Жизненный цикл информационных систем

Занятие 3.3.

Содержание

Жизненный цикл информационных систем... 1

Общие сведения об управлении проектами. 2

Классификация проектов. 3

Основные фазы проектирования информационной системы.. 4

Концептуальная фаза. 4

Подготовка технического предложения. 5

Проектирование. 5

Разработка. 5

Ввод системы в эксплуатацию.. 5

Процессы, протекающие на протяжении жизненного цикла информационной системы 6

Основные процессы жизненного цикла. 7

Разработка. 7

Эксплуатация. 7

Сопровождение. 8

Вспомогательные процессы жизненного цикла. 9

Организационные процессы.. 9

Структура жизненного цикла информационной системы.. 10

Начальная стадия. 10

Стадия уточнения. 11

Стадия конструирования. 11

Стадия передачи в эксплуатацию.. 11

 

Жизненный цикл информационных систем

Любую организацию можно рассматривать как совокупность взаимодействующих элементов (подразделений), каждый из которых может иметь свою, достаточно сложную, структуру. Взаимосвязи между подразделениями тоже достаточно слож­ны. В общем случае можно выделить три вида связей между подразделениями пред­приятия:

• функциональные связи — каждое подразделение выполняет определенные виды

работ в рамках единого бизнес-процесса;

• информационные связи — подразделения обмениваются информацией (документами, факсами, письменными и устными распоряжениями и т. п.);
• внешние связи — некоторые подразделения взаимодействуют с внешними системами, причем их взаимодействие также может быть как информационным, так и функциональным.

В общем случае процесс разработки информационной системы может быть рассмотрен с двух точек зрения:

• по содержанию действий разработчиков (групп разработчиков) — в данном слу­чае рассматривается статический аспект процесса разработки, описываемый в терминах основных потоков работ (исполнители, действия, последователь­ность действий и т. п.);
• по времени или по стадиям жизненного цикла разрабатываемой системы — в данном случае рассматривается динамическая организация процесса разра­ботки, описываемая в терминах циклов, стадий, итераций и этапов.

Классификация проектов

Проекты могут быть классифицированы по самым различным признакам. Отметим основные из них.

• Класс проекта определяется по составу и структуре проекта. Обычно различают:

• монопроект (отдельный проект, который может быть любого типа, вида и масштаба);
• мультипроект (комплексный проект, состоящий из ряда монопроектов.

· Тип проекта определяется по основным сферам деятельности, в которых осуществляется проект. Можно выделить пять основных типов проекта:

· технический;

· организационный;

· экономический;

· социальный;

· смешанный.

· Масштаб проекта определяется размером бюджета и количеством участников. Бывают большие и малые проекты. Масштабы проектов рассматривают в конкретной форме — отраслевые, корпоративные, ведомственные проекты, проекты одного предприятия.

Основные фазы проектирования информационной системы

Каждый проект, независимо от сложности и объема работ, необходимых для его выполнения, проходит в своем развитии определенные состояния: от состояния, когда «проекта еще нет», до состояния, когда «проекта уже нет».

Можно выделить следующие фазы развития информационной системы:

• формирование концепции;
• подготовка технического задания;
• проектирование;
• разработка;
• ввод системы в эксплуатацию.

Рассмотрим каждую из них более подробно.

Концептуальная фаза

Главным содержанием работ на концептуальной фазе является определение проекта, разработка его концепции, включающая:

• формирование идеи, постановку целей;
• формирование ключевой команды проекта;
• изучение мотивации и требований заказчика и других участников;
• сбор исходных данных и анализ существующего состояния;
• определение основных требований и ограничений, требуемых материальных, финансовых и трудовых ресурсов;
• сравнительную оценку альтернатив;
• представление предложений, их экспертизу и утверждение.

Подготовка технического предложения

Главным содержанием фазы подготовки технического предложения является уточнение технического предложения в ходе переговоров с заказчиком о заключении контракта. Общее содержание работ этой фазы:

• разработка основного содержания, базовой структуры проекта;
• разработка и утверждение технического задания;
• планирование, декомпозиция базовой структуры модели проекта;
• составление сметы и бюджета проекта, определение потребности в ресурсах;
• разработка календарных планов и укрупненных графиков работ;
• подписание контракта с заказчиком;
• ввод в действие средств коммуникации участников проекта и средств контроля за ходом работ.

