Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Разработка информационных систем. Учебное пособие
.pdf
1.8. Стадии разработки программ и программной документации
21
9. Описание применения (31) – сведения о назначении программы, класс
решаемых задач, ограничения, конфигурация технических средств.
10. Руководство системного программиста (32) – сведения для проверки,
обеспечения функционирования и настройки программы.
11. Руководство программиста (33) – сведения по эксплуатации ПО.
12. Описание языка (35) – описание синтаксиса и семантики языка.
13. Руководство по техническому обслуживанию (46) – сведения для
применения программ при техническом обслуживании.
Структура общей части обозначения программы и программных доку-
ментов представлена на рис. 1.5.
Рис. 1.5. Структура обозначения программ и программных документов
1.8. Стадии разработки программ и программной документации
Стадия «Техническое задание»:
Этап «Обоснование разработки программы». Постановка задачи,
сбор исходных материалов, выбор и обоснование критериев эффективности
программы. Обоснование необходимости проведения НИР.
Этап «Научно-исследовательские работы». Определение структуры
входных и выходных данных. Предварительный выбор методов решения
задачи. Определение требований к техническим средствам.
Этап «Разработка и утверждение технического задания». Выбор
требований к программе и технико-экономического обоснования ее создания. Определение стадий, этапов и сроков разработки программы и документации на нее. Выбор языков программирования. Согласование и утверждение технического задания.
А. В. ХХХХХ – ХХ
Код страны
Код организации-разработчика
Регистрационный номер
Номер издания (для программ)
Номер редакции (для документов)
1. Основные понятия и положения
22
Стадия «Эскизный проект»:
Этап «Разработка эскизного проекта». Предварительная разработка
структуры данных. Уточнение методов и разработка общего описания алгоритма решения задачи. Уточнение технико-экономического обоснования.
Этап «Утверждение эскизного проекта». Разработка пояснительной
записки. Согласование и утверждение эскизного проекта.
Стадия «Технический проект»:
Этап «Разработка технического проекта». Уточнение структуры и
формы представления входных и выходных данных. Разработка алгоритма
решения задачи и структуры программы. Определение семантики и синтаксиса языка. Окончательное определение конфигурации технических
средств.
Этап «Утверждение технического проекта». Разработка поясни-
тельной записки и плана создания и внедрения программы. Утверждение
технического проекта.
Стадия «Рабочий проект». Программирование, отладка, тестирование
программы и разработка программных документов. Разработка программы
испытаний. Проведение предварительных приемо-сдаточных испытаний.
Корректировка программы и программной документации по результатам
испытаний.
Вопросы для самоконтроля
1. Раскройте понятие «многостадийность» процесса разработки ИС.
2. Раскройте понятие «многоуровневость» процесса разработки ИС.
3. Раскройте понятие «многоаспектность» процесса разработки ИС.
4. Перечислите основные принципы, на базе которых создаются ИС.
5. Охарактеризуйте принцип системного единства в разработке ИС.
6. Охарактеризуйте принцип открытости системы в разработке ИС.
7. Охарактеризуйте принцип стандартизации в разработке ИС.
8. Перечислите виды обеспечений ИС.
9. Перечислите виды программ и программных документов.
10. Перечислите стадии разработки программ.
Вопросы для самоконтроля
23
11. Раскройте понятия «нисходящая» и «восходящая» последователь-
ность в разработке ПО.
12. Какие задачи решаются при выборе компонентов ТО ИС?
13. Какие требования предъявляют к технологии разработки ИС?
14. Приведите иерархическую структуру Software ИС.
15. Приведите иерархическую структуру ТО ИС.
16. Приведите иерархическую структуру ИС.
17. Какие виды работ выполняют на этапе предпроектных исследова-
ний?
18. Раскройте понятие «жизненный цикл» ИС.
19. Какие виды работ выполняют на стадии «Эскизный проект»?
20. Какие виды работ выполняют на стадии «Рабочий проект»?
21. В чём заключается многоуровневость, многоаспектность и много-
стадийность процесса разработки ИС?
