Жизненный цикл информационной системы

Жизненный цикл информационной системы – это непрерывный процесс, который начинается с момента принятия решения о необходимости создания информационной системы и заканчивается в момент полного изъятия системы из эксплуатации.

Основным нормативным документом, регламентирующим жизненный цикл информационной системы, является международный стандарт ISO/IEC 12207 (ISO ‑ International Organization of Standardization – Международная организация по стандартизации, IEC – International Electrotechnical Commission – Международная комиссия по электротехнике).

Стандарт ISO/IEC 12207 определяет структуру жизненного цикла, содержащую процессы, действия и задачи, которые должны быть выполнены во время создания информационной системы.

Структура жизненного цикла базируется на трех группах процессов:

- основные процессы (разработка, эксплуатация);

- вспомогательные процессы, обеспечивающие выполнение основных процессов (документирование, управление конфигурацией, обеспечение качества, верификация, аттестация, оценка, аудит, решение проблем);

- организационные процессы (управление проектами, создание инфраструктуры проекта, определение, оценка и улучшение самого жизненного цикла, обучение).

Среди основных процессов жизненного цикла принято выделять:

1. Системный анализ.

2. Проектирование.

3. Реализация.

4. Тестирование.

5. Внедрение.

6. Сопровождение.

Системный анализ, проектирование, реализация и тестирование относятся к разработке информационной системы, внедрение и сопровождение – к ее эксплуатации.

Разработка – это все работы по созданию информационного программного обеспечения и его компонентов в соответствии с заданными требованиями, включая:

- оформление проектной и эксплуатационной документации;

- подготовку материалов, необходимых для проведения тестирования разработанных программных продуктов;

- разработку материалов, необходимых для обучения персонала.

Системный анализ

Системный анализ – это метод исследования предметной области с помощью системного подхода, на котором следует решить следующие задачи:

- определение требований к информационной системе;

- оценка осуществимости;

- оценка риска;

- построение логической модели;

- построение прототипа (необязательно).

Определение требований

Исследование предметной области следует начинать с определения требований, корректно и точно отражающих цели и задачи организации-заказчика. Задача формирования требований к информационной системе является одной из наиболее ответственных, трудно формализуемых и наиболее дорогих и тяжелых для исправления в случае ошибки.

Современные инструментальные средства и программные продукты позволяют достаточно быстро создавать информационные системы по готовым требованиям. Но зачастую эти системы не удовлетворяют заказчиков, требуют многочисленных доработок, что приводит к резкому удорожанию фактической стоимости информационной системы. Основной причиной такого положения является неправильное, неточное или неполное определение требований к информационной системе на этапе системного анализа.

Свойства требований:

o ясность, однозначность;

o приоритет;

o источник (пользователь, документ...);

o непротиворечивость другим требованиям;

o стабильность (или, наоборот, вероятность изменения);

o проверяемость.

Изменение требований в процессе разработки и использования информационной системы – объективный фактор. Эти изменения возникают вследствие технического прогресса, социальных перемен, изменений в людях, предлагаемых улучшений, обнаружения ошибок.

Задача аналитика – спрогнозировать изменение требований и запланировать соответствующую реакцию информационной системы на это событие.

Оценка осуществимости

Осуществимость проекта можно оценивать по критериям:

o экономическая осуществимость (стоимость, сроки, экономический эффект, спрос...);

o технологическая осуществимость (ресурсы, технология, инструменты...);

o юридическая осуществимость (законодательство, обязательства...).

Оценивая каждый из указанных критериев, следует ответить на вопрос: стоит ли разрабатывать новую информационную систему, или можно обойтись тем, что есть? Следует рассмотреть все возможные варианты решения текущих проблем, а также заглянуть в будущее в поисках новых проблем и методов их решения.

С другой стороны, экономический эффект от внедрения проектируемой информационной системы может привести к снижению текущих затрат, улучшению контроля и управления, увеличению гибкости и скорости работы, повышению престижа, получению прямой денежной прибыли.

Оценка риска

До начала разработки необходимо уберечь проект от его гибели в самом зародыше. Определить источники неприятностей крайне трудно, так как многие из них сейчас не видны, но проявятся в будущем. Обычными источниками риска считаются: нехватка средств, кадровые вопросы (увольнения, болезни), недооценка трудностей, плохая маркетинговая политика.

Чтобы повысить надежность проекта следует произвести:

- анализ рисков:

o определение источников риска;

o группировка источников риска;

o оценка вероятности каждого риска;

o оценка степени влияния каждого риска на проект;

o определение природы риска, области действия, времени появления, продолжительности действия, периодичности;

o рассмотрение комбинации рисков (вероятность и последствия);

- управление рисками:

o определение допустимого и предельного уровня каждого риска;

o рассмотрение вариантов снижения каждого риска (оценка затрат и ограничений);

o принятие мер для снижения рисков;

o разработка поведения при наступлении рисковой ситуации;

o разработка механизма отслеживания рисков.

 

Полезно помнить закон Мерфи:

" Если неприятность может случиться, то она случается "

и следствие из этого закона:

" Случается самая плохая неприятность в самый неподходящий момент ".

 

Могут быть приняты следующие меры по снижению рисков: например, повышение зарплаты сотрудникам, улучшение условий их работы, нахождение резервных источников финансирования, найм специалистов по маркетингу и рекламе.

Построение логической модели

Логическая модель – это схема функционирования предметной области на логическом уровне без учета технической реализации.

