УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ФИНАНСОВАЯ АКАДЕМИЯ
ПРИ ПРАВИТЕЛЬСТВЕ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ»
Кафедра «Информационные технологии»
РЕФЕРАТ
Тема: «Роль экономиста в создании и эксплуатации
Выполнила:
студентка группы У5-3
Научный руководитель:
профессор кафедры «Информационные технологии»
д. э.н., профессор
Москва 2007
Введение.. 3
1. Стадии и этапы разработки информационных систем... 4
1.1. Жизненный цикл информационных систем.. 4
1.2. CASE-технологии проектирования ИС.. 8
1.3. Модели жизненного цикла, применяемые в CASE-технологиях. 8
1.4. Принципы создания и функционирования экономических информационных систем 12
1.5. Требования стандартов по разработке информационных систем.. 12
2. Роль экономиста на различных фазах жизненного цикла информационной системы бухгалтерского учета.. 16
2.1. Предпроектная стадия жизненного цикла. 16
2.2. Проектирование и разработка информационной системы.. 19
2.3. Внедрение информационной системы.. 19
Заключение.. 20
Литература.. 20
В последние десятилетия эффективность управления и развития бизнеса , других значимых сфер жизнедеятельности человека определяют профессионально-ориентированные корпоративные информационные системы (ИС). Основанные на применении средств электронно-вычислительной техники, телекоммуникационных систем , специализированного программного обеспечения и современных информационных технологий , они позволяют оперативно решать различные прикладные задачи анализа и обработки информации , – как поступающей в реальном масштабе времени, так и больших ее массивов, хранимых в базах, банках и хранилищах данных.
Важное место среди профессионально-ориентированных ИС играют информационные системы бухгалтерского учета (ИС БУ). Примером такой системы, занимающей лидирующее положение в России и ряде зарубежных стран, является программный продукт «1С: Бухгалтерия 8.0», входящей в систему программ «1С: Предприятие 8.0».
Система «1С: Бухгалтерия 8.0» предназначена для автоматизации бухгалтерского и налогового учета, включая подготовку обязательной (регламентированной) отчетности, в организациях, осуществляющих любые виды коммерческой деятельности: оптовую и розничную торговлю, оказание услуг, производство и т. д. Бухгалтерский и налоговый учет ведется в соответствии с действующим законодательством Российской Федерации .
Структурно система «1С: Бухгалтерия 8.0» включает технологическую платформу «1С: Предприятие 8.0» и конфигурацию «Бухгалтерия предприятия». Конфигурация, являясь прикладным решением, определяет правила ведения учета; она должна быть настроена на структуру, профиль и особенности конкретного предприятия. И в этом, прежде всего, роль экономиста в создании и внедрении ИС БУ, хотя, безусловно, проектирование и разработка ИС БУ, осуществляемая фирмой 1С, не может быть реализована без тесного взаимодействия IT-специалистов с профессиональными экономистами, менеджерами, бухгалтерами, аудиторами, экспертами различных управленческих уровней, прежде всего высших и средних.
На этапе эксплуатации ИС БУ главная роль переходит к профессионалам экономического профиля – именно они, в первую очередь представители низшего звена, используют ИС БУ для решения прикладных финансово-экономических задач.
Для уточнения, более полного раскрытия роли экономистов в создании и эксплуатации ИС БУ в коммерческой организации рассмотрим стадии и этапы разработки информационных систем, а затем выполним оценку взаимодействия IT-специалистов и профессионалов-экономистов на различных фазах жизненного цикла ИС БУ.
Любая ИС создается, эксплуатируется и развивается во времени. Данное утверждение позволяет говорить о жизни, или жизненном цикле ИС, охватывающем все стадии и этапы ее появления, существования и развития – от возникновения потребности в ИС определенного целевого назначения до полного прекращения ее использования вследствие морального старения или потери необходимости решения соответствующих задач.
Жизненный цикл ИС достаточно продолжителен. Создание ИС, как сложных систем, предназначенных для длительной регулярной эксплуатации во многих организациях, характеризуется жестким, строго регламентированным промышленным подходом. К ИС предъявляются особые требования по их эффективности, надежности, помехоустойчивости функционирования, выбору модели хранения данных. Часто ставится задача получения результатов за четко определенное время, не превышающее заданное. Значительное внимание уделяется отладке и тестированию – как отдельных компонент, так и всей ИС в целом. Вводятся элементы дублирования с использованием методов многовариантного программирования, когда одна и та же задача одновременно решается по нескольким алгоритмам и результат определяется при совпадении выходных значений каждого из них. С целью локализации ошибок и нераспространения их влияния устанавливаются программные блоки защиты и восстановления от сбоев и ошибок, вызванных поступлением на обработку недопустимых либо искаженных исходных данных, неисправностью аппаратуры или возможностью реализации в комплексе некорректного интерфейса между какими-то его многочисленными компонентами.
Требования к ИС строго формализуются и фиксируются в техническом задании . Существенное внимание уделяется планированию работ, организации труда в коллективе специалистов, число которых может достигать сотен и тысяч человек, управлению работами и контролю за их выполнением, а также соблюдением заданных программных характеристик. Внедрение в эксплуатацию предваряется проведением многоступенчатых испытаний в специально сформированных или реальных условиях. Обязательной является фаза сопровождения и связанная с этим необходимость подготовки качественной программной документации, тиражирования и передачи ИС в другие эксплуатирующие организации. Общее время жизни ИС может достигать десяти и более лет, из которых 70 – 90% может приходиться на фазы эксплуатации и сопровождения. Длительность эксплуатации может вызвать необходимость модернизации ИС и, соответственно, возврата к ранее пройденным фазам.
