацию необходимо выполнить такой объем работ: подготовить объект к вводу в эксплуатацию; скомплектовать ИС, установив технические и программные средства; ис наты строительно-монтажные работы, провести предварительные испытания системы; выполнить опытную эксплуатацию системы и провести приемные экзамены Подготовка объекта к автоматизации начинается с издания приказа об изменениях в структуре объекта, документооборота, распределении обязанностей между персоналом, переходе на новую технологию обработки информации Такой приказ издается в произвольной форме, но в нем обязател ово указываются срок перехода к новой технологии и лица, отвечающие за внедрение и эксплуатацию информационной системы подготовки объекта могут тиражироваться различные должностные инст ции, бланки новых документов, готовиться классификаторы тощри тощо.

На этом этапе очень важно подготовить персонал к работе в информационной системе Подготовка персонала может производиться силами разработчиков системы (лекции, семинары, практические занятия) или работодателем й специальных курсов или факультетов повышения квалификации При такого обучения каждый работник должен не только овладеть изменения в своих должностных обязанностях, но и научиться работе с вычислительных ной техникой Параллельно с подготовкой персонала производятся работы по установке технических и программных средств Определяются места установки ЭВМ, средства их охраны, лица, ответственные за сохран ения и сопровождение системного программного обеспечения, устанавливаются необходимые пакеты программ При необходимости выполняются строительно-монтажные работы, связанные с прокладкой кабелей, установки м уникального оборудования, изменением освещения рабочих местнмісць.

Предварительные испытания системы выполняет разработчик, чтобы проверить корректность работы технических и программных средств, возможность использования ПО Во время опытной эксплуатации заполняют информационную ба азу на машинных носителях Это делают специалисты, которые будут эксплуатировать ИС На основе контрольного примера или реальных данных за конкретный период ние к прекращению функционирования Эти этапы включают и ки фазы: предпроектное, логическое и техническое проектирование - разработка в соответствии с сформулированных требований и выявленных информационных потребностей системной и функциональной архитектуры ИС, рабочее проектирование и же эксплуатацию, сначала опытную, а затем промышленную Базовые направления, позволяющие описать бизнес-процессы предприятия: IDEF - структурный подход и UML - объектно ориентированный подходаідхід.

8 Сопровождение ИС На этом этапе выполняются работы согласно гарантийным обязательствам разработчика В этот период могут устраняться недостатки, которые обнаруживаются при эксплуатации.

8) Структура жизненного цикла ИС.

основные процессы (заказ, поставка, разработка, эксплуатация, сопровождение);

- вспомогательные процессы (обеспечивают выполнение основных процессов):

o документирование – работы по разработке, выпуску, редактированию, распространению и сопровождению документов, в которых нуждаются все заинтересованные лица;

o управление конфигурацией (конфигурационное управление) включает работы: определение и установление состояния программных объектов в системе; управление изменениями и выпуском объектов; обеспечение полноты, совместимости и правильности объектов; управление хранением, обращением и поставкой объектов;

o обеспечение качества – работы по обеспечению соответствия создаваемой системы и реализуемых процессов жизненного цикла установленным требованиям и утвержденным планам;

o верификация – работы соответствующего субъекта (заказчика, поставщика или независимой стороны) по проверке соответствия создаваемых промежуточных результатов установленным требованиям по мере реализации проекта. Различают верификацию договора, процесса, требований, проекта, системы, сборки системы и документации;

o аттестация – работы соответствующего субъекта по проверке полного соответствия требований и конечного продукта функциональному назначению системы;

o совместный анализ – работы по оценке состояния или результатов какой-либо работы (системы);

o аудит – работы независимых (по отношению к проекту) экспертов по определению соответствия деятельности субъекта принятым требованиям, планам и условиям договора;

o разрешение проблем – работы по анализу и устранению проблем, обнаруженных при реализации проекта;

- организационные:

o управление проектами – работы по планированию и управлению процессами, включая контроль, проверку и оценку выполненных работ с формированием отчетности;

o создание инфраструктуры проекта – работы по установлению и обеспечению инфраструктуры, необходимой для любого другого процесса. Инфраструктура может содержать технические и программные средства, инструментальные средства, методики, стандарты и условия для разработки, эксплуатации или сопровождения системы;

o усовершенствование – работы по оценке, контролю и улучшению процессов жизненного цикла;

o обучение – работы по планированию и проведению обучения персонала, включая разработку учебных материалов. При этом под персоналом понимаются не только конечные пользователи, которые будут эксплуатировать систему, но и разработчики системы. Например, разработчики должны быть обучены технологиям и средствам программирования, принятым в организации, и даже обучены правильно внедрять и обучать конечных пользователей работе с системой. Как бы это ни парадоксально звучало, но обучать правильной методике и приемам обучения тоже необходимо.

2.2. Основные процессы жизненного цикла

В табл. 2.1 предпринята попытка сопоставления стадий классического жизненного цикла (автор Уинстон Ройс, 1970 г.), стандарта ИСО/МЭК 12207-02, ГОСТ 34.601-90 и ОРММ ИСЖТ 5.03-00.

Таблица 2.1. Стадии жизненного цикла информационной системы

Классический ЖЦ	ИСО / МЭК 12207	ГОСТ 34.601-90 и ОРММ ИСЖТ 5.03-00
Стадия	Основные этапы (работы)
Системный анализ	Заказ	Формирование требований к ИС	Технико- экономическое обоснование1 (ТЭО)	1. Обследование объекта и обоснование необходимости создания ИС. 2. Формирование требований Заказчика к ИС. 3. Оформление договора между Разработчиком и Заказчиком.
Анализ требований	Разработка	Разработка концепции ИС (для комплексных многоуровневых и интегрированных систем)	1. Поиск путей удовлетворения требований Заказчика на уровне концепции создаваемой системы (структура, функции, программно-техническая платформа, режимы). 2. Рассмотрение альтернативных вариантов концепции системы, их анализ и выбор лучшей концепции.
Проектирование	Техническое задание (ТЗ)	Разработка, согласование и утверждение ТЗ на создание ИС.
Эскизный проект (для комплексных многоуровневых и интегрированных систем)	Разработка предварительных проектных решений2 по системе и ее частям.
Пилот-проект (макетирование3, прототипирование) (при необходимости)	1. Разработка частей проекта для испытаний в реальных, но ограниченных условиях функционирования с целью проверки предварительно принятых решений. 2. Проведение испытаний на головном объекте или стенде и анализ результатов испытаний.
Технический проект	1. Разработка проектных решений по системе и ее частям. 2. Разработка документации на ИС и ее части. 3. Разработка документации на поставку изделий для комплектования ИС и/или технических заданий на их разработку. 4. Разработка заданий на проектирование в смежных частях проекта объекта автоматизации (строительство, монтаж, наладка и др.).
Кодирование (реализация)	Рабочая документация	1. Разработка рабочей документации на систему и ее части. 2. Разработка программных и технических средств и/или адаптация приобретаемых. 3. Тестирование средств.
Тестирование	Интеграция и тестирование	1. Загрузка БД типовыми исходными данными и тестами. 2. Интеграция программ и тестирование в имитированной среде. 3. Интеграция программных средств с аппаратными в реальной операционной и внешней среде. 4. Тестирование в реальной среде. 5. Разработка комплекта документации для пользователей.
Внедрение и сопровождение	Поставка и эксплуатация	Ввод в действие на головном объекте (ввод в эксплуатацию, внедрение)	1. Подготовка объекта автоматизации к вводу ИС в действие. 2. Подготовка персонала. 3. Комплектация ИС поставляемыми изделиями. 4. Проведение предварительных испытаний4 и передача ИС для опытной эксплуатации5. 5. Проведение опытной эксплуатации. 6. Проведение приемочных испытаний6 по сдаче ИС в постоянную эксплуатацию.
Тиражирование (при внедрении на нескольких объектах)	1. Передача эталона загрузочных модулей ПО и эксплуатационной документации в группу сопровождения или ОФАП7 ОАО «РЖД». 2. Тиражирование документации. 3. Обучение и консультации пользователей. 4. Поставка ПО и документации на объекты внедрения.
Сопровождение и эксплуатация	Сопровождение (авторский надзор)	1. Выполнение работ в соответствии с гарантийными обязательствами8. 2. Оказание научно-технических услуг в послегарантийный период9. 3. Разработка методики оформления отчетов об ошибках и предложениях на изменение версий. 4. Учет состояния конфигураций ИС.

9) Начальная стадия жизненного цикла ИС.

.

Анализ требований

Разработка

Разработка концепции ИС (для комплексных многоуровневых и интегрированных систем)

1. Поиск путей удовлетворения требований Заказчика на уровне концепции создаваемой системы (структура, функции, программно-техническая платформа, режимы). 2. Рассмотрение альтернативных вариантов концепции системы, их анализ и выбор лучшей концепции.

10) Стадия уточнения.

Стадия уточнения (Elaboration), направлена на тщательную проработку требований и выбор основных проектных решений. На этой стадии концептуальный прототип превращается в реальную систему, позволяющую протестировать и оценить выбранные архитектурные решения. К концу стадии команда готова к быстрой и качественной разработке основного объема кода системы. Наличие тщательно проработанной устойчивой архитектуры гарантирует, что в дальнейшем не придется перерабатывать большие фрагменты системы.

11) Стадия конструирования

На стадии конструирования (Construction) основными задачами становятся быстрая и экономичная разработка кода системы. К концу конструирования система должна быть готова к передаче заказчику для бета-тестирования и/или приемо-сдаточных испытаний.

12)Стадия передачи в эксплуатацию

Стадия внедрение (Transition) ЖЦ посвящена подготовке разработанного продукта к передаче его заказчику или к тиражированию и распространению (если это «коробочный» продукт).

13) Модели жизненного цикла ИС.

Модель жизненного цикла отражает различные состояния системы, начиная с момента возникновения необходимости в данной ИС и заканчивая моментом её полного выхода из употребления. Модель жизненного цикла – структура, содержащая процессы, действия и задачи, которые осуществляются в ходе разработки, функционирования и сопровождения программного продукта в течение всей жизни системы, от определения требований до завершения её использования.

К настоящему времени наибольшее распространение получили две основные модели жизненного цикла:

· каскадная;

· итерационная;

· спиральная.

14) Каскадная модель жизненного цикла ИС.

Каскадная модель демонстрирует классический подход к разработке различных систем в любых прикладных областях. Для разработки информационных систем данная модель широко использовалась в 70-х и первой половине 80-х годов. Каскадная модель (рис. 2) предусматривает последовательное выполнение всех этапов проекта в строго фиксированном порядке. Переход на следующий этап означает полное завершение работ на предыдущем этапе.

Достоинствами данной модели являются:

• На каждом этапе формируется законченный набор проектной документации, отвечающий критериям полноты и согласованности. На заключительных этапах также разрабатывается пользовательская документация, охватывающая все предусмотренные стандартами виды обеспечения информационной системы (организационное, методическое, информационное, программное, аппаратное).

• Выполняемые в логичной последовательности этапы работ позволяют планировать сроки завершения и соответствующие затраты.

15) Спиральная модель жизненного цикла ИС.

Спиральная модель, предложенная Барри Боэмом в 1988 году, стала существенным прорывом в понимании природы разработки ПО (рис. 4). На этапах анализа и проектирования реализуемость технических решений и степень удовлетворения потребностей заказчика проверяется путем создания прототипов. Каждый виток спирали соответствует созданию работоспособного фрагмента или версии системы. Это позволяет уточнить требования, цели и характеристики проекта, определить качество разработки, спланировать работы следующего витка спирали. Таким образом, углубляются и последовательно конкретизируются детали проекта и в результате выбирается обоснованный вариант, который удовлетворяет действительным требованиям заказчика и доводится до реализации.

Спиральный подход во многом снимает проблемы поэтапной модели проектирования. В приемлемое время заказчик получает первую очередь продукта, может оценить полученный результат и принять обоснованное решение об изменении и дальнейшем развитии продукта.

В то же время спиральный подход порождает ряд проблем:

· задержки в получении полнофункциональной информационной системы;

· возможность получить «никогда не заканчивающуюся» разработку;

· сложность в определении стоимости всех итераций проекта;

· постоянные обновления приводят к отсутствию стабильности продукта.

16) Обзор методов проектирования ИС.