15
- возможность получить мнение заказчика о проделанной работе по
результатам каждой из итераций, когда начальные могут служить для создания
прототипа системы;
- заказчик заранее знакомится с особенностями системы и сокращается
время освоения и принятия результатов по сравнению с каскадной моделью.
Недостатки модели:
- менеджеры должны постоянно измерять прогресс процесса. в случае
быстрой разработки не стоит создавать документы для каждого минимального
изменения версии;
- структура системы имеет тенденцию к ухудшению при добавлении
новых компонентов – постоянные изменения нарушают структуру системы.
Чтобы избежать этого требуется дополнительное время и деньги на рефакторинг.
Плохая структура делает программное обеспечение сложным и дорогостоящим
для последующих изменений. А прерванный Жизненный цикл ПО приводит еще
к большим потерям.
3) Спиральная (рисунок 4), при которой на каждом витке которой
выполняются этапы полного жизненного цикла и создается очередная версия
АИС, а затем уточняются требования проекта, определяется его качество и
планируются работы следующего витка. Отдельное внимание в данной модели
уделяется начальным этапам разработки, созданию прототипов (макетов).
Рисунок 4. Спиральная модель ЖЦ
16
Достоинства модели:
- допускает изменение в требованиях при выполнении работ, что
является обычным в большинстве случаев при выполнении разработки для
любых систем;
- предоставляет возможность ознакомить заказчика с работоспособным
результатом намного быстрее других моделей, что позволяет раньше вносить
необходимые изменения и уточнения требований;
- позволяет выявлять и устранять ошибки и слабые места по мере
выполнения работ по разработке программного обеспечения ошибки;
- модель дает возможность заказчику активно принимать участие в
выполнении работ;
- выявление проблем в более ранние сроки принимать необходимые
решения и снизить риски для заказчика;
- наличие обратной связи от заказчика позволяет повысить качество
работ и системы вцелом.
Недостатки модели:
- избыточные затраты в тех случаях, когда разрабатываемая система
небольшая или риски незначительны, так как процессы пересмотра по итогам
итераций увеличивают долю в общих затратах;
- достаточно сложная структура, которая затрудняет восприятие ее
неподготовленными участниками;
- возможность продолжать спираль до бесконечности может привести к
желанию не принимать решение о завершении работ;
- увеличенное количество циклов увеличивает и количество
документации при их реализации;
- затраты, связанные с планированием, оценкой, уточнением могут
оказаться непропорционально велики при их неправильном построении;
- возможность вносить изменения после каждой итерации может
привести к отклонению от поставленных целей или изменению критериев их
достижения, что может сделать процесс разработки бесконечным.
17
С учетом достоинств и недостатков, а также с учетом специфики
разрабатываемой системы, потребностей заказчика и возможностей
разработчика каждая из моделей имеет свою сферу применения. Проведем
сравнительный анализ рассмотренных выше моделей, чтобы осуществить выбор
модели, наилучшим образом подходящей для наших целей (Таблица 3).
Таблица 3
Сравнение моделей жизненного цикла
Характеристика
проекта
Модель
Каскадная
Итерационная
Спиральная
Новизна
разработки и
обеспеченность
ресурсами
Типовой. Хорошо проработаны
технология и методы решения
задачи
Нетиповой
(новаторский).
Нетрадиционный
для
разработчика
Ресурсов
заказчика и
разработчика
хватает для
реализации
проекта в
сжатые сроки
Ресурсов
заказчика или
разработчика не
хватает для
реализации
проекта в сжатые
сроки
Масштаб проекта
Малые и
средние
проекты
Средние и
крупные проекты
Любые проекты
Сроки выполнения
проекта
До года
До нескольких лет. Разработка одной
версии может занимать срок от
нескольких недель до года
Заключение
отдельных
договоров на
отдельные версии
Заключается
один договор.
Версия и есть
итоговый
результат
проекта
На отдельную версию или несколько
последовательных версий обычно
заключается отдельный договор
Определение
основных
требований в
начале проекта
Да
Да
Нет
Изменение
требований по
мере развития
проекта
Нет
Незначительное
Да
Разработка
итерациями
Нет
Да
Да
18
Характеристика
проекта
Модель
Каскадная
Итерационная
Спиральная
Распространение
промежуточного
ПО
Нет
Может быть
Да
С учетом того, что для распределенных автоматизированных
информационных систем характерно:
- система предусматривает эксплуатацию в течение длительного
времени;
- множественность компонентов, входящих в систему, состав и
характеристики которых могут изменяться;
- охват большинства информационных потоков предметной области,
которые также могут меняться со временем;
- повышенные требования к надежности;
- высокие требования к исполнительской дисциплине и контролю за ее
соблюдением.
С учетом этих требований в качестве модели жизненного цикла для
таких АИС необходимо использовать спиральную модель.
1.3 Проектирование и основные технологии разработки АИС
Важнейшей фазой в управлении проектом разработки АИС является
проектирование, в ходе которого принимаются основные технические
решения. Ошибки, допущенные на данной фазе проекта, зачастую являются
критическими, так как могут привести к необходимости отказа от ранее
выполненной работы и нарушить планы по срокам, стоимости или привести к
неуспеху проекта вцелом.
Для помощи в проектировании и создании АИС создано множество
методологических инструментов, содержащих подходы, методы, технологии и
практики. Рассмотрим ряд понятий.
19
1) Методология – определяет совокупность общих принципов,
положений и методов в определенной области (например, теории
автоматизированных систем).
2) Метод – совокупность правил, шагов, действий для решения
определенной задачи или достижения определенной цели.
3) Методика – совокупность способов рекомендуемого выполнения
действий для реализации конкретного воплощения метода.
4) Технология – методы и другие средства, применяемые для
реализации методологии. Технология определяется следующими
составляющими:
определенной последовательностью выполнения операций и работ;
правилами и критериями оценки результатов выполнения операций и
работ;
текстовыми и графическими условными обозначениями,
применяемыми для описания результатов.
Любая методология реализуется с использованием набора определенных
стандартов и технологий, которые их поддерживают, методик и инструментов.
Применяемые на этапах жизненного цикла распределенной АИС методологии и
технологии, составляющие основу проекта любой АИС, должны удовлетворять
следующим требованиям:
полностью поддерживать жизненный цикл АИС;
соответствовать требованиям к разработке открытых информационных
систем;
гарантировать достижение целей разработки компонентов АИС с
определенным уровнем качества и в установленные сроки;
предоставлять возможность декомпозировать крупные проекты в виде
отдельных подсистем для разработки отдельными группами исполнителей с
последующей интеграцией компонент;
максимально использовать в создаваемой АИС ранее разработанных и
применяемых компанией средств информационных технологий, включающих в
20
себя системное и прикладное программное обеспечения, системы управления
базами данных, вычислительное, телекоммуникационное и сетевое
оборудование.
Результаты, проведенных на этапах жизненного цикла работ, должны
представляться в формате и составе, определяемым принятыми в компании
стандартами и, что наиболее важно, обеспечивающем их адекватное восприятие
всеми участниками проекта.
Методологические подходы к проектированию АИС. Неутешительная
статистика показывает, что только 25% из них заканчиваются эксплуатацией в
течение длительного времени. При этом существующие сейчас средства
позволяют быстро создавать и внедрять АИС при наличии конкретных
требований. Несмотря на это, после начала эксплуатации разработанные
системы в основном не удовлетворяют требованиям и ожиданиям заказчиков.
Основная причина, которая приводит к таким результатам – неоднозначное,
некорректное или неполное определение требований к АИС. Этап формирования
требований к АИС является одним из наиболее трудно формализуемых, но при
этом наиболее затратных и трудоемких для исправления в случае возникновения
ошибки. На формирование требований в первую очередь оказывает влияние
выбор подхода к проектированию АИС, представляющих из себя совокупность
используемых приемов, способов. Существуют множество методологических
подходов к проектированию АИС, которые рассматривают данную область с
различных точек зрения, и в них достаточно сложно разобраться. Сравнение
подходов к проектированию компонентов АИС проведем по следующим
критериям:
охват границ деятельности, которая предполагается к автоматизации;
последовательность моделирования функций, процессов и данных;
способы приобретения решений в области информационных
технологий.
Охват границ деятельности. Точное определение границ деятельности
компании, которую предполагается автоматизировать, является важным для
21
реализации проекта распределенной АИС. Определяют следующие варианты по
охвату границ деятельности:
1) Хаотичная автоматизация предполагает, что в рамках АИС
решается ряд задач, объединяемых только принадлежностью к данной
компании, но не связанных с ее информационными потоками. В таком случае
проект создания АИС включает в себя набор отдельных разрозненных
функциональных подсистем, не ориентированных на комплексную
автоматизацию деятельности. При необходимости решения задач интеграции
данных, реализация требует дополнительных работ по проектированию и
имеет высокую стоимость, сопоставимую со стоимостью всей АИС.
2) Автоматизация по направлениям деятельности предусматривает
реализацию в соответствии с выделенными потребностями процессов
компании в информатизации. Эти направления на определенном этапе могут
быть не связаны между собой, но подразумевать комплексную автоматизацию
деятельности компании в перспективе. Каждое из направлений зачастую
охватывает значительное количество подразделений компании - от отдела
кадров и бухгалтерии до проектного офиса и производственных
подразделений, включая руководителей разных уровней. В качестве примера
можно привести следующие направления деятельности для автоматизации:
- ведение штатного расписания;
- кадровый учет, включая табельный учет рабочего времени;
- электронный документооборот;
- начисление заработной платы;
- управление задачами и поручениями;
- сайт предприятия и др.
Если в рамках создания АИС подразумевается реализация сложных
процессов обработки данных, постепенный переход к комплексной
автоматизации, то такой проект сразу требует представления стратегии и целях
как всей компании, так и в области информационных технологий.
22
3) Комплексная автоматизация деятельности компании
предполагает, что проект создания АИС охватывает все информационные
потоки компании, возможность интеграции с уже установленными и
проектируемыми автоматизированными системами, которые планируется
эксплуатировать после реализации проекта, охват всех направлений
деятельности компании. Распределенная АИС при таком подходе состоит из
отдельных компонентов различного уровня и критически важным является
определение очередности их разработки и внедрения.
Последовательность моделирования функций, процессов и данных.
Выделяют следующие методологические подходы:
1) Системный (структурный) подход. Появился в середине 1970-х
годов. Авторами данного подходя считаются Д. Росс, К. Шуман, К. Гейн,
Т. Сэрон и др.). Изначально суть подхода предполагала построение
концептуальной (логической) функциональной модели компании. Модель в
данном случае не зависит от конкретных способов реализации и передается в
качестве исходных данных в проект для создания АИС. В качестве
инструмента для моделирования используется методология SADT,
предполагающая выполнение следующих шагов:
- моделирование функций компании;
- мотивация или выявление причин, по которым данные функции
выполняются;
- выявление новых требований с учетом дополнительных потребностей
бизнеса к создаваемой АИС;
- определение границ автоматизации.
При разработке моделей для проекта создания АИС основной упор
делается на моделирование функций (процессов) компании.
Позднее в принципы системного подхода, для лучшей поддержки
комплексного моделирования систем (компания + АИС), были добавлены
рекомендации к набору существующих средств моделирования, а именно,
23
применение ER-диаграмм и диаграмм «состояния-перехода» (STD – State
Transition Diagrams).
На сегодняшний день, в результате развития системного (структурного)
подхода, рекомендации несколько отличаются от первоначальных концепций:
- рекомендуется, для целей улучшения бизнеса, моделировать
представление о текущей системе управления, а саму систему;
- введена предварительная фаза разработки, названная основной
моделью;
- определена техника для создания DFD-моделей, известная как
«событийное разбиение»;
- особое внимание уделяется информационному моделированию с
использованием ER-диаграмм и моделированию поведения данных;
- определено место для разработки прототипа в жизненном цикле
разработки.
Основные принципы, применяемые при системном подходе:
- главный принцип – декомпозиция системы на подсистемы;
- упорядочивание составных частей в виде многоуровневой иерархии с
сохранением возможности для добавления новых частей на каждом уровне;
- принцип абстрагирования, при котором предполагается выделение
существенных аспектов и отвлечение от несущественных;
- принцип непротиворечивости, предполагающие наличие
согласованности и обоснованности существования для всех составных частей;
- принцип структурирования данных, при котором все данные должны
быть структурированы и иерархически организованы.
Технология системного (структурного) подхода опирается на
первоначальное выделение процессов с последующим описанием потоков
данных между ними.
2) Информационная инженерия. Распространенная методология,
предложенная в начале 80х годов Дж. Мартином и К. Фиклештейном.
24
Данная методология служит расширением и развитием для нотации и
базовых концепций, предложенной П.Ченом, методологии ER. Информационная
инженерия базируется на двух концепциях:
интеграция концепций стратегического планирования с концепциями
создаваемы АИС в рамках единой инфраструктуры компании позволяет тесно
увязать управление информационными ресурсами с долговременными
стратегическими целями компании (стратегический подход), а не решать
сиюминутные задачи автоматизации;
в первую очередь выполняется моделирование данных и только потом
на функциональное моделирование.
Таким образом, реализуются два положения:
данные, используемые в компании представляют собой более
стабильную базу для проектирования АИС, чем процедуры их обработки;
данные всегда должны рассматриваться вне зависимости от
существующих процедур обработки.
Выделяют следующие фазы информационной инженерии:
информационное стратегическое планирование;
анализ бизнес-процессов компании;
системное проектирование;
разработка.
Информационная инженерия предлагает определенный порядок действий
для определения всех своих информационных потребностей компании по сбору
и управлению данными, выявлению взаимосвязей между ними. Как результат –
требования к информации четко определяются на основе директив управления и
могут быть переводиться непосредственно в модель АИС, поддерживающую
стратегические потребности в информации.
На первом шаге выполняются мероприятия в масштабах всей компании,
в ходе которых описывается полная модель данных. Затем определяются и
описываются подсистемы, называемые бизнес-областями. На этом этапе
возникает расширенное описание основных функций компании и взаимосвязей