В начале 80-х годов прошлого века известный отечественный ученый предложил следующую схему жизненного цикла ИС (рис. 1.1).
Рис. 1.1. Схема жизненного цикла ИС по
После появления потребности и постановки задачи начинается фаза системного анализа. Определяются необходимость в комплексе программ ИС, его назначение и основные функциональные характеристики. Оцениваются трудозатраты, сроки разработки и возможная эффективность применения. Завершается фаза формированием и утверждением технического задания .
Следующей фазой является проектирование . Оно включает разработку структуры ИС и ее компонент, алгоритмизацию, программирование модулей и их отладку, разработку программной документации, а также испытания и внедрение созданной версии программного изделия для регулярной эксплуатации.
Фаза эксплуатации заключается в функционировании ИС для анализа и обработки информации и получения результатов, явившихся целью ее создания, а также в обеспечении достоверности и надежности выдаваемых данных.
Фаза сопровождения состоит в эксплуатационном обслуживании ИС. Осуществляется сбор информации о результатах эксплуатации . При необходимости выполняется тиражирование комплекса программ ИС и программной документации и осуществляется их передача в другие организации. Для устранения ошибок , выявленных в процессе эксплуатации, ИС подвергается доработке или модификации. При возникновении необходимости расширения функций ИС проверяется целесообразность таких операций и при положительном исходе она модернизируется.
В случае, когда модернизация нецелесообразна (экономически не выгодна) или исчезла необходимость в решении задач ИС, ее жизненный цикл завершается прекращением эксплуатации .
Схема жизненного цикла ИС (программного изделия как большого комплекса программ вместе с программной документацией), предложенная, опиралась на принятые в нашей стране, начиная с 1977 года, Государственные стандарты Единой системы программной документации (ГОСТ ЕСПД). Она послужила развитием каскадной модели жизненного цикла , используемой на западе в 70-е – 85-е годы прошлого века при разработке сложных ИС (рис. 1.2). Суть каскадной модели: вся разработка разбивается на несколько этапов. Переход на следующий этап происходит только после полного завершения работ на предыдущем этапе.
Каскадный подход имеет ряд положительных сторон:
Рис. 1.2. Схема каскадного подхода к построению ИС
Недостатком каскадного подхода является необходимость предварительного полного и точного формулирования всех требований к характеристикам создаваемой ИС со стороны заказчика, в связи с чем модель ближе отражает реальные процессы, так как предусматривает обратные связи с ранее пройденными этапами.
Устраняя недостатки каскадной модели, в 80-е годы прошлого века на западе была предложена «водопадная » модель (waterfall model) разработки ИС, отражающая реальные процессы (рис. 1.3).
В 86-е – 90-е годы прошлого века получила развитие спиральная модель жизненного цикла ИС (рис. 1.4), в которой основной упор сделан на начальные этапы – анализ и проектирование. Реализуемость технических решений проверяется путем создания прототипов.
Рис. 1.3. «Водопадная» модель разработки ИС
Рис. 1.4. Спиральная модель жизненного цикла ИС
Каждый виток спирали соответствует созданию нового фрагмента или версии ИС, на нем уточняются цели и характеристики проекта, определяется его качество и планируются работы следующего витка спирали. Один виток спирали при этом представляет собой законченный проектный цикл по типу каскадной схемы.
Вторым названием спиральной модели является «продолжающееся проектирование». Позднее, когда в проектный цикл дополнительно стали включать стадии разработки и опробования прототипа системы, она получила название «быстрого прототипирования» (rapid prototyping approach или fast-track).
Применение методов разработки ИС на базе спиральной модели наряду с быстрым эффектом дает снижение управляемости проектом в целом и стыкуемости различных фрагментов ИС. Основная проблема спирального цикла – определение момента перехода на следующий этап. Переход осуществляется в соответствии с планом, даже если не вся запланированная работа закончена. План составляется на основе статистических данных, полученных в предыдущих проектах, и личного опыта разработчиков.
Возрастающая сложность современных ИС и повышение требовательности к ним обусловливают применение эффективных технологий создания и сопровождения ИС в течение всего жизненного цикла. Такие технологии, базирующиеся на методологиях подготовки ИС и соответствующих комплексах интегрированных инструментальных средств, а также ориентированные на поддержку полного жизненного цикла ИС или ее основных этапов, получили название CASE-технологий и CASE-средств. Для успешной реализации проекта ИС должны быть построены полные и непротиворечивые функциональные и информационные модели системы управления. Накопленный опыт проектирования указанных моделей показывает, что это логически сложная, трудоемкая и длительная по времени работа, требующая высокой квалификации участвующих в ней специалистов. Однако во многих случаях проектирование ИС выполняется в основном на интуитивном уровне с применением неформальных методов, основанных на искусстве, практическом опыте и экспертных оценках. Кроме того, в процессе создания и функционирования ИС информационные потребности пользователей могут изменяться или уточняться, что еще более усложняет разработку и сопровождение ИС. От перечисленных недостатков в наибольшей степени свободны подходы, основанные на программно-технических средствах специального класса – CASE-средствах, реализующих CASE-технологии создания и сопровождения ИС.
