Жизненный цикл ис
Разработка информационной системы относится к тому виду деятельности, которую называют проектной, т.е. ИС разрабатывается как некоторый проект, относящийся по своему типу к техническим проектам. Общее понятие проекта означает ограниченное по времени целенаправленное изменение некоторой системы с заранее определёнными целями и критериями, которые определяют завершение проекта, а также с фиксированными требованиями к срокам, ресурсам, затратам и к организационной структуре. Кроме проектов технического типа различают организационные, экономические, социальные и смешанные проекты. Для проектов любого типа можно выделить общие фазы разработки проекта и управления. В общесистемном плане проект можно представить как «чёрный ящик», на входе которого цели, требования, условия, а на выходе результат. Проект должен обладать свойствами наблюдаемости (возможность контролировать ход выполнения) и управляемости (возможность своевременного воздействия на ход реализации проекта)3.
Рис. 11
Основными фазами развития ИС от состояния «системы ещё нет» до состояния «системы уже нет» являются следующие:4
формирование концепции(постановка целей, формирование команды проекта, сбор исходных данных, определение основных требований и ограничений, определение необходимых ресурсов, сравнительная оценка альтернатив, представление предложений;
разработка технического предложения(разработка базовой структуры проекта, разработка и утверждение технического задания, составление сметы проекта, разработка календарных планов и графиков, подписание контракта;
проектирование(выполнение базовых проектных работ, составление технических спецификаций и инструкций, выполнение концептуального проектирования;
разработка(разработка программного обеспечения, выполнение подготовки к внедрению системы, контроль и регулирование основных показателей проекта);
ввод в эксплуатацию(комплексные испытания, подготовка кадров, подготовка рабочей документации, сдача системы заказчику, сопровождение и сервисное обслуживание, оценка результатов и подготовка итоговых документов, закрытие работ по проекту).
СтандартIso/iec12207
Одним из базовых понятий методологии проектирования ИС является понятие жизненного цикла. Под этим понимают процесс, начинающийся в момент принятия решения о создании ИС и заканчивающийся в момент изъятия системы из эксплуатации. Существует международный стандарт ISO/IEC122075, согласно которому структура жизненного цикла основывается на трех группах процессов.
Рис. 12
Существуют различные модели жизненного цикла, отражающие специфику как самой ИС, так и условий, в которых она создается. Любая модель состоит из некоторого количества этапов и взаимосвязей между ними. Количество и названия этапов в разных моделях могут несколько различаться, но в любом случае они соответствуют фазам развития ИС. Основными типами моделей являются две: каскадная и спиральная.
Основным смыслом каскадной модели является разбиение всей разработки на последовательные этапы, причём переход с одного этапа на следующий происходит только после того, как будет полностью завершена работа на текущем. Каждый этап завершается выпуском полного комплекта документации, достаточной для того, чтобы разработка могла быть продолжена другой командой разработчиков.
Положительные стороны применения каскадного подхода заключаются в следующем:
на каждом этапе формируется законченный набор проектной документации, отвечающий критериям полноты и согласованности;
выполняемые в логичной последовательности этапы работ позволяют планировать сроки завершения всех работ и соответствующие затраты.
Рис. 13
Каскадный подход хорошо зарекомендовал себя при построении ИС, для которых в самом начале разработки можно достаточно точно и полно сформулировать все требования, с тем, чтобы предоставить разработчикам свободу реализовать их как можно лучше с технической точки зрения. В эту категорию попадают сложные расчётные системы, системы реального времени и другие подобные задачи. Однако, в процессе использования этого подхода обнаружился ряд его недостатков, вызванных прежде всего тем, что реальный процесс создания ИС никогда полностью не укладывался в такую жёсткую схему. В процессе создания ИС возникала потребность в возврате к предыдущим этапам и уточнении или пересмотре ранее принятых решений. На рис. 12 эти возвраты показаны пунктирными линиями.
Основным недостатком каскадного подхода является существенное запаздывание с получением результатов. Согласование результатов с пользователями производится только в точках, планируемых после завершения каждого этапа работ, требования к ИС "заморожены" в виде технического задания на всё время её создания. В случае неточного изложения требований или их изменения в течение длительного периода создания пользователи получают систему, не удовлетворяющую их потребностям.
Для преодоления перечисленных проблем была предложена спиральная модель ЖЦ (рис. 13), делающая упор на начальные этапы ЖЦ: анализ и проектирование. На этих этапах реализуемость технических решений проверяется путём создания прототипов. Каждый виток спирали соответствует созданию фрагмента или версии ИС, на нём уточняются цели и характеристики проекта, определяется его качество и планируются работы следующего витка спирали. Таким образом углубляются и последовательно конкретизируются детали проекта и в результате выбирается обоснованный вариант, который доводится до реализации.
Разработка итерациями отражает объективно существующий спиральный цикл создания системы. Неполное завершение работ на каждом этапе позволяет переходить на следующий этап, не дожидаясь полного завершения работы на текущем. При итеративном способе разработки недостающую работу можно будет выполнить на следующей итерации. Главная же задача - как можно быстрее показать пользователям системы работоспособный продукт, тем самым активизируя процесс уточнения и дополнения требований. Можно сказать, что разработка ИС в соответствии со спиральной моделью жизненного цикла позволяет преодолеть упомянутую в предыдущей главе проблему «принципа неопределенности» Д.Мартина.
Рис. 14
Преимуществами спиральной модели являются:
упрощение изменений проекта при изменении требований заказчика;
интеграция отдельных элементов ИС в единое целое происходит постепенно;
уменьшение уровня проблем и их последствий, так как их обнаружение происходит во время интеграции;
получение более надёжной и устойчивой системы, так как её совершенствование происходит на каждой итерации.
Основная проблема спирального цикла - определение момента перехода на следующий этап. Для её решения необходимо ввести временные ограничения на каждый из этапов жизненного цикла. Переход осуществляется в соответствии с планом, даже если не вся запланированная работа закончена. План составляется на основе статистических данных, полученных в предыдущих проектах, и личного опыта разработчиков.