Билет 1. Жизненный цикл информационной системы. ГОСТ 51 904

Жизненный цикл информационных систем – это период их создания и использования, охватывающий различные состояния, начиная с момента возникновения необходимости в такой системе и заканчивая моментом ее полного выхода из употребления у пользователей.
Жизненный цикл информационных систем включает в себя четыре стадии: предпроектную, проектировочную, внедрение, функционирование. От качества проектировочных работ зависит эффективность функционирования системы, поэтому каждая стадия разделяется на ряд этапов и предусматривает составление документации, отражающей результаты работ.
На предпроектной стадии можно выделить следующие этапы:
1) Сбор материалов для проектирования – предусматривает разработку и выбор варианта концепции системы, выявление всех характеристик объекта и управленческой деятельности, потоков внутренних и внешних информационных связей, состава задач и специалистов, которые будут работать в новых технологических условиях, уровень их подготовки, как будущих пользователей системы.
2) анализ материалов и формирование документации – составление задания на проектирование, утверждение технико-экономического обоснования.
Для успешного создания управленческой информационной системы всесторонне изучаются пути прохождения информационных потоков, как внутри предприятия, так и во внешней среде.
Стадия проектирования делится на:
1) Этап технического проектирования – формируются проектные решения по обеспечивающей и функциональной частям информационной системы, моделирование производственных, хозяйственных, финансовых ситуаций, осуществляется постановка задачи и блок-схемы и их решение.
2) Этап рабочего проектирования – осуществляется разработка и доводка системы, корректировка структуры, создание различной документации: на поставку, на установку технических средств, инструкции по эксплуатации, должностные инструкции.
Стадия внедрения информационной системы предполагает:
1) Подготовку к вводу в эксплуатацию – на этом этапе производится установка технически средств, настройка системы, обучение персонала, пробное использование.
2) Проведение опытных испытаний всех компонентов системы перед запуском.
3) Сдача в промышленную эксплуатацию, которая оформляется актом сдачи-приемки работ.
На этапе функционирования информационной системы в рабочем режиме не исключается корректировка функций и управляющих параметров. Также осуществляется оперативное обслуживание и администрирование.
Создание информационной системы управления организацией - довольно сложный и трудоемкий процесс. Наиболее типичной и простой формой изменения компании является автоматизация. Более глубокая форма изменения организации – получившая свое развитие из автоматизации – это рационализация процедур. Более глубоким изменением компании является реинжиниринг бизнес - процессов. Его суть состоит в анализе, упрощении и модернизации бизнес процессов. Новые информационные системы могут в корне изменить структуру всей организации, изменяя способы функционирования компании, или даже направления ее деятельности. Такая более радикальная форма изменения деятельности компании называется сменой парадигмы. Смена парадигмы подразумевает пересмотр характера деятельности не отдельных процедур и процессов, а самой компании.

Другой источник Жизненный цикл информационной системы

Совокупность стадий и этапов, которые проходит ИС в своем развитии от момента принятия решения о создании системы до момента прекращения функционирования системы, называется жизненным циклом ИС.

Содержание жизненного цикла разработки ИС сводится к выполнению следующих стадий:

1. Планирование и анализ требований (предпроектная стадия) ─ системный анализ. Проводится исследование и анализ существующей информационной системы, определяются требования к создаваемой ИС, формируются технико-экономическое обоснование (ТЭО) и техническое задание (ТЗ) на разработку ИС;

2. Проектирование (техническое и логическое проектирование). В соответствии с требованиями формируются состав автоматизируемых функций (функциональная архитектура) и состав обеспечивающих подсистем (системная архитектура), проводится оформление технического проекта ИС;

3. Реализация (рабочее и физическое проектирование, кодирование). Разработка и настройка программ, формирование и наполнение баз данных, формулировка рабочих инструкций для персонала, оформление рабочего проекта;

4. Внедрение (опытная эксплуатация). Комплексная отладка подсистем ИС, обучение персонала, поэтапное внедрение ИС в эксплуатацию по подразделениям организации, оформление акта о приемо-сдаточных испытаниях ИС;

5. Эксплуатация ИС (сопровождение, модернизация). Сбор рекламаций и статистики о функционировании ИС, исправление недоработок и ошибок, оформление требований к модернизации ИС и ее выполнение (повторение стадий 2-5).