Под термином CASE (Computer Aided Software Engineering) понимаются программные средства, поддерживающие процессы создания и сопровождения ИС, 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.
CASE-средства вместе с системным программным обеспечением и техническими средствами образуют полную среду разработки ИС.
Применение CASE-технологий опирается на понятия жизненного цикла программного обеспечения ИС. Используются ранее описанные схемы, несколько модифицированные применительно к новым реалиям. Так, например, каскадная модель, усовершенствованная Марри Кантором (2002 г.), предполагает необходимость (рис. 1.5):
· четкого планирования действий по разработке системы;
· планирование работ, связанных с каждым действием;
· применения операций отслеживания хода выполнения действий с контрольными этапами.
Опираясь на результаты разработки крупных IT-проектов и проблемы, которые при этом возникали, М. Кантор поддерживает вывод, сделанный Фредериком Бруксом в книге «Мифический человеко-месяц» (1995 г.) – «в реальном мире, особенно в мире бизнес-систем, каскадная модель не должна применяться», так как требования к таким системам «характеризуются высокой динамикой корректировки и уточнения, невозможностью четкого и однозначного определения до начала работ по реализации».
Рис. 1.5. Каскадная модель жизненного цикла по М. Кантору
Спиральная эволюционная модель, в развитие которой внесли вклад Мартин Фаулер (2004 г.), Скотт Амблер (2004 г.), определяет эволюционную модель как сочетание итеративного и инкрементального подходов – последовательное выполнение итераций и наращивание функциональных возможностей ИС (рис. 1.6).
Скотт Амблер предлагает использовать несколько уровней жизненного цикла, определяемых соответствующим содержанием работ (рис.1.7).
1. Жизненный цикл разработки программного обеспечения – проектная деятельность по разработке и развертыванию программных систем.
2. Жизненный цикл программной системы – включает разработку, развертывание, поддержку и сопровождение.
3. Жизненный цикл информационных технологий (ИТ) – включает всю деятельность ИТ-департамента.
4. Жизненный цикл организации/бизнеса – охватывает всю деятельность организации в целом.
Рис. 1.6. Снижение неопределенности и инкрементальное расширение функциональности при итеративной организация жизненного цикла
Рис.1.7. Содержание четырех категорий жизненного цикла по С. Амблеру
Барри Боэм (1988 г.) связал спиральную модель с рисками , влияющими на организацию жизненного цикла. Он выделил 10 наиболее распространенных (по приоритетам) рисков:
1) дефицит специалистов;
2) нереалистичные сроки и бюджет;
3) реализация несоответствующей функциональности;
4) разработка неправильного пользовательского интерфейса;
5) «золотая сервировка», перфекционизм, ненужная оптимизация и оттачивание деталей;
6) непрекращающийся поток изменений;
7) нехватка информации о внешних компонентах, определяющих окружение системы или вовлеченных в интеграцию;
8) недостатки в работах, выполняемых внешними по отношению к проекту ресурсами;
9) недостаточная производительность получаемой системы;
10) «разрыв» в квалификации специалистов разных областей знаний.
Большая часть рисков связана с организационными и процессными аспектами взаимодействия специалистов в проектной команде.
Модель жизненного цикла Б. Боэма представлена на рис. 1.8.
Рис. 1.8. Оригинальная спиральная модель жизненного цикла разработки ИС по Б. Боэму
Создание экономических ИС (ЭИС) – сложное и трудоемкое дело, требующее значительной подготовки и организации. Эффективность функционирования разработанной ИС в значительной мере зависит от научно-обоснованных методов ее создания.
Выделяют несколько принципов создания и функционирования ЭИС.
1. Принцип системности. Позволяет четко определить цели создания ЭИС и общие свойства, присущие системе как единому целому; выявляет критерии декомпозиции системы и многообразные типы связей между ее элементами.
2. Принцип развития. Предопределяет ЭИС как систему, способную к развитию и совершенствованию при использовании новейших технологий процесса обработки данных.
3. Принцип совместимости. ЭИС строится как открытая система, ориентированная на максимальное использование стандартов программного, технического и иного обеспечения.
4. Принцип непосредственного участия. В процессе обследования и создания ЭИС принимают непосредственное участие работники предприятия (фирмы).
5. Принцип безопасности. Обеспечивается безопасность всех информационных процессов, сохранность и целостность коммерческой информации, циркулируемой в ЭИС.
6. Принцип эффективности. Достижение рационального соотношения между затратами на создание ЭИС и результатами, полученными в процессе ее эксплуатации.
Стандарт 12207 определяет структуру жизненного цикла, содержащую процессы, действия и задачи, которые должны быть выполнены во время создания ИС. Данная структура базируется на трех группах процессов:
Стандарт 12207определяет высокоуровневую архитектуру жизненного цикла. Жизненный цикл начинается с идеи или потребности, которую необходимо удовлетворить с использованием программных средств, а может быть и не только их. Архитектура строится как набор процессов и взаимных связей между ними. Например, основные процессы жизненного цикла обращаются к вспомогательным процессам, в то время как организационные процессы действуют на всем протяжении жизненного цикла и связаны с основными процессами.