Проектирование

На фазе проектирования определяются подсистемы, их взаимосвязи, выбираются наиболее эффективные способы выполнения проекта и использования ресурсов. Характерные работы этой фазы:

• выполнение базовых проектных работ;
• разработка частных технических заданий;
• выполнение концептуального проектирования;
• составление технических спецификаций и инструкций;
• представление проектной разработки, экспертиза и утверждение.

Разработка

На фазе разработки производятся координация и оперативный контроль работ по проекту, осуществляется изготовление подсистем, их объединение и тестирование. Основное содержание:

• выполнение работ по разработке программного обеспечения;
• подготовка к внедрению системы;
• контроль и регулирование основных показателей проекта.

Ввод системы в эксплуатацию

На фазе ввода системы в эксплуатацию проводятся испытания, идет опытная эксплуатация системы в реальных условиях, ведутся переговоры о результатах выполнения проекта и о возможных новых контрактах. Основные виды работ:

• комплексные испытания;
• подготовка кадров для эксплуатации создаваемой системы;
• подготовка рабочей документации, сдача системы заказчику и ввод ее в эксплуатацию;
• сопровождение, поддержка, сервисное обслуживание;
• оценка результатов проекта и подготовка итоговых документов;
• разрешение конфликтных ситуаций и закрытие работ по проекту;
• накопление опытных данных для последующих проектов, анализ опыта, состояния, определение направлений развития.

Следует иметь в виду, что на обнаружение ошибок, допущенных на стадии системного проектирования, расходуется примерно в два раза больше времени, чем на последующих фазах, а их исправление обходится в пять раз дороже. Поэтому на начальных стадиях проекта разработку следует выполнять особенно тщательно. Наиболее часто на начальных фазах допускаются следующие ошибки:

• ошибки в определении интересов заказчика;
• концентрация на маловажных, сторонних интересах;
• неправильная интерпретация исходной задачи;
• неправильное или недостаточное понимание деталей;
• неполнота функциональных спецификаций (системных требований);
• ошибки в определении требуемых ресурсов и сроков;
• редкая проверка на согласованность этапов и отсутствие контроля со стороны заказчика (нет привлечения заказчика).

ПРИМЕЧАНИЕ

ISO расшифровывается как International Organization of Standardization (международная организация по стандартизации), IEC — как International Electrotechnical Commission (международная комиссия по электротехнике).

Стандарт ISO/IEC 12207 определяет структуру жизненного цикла, включая процессы, действия и задачи, которые должны быть выполнены во время создания информационной системы. Согласно данному стандарту, структура жизненного цикла основывается на трех группах процессов:

• основные процессы жизненного цикла (приобретение, поставка, разработка, эксплуатация, сопровождение);
• вспомогательные процессы, обеспечивающие выполнение основных процессов (документирование, управление конфигурацией, обеспечение качества, верификация, аттестация, оценка, аудит, разрешение проблем);
• организационные процессы (управление проектами, создание инфраструктуры проекта, определение, оценка и улучшение самого жизненного цикла, обучение).

Рассмотрим каждую из указанных групп более подробно.

Разработка

Разработка информационной системы включает в себя все работы по созданию информационного программного обеспечения и его компонентов в соответствии с заданными требованиями. Разработка информационного программного обеспече­ния также включает:

• оформление проектной и эксплуатационной документации;
• подготовку материалов, необходимых для тестирования разработанных про­граммных продуктов;
• разработку материалов, необходимых для обучения персонала.

Разработка является одним из важнейших процессов жизненного цикла информационной системы и, как правило, включает в себя стратегическое планирова­ние, анализ, проектирование и реализацию (программирование).

Эксплуатация

Эксплуатационные работы можно подразделить на подготовительные и основные.

К подготовительным относятся:

• конфигурирование базы данных и рабочих мест пользователей;
• обеспечение пользователей эксплуатационной документацией;
• обучение персонала.

