35
Для того, чтобы обеспечить надежность хранения данных в формате
Structured Query Language (SQL) был организован массив жестких дисков
большего объема – 147 Гб. Жесткого диска такого объема достаточно для
внедрения нового функционала, на данный момент объем занятого пространства
занимает 53Гб, при условии того что в базе данных информация будет храниться
в течении 5 лет.
Так же отдельно необходимо хранить данный в форматах mdf (файл базы
данных), а также транзакции в виде файлов ldf (файл транзакций), для чего
необходим еще один массив, аналогичный предыдущему по размеру.
Пользовательские ПК, существующие в организации, имеют достаточный
уровень производительности для функционирования разрабатываемой
информационной системы, в связи с чем не подлежат модернизации.
36
2. Проектная часть
2.1. Разработка проекта автоматизации
2.1.1. Этапы жизненного цикла проекта автоматизации
Существуют несколько стандартов, регламентирующих процесс
разработки программного обеспечения [3]:
1. ГОСТ Р 57193-2016 «Системная и программная инженерия.
Процессы жизненного цикла систем».
2. ГОСТ Р ИСО/МЭК 12207-2010 «Информационная технология.
Системная и программная инженерия. Процессы жизненного цикла программных
средств».
Эти стандарты не предлагают конкретную модель жизненного цикла
программного обеспечения и методы его разработки. Стандарт ГОСТ Р
ИСО/МЭК 12207-2010 «Информационная технология. Системная и программная
инженерия. Процессы жизненного цикла программных средств» содержит общие
регламенты, применяемые к любой модели жизненного цикла, методологии и
технологий разработки [2]. ГОСТ Р 57193-2016 описывает структуру процессов
жизненного цикла, но не конкретизирует в деталях, как реализовать или
выполнить действия и задачи, включенные в эти процессы [1].
Рассмотрим существующие модели жизненного цикла программных
продуктов для того, чтобы выбрать наиболее подходящий проектируемой
системе.
Когда программные продукты только начали разрабатываться, они имели
однородную структуру и каждое приложение являлось единым целым. Поэтому
для разработки программных продуктов такого типа применялась каскадная
модель жизненного цикла программного обеспечения.
Основной характеристикой этой модели является деление всего процесса
разработки программного обеспечения на ряд этапов. При этом переходы между
этапами осуществлялись только после полного завершения работ на текущем
этапе. Каждый этап каскадной модели завершался выпуском полного пакета
проектной документации, которой достаточно для продолжения процесса
разработки другой командой разработчиков.
37
Каскадная модель была разработана в 1970 году, и она являлась первой
моделью, которая формализовала структуру этапов разработки ПО, что придавало
особое значение исходным требованиям к программному обеспечению и этапу
проектирования системы, а также созданию документации на ранних этапах
процесса разработки [11]. Структура каскадной модели представлена на рисунке
7.
Рисунок 7. Структура каскадной модели жизненного цикла
программного обеспечения
На схеме этапов каскадной модели жизненного цикла программного
обеспечения видно, что процесс разработки осуществляется при помощи
упорядоченной последовательности шагов. Каскадная модель предусматривает
начало каждой фазы только тогда, когда полностью завершается выполнение
предыдущей фазы. При этом у каждой фазы есть определенные критерии входа и
выхода: входные и выходные данные.
Требования к проектируемой АИС определяются на стадии анализа и затем
документируются в техническом задании, которое является опорным документом
при создании АИС [7]. Каждая стадия каскадной модели должна завершаться
выпуском полного комплекта проектной документации, которая включает в себя:
1. Техническое задание;
2. Эскизный проект;
3. Технический проект;
4. Рабочую программу.
Перечисленный пакет документов является достаточным для продолжения
процесса разработки другой командой разработчиков. Критерий качества при
38
использовании каскадной модели жизненного цикла программного обеспечения
– точное соответствие спецификациям технического задания на разработку АИС.
При этом особое внимание разработчики уделяют достижению оптимального
значения технических характеристик разрабатываемой АИС:
производительности, объема занимаемой памяти и т.д.
Переход от одного этапа проекта к другому осуществляется с помощью
формального обзора проекта [13]. При этом клиент получает общее представление
о процессе разработки, а также происходит проверка качества программного
продукта. Как правило, стадия обзора проекта указывает на присутствие
договоренности между командами разработчиков и заказчиков о завершении
текущей фазы. Окончание каждого этапа разработки АИС удобно принимать за
стадию в процессе выполнения проекта.
При завершении определенных фаз проекта происходит формировании
базовой линии, которая в данной точке осуществляет фиксацию состояния АИС.
При возникновении потребности во внесении изменения в проект, используется
формальный процесс изменений.
В критических точках каскадной модели жизненного цикла программного
продукта происходит формирование базовых линий, последняя из которых
является базовой линией продукта. После формирования заключительной базовой
линии производится обзор приемки.