Ниже рассматривается основное содержание стадий и этапов жизненного цикла ИС.

Системный анализ. Основными целями этапа являются:

* формулировка потребностей в новой ИС (определение всех недостатков существующей ИС);

* выбор направления и определение экономической обоснованности проектирования ИС.

Системный анализ ИС начинается с описания и анализа функционирования рассматриваемого объекта в соответствии с требованиями (целями), которые предъявляются к нему. В результате этого этапа выявляются недостатки существующей ИС, на основе которых формулируется потребность в совершенствовании системы управления этим объектом, и ставится задача определения экономически обоснованной необходимости автоматизации определенных функций управления (создается технико-экономическое обоснование проекта ИС). После определения этой потребности возникает проблема выбора направлений совершенствования объекта на основе выбора программно-технических средств. Результаты оформляются в виде технического задания на проект, в котором отражаются технические условия и требования к ИС, а также ограничения на ресурсы проектирования. Требования к ИС определяются в терминах функций, реализуемых системой.

Этап проектирования предполагает:

* проектирование функциональной архитектуры ИС, которая отражает структуру выполняемых функций;

* проектирование системной архитектуры ИС (состав обеспечивающих подсистем);

* реализацию проекта.

Формирование функциональной архитектуры, которая представляет собой совокупность функциональных подсистем и связей между ними, является наиболее ответственным и важным этапом с точки зрения качества всей последующей разработки ИС.

Построение системной архитектуры на основе функциональной предполагает определение элементов и модулей информационного, технического, программного обеспечения и других обеспечивающих подсистем, связей по информации и управлению между выделенными элементами и разработку технологии обработки информации.

Реализация включает разработку программ и инструкций для пользователей, создание информационного обеспечения, включая наполнение баз данных. Внедрение разработанного проекта разделяется на опытное и промышленное.

Этап опытного внедрения подразумевает проверку работоспособности элементов и модулей проекта, устранение ошибок на уровне элементов и связей между ними. Этап сдачи в промышленную эксплуатацию заключается в организации проверки проекта на уровне функций, контроля соответствия его требованиям, сформулированным на стадии системного анализа.

Важной особенностью жизненного цикла ИС является его повторяемость (цикличность) "системный анализ ─ разработка ─ сопровождение ─ системный анализ". Это соответствует представлению об ИС как о развивающейся, динамической системе. При первом выполнении стадии "Разработка" создается проект ИС, а при последующих реализациях данной стадии осуществляется модификация проекта для поддержания его в актуальном состоянии.

С точки зрения реализации перечисленных аспектов в технологиях проектирования ИС модели жизненного цикла, определяющие порядок выполнения стадий и этапов, претерпевали существенные изменения. Среди известных моделей жизненного цикла можно выделить следующие:

 каскадная модель (до 70-х годов) ─ последовательный переход на следующий этап после завершения предыдущего;

 итерационная модель (70-80-е годы) ─ с итерационными возвратами на предыдущие этапы после выполнения очередного этапа;

 спиральная модель (80-90-е годы) ─ прототипная модель, предполагающая постепенное расширение прототипа ИС.

В каскадной модели переход на следующий, иерархически нижний этап происходит только после полного завершения работ на текущем этапе (рис. 10).

Достоинство каскадной модели заключается в планировании времени осуществления всех этапов проекта, упорядочении хода конструирования.

Недостатки каскадной модели:

 реальные проекты часто требуют отклонения от стандартной последовательности шагов (недостаточно гибкая модель);

 цикл основан на точной формулировке исходных требований к ПО (реально в начале проекта требования заказчика определены лишь частично);

 результаты проекта доступны заказчику только в конце работы.

Рисунок 10. Классический жизненный цикл ИС

Итерационная модель. Построение комплексных ИС подразумевает согласование проектных решений, получаемых при реализации отдельных задач. Подход к проектированию "снизу вверх" предполагает необходимость таких итерационных возвратов, когда проектные решения по отдельным задачам объединяются в общие системные решения, и при этом возникает потребность в пересмотре ранее сформулированных требований. Вследствие большого числа итераций возникают рассогласования и несоответствия в выполненных проектных решениях и документации.