Основные эксплуатационные работы включают:

• непосредственно эксплуатацию;
• локализацию проблем и устранение причин их возникновения;
• модификацию программного обеспечения;
• подготовку предложений по совершенствованию системы;
• развитие и модернизацию системы.

Сопровождение

Службы технической поддержки играют весьма заметную роль в жизни любой корпоративной информационной системы. Наличие квалифицированного техни­ческого обслуживания на этапе эксплуатации информационной системы являет­ся необходимым условием решения поставленных перед ней задач, причем ошиб­ки обслуживающего персонала могут приводить к явным или скрытым финансовым потерям, сопоставимым со стоимостью самой информационной системы.

Основными предварительными действиями при подготовке к организации технического обслуживания информационной системы являются:

• выделение наиболее ответственных узлов системы и определение для них критичности простоя (это позволит выделить наиболее критичные составляющие информационной системы и оптимизировать распределение ресурсов для технического обслуживания);
• определение задач технического обслуживания и их разделение на внутрен­ние, решаемые силами обслуживающего подразделения, и внешние, решае­мые специализированными сервисными организациями (таким образом, про­изводится четкое определение круга исполняемых функций и разделение ответственности);
• проведение анализа имеющихся внутренних и внешних ресурсов, необхо­димых для организации технического обслуживания в рамках описанных задач и разделения компетенции (основные критерии для анализа: наличие гарантии на оборудование, состояние ремонтного фонда, квалификация персонала);
• подготовка плана организации технического обслуживания, в котором необхо­димо определить этапы исполняемых действий, сроки их исполнения, затраты на этапах, ответственность исполнителей.

Обеспечение качественного технического обслуживания информационной систе­мы требует привлечения специалистов высокой квалификации, которые в состоя­нии не только решать каждодневные задачи администрирования, но и быстро вос­станавливать работоспособность системы при сбоях.

Организационные процессы

Управление проектом связано с вопросами планирования и организации работ, создания коллективов разработчиков и контроля за сроками и качеством выполняемых работ. Техническое и организационное обеспечение проекта включает:

• выбор методов и инструментальных средств для реализации проекта;
• определение методов описания промежуточных состояний разработки;
• разработку методов и средств испытаний созданного программного обеспече­ния;
• обучение персонала.

Обеспечение качества проекта связано с проблемами верификации, проверки и тестирования компонентов информационной системы.

Верификация — это процесс определения соответствия текущего состояния разработки, достигнутого на данном этапе, требованиям этого этапа.

Проверка — это процесс определения соответствия параметров разработки исходным требованиям. Проверка отчасти совпадает с тестированием, которое проводится для определения различий между действительными и ожидавшимися результатами и оценки соответствия характеристик информационной системы исходным требованиям.

ПРИМЕЧАНИЕ

Термин CASE (Computer Aided Software/System Engineering) используется в настоящее время в весьма широком смысле. Первоначальное значение термина CASE ограничивалось лишь вопросами автоматизации разработки программного обеспечения. Однако в дальнейшем значение этого термина расширилось. Теперь под термином «CASE-средства» понимаются программные средства, поддерживающие процессы создания и сопровождения информационных систем, включая анализ и формулировку требований, проектирование прикладного программного обеспечения и баз данных, генерацию кода, тестирование, документирование, обеспечение качества, конфигурационное управление и управление проектом, а также другие процессы.

Согласно методологии, предлагаемой Rational Software, жизненный цикл информационной системы подразделяется на четыре стадии:

• начало;
• уточнение;
• конструирование;
• передача в эксплуатацию.

Границы каждой стадии определены некоторыми моментами времени, в которые необходимо принимать определенные критические решения и, следовательно, до­стигать определенных ключевых целей.

Начальная стадия

На начальной стадии устанавливается область применения системы и определяются граничные условия. Для этого необходимо идентифицировать все внешние объекты, с которыми должна взаимодействовать разрабатываемая система, и опре­делить характер этого взаимодействия. На начальной стадии идентифицируются все функциональные возможности системы, и производится описание наиболее существенных из них.

Деловое применение начальной стадии включает:

• критерии успеха разработки;
• оценку риска;
• оценку ресурсов, необходимых для выполнения разработки;
• календарный план с указанием сроков завершения основных этапов.