24
2. МОДЕЛИ ЖИЗНЕННОГО ЦИКЛА ИС
2.1. Обобщённый график ЖЦ ИС
При подготовке материала разд. 2 использована литература [6–13].
ИС можно разрабатывать либо «с нуля» своими силами, либо приобретают типовую систему и занимаются её адаптацией к своим условиям. Для
решения вопроса, какой из подходов эффективней, рассмотрим график ЖЦ
ИС. При этом считается, что система эксплуатируется до момента её морального износа, т. е. до того времени, когда дальнейшая эксплуатация ИС
становится экономически не выгодной и лучше перейти на более современные системы.
На рис. 2.1 приведён обобщённый график ЖЦ ИС, на котором вертикальная ось отражает трудоёмкость разработки Q (необходимые ресурсы), а
горизонтальная ось – ось времени. Таким образом, график ЖЦ представляет собой распределение трудоёмкости разработки системы во времени. В
приведённом графике жирной линией показано распределение трудоемкости во времени при разработке системы «с нуля», а тонкой линией изображён аналогичный график при адаптации типовой ИС.
Рис. 2.1. График жизненного цикла САПР
Пред-
проектные
исследо-
вания
Разработка
Функционирование
Проекти-
рование
Кодирование и
отладка
Испы-
тание
опыт-
ное
промышленное
tж
t
ж
Q
п
2.2. Инвариантные компоненты и комплексы ИС
25
Как видно, зависимость трудоёмкости от времени достигает своего
максимума на стадии кодирования и отладки для графика разработки «с
нуля», а аналогичный максимум при адаптации типовой системы приходится на стадию испытаний.
Когда система проходит стадию промышленного функционирования,
то с течением времени пользователи требуют её модернизацию, расширение её функциональных возможностей, улучшение характеристик и т. п.
При этом понятно, что такой процесс для системы, разработанной своими
силами, потребует гораздо меньших ресурсов, чем аналогичный процесс
для типовой системы при её адаптации. Поэтому своя система используется
дольше и её «время жизни» tж оказывается продолжительнее. При адаптации типовой системы её модернизация затруднена, так как при этом требуются дополнительные существенные затраты на изучение системы. При
этом наступает момент времени, когда трудоёмкость внесения изменений в
типовую систему достигает предельной величины Qпр. В этом случае эксплуатировать систему становится экономически нецелесообразным. Поэтому «время жизни» tж системы становится короче, чем при собственной
разработке.
2.2. Инвариантные компоненты и комплексы ИС
Выше отмечалось, что ИС можно разрабатывать либо «с нуля» своими
силами, либо приобретать типовую систему и заниматься её адаптацией к
своим условиям. Первый подход – более дорогостоящий и длительный, но
позволяет реализовать систему с хорошим показателем «времени жизни».
Второй подход – менее трудоёмкий, но приводит к эксплуатации системы с
меньшим «временем жизни».
Современные технологии в разработке ИС предлагают компромисс, который позволяет в определённой мере сочетать преимущества названных
подходов и тем самым более эффективно использовать средства, отпущенные на создание системы. Сочетание процессов разработки и адаптации
возможно только на основе широкого использования стандартизации и
унификации, что позволяет создавать рынок инвариантных компонентов и
комплексов средств.
Любая проектная деятельность характеризуется многообразием видов
объектов, конструкций и выполняемых функций. Уменьшают это многооб-
2. Модели жизненного цикла ИС
26
разие и создают инвариантные компоненты в процессе выявления и стандартного исполнения общих процедур процесса проектирования. Например, при проектировании самолёта, автомобиля, кухонного комбайна или
телевизора используются такие общие процедуры, как геометрическое моделирование, управление базами данных и т. п. В проблемных областях
(машиностроение, приборостроение, строительство и др.) также могут использоваться, как общие компоненты отдельных видов обеспечений, так и
общесистемные комплексы средств. Последние обеспечивают функционирование ИС и выполнение унифицированных обслуживающих процедур. В
отдельные виды обеспечений входят: математическое, программное, лингвистическое, информационное, методическое, техническое и юридическое
обеспечения.