Логическая модель может представляться на разных уровнях абстракции, что позволяет охватить проблему в целом и при необходимости рассмотреть более подробно некоторые ее части. Построение логической модели производится с помощью функциональной декомпозиции. Начинают с основной функции системы, затем переходят к более детальным функциям.

На этом этапе можно наметить границы автоматизации, т.е. определить, что будет автоматизировано, а что нет. Содержание информации в системе определяются задачами персонала и решениями управленцев.

Построение прототипа

Прототип – это работающая модель будущей системы.

Чтобы показать пользователям, что их ждет, можно быстро и дешево разработать прототип будущей системы. Тогда можно будет уточнить требования пользователей как можно раньше, чтобы ошибки не появились в окончательной версии, когда ее исправление будет в 100 раз дороже и в 100 раз тяжелее.

Многие функции в прототипе не будут реализованы, но тогда надо создать имитацию этой функции, видимость работы, заглушку.

Возможно создание нескольких прототипов, каждый из которых все более полно представляет будущую систему, и, возможно, последний прототип превратится в первую версию программы.

Проектирование

Проектирование – это планирование информационной системы.

Проектировщики в качестве исходной информации получают результаты анализа. Построение логической и физической моделей данных является основной частью проектирования базы данных.

Параллельно с проектированием схемы базы данных проектируются процессы для описания модулей информационной системы. Оба эти процесса проектирования тесно связаны. Главная цель проектирования процессов заключается в отображении функций, полученных на этапе анализа, в модули информационной системы. При проектировании модулей определяют интерфейсы программ: разметку меню, вид окон, горячие клавиши и связанные с ними вызовы.

Конечными продуктами этапа проектирования являются:

o схема базы данных (на основании ER-модели, разработанной на этапе анализа);

o набор спецификаций модулей системы (они строятся на базе моделей функций).

На этапе проектирования разрабатывается архитектура информационной системы, включающая в себя выбор платформы и операционной систем. В неоднородной информационной системе могут работать несколько компьютеров на разных аппаратных платформах и под управлением различных операционных систем.

Этап проектирования завершается разработкой технического проекта информационной системы.

Реализация

Реализация – это процесс создания программного обеспечения системы, установка технических средств, разработка эксплуатационной документации.

Современные CASE-средства позволяют производить автоматическую генерацию кода, будь-то база данных, программа или WEB-сайт. В будущем эта тенденция будет только усиливаться.

Реализация должна быть направлена на точное воплощение проекта и программных спецификаций в программу на языке программирования. Основные критерии – точность и надежность.

Повышение надежности системы.

1. Защитное программирование. В начале каждой процедуры следует поместить блок проверки входных данных на правильность и осмысленность. Все получаемые данные считаются ошибочными, пока не будет доказано обратное. Самая надежная величина, не требующая никакой проверки, может быть ошибочной. Однако, если выполнять все мыслимые проверки, то проверочная часть программы может стать слишком сложной и следовательно в ней самой могут быть ошибки.

2. Избыточность позволяет по части данных проверить остальную часть. Если избыточности нет, то ее можно ввести.

3. Изоляция ошибок. Ошибка в части системы, не должна повлиять на другие части. Например, в операционных системах ошибка в одной программе не должна повлиять на другие программы и саму операционную систему.

Основная причина ошибок – сложность. Мерой сложности объекта является количество интеллектуальных усилий, необходимых для понимания этого объекта. Сложность системы зависит от количества и качества связей между ее компонентами и самих компонент. Чтобы уменьшить сложность объекта, вводятся уровни абстракции, иерархическая структура или модульность.

Тестирование

Тестирование – это поиск ошибок в информационной системе.

Этап тестирования обычно оказывается распределенным во времени. После завершения разработки отдельного модуля системы выполняют автономный тест, который преследует две цели:

o обнаружение отказов модуля (жестких сбоев);

o соответствие модуля спецификации (наличие всех необходимых функций, отсутствие лишних функций).

После того как автономный тест успешно пройдет, модуль включается в состав разработанной части системы, и группа сгенерированных модулей проходит тесты связей, которые должны отследить их взаимное влияние.

Далее группа модулей тестируется на надежность работы, то есть проходят, во-первых, тесты имитации отказов системы, а во-вторых, тесты наработки на отказ. Первая группа тестов показывает, насколько хорошо система восстанавливается после сбоев программного обеспечения, отказов аппаратного обеспечения. Вторая группа тестов определяет степень устойчивости системы при штатной работе и позволяет оценить время безотказной работы системы. В комплект тестов устойчивости должны входить тесты, имитирующие пиковую нагрузку на систему.

Затем весь комплект модулей проходит системный тест – тест внутренней приемки продукта, показывающий уровень его качества. Сюда входят тесты функциональности и тесты надежности системы.

Последний тест информационной системы – приемо-сдаточные испытания. Такой тест предусматривает показ информационной системы заказчику и должен содержать группу тестов, моделирующих реальные бизнес-процессы, чтобы показать соответствие реализации требованиям заказчика.

Эксплуатация

Эксплуатация включает в себя работы по внедрению компонентов программного обеспечения в эксплуатацию, а именно:

- конфигурирование базы данных и рабочих мест пользователей;

- обеспечение пользователей эксплуатационной документацией;

- проведение обучения персонала;

- непосредственно эксплуатацию;

- локализацию проблем и устранение причин их возникновения;

- модификацию программного обеспечения;

- подготовку предложений по совершенствованию системы;

- развитие и модернизацию системы.

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