Стадия уточнения

На стадии уточнения проводится анализ прикладной области, разрабатывается архитектурная основа информационной системы.

В конце стадии уточнения проводится анализ архитектурных решений и способов устранения главных факторов риска в проекте.

Стадия конструирования

На стадии конструирования разрабатывается законченное изделие, готовое к пе­редаче пользователю. По окончании этой стадии определяется работоспособность разработанного программного обеспечения.

Продолжение

Содержание

Жизненный цикл информационных систем... 1

Модели жизненного цикла информационной системы.. 1

Каскадная модель жизненного цикла информационной системы.. 1

Основные этапы разработки по каскадной модели. 2

Основные достоинства каскадной модели. 3

Недостатки каскадной модели. 3

Спиральная модель жизненного цикла. 5

Итерации. 5

Преимущества спиральной модели. 6

Недостатки спиральной модели. 7

 

Недостатки каскадной модели

Перечень недостатков каскадной модели при ее использовании для разработки информационных систем достаточно обширен:

• существенная задержка в получении результатов;
• ошибки и недоработки на любом из этапов проявляются, как правило, на последующих этапах работ, что приводит к необходимости возврата назад;
• сложность параллельного ведения работ по проекту;
• чрезмерная информационная перенасыщенность каждого из этапов;
• сложность управления проектом;
• высокий уровень риска и ненадежность инвестиций.

Задержка в получении результатов обычно считается главным недостатком каскадной схемы. Данный недостаток проявляется в основном в том, что из-за последовательного подхода к разработке согласование результатов с заинтересован­ными сторонами производится только после завершения очередного этапа работ.

Используемые при разработке информационной системы модели автоматизируемого объекта, отвечающие критериям внутренней согласованности и полноты, могут в силу различных причин устареть за время разработки (например, из-за внесения изменений в законодательство, колебания курса валют и т.п.). Это относится и к функциональной модели, и к информационной модели, и к проектам интерфейса пользователя, и к пользовательской документации.

Возврат на более ранние стадии. Данный недостаток каскадной модели, в общем-то, является одним из проявлений предыдущего. Возврат может служить причиной срыва графика работ и усложнения взаимоотношений между группами разработчиков, выполняющих отдельные этапы работы.

Самым же неприятным является то, что недоработки предыдущего этапа могут обнаруживаться не сразу на последующем этапе, а позднее (например, на стадии опытной эксплуатации могут проявиться ошибки в описании предметной области). Это означает, что часть проекта должна быть возвращена на начальный этап работы. Вообще, работа может быть возвращена с любого этапа на любой предыдущий этап, поэтому в реальности каскадная схема разработки выглядит так, как показано на рис. 2.

 

Рис. 2. Реальный процесс разработки по каскадной схеме.

 

Сложность параллельного ведения работ. Проблемы возникают вследствие того, что работа над проектом строится в виде цепочки последовательных шагов. Причем даже в том случае, когда разработку некоторых частей проекта (подсистем) можно вести параллельно, при использовании каскадной схемы распараллеливание работ весьма затруднительно. Сложности параллельного ведения работ связаны с необходимостью постоянного согласования различных частей проекта. Чем сильнее взаимозависимость отдельных частей проекта, тем чаще и тщательнее должна выполняться синхронизация, тем сильнее зависят друг от друга группы разработчиков.

Информационная перенасыщенность. Проблема информационной перенасыщенности возникает вследствие сильной зависимости между различными группами разработчиков. Данная проблема заключается в том, что при внесении изменений в одну из частей проекта необходимо оповещать всех разработчиков, которые ис­пользовали или могли бы использовать эту часть в своей работе. Как следствие, объем документации по мере разработки проекта растет очень быстро, так что требуется все больше времени для составления документации и ознакомления с ней.

Следует также отметить, что, помимо изучения нового материала, не отпадает необходимость в изучении старой информации. Это связано с тем, что вполне вероятна ситуация, когда в процессе разработки изменяется состав группы разработчиков (этот процесс носит название ротации кадров).