При создании ИС наиболее трудоемкой процедурой является упорядочивание и формирование информационного обеспечения. Основу этого вида обеспечения составляют типовые модели проектирования классов объектов, что в дальнейшем определяет формирование компонентов математического и программного видов обеспечений системы. В связи с этим при
создании ИС к продукции отнесены компоненты информационного обеспечения и установлены следующие группы такой продукции:
1) компоненты и комплексы одного вида обеспечения;
2) программно-методические комплексы (ПМК);
3) программно-технические комплексы (ПТК).
В состав первой группы, как правило, входят компоненты следующих
видов обеспечений:
технического;
информационного;
программного;
математического.
В состав второй группы включены следующие ПМК:
ПМК, обеспечивающие функционирование системы, которые назы-
ваются общесистемными ПМК;
ПМК, предназначенные для работы с объектами определенного
класса, которые называются базовыми проблемно-ориентированными
ПМК;
ПМК, обеспечивающие работу с видами объектов, которые называ-
ются базовыми объектно-ориентированными ПМК.
2.2. Инвариантные компоненты и комплексы ИС
27
Третья группа продукций состоит:
из суперЭВМ;
АРМов, ориентированных на проблему;
АРМов, ориентированных на объект.
АРМ – автоматизированное рабочее место (рабочая станция).
Наиболее многочисленным видом продукции в ИС являются ПМК. В
связи с этим они должны удовлетворять следующим требованиям:
реализация любой проектной процедуры должна представлять за-
конченный процесс с определенным набором программных, информационных и методических средств;
необходимо обеспечить максимальную независимость программно-
го обеспечения от информационного, чтобы исключить непосредственную
зависимость программ от форм представления данных и возможность их
использования из централизованных фондов или других предприятий. Тем
более с учётом того, что в ИС широко используются диалоговые режимы с
большим объёмом часто изменяемых данных;
разработку ПМК необходимо выполнять, ориентируясь на его при-
менение во многих организациях, поэтому важно обеспечить максимальную адаптируемость ПМК к условиям этих организаций;
при разработке ПМК необходимо предусмотреть языковые средства
общения пользователя с компонентами технического и информационного
обеспечения, так как полная формализация процедур невозможна;
в рамках ПМК необходимо обеспечить самостоятельность при до-
кументировании информационного и программного обеспечений, что связано с требованием независимости названных видов обеспечений.
Таким образом, учитывая вышесказанное, ПМК можно определить как
совокупность компонентов отдельных видов обеспечений, необходимых
для получения решения по объекту.
В зависимости от назначения ПМК подразделяются на общесистемные,
проблемно-ориентированные и объектно-ориентированные.
Назначение общесистемных ПМК следует из их названия, т. е. они
обеспечивают функционирование системы и выполнение стандартных или
унифицированных обслуживающих процедур. Общесистемные ПМК вместе с операционной системой формируют общесистемную среду, которая
обеспечивает функционирование базовых ПМК и реализуют процесс обработки информации.
2. Модели жизненного цикла ИС
28
Так как общесистемные ПМК часто участвуют в создании ИС на
уровне типовых, покупных комплексов, то с точки зрения рационального
расходования средств, можно выделить минимальное количество общесистемных ПМК, которое достаточно для полноценного функционирования
системы. Такой минимальный состав общесистемных ПМК определяет
общесистемное ядро системы, в состав которого входят:
1) диалоговый монитор, обеспечивающий планирование и управление
процессом обработки информации, а также предоставляющий пользователю доступ к ресурсам системы;
2) СУБД, обеспечивающая информационную составляющую процес-
сом обработки информации. Кроме того, СУБД в определённой мере обеспечивает информационную совместимость различных ПМК;
3) ПМК геометрического моделирования, называемый геометрическим
процессором, который в отличие от графического процессора обеспечивает
геометрическое моделирование объектов в разных проблемных областях:
машиностроения, архитектуры, строительства, приборостроения и др. При
этом решаются задачи формообразования, композиции, описания и моделирования поверхностей и т. п.;
4) ПМК, который называется графическим процессором. Основными
функциями такого процессора является восприятие, редактирование, визуализация графической информации и обеспечение связи графической информации с геометрической моделью объекта;
5) ПМК, называемый процессором документирования, который фор-
мирует и выпускает комплекты принятой в системе документации на машинных и бумажных носителях. Например, в САПР это комплекты конструкторской и технологической документации, в системах, ориентированных на создание программного обеспечения, – комплект документов в соответствии с требованиями ЕСПД.
