Життєвий цикл інформаційної системи

На сьогоднішній день ключем для досягнення успіху більшості комп’ютеризованих ІС є програмне забезпечення, а не апаратне обладнання. За останні десятиліття прикладні програми виросли з малих (по функціональних можливостях і кількості рядків програмного коду) до великих і складних програмних продуктів, що налічують десятки мільйонів рядків програмного коду (скажімо ОС Windows XP налічує їх близько 40 мільйонів). Багато з цих програм вимагають постійного супроводження (виправлення виявлених в процесі експлуатації помилок, переніс на інші обчислювальні платформи, тощо). Зусилля та ресурси на супроводження катастрофічно зростали. В результаті розробка і реалізація багатьох великих проектів затягувалась, їх вартість перевищувала заплановану, а закінчений продукт виявлявся ненадійним, складним в експлуатації і супроводженні і мав недостатню швидкодію(продуктивність). Все це призвело до ситуації, яка відома з 60-х років минулого століття як "криза програмного забезпечення", яку не подолали і до сьогоднішнього дня. У Великобританії спеціальна група по вивченню організаційних аспектів інформатики OASIG (Organizational Aspects Special Interest Group) дослідила цю проблему і сформулювала такі висновки(1996 р.):

Приблизно 80-90% комп‘ютеризованих систем не мають потрібної продуктивності;
При розробці біля 80% систем були перевищені попередньо заплановані витрати;
Менше 40% систем передбачали професійне навчання та підвищення кваліфікації користувачів в повному обсязі;
Гармонійно поєднати інтереси бізнесу і використаної технології вдалось не більше 25% систем;
Тільки 10 – 20% систем повністю відповідають всім критеріям досягнення успіху.

Невдачі при створенні програмного забезпечення були спричинені:

відсутністю повного переліку вимог;
відсутністю прийнятної методології розробки;
недостатнім ступенем розподілу проекту на окремі його компоненти, які б піддавались ефективному управлінню і контролю.

Для вирішення цих проблем був запропонований структурний підхід для розробки програмного забезпечення, який назвали життєвим циклом інформаційних систем (Information System Lifecycle) (або життєвим циклом розробки програмного забезпечення Software Development Lifecycle).

Життєвий цикл інформаційної системи. Життєвий цикл ІС, складається з декількох етапів: планування, збір і аналіз вимог, проектування (включно з проектуванням бази даних), створення прототипу, реалізація, тестування, перетворення даних і супроводження.

Оскільки база даних, її програмне забезпечення та відповідне прикладне програмне забезпечення є фундаментом ІС, то життєвий цикл ІС організації тісно пов'язаний з життєвим циклом бази даних. Нижче наведені основні етапи життєвого циклу бази даних.

Планування розробки бази даних. Планування найефективнішого способу реалізації етапів життєвого циклу ІС, виходячи зі структури та складу предметної області ІС. В нашому випадку це:

Структура ДПС як державного органу, її підрозділи та їх взаємодія між собою;
Інформаційні потоки, які циркулюють всередині ДПС (регламентується нормативними документами, наказами, розпорядженнями виданими керівними органами ДПА);
Зовнішні інформаційні потоки, що надходять до органів ДПС на підставі діючого законодавства. Вони є первинними по відношенню до потоків, які циркулюють всередині ДПА;
Функції, які визначені чинним законодавством і покладені на ДПС.

Визначення вимог до системи. Визначення діапазону дії бази даних, складу її користувачів і області її застосування.
Збір та аналіз вимог користувачів. На цьому етапі збираються і аналізуються вимоги користувачів зі всіх можливих областей застосування.
Проектування бази даних. Повний цикл розробки складається з концептуального, логічного і фізичного проектування бази даних.
Вибір цільової СУБД (необов‘язково). На цьому етапі вибирають найбільш підходящу для ІС організації СУБД для реалізації в ній розробленої бази даних.
Розробка прикладних програм. Визначення користувацького інтерфейсу і прикладних програм, які використовують і обробляють відповідним чином інформацію з бази даних.
Створення прототипів (необов'язково). На цьому етапі створюється робоча модель бази даних, яка дозволяє розробникам або користувачам представити і оцінити остаточний вид і способи функціонування ІС.
Реалізація. На цьому етапі створюється реальна база даних і прикладне програмне забезпечення.
Конвертування і завантаження даних (необов'язково). На цьому етапі виконується перетворення і завантаження даних (і прикладних програм) зі старої системи в нову.
Тестування. Створена реалізація бази даних тестується на наявність помилок і перевіряється відповідність всім вимогам, що висувались користувачами.
Експлуатація і супроводження. На цьому етапі реалізація бази даних вважається повністю розробленою і реалізованою. Вся система знаходитиметься під постійним спостереженням і, в разі необхідності, вноситимуться потрібні зміни.

Зауважимо, що попередником ІС, побудованих на основі СУБД, були інформаційні системи, які створювались на основі файлових систем. Детальніше ознайомитись з принципами роботи таких систем можна в [1]. Тут ми не будемо розглядати такі системи, лише наведемо причини по яких організації на сучасному етапі відмовились будувати свої ІС на основі файлових систем:

Відокремленість і ізоляція даних;
Дублювання даних;
Залежність від даних;
Несумісність файлів;
Фіксовані запити і, як наслідок, швидке збільшення кількості програм.

В подальшому основну увагу ми зосередимо на перших двох компонентах ІС, а саме – базі даних та її системі управління (СУБД). На малюнку 1 представлена традиційна схема обробки даних на основі СУБД.