Сложность управления проектом при использовании каскадной схемы в основном обусловлена строгой последовательностью стадий разработки и наличием сложных взаимосвязей между различными частями проекта.

Последовательность разработки проекта приводит к тому, что одни группы разработчиков должны ожидать результатов работы других команд. Поэтому требуется административное вмешательство для согласования сроков работы и состава передаваемой документации.

Высокий уровень риска. Чем сложнее проект, тем больше продолжительность каждого из этапов разработки и тем сложнее взаимосвязи между отдельными частями проекта, количество которых также увеличивается. Возврат на предыдущие стадии может быть связан не только с ошибками, но и с изменениями, произошедшими в предметной области или в требованиях заказчика за время разработки. Причем возврат проекта на доработку вследствие этих причин не гарантирует, что предметная область снова не изменится к тому моменту, когда будет готова следующая версия проекта. Фак­тически это означает, что существует вероятность того, что процесс разработки «зациклится» и система никогда не дойдет до сдачи в эксплуатацию.

Поэтому можно утверждать, что сложные проекты, разрабатываемые по каскадной схеме, имеют повышенный уровень риска.

Итерации

Каждая итерация представляет собой законченный цикл разработки, приводящий к выпуску внутренней или внешней версии изделия (или подмножества конечного продукта), которое совершенствуется от итерации к итерации, чтобы стать закопченной системой (рис. 3).

Таким образом, каждый виток спирали соответствует созданию фрагмента или версии программного изделия, на нем уточняются цели и характеристики проекта, определяется его качество, планируются работы на следующем витке спирали. На каждой итерации углубляются и последовательно конкретизируются детали проекта, в результате чего выбирается обоснованный вариант, который доводится до окончательной реализации.

Использование спиральной модели позволяет осуществлять переход на следующий этап выполнения проекта, не дожидаясь полного завершения текущего — недоделанную работу можно будет выполнить на следующей итерации. Главная за­дача каждой итерации — как можно быстрее создать работоспособный продукт, который можно показать пользователям системы. Таким образом, существенно упрощается процесс внесения уточнений и дополнений в проект.

 

 

Рис. 3. Спиральная модель жизненного цикла информационной системы.

Занятие 3.3.

Содержание

Жизненный цикл информационных систем... 1

Общие сведения об управлении проектами. 2

Классификация проектов. 3

Основные фазы проектирования информационной системы.. 4

Концептуальная фаза. 4

Подготовка технического предложения. 5

Проектирование. 5

Разработка. 5

Ввод системы в эксплуатацию.. 5

Процессы, протекающие на протяжении жизненного цикла информационной системы 6

Основные процессы жизненного цикла. 7

Разработка. 7

Эксплуатация. 7

Сопровождение. 8

Вспомогательные процессы жизненного цикла. 9

Организационные процессы.. 9

Структура жизненного цикла информационной системы.. 10

Начальная стадия. 10

Стадия уточнения. 11

Стадия конструирования. 11

Стадия передачи в эксплуатацию.. 11

 

Жизненный цикл информационных систем

Любую организацию можно рассматривать как совокупность взаимодействующих элементов (подразделений), каждый из которых может иметь свою, достаточно сложную, структуру. Взаимосвязи между подразделениями тоже достаточно слож­ны. В общем случае можно выделить три вида связей между подразделениями пред­приятия:

• функциональные связи — каждое подразделение выполняет определенные виды

работ в рамках единого бизнес-процесса;

• информационные связи — подразделения обмениваются информацией (документами, факсами, письменными и устными распоряжениями и т. п.);
• внешние связи — некоторые подразделения взаимодействуют с внешними системами, причем их взаимодействие также может быть как информационным, так и функциональным.

В общем случае процесс разработки информационной системы может быть рассмотрен с двух точек зрения:

• по содержанию действий разработчиков (групп разработчиков) — в данном слу­чае рассматривается статический аспект процесса разработки, описываемый в терминах основных потоков работ (исполнители, действия, последователь­ность действий и т. п.);
• по времени или по стадиям жизненного цикла разрабатываемой системы — в данном случае рассматривается динамическая организация процесса разра­ботки, описываемая в терминах циклов, стадий, итераций и этапов.