Дерево процессов жизненного цикла представляет собой структуру декомпозиции жизненного цикла на соответствующие процессы (группы процессов). Декомпозиция процессов строится на основе двух важнейших принципов, определяющих правила разбиения жизненного цикла на составляющие процессы. Эти принципы:
1) Модульность:
2) Ответственность:
Приобретение (5.1). Процесс (в ГОСТ его называют «Заказ») определяет работы и задачи заказчика, приобретающего программное обеспечение или услуги, связанные с ПО, на основе контрактных отношений. Процесс приобретения состоит из следующих работ (названия ГОСТ 12207 даны в скобках, если предлагают другой перевод названий работ оригинального стандарта):
Поставка (5.2). Процесс определяет работы и задачи поставщика:
Разработка (5.3). Процесс определяет работы и задачи разработчика:
Работы могут пересекаться по времени, т. е. проводиться одновременно или с наложением, а также могут предполагать рекурсию и разбиение на итерации.
Эксплуатация (5.4). Процесс определяет работы и задачи оператора службы поддержки:
Сопровождение (5.5). Процесс определяет работы и задачи, проводимые специалистами службы сопровождения:
Стандарт 12207 не определяет последовательность и разбиение выполнения процессов во времени, адресуя этот вопрос по адаптации стандарта к конкретным условиям, окружению и применению выбранных моделей, практик, техник и т. п.
Таким образом, в настоящее время регламентирован процесс разработки ИС: определены фазы жизненного цикла, стадии и этапы разработки ИС, предусмотрена совместная деятельность IT-специалистов – разработчиков ИС и профессионалов-экономистов.
Проведенный анализ применяемых моделей жизненного цикла показывает наличие многовариантности описания процесса проектирования, разработки, эксплуатации и сопровождения ИС. В связи с этим для оценки роли экономистов на различных стадиях и этапах ИС БУ воспользуемся схемой, предложенной проф.
Выделяются три стадии жизненного цикла ИС – предпроектная , проектирование и разработка и внедрение . Стадии состоят из этапов, на каждом из которых оценивается роль экономистов различных управленческих звеньев и консультантов-экспертов (рис. 2.1).
Предпроектная стадия предшествует работам по созданию ИС.
Рис. 2.1. Роль и место специалистов-экономистов на стадиях жизненного цикла ИС
На этой стадии значительной является роль экономистов-управленцев высшего звена (++++). Именно они принимают решение о необходимости автоматизации информационных процессов предприятия и разработки ИС в связи с невозможностью эффективной обработки все возрастающих массивов информации традиционными способами. Однако значимой является роль и экономистов-консультантов, выступающих экспертами (+++). Требуется выполнить всестороннее системное аналитическое исследование предметной области:
По результатам системного анализа исследуемой предметной области при наличии положительных оценок эффекта от перевода к автоматизированному решению задач разрабатывается технико-экономическое обоснование (ТЭО) и принимается окончательное решение на проектирование ИС и разработку технического задания (ТЗ). Эффект от перевода считается положительным, если в результате достигается хотя бы один из факторов: экономия денежных затрат, сокращение времени решения задач, повышение качества решения или улучшение условий труда.
От тщательности действий на предпроектной стадии при разработке ТЗ, согласованности исполнителей – привлеченных IT-специалистов, которым поручена разработка ИС, и экономистов, достоверности полученных оценок, обоснованности решений, представленных утверждение руководителю, во многом зависит будущая эффективность применения ИС БУ. Действия экономистов здесь оцениваются достаточно высоко: управленцы высшего звена – (++), среднего звена – (+++), низшего звена – (+), консультанты-эксперты – (+++).
На данной стадии основная роль принадлежит IT-специалистам, выполняющим разработку ИС. Однако, как при разработке технического, так и рабочего проектов, важным является участие экономистов.
Специалисты-экономисты низшего и среднего звеньев контактируют с IT-специалистами, раскрывая им особенности решения экономических задач , применения справочно-нормативных документов, указывая на формы финансово-экономической отчетности, объемы электронного документооборота, выступая консультантами и оценщиками на этапах отладки и тестирования ИС. Например, бухгалтеры на этапе создания ИС БУ могут оценить правильность расчета заработной платы специалистам предприятия в соответствие с действующими нормативными документами, тарифными разрядами, должностными окладами , надбавками, премиальными, нахождением в отпуске, на больничном и т. п.
Кроме того, специалисты-экономисты на этой стадии знакомятся с проектом эксплуатационной документации, разрабатываемой на ИС, и высказывают свои предложения и замечания.
Высшая оценка на стадии проектирования иразработки ИС у экономистов среднего звена – (+++), далее идут экономисты низшего звена – (++), затем высшего – (+).
Оценка консультантов-экспертов незначительна – (+- –).
На этапе внедрения ИС выполняются приемо-сдаточные испытания ИС, затем – опытная и промышленная эксплуатация. В состав комиссий по выполнению указанных работ включаются наиболее подготовленные специалисты-экономисты различных звеньев управления. Выполняется тщательная проверка функционирования подсистем ИС – с тестовыми, специально подобранными, а затем и реальными данными. Оцениваются возможности и характеристики ИС с требованиями, заявленными в ТЗ.
До ввода ИС в промышленную эксплуатацию процесс может занимать от нескольких недель до нескольких месяцев, а то и года. Каждый этап стадии завершается подписанием акта приемки.