Спиральная модель ─ классический пример применения эволюционной стратегии конструирования.

Рисунок 11. Спиральная модель

Где, 1. начальный сбор требований и планирование проекта; 2. та же работа, но на основе рекомендаций заказчика; 3. анализ риска на основе начальных требований; 4. анализ риска на основе реакции заказчика; 5. переход к комплексной системе; 6. начальный макет системы; 7. следующий уровень макета; 8. сконструированная система; 9. оценивание заказчиком.

Как показано на рис. 11, спиральная модель определяет четыре действия, представляемые четырьмя квадрантами спирали:

 планирование ─ определение целей, вариантов и ограничений;

 анализ риска ─ анализ вариантов и распознавание (выбор) риска;

 конструирование ─ разработка продукта следующего уровня;

 оценивание ─ оценка заказчиком текущих результатов конструирования.

Интегрирующий аспект спиральной модели очевиден при учете радиального измерения спирали. С каждой итерацией по спирали (продвижением от центра к периферии) строятся все более полные версии ПО.

Спиральная модель жизненного цикла ИС реально отображает разработку программного обеспечения; позволяет явно учитывать риск на каждом витке эволюции разработки; включает шаг системного подхода в итерационную структуру разработки; использует моделирование для уменьшения риска и совершенствования программного изделия.

Недостатками спиральной модели являются:

 новизна (отсутствует достаточная статистика эффективности модели);

 повышенные требования к заказчику;

 трудности контроля и управления временем разработки.

В основе спиральной модели жизненного цикла лежит применение прототипной технологии или RAD-технологии (rapid application development ─ технологии быстрой разработки приложений). Основная идея этой технологии заключается в том, что ИС разрабатывается путем расширения программных прототипов, повторяя путь от детализации требований к детализации программного кода. При прототипной технологии сокращается число итераций, возникает меньше ошибок и несоответствий, которые необходимо исправлять на последующих итерациях, а само проектирование ИС осуществляется более быстрыми темпами, упрощается создание проектной документации. Для более точного соответствия проектной документации разработанной ИС все большее значение придается ведению общесистемного репозитария и использованию CASE-технологий.

RAD-технология обеспечивает экстремально короткий цикл разработки ИС. При полностью определенных требованиях и ограниченной проектной области RAD-технология позволяет создать полностью функциональную систему за очень короткое время (60-90 дней). Выделяют следующие этапы разработки ИС с использованием RAD-технологии:

1. бизнес-моделирование. Моделируется информационный поток между бизнес-функциями. Определяются ответы на вопросы: Какая информация руководит бизнес-процессом? Какая информация генерируется? Кто генерирует ее? Где информация применяется? Кто обрабатывает информацию?

2. моделирование данных. Информационный поток отображается в набор объектов данных, которые требуются для поддержки деятельности организации. Определяются характеристики (свойства, атрибуты) каждого объекта, отношения между объектами;

3. моделирование обработки. Определяются преобразования объектов данных, обеспечивающие реализацию бизнес-функций. Создаются описания обработки для добавления, модификации, удаления или нахождения (исправления) объектов данных;

4. генерация приложения. Предполагается использование методов, ориентированных на языки программирования 4-го поколения. Вместо создания ПОс помощью языков программирования 3-го поколения, RAD-процесс работает с повторно используемыми программными компонентами или создает повторно используемые компоненты. Для обеспечения конструирования используются утилиты автоматизации (CASE-средства);

5. тестирование и объединение. Поскольку применяются повторно используемые компоненты, многие программные элементы уже протестированы, что сокращает время тестирования (хотя все новые элементы должны быть протестированы).

Применение RAD имеет и свои недостатки, и ограничения:

 большие проекты в RAD требуют существенных людских ресурсов (необходимо создать достаточное количество групп);

 RAD применима только для приложений, которые можно разделять на отдельные модули и в которых производительность не является критической величиной;

 RAD неприменима в условиях высоких технических рисков.