Кроме общесистемных ПМК разрабатываются и поступают на рынок
базовые ПМК. Основное назначение базовых ПМК – работа с объектами
определенного класса. Например, в электронике – редактирование топологии БИС, в машиностроении – проектирование маршрута обработки деталей. Базовые ПМК могут быть ориентированы на решение задач проблемного характера и тогда они называются проблемно-ориентированными или
ориентированы на решение задач объектного характера и тогда они называются объектно-ориентированными.
2.3. Стадии создания ИС
29
Проблемно-ориентированные базовые ПМК реализуют в системах про-
цедуры, которые, как правило, почти не связаны со специфическими особенностями объекта. Например, процедура выбора физического принципа
действия или выбор технического решения по объекту и оценка технологичности конструкции изделия. Иногда связь проблемно-ориентированного
ПМК с объектом прослеживается на уровне учёта характеристики какой-то
одной его стороны или учёта только одного метода разработки. Например,
разработка принципиальных схем на базе интегральных схем или разработка конструкций на основе метода конечных элементов.
Базовые ПМК ориентированы на объект и представляют наиболее мас-
совый тип продукции. Их многочисленность объясняется тем, что для каждого объекта классификатора ЕСКД возможна разработка своего ПМК.
В качестве примера в табл. 2.1 проиллюстрирован примерный состав
ПМК в случае разработки БИС.
Таблица 2.1
Примерный состав ПМК
ПМК общесистемные
ПМК, ориентированные
на проблему
ПМК, ориентированные
на объект
Система управления
базой данных
Геометрический
процессор
Оптимизационное
моделирование
Выпуск комплекта
документов
Упорядочивание исходных
данных и ограничений
Выбор технологии изготовления
Выбор технического решения по объекту
Оценка технологичности
конструкций
Разработка логических и
структурных схем
Моделирование БИС
Разработка топологии
Контроль топологии БИС
Физико-топологическое
моделирование транзисторов
2.3. Стадии создания ИС
Технологии разработки ИС состоят из нескольких стадий, показанных в
табл. 2.2, и для каждой из них приведён укрупнённый состав работ.
Исследование и обоснование создания ИС часто называют стадией
предпроектных исследований.
2. Модели жизненного цикла ИС
30
Таблица 2.2
Стадии создания ИС
Название стадии
Основные работы
Анализ и обоснование
создания ИС
Анализ функционирующих систем на предприятии. Исследование готовности организации к созданию ИС. Анализ и
обоснование эффективности разработки новой системы
или адаптации типовой системы
Техническое задание (ТЗ)
Разработка ТЗ с учётом требований к ИС
Эскизный проект
Определение варианта системы в соответствии с содержанием ТЗ. Окончательное решение по адаптации типовой
системы или по разработке новой системы. Выбор структуры как всей системы, так и её подсистем и видов обеспечений. Предварительный анализ экономического эффекта от ввода системы
Технический проект
Утверждение окончательных решений по выбору всех подсистем и обеспечений системы. Разработка необходимых
компонентов, корректировка предварительных техникоэкономических показателей. Подготовка плана действий
по вводу системы в эксплуатацию
Рабочий проект
Реализация системы в целом. Проведение на предприятии
подготовительных работ, обеспечивающих ввод системы в
эксплуатацию
Ввод в действие
Опытное функционирование системы. Проверка работоспособности и взаимодействия подразделений, расчёт реальных технико-экономических показателей, редактирование документации. Приёмочные испытания системы
При обследовании организации оценивают качество функционирования и проблемы проектной организации, анализируют сложившуюся в организации систему автоматизации, собирают данные по результатам работы организации, анализируют структуру и функции подразделений, объекты и процессы проектирования, состав проектировщиков и др. виды работ.
На базе оценки качества функционирования организации выполняется
анализ соответствия фактических и требуемых показателей функционирования и выявляются проблемы организации.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]