На стадии внедрения ИС особенно велика роль экономистов. Деятельность специалистов высшего звена оценивается в ходе приемо-сдаточных испытаний высшим баллом – (++++), в ходе опытной и промышленной эксплуатации – (+). Специалисты среднего звена и консультанты-эксперты в ходе приемо-сдаточных испытаний имеют оценку (+++), специалисты низшего звена – (+). На этапах опытной и промышленной эксплуатации выше роль специалистов низшего звена – (+++); оценка специалистов среднего звена – (++); роль экспертов-консультантов незначительна – (+-–).
Таким образом, на всех стадиях и этапах жизненного цикла ИС существенной является роль экономистов различных звеньев управления.
Жизненный цикл информационных систем бухгалтерского учета может быть представлен различными моделями жизненного цикла. На различных стадиях и этапах жизненного цикла ИС БУ существенной является роль специалистов-экономистов.
Экономисты высшего звена управления играют решающую роль на ключевых этапах – принятии решения о создании ИС и приемке ее в эксплуатацию.
Роль экономистов среднего звена существенна на всех стадиях и этапах жизненного цикла ИС, решение о создании которой принято.
Роль специалистов низшего звена возрастает в ходе эксплуатации ИС, а значение экспертов неоценимо на предпроектной стадии и проведении приемо-сдаточных испытаний.
1. Экономическая информатика: Учебник / Под ред. . -2-е изд. –М.: Финансы и статистика, 2004. – 592 с.
2. Воройский. Энциклопедический систематизированный словарь-справочник. (Введение в современные информационные и телекоммуникационные технологии в терминах и фактах). - М.: 2007.
3. Липаев программного обеспечения. –М.: Финансы и статистика, 19 с.
4. Лобанова Т. Жизненный цикл информационных систем – выберем стандарты, выстроим методологию. – В журн. Оборудование, сентябрь, 2005. с.
5. Орлик С. Введение в программную инженерию и управление жизненным циклом ПО. –М.: 2005. sorlik.
6. Харитонов лекций. –М.: 2006 – 2007.
7. Чистов к дисциплине «Информационные системы в экономике». –М.: 2006.
ISO - International Organization of Standardization - Международная организация по стандартизации, IEC - International Electro technical Commission - Международная комиссия по
цикла (ЖЦ).ЖЦИС - это период создания и использования ИС, начиная с момента возникновения потребности в ИС и заканчивая моментом полного её выхода из эксплуатации.
ЖЦ является моделью создания и использования ПО , отражающей его различные состояния, начиная с момента возникновения необходимости в данном программном изделии и заканчивая моментом его полного выхода из употребления у всех пользователей.
Традиционно выделяются следующие основные этапы ЖЦ ПО :
ЖЦ образуется в соответствии с принципом нисходящего проектирования и, как правило, носит итерационный характер: реализованные этапы, начиная с самых ранних, циклически повторяются в соответствии с изменениями требований и внешних условий, введением ограничений и т.п. На каждом этапе ЖЦ порождается определённый набор документов и технических решений; при этом для каждого этапа исходными являются документы и решения, полученные на предыдущем этапе. Каждый этап завершается верификацией порождённых документов и решений с целью проверки их соответствия исходным.
Основным нормативным документом, регламентирующим ЖЦ ПО, является международный стандарт ISO/IEC 12207 (ISO - International Organization of Standardization - Международная организация по стандартизации, IEC - International Electrotechnical Commission - Международная комиссия по электротехнике). Он определяет структуру ЖЦ, содержащую процессы, действия и задачи, которые должны быть выполнены во время создания ПО.
Структура ЖЦ ПО по стандарту ISO/IEC 12207 базируется на трёх группах процессов:
Разработка включает в себя все работы по созданию ПО и его компонент в соответствии с заданными требованиями. Сюда включается оформление проектной и эксплуатационной документации, подготовка материалов, необходимых для проверки работоспособности и соответствующего качества программных продуктов , материалов, необходимых для организации обучения персонала и т.д. Разработка ПО включает в себя, как правило, анализ, проектирование и реализацию (программирование).
Эксплуатация включает в себя работы по внедрению компонентов ПО в эксплуатацию. В этот процесс входит конфигурирование базы данных и рабочих мест пользователей, обеспечение эксплуатационной документацией, проведение обучения персонала и т.д., и непосредственно эксплуатацию, в том числе локализацию проблем и устранение причин их возникновения, модификацию ПО в рамках установленного регламента, подготовку предложений по совершенствованию, развитию и модернизации системы.
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 ПО, обучение персонала и т.п. Обеспечение качества проекта связано с проблемами верификации, проверки и тестирования ПО.
Верификация - это процесс определения того, отвечает ли текущее состояние разработки, достигнутое на данном этапе, требованиям этого этапа. Проверка позволяет оценить соответствие параметров разработки с исходными требованиями. Проверка частично совпадает с тестированием, которое связано с идентификацией различий между действительными и ожидаемыми результатами и оценкой соответствия характеристик ПО исходным требованиям. В процессе реализации проекта важное место занимают вопросы идентификации, описания и контроля конфигурации отдельных компонентов и всей системы в целом.
Управление конфигурацией является одним из вспомогательных процессов, поддерживающих основные процессы жизненного цикла ПО, прежде всего, процессы разработки и сопровождения ПО. При создании проектов сложных ИС, состоящих из многих компонентов, каждый из которых может иметь разновидности или версии, возникает проблема учёта их связей и функций, создания унифицированной структуры и обеспечения развития всей системы. Управление конфигурацией позволяет организовать, систематически учитывать и контролировать внесение изменений в ПО на всех стадиях ЖЦ. Общие принципы и рекомендации конфигурационного учёта, планирования и управления конфигурациями ПО отражены в проекте стандарта ISO 12207-2.
Каждый процесс характеризуется определёнными задачами и методами их решения, исходными данными, полученными на предыдущем этапе, и результатами. Результатами анализа, в частности, являются функциональные модели, информационные модели и соответствующие им диаграммы. ЖЦ ПО носит итерационный характер: результаты очередного этапа часто вызывают изменения в проектных решениях, выработанных на более ранних этапах.
ЛЕКЦИЯ 10
ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ СИСТЕМЫ
Модели ЖЦ и его основные этапы
При описании жизненного цикла системы используются следующие понятия:
процесс - цепочка последовательно выполняемых работ;
этапы - последовательные отрезки времени, в течение которого выполняются работы . В течение этапа могут выполняться работы, относящиеся к разным процессам. В основе деятельности по созданию и использованию автоматизированной системы управления предприятием (АСУП) лежит понятие ее жизненного цикла (ЖЦ). ЖЦ является моделью создания и использования АСУП, отражающей ее различные состояния, начиная с момента возникновения необходимости в данном изделии и заканчивая моментом его полного выхода из употребления у всех без исключения пользователей.
Традиционно выделяются следующие основные этапы ЖЦ АСУП:
анализ требований;
проектирование;
программирование/внедрение;
тестирование и отладка;
эксплуатация и сопровождение.
ЖЦ образуется в соответствии с принципом нисходящего проектирования и, как правило, носит итерационный характер: реализованные этапы, начиная с самых ранних, циклически повторяются в соответствии с изменениями требований и внешних условий, введением ограничений и т. п. На каждом этапе ЖЦ порождается определенный набор документов и технических решений, при этом для каждого этапа исходными являются документы и решения, полученные на предыдущем этапе. Каждый этап завершается верификацией порожденных документов и решений с целью проверки их соответствия исходным.
Существующие модели ЖЦ определяют порядок исполнения этапов в ходе разработки, а также критерии перехода от этапа к этапу. В соответствии с этим наибольшее распространение получили три следующие модели ЖЦ:
1. Каскадная модель (в 70-80-е годы) - предполагает переход на следующий этап после полного окончания работ по предыдущему этапу и характеризуется четким разделением данных и процессов их обработки.
2. Поэтапная модель с промежуточным контролем (в 80-85-е годы) - итерационная модель разработки с циклами обратной связи между этапами. Преимущество такой модели заключается в том, что межэтапные корректировки обеспечивают меньшую трудоемкость по сравнению с каскадной моделью; с другой стороны, время жизни каждого из этапов растягивается на весь период разработки.
3. Спиральная модель (в 86-90-е годы) - делает упор на начальные этапы ЖЦ: анализ требований, проектирование спецификаций, предварительное и детальное проектирование. На этих этапах проверяется и обосновывается реализуемость технических решений путем создания прототипов. Каждый виток спирали соответствует поэтапной модели создания фрагмента или версии системы, на нем уточняются цели и характеристики проекта, определяется его качество, планируются работы следующего витка спирали. Таким образом углубляются и последовательно конкретизируются детали проекта и в результате выбирается обоснованный вариант, который доводится до реализации.
Специалистами отмечаются следующие преимущества спиральной модели:
накопление и повторное использование программных средств, моделей и прототипов;
ориентация на развитие и модификацию системы в процессе ее проектирования;
анализ риска и издержек в процессе проектирования
. Отметим, что главная особенность индустрии АСУП состоит в концентрации сложности на начальных этапах ЖЦ (анализ, проектирование) при относительно невысокой сложности и трудоемкости последующих этапов. Более того, нерешенные вопросы и ошибки, допущенные на этапах анализа и проектирования, порождают на последующих этапах трудные, часто неразрешимые проблемы и, в конечном счете, могут лишить успеха.
Анализ требований
Анализ требований является первой фазой разработки АСУП, на которой требования заказчика уточняются, формализуются и документируются. Фактически на этом этапе дается ответ на вопрос: «Что должна делать будущая система?». Именно здесь лежит ключ к успеху всего проекта. В практике создания больших систем известно немало примеров неудачной реализации проекта именно из-за неполноты и нечеткости определения системных требований.
Список требований к АСУП должен включать:
Совокупность условий, при которых предполагается эксплуатировать будущую систему (аппаратные и программные ресурсы, предоставляемые системе; внешние условия ее функционирования; состав людей и работ, имеющих к ней отношение);
Описание выполняемых системой функций;
Ограничения в процессе разработки (директивные сроки завершения отдельных этапов, имеющиеся ресурсы, организационные процедуры и мероприятия, обеспечивающие защиту информации).
Целью анализа является преобразование общих, неясных знаний о требованиях к будущей системе в точные (по возможности) определения. Результатом этапа должна являться модель требований к системе (по другому - системный проект) , определяющая:
Архитектуру системы, ее функции, внешние условия, распределение функций между аппаратной и программной частями (ПЧ);
Интерфейсы и распределение функций между человеком и системой;
Требования к программным и информационным компонентам ПЧ, необходимые аппаратные ресурсы, требования к базе данных, физические характеристики компонент ПЧ, их интерфейсы. Модель требований должна включать:
Полную функциональную модель требований к будущей системе с глубиной проработки до уровня каждой операции каждого должностного лица;
Спецификации операций нижнего уровня;
Пакет отчетов и документов по функциональной модели, включающий характеристику объекта моделирования, перечень подсистем, требования к способам и средствам связи для информационного обмена между компонентами, требования к характеристикам взаимосвязей системы со смежными системами, требования к функциям системы;
Концептуальную информационную модель требований;
Пакет отчетов и документов по информационной модели;
Архитектуру системы с привязкой к концептуальной информационной модели;
Предложения по оргштатной структуре для поддержки системы.
Таким образом, модель требований содержит функциональную, информационную и, возможно, событийную (в случае если целевая система является системой реального времени) модели, обеспечивающие ряд преимуществ по сравнению с традиционной моделью:
1. Для традиционной разработки характерно осуществление начальных этапов кустарными неформализованными способами. В результате заказчики и пользователи впервые могут увидеть систему после того, как она уже в большей степени реализована. Естественно, эта система будет отличаться от того, что они ожидали увидеть. Поэтому далее последует еще несколько итераций ее разработки или модификации, что требует дополнительных (и значительных) затрат денег и времени. Ключ к решению этой проблемы и дает модель требований, позволяющая:
Описать, «увидеть» и скорректировать будущую систему до того, как она будет реализована физически;
Уменьшить затраты на разработку и внедрение системы;
Оценить разработку по времени и результатам;
Достичь взаимопонимания между всеми участниками работы (заказчиками, пользователями, разработчиками, программистами и т. д.);
Улучшить качество разрабатываемой системы, а именно выполнить ее функциональную декомпозицию и спроектировать оптимальную структуру интегрированной базы данных.
2. Модель требований полностью независима и отделяема от конкретных разработчиков, не требует сопровождения ее создателями и может быть безболезненно передана другим лицам. Более того, если по каким-либо причинам предприятие не готово к реализации системы на основе модели требований, она может быть положена «на полку» до тех пор, пока в ней не возникнет необходимость.
3. Модель требований может быть использована для самостоятельной разработки или корректировки уже реализованных на ее основе программных средств силами программистов отдела автоматизации предприятия.
4. Модель требований может использоваться для автоматизированного и быстрого обучения новых работников конкретному направлению деятельности предприятия, поскольку ее технология содержится в модели.
Этап анализа требований является важнейшим среди всех этапов ЖЦ. Он оказывает существенное влияние на все последующие этапы, являясь в то же время наименее изученным и понятным процессом. На этом этапе, во-первых, необходимо понять, что предполагается сделать, а во-вторых, задокументировать это, так как если требования не зафиксированы и не сделаны доступными для участников проекта, то они вроде бы и не существуют. При этом язык, на котором формулируются требования, должен быть достаточно прост и понятен заказчику.
С другой стороны, рассматриваемый этап ЖЦ является наиболее трудной частью разработки. Нижеследующие проблемы, с которыми сталкивается системный аналитик, взаимосвязаны (и это является одной из главных причин сложности их разрешения):
Аналитик не всегда располагает исчерпывающей информацией для оценки требований к системе с точки зрения заказчика;
Заказчик, в свою очередь, не имеет достаточной информации о проблеме обработки данных для того, чтобы судить, что выполнимо, а что нет;
Аналитик сталкивается с чрезмерным количеством подробных сведений как о предметной области, так и о новой системе;
Традиционная (текстовая) спецификация системы из-за объема технических терминов часто непонятна заказчику;
Если такая спецификация понятна заказчику, она будет недостаточной для проектировщиков и программистов, создающих или адаптирующих систему.
Конечно, применение известных аналитических методов снимает отдельные проблемы анализа, однако приемлемое решение совокупности этих проблем может быть найдено только путем применения современных методик системной и программной инженерии, ключевое место среди которых занимают методологии структурного и объектно-ориентированного анализа.
Структурные методы анализа
Структурным анализом принято называть метод исследования системы, который начинается с общего обзора ее и затем детализируется, приобретая иерархическую структуру со все большим числом уровней . Для таких методов характерно:
Разбиение на уровни абстракции с ограничением числа элементов на каждом из уровней (обычно от 3 до 7, при этом верхняя граница соответствует возможностям человеческого мозга воспринимать определенное количество взаимоувязанных объектов, а нижняя выбрана из соображений здравого смысла);
Ограниченный контекст, включающий лишь существенные на каждом уровне детали;
Использование строгих формальных правил записи;
Последовательное приближение к конечному результату.
Методы структурного анализа позволяют преодолеть сложность больших систем путем расчленения их на части («черные ящики») и иерархической организации этих черных ящиков . Преимущество использования черных ящиков заключается в том, что их пользователю не требуется знать, как они работают, необходимо знать лишь его входы и выходы, а также его назначение (т. е. функцию, которую он выполняет). В окружающем нас мире черные ящики встречаются в большом количестве: магнитофон и телевизор на бытовом уровне, предприятие с позиций клиента и т. п. Проиллюстрируем преимущества систем, составленных из них, на примере музыкального центра.
Конструирование системы черных ящиков существенно упрощается. Намного легче разработать магнитофон или проигрыватель, если не беспокоиться о создании встроенного усилительного блока.
Облегчается тестирование таких систем. Если появляется плохой звук одной из колонок, можно поменять колонки местами. Если неисправность переместилась с колонкой, то именно она подлежит ремонту; если нет, тогда проблема в усилителе, магнитофоне или местах их соединения.
Имеется возможность простого реконфигурирования системы черных ящиков. Если колонка неисправна, то можно отдать ее в ремонтную мастерскую и продолжать слушать записи в монорежиме.
Облегчается доступность для понимания и освоения. Можно стать специалистом по магнитофонам без углубленных знаний о колонках.
Повышается удобство при модификации. Можно приобрести колонки более высокого качества и более мощный усилитель, но это совсем не означает, что необходим проигрыватель больших размеров.
Таким образом, первым шагом упрощения сложной системы является ее разбиение на черные ящики (принцип «разделяй и властвуй» - принцип решения трудных проблем путем разбиения их на множество независимых задач, легких для понимания и решения), при этом такое разбиение должно удовлетворять следующим критериям:
Каждый черный ящик должен реализовывать единственную функцию системы;
Функция каждого черного ящика должна быть легко понимаема независимо от сложности ее реализации (например, в системе управления ракетой может быть черный ящик для расчета места ее приземления: несмотря на сложность алгоритма, функция черного ящика очевидна - расчет точки приземления);
Связь между черными ящиками должна вводиться только при наличии связи между соответствующими функциями системы (например, в бухгалтерии один черный ящик необходим для расчета общей заработной платы служащего, а другой - для расчета налогов необходима связь между этими черными ящиками: размер заработанной платы требуется для расчета налогов);
Связи между черными ящиками должны быть простыми, насколько это возможно, для обеспечения независимости между ними.
Второй важной идеей, лежащей в основе структурных методов," является идея иерархии. Для понимаемости сложной системы недостаточно разбиения ее на части, необходимо эти части организовать определенным образом, а именно в виде иерархических структур. Все сложные системы Вселенной организованы в иерархии. Да и сама она включает галактики, звездные системы, планеты, молекулы, атомы, элементарные частицы. Человек при создании сложных систем также подражает природе. Любая организация имеет директора, заместителей по направлениям, иерархию руководителей подразделений, рядовых служащих. Таким образом, второй принцип структурного анализа (принцип иерархического упорядочения) в дополнение к тому, что легче понимать проблему, если она разбита на части, декларирует, что устройство этих частей также существенно для понимания. Понимаемость проблемы резко повышается при организации ее частей в древовидные иерархические структуры, т. е. система может быть понята и построена по уровням, каждый из которых добавляет новые детали.
Наконец, третий принцип: структурные методы широко используют графические нотации, также служащие для облегчения понимания сложных систем. Известно, что «одна картинка стоит тысячи слов».
Соблюдение указанных принципов необходимо при организации работ на начальных этапах ЖЦ независимо от типа разрабатываемой системы и используемых при этом методологий. Руководство всеми принципами в комплексе позволяет на более ранних стадиях разработки понять, что будет представлять собой создаваемая система, обнаружить промахи и недоработки, что, в свою очередь, облегчит работы на последующих этапах ЖЦ и понизит стоимость разработки.
Для целей структурного анализа традиционно используются три группы средств, иллюстрирующих:
функции, которые система должна выполнять,
отношения между данными,
зависящее от времени поведение системы (аспекты реальноговремени).
Среди многообразия графических нотаций, используемых для решения перечисленных задач, в методологиях структурного анализа наиболее часто и эффективно применяются следующие:
DFD (Data Flow Diagrams) - диаграммы потоков данных совместно со словарями данных и спецификациями процессов (мини-спецификациями);
ERD (Entity-Relationship Diagrams) -диаграммы «сущность -связь »;
STD (State Transition Diagrams) - диаграммы переходов состояний.
Классическая DFD показывает внешние по отношению к системе источники и стоки (адресаты) данных, идентифицирует логические функции (процессы) и группы элементов данных, связывающие одну функцию с другой (потоки), а также идентифицирует хранилища (накопители) данных, к которым осуществляется доступ. Структуры потоков данных и определения их компонент хранятся и анализируются в словаре данных. Каждая логическая функция (процесс) может быть детализирована с помощью DFD нижнего уровня; когда дальнейшая детализация перестает быть полезной, переходят к выражению логики функции при помощи спецификации процесса (мини-спецификации). Содержимое каждого хранилища также сохраняют в словаре данных, модель данных хранилища раскрывается с помощью ERD. В случае наличия реального времени DFD дополняется средствами описания зависящего от времени поведения системы, раскрывающимися с помощью STD. Эти взаимосвязи показаны на рис. 20.
Необходимо отметить, что для функционального моделирования наряду с DFD достаточно часто применяется и другая нотация - SADT (точнее, ее стандартизованное подмножество IDEFO). Сравнительный анализ этих двух подходов к моделированию функций системы будет приведен ниже.
Таким образом, перечисленные выше средства позволяют сделать полное описание системы независимо от того, является ли она существующей или разрабатываемой с нуля. Такое подробное описание того, что должна делать система, освобожденное насколько это возможно от рассмотрения путей реализации, получило название спецификации требований, дающей проектировщику, реализующему следующий этап ЖЦ, четкое представление о конечных результатах, которые должны быть достигнуты.
Перечисленные выше графические нотации используются (в том или ином наборе) практически во всех современных методологиях структурного системного анализа. Роль этих методологий заключается в регламентации основ разработки сложных систем. Они описывают последовательность шагов, модели и
Рис. 20
подходы, тщательное следование которым приведет к хорошо работающим системам. Хотя методологии, вