Надежность, эргономика и качество АСОИУ

П.В. Сенченко

НАДЕЖНОСТЬ, ЭРГОНОМИКА И КАЧЕСТВО АСОИУ

Учебное пособие

1

Министерство образования и науки РФ Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего профессионального образования ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

П.В. Сенченко

НАДЕЖНОСТЬ, ЭРГОНОМИКА И КАЧЕСТВО АСОИУ

Учебное пособие

Томск 2016

2

Сенченко П.В.

Надежность, эргономика и качество АСОИУ: Учебное пособие. – Томск: Томск. гос. ун-т систем управления и радиоэлектроники, 2016.

–189 с.

Вучебном пособии рассматриваются вопросы надежности, эргономики и качества программного обеспечения автоматизированных систем обработки информации и управления. Изложены основные элементы теории надежности, рассматриваются стандарты качества. Особое внимание уделяется различным методам повышения надежности и качества создаваемых систем, введению различного рода избыточности, организационным мероприятиям, позволяющим улучшить показатели надежности и качества АСОИУ. Даются рекомендации по созданию эргономичных АСОИУ. Материал подготовлен на основе учебного курса, который читается автором в Томском государственном университете систем управления и радиоэлектроники.

Учебное пособие ориентировано на студентов направлений подготовки бакалавров «Программная инженерия», «Бизнес-информатика» а также студентов родственных специальностей.

© Сенченко П.В., 2016

1. ПРИНЦИПЫ ОРГАНИЗАЦИИ РАЗРАБОТКИ АСОИУ...7

6.7. Организация и проведение испытаний на надежность .156

6.7.3.Планирование и оценка завершенности испытаний 160

6.7.4.Автоматизация проведения испытаний и процесса

6

Никогда не выявляйте в программе ошибки, если не знаете, что с ними делать дальше.

Руководство по системному программированию Штейнбаха

ВВЕДЕНИЕ

Внастоящее время при разработке автоматизированных информационных систем (АИС) любого класса сложности все больше внимания уделяется проверке качества создаваемого продукта. Стремление создавать системы, удовлетворяющие действующим стандартам, позволяет достичь требуемого уровня качества таких систем. При этом отдельное место занимают проблемы обеспечения эргономичности создаваемых программных продуктов.

Впособии рассматриваются проблемы обеспечения качества отдельных элементов и сложных информационных систем

вцелом, влияние программного обеспечения на безаварийную работу систем. Особое внимание при изложении материала уделяется различным методам повышения качества создаваемых систем, введению различного рода избыточности, организационным мероприятиям, позволяющим улучшить показатели качества автоматизированных информационных систем, описываются различные типы тестирования информационных систем. Рассматриваются основные стандарты качества автоматизированных систем обработки информации и управления (АСОИУ). Отдельный раздел курса посвящен эргономическим характеристикам АСОИУ, даются определения понятия эргономики, затрагиваются проблемы обеспечения эргономического качества систем.

Изучение материала, представленного в пособии, предполагает знание студентами таких дисциплин, как «Метрология, стандартизация и сертификация», «Информационные технологии», «Интерфейсы АСОИУ».

7

1. ПРИНЦИПЫ ОРГАНИЗАЦИИ РАЗРАБОТКИ АСОИУ1

1.1. Краткая характеристика АСОИУ

АСОИУ описывается как система, представляющая собой совокупность средств сбора, хранения и отображения информации, аппаратных, математических и телекоммуникационных средств. В большинстве своем АСОИУ относятся к классу систем «человек-компьютер» (человеко-машинные системы). АСОИУ находят применение во всех областях жизнедеятельности человека, к ним можно отнести и системы учета населения, и бухгалтерские комплексы программ и даже системы управления атомными электростанциями. Независимо от области применения основными функциями систем являются обработка некоторой информации и управление различными процессами.

Сложная система рассматривается как совокупность взаимосвязанных подсистем, ориентированных на достижение единых целей. АСОИУ, в свою очередь, может представлять собой как отдельную монофункциональную систему, так и сложную мно-

гофункциональную систему (например, система персонального учета населения), состоящую из набора взаимосвязанных, использующих единую информационную среду подсистем. Естественно, что от области применения АСОИУ зависит основная функция системы, которая определяет соответственно набор функциональных подсистем, при этом в состав АСОИУ могут быть включены некие вспомогательные подсистемы (подсистемы пользовательского аудита, разграничения полномочий доступа и защиты данных и др.). Кроме этого в состав АСОИУ могут быть включены аппаратные средства, характерные для конкретной области применения. В настоящее время состав подсистем АСОИУ не регламентирован какими-либо стандартами и зависит от назначения и конкретной реализации системы.

Проектирование АСОИУ подразумевает разработку различных уровней моделей системы. Для функционального, ин-

1 Данная глава написана по материалам, представленным в [1, 2].

8

формационного и имитационного моделировании будущих АСОИУ возможно использование различных методологий. Например, функциональная модель системы может быть реали-

зована виде SADT-диаграмм (Structured Analysis and Design

Technique — технология структурного анализа и моделирования). Техническими средствами реализации функциональных моделей являются пакеты BPwin, IDEF/Design, Visio Professional

и др. (обзор средств проектирования и моделирования систем представлен в п. 1.3.2).

1.2. Стадии разработки системы

1.2.1. Обзор стадий разработки системы

Процесс разработки АСОИУ состоит из следующих стадий (этапов):

1)планирование;

2)проектирование;

3)кодирование;

4)тестирование;

5)документирование;

6)внедрение;

7)сопровождение.

Обычно этапы жизненного цикла создания АИС описывают последовательно строго друг за другом — заканчивается один и начинается другой, однако в действительности этапы жизненного цикла в значительной степени перекрываются. При этом на каждом из этапов обязательно возникают ошибки, и стоимость их исправления будет различной на каждом этапе.

На этапе разработки технических требований стоимость внесения изменений в проектную документацию относительно невысока. Но после написания программного кода ситуация резко меняется: любое изменение проектной документации влечет за собой затраты и на переработку кода, часто гораздо более значительную, чем может показаться при оценке количества изменений в спецификации.

Исправление программистом ошибок, обнаруженных в ходе написания системы, не влечет больших затрат. Ему не нужно

9

взаимодействовать с другими сотрудниками, не нужно ничего никому объяснять. Ему незачем вносить описание ошибок в общую базу данных, служащую для контроля их исправления, а тестировщикам и руководителю не нужно осуществлять этот контроль. Такая ошибка никого не задерживает и не мешает ничьей работе.

В случае внесения исправлений в разрабатываемую версию системы ошибку исправить гораздо дешевле, чем после внедрения системы, когда каждое исправление или новую версию АИС приходиться высылать каждому пользователю либо осуществлять непосредственный выезд сотрудника компании к заказчику.

Следует учесть, что чем позднее обнаруживается ошибка, тем дороже обходится ее исправление. Стоимость исправления ошибок растет экспоненциально: легче всего это делать на стадии планирования, а по мере перехода к проектированию, кодированию, тестированию и сопровождению она значительно увеличивается. Таким образом, чем раньше найти и испра-

вить ошибку, тем дешевле это обойдется компанииразработчику.

В данном разделе подробно рассмотрим стадии планирования и проектирования в соответствии с действующей системой стандартов. Характерной особенностью предложенной интерпретации этапов разработки АСОИУ является наличие практически на каждом из этапов создания систем элементов тестирования, являющих собой мощный инструмент обеспечения требуемого уровня надежности и качества АСОИУ. Этим вопросам посвящен шестой раздел пособия.

На стадии документирования разрабатывается техническая документация на систему (см. раздел 5). Помимо собственно документации на этой стадии разрабатывается также справочная система, от качественной реализации которой напрямую зависит адекватность восприятия конечным пользователем приобретаемой информационной системы.

1.2.2. Стадия планирования

Стадия планирования включает следующие этапы:определение целей;