С ростом объема коммерческих проектов разработки программных
продуктов было установлено, что детальная проработка проекта разрабатываемой
системы не всегда удается на этапе анализа, потому что многие аспекты
функционирования АИС в динамических сферах деятельности меняются во время
создания информационной системы. В связи с этим потребовалось внесение
изменений в процесс разработки АИС таким образом, чтобы гарантировалось
внесение необходимых исправлений после завершения какого-либо этапа
разработки. Это послужило созданию итерационной модели жизненного цикла
программного продукта.
Каскадная модель жизненного цикла разработки АИС являлась идеальной,
поскольку только очень простые проекты проходили все этапы создания ПО без
участия в каких-либо итерациях — возвратов на предыдущие этапы разработки
39
программных средств. Например, на этапе программирования могло быть
обнаружено, что реализация некоторой функции является очень громоздкой,
неэффективной и вступает в противоречие с требуемой от системы
производительностью. В таких случаях может потребоваться перепроектирование
или переделка спецификаций требований к АИС. При разработке больших АИС
необходимость в итерациях может возникать регулярно на любой стадии
жизненного цикла как из-за допущенных на предыдущих шагах ошибок и
неточностей, так и из-за изменений внешних требований к условиям
эксплуатации системы.
Итерационную модель также называют моделью с промежуточным
контролем или моделью с циклическим повторением фаз. Структура
итерационной модели представлена на рисунке 8.
Рисунок 8. Итерационная модель жизненного цикла программного
обеспечения
При использовании итерационной модели жизненного цикла разработки
программного обеспечения существует возможность устранения недостатков
40
проектирования и программирования на более поздних стадиях при частичном
возврате на предыдущие стадии. При этом чем позже будет выявлена ошибка, тем
дороже ее исправление. Если стоимость усилий, необходимых для обнаружения
и устранения ошибок на стадии написания кода, принять за единицу, то стоимость
выявления и устранения ошибки на стадии выработки требований будет в 5-10 раз
меньше, а стоимость выявления и устранения ошибки на стадии сопровождения –
в 20 раз больше.
В такой ситуации важным становится этап формулирования требований в
разрабатываемой АИС, составление спецификаций технического задания и
создание архитектуры системы. Системные аналитики несут личную
ответственность за все последующие изменения в проектных решениях. Важно
учитывать, что объем проектной документации может исчисляться тысячами
страниц, а число согласований документов может быть огромным. В связи с этим
многие проекты так никогда и не покидают этап планирования, впав в «паралич
анализа». Одним из возможных путей исключения подобных ситуаций является
макетирование (прототипирование) программных средств.
Спиральная модель жизненного цикла программного продукта является
классическим примером применения эволюционной стратегии разработки
программных средств. Модель была разработана Б. Боэмом в 1988. Основу
модели составляют лучшие свойства каскадной модели жизненного цикла с
учетом процесса макетирования, к которым был добавлен новый элемент – анализ
риска, который отсутствовал в этих моделях. Спиральная модель состоит из
четырех этапов, которые представлены четырьмя квадрантами спирали.
Структура спиральной модели представлена на рисунке 9. Рассмотрим этапы
спиральной модели:
1. На этапе планирования осуществляется определение целей,
вариантов и ограничений проекта.
2. На этапе анализа риска осуществляется анализ вариантов и
распознавание/выбор риска проекта.
3. На этапе конструирования осуществляется разработка программного
продукта следующего уровня.
41
4. На этапе оценивания происходит оценка текущих результатов
разработки заказчиком.
Рисунок 9. Схема спиральной модели жизненного цикла разработки
ПО
Интегрирующий аспект применения спиральной модели становится
очевидным, учитывая радиальное измерение спирали. При каждой итерации
спирали разрабатываются все более полные версии АИС. На первом витке
спирали происходит определение начальных целей, вариантов и ограничений, а
также распознаются и анализируются риски. Если анализ риска показывает
неопределенность требований, на помощь разработчику и заказчику приходит
макетирование, используемое в квадранте конструирования.
На дальнейших этапах осуществляется определение проблемных и
уточненных требований, при этом может использоваться метод моделирования.
Заказчик дает оценку инженерной (конструкторской) работы и осуществляет
внесение предложений по модификации текущего релиза АИС (квадрант оценки
заказчиком). На следующей фазе осуществляется планирование и анализ рисков,
который базируется на предложениях заказчика. В каждом цикле по спирали
результаты анализа риска формируются в виде «продолжать, не продолжать».
Если риск слишком велик, проект может быть остановлен.
42
Если проект не приостанавливается, продолжается движение по спирали и
с каждым шагом разработчики приближаются к более общей модели
разрабатываемой системы. В каждом цикле по спирали требуется
конструирование (нижний правый квадрант), которое может быть реализовано
классическим жизненным циклом или макетированием. Заметим, что количество
действий по разработке (происходящих в правом нижнем квадранте) возрастает
по мере продвижения от центра спирали.
Процесс разработки программного обеспечения согласно спиральной
модели включает в себя следующие этапы:
1. Осуществление начального сбора требований и планирования
проекта.
2. Осуществление начального сбора требований и планирования
проекта на основании рекомендаций заказчика.
3. Осуществление анализа риска на основании начальных требований.
4. Осуществление анализа риска на основе реакции заказчика.
5. Переход к комплексной системе.
6. Разработка начального макета системы.
7. Разработка следующего уровня макета.
8. Сборка сконструированной системы.
9. Оценка работы заказчиком.
Из рассматриваемых моделей жизненного цикла программных систем
наиболее подходящей моделью для проектируемой системы является спиральная
модель жизненного цикла, поскольку она обладает рядом достоинств по
сравнению с другими моделями:
1. Заказчик может оценить системные требования в процессе их сбора
командой разработчиков, поэтому взаимодействие заказчика с АИС начинается
на ранних этапах разработки.
2. Оценивая реакцию заказчиков при демонстрации разрабатываемого
продукта, разработчики получают сведения об одном или нескольких аспектах
поведения системы, благодаря чему сводится к минимуму количество
неточностей в требованиях.
43
3. Снижение возможности возникновения ошибок или искажений
информации при разработке системных требований, что приводит к созданию
более качественного конечного продукта.
После того как был сделан выбор стандарта разработки программного
продукта и модели жизненного цикла, необходимо осуществить выбор стратегии
внедрения. Выделяют 4 стратегии внедрения программного обеспечения:
«Параллельная стратегия» - когда одновременно работают старая
(ручная) и новая система, и их выходные документы сравниваются. Если они
согласуются длительное время, осуществляется переход на новую систему.
«Скачок». Эта стратегия представляет собой резкий переход от
использования старой информационной системы к новой без каких-либо
дополнительных проверок и с полным отказом от старой системы.
«Пилотный проект». Это наиболее часто используемая стратегия.
«Пилотный проект» - это тактика «скачка», но применяемая к ограниченному
числу процессов. Область применения стратегии - небольшой участок
деятельности. Такой подход снижает риск и наиболее надежен. Практически все
предприятия применяют эту тактику сегодня.
«Узкое место». «Узкое место» - это малая часть производственного
процесса. При использовании похода «узкое место» план внедрения выполняется
только для «узкого места» и для людей, работающих в нем. Точность данных
повышается только для изделий в этом «узком месте»; переподготовка - только
для людей, работающих в нем; анализ эффект-затрат делается только для него и
т.д.
Таким образом разработка программного обеспечения будет
осуществляться согласно стандарту ГОСТ Р ИСО/МЭК 12207-2010
«Информационная технология. Системная и программная инженерия. Процессы
жизненного цикла программных средств» и спиральной модели жизненного
цикла. Стратегией внедрения была выбрана «пилотный проект».
2.1.2. Ожидаемые риски на этапах жизненного цикла и их описание
В процессе работы над каждым проектом необходимо выявление рисков.
Риски проекта могут быть следующими [10]:
44
1. Человеческими.
2. Временными.
3. Финансовыми.
Эти виды рисков взаимосвязаны между собой. Например, в случае болезни
сотрудника, выполняемую им работу можно отложить, что приведет к
увеличению сроков выполнения проекта или другие сотрудники могут выполнять
эту работу сверхурочно, что потребует дополнительного бюджета. После
выявления рисков руководитель проекта составляет документ «План
реагирования на риски». Это позволяет в самом начале проекта создать резервные
ресурсы, которые могут потребоваться в случае осуществления того или иного
риска.
Для каждого этапа проекта по разработке системы, автоматизирующей
процесс внутрикорпоративного взаимодействия, выделим риски и разработаем
план реагирования на них.
Рисками этапа анализа могут быть [19]:
Неполное выявление требований к системе. Сюда входят и
функциональные, и нефункциональные требования;
Ошибки при формировании этапов и работ проекта.
В результате осуществления этих рисков возникнет потребность в
доработке системы, которая будет выявлена на этапе эксплуатации системы.
Реализация этого риска повлечет за собой дополнительные финансовые и
временные затраты.
Чтобы предотвратить эти риски, необходимо использование средств
автоматизации проектирования информационных систем, например, CASE-
средств для моделирования бизнес-процессов на этапе выявления требований
пользователей.
Следующим риском этапа анализа являются ошибки при выявлении
функций системы. При реализации этого риска возникает новый риск
неправильного выбора способа приобретения системы. Предотвращение этого
риска возможно с помощью проведения тщательного анализа всех способов
приобретения системы. Если риск все-таки осуществился, нужно провести
повторный анализ способов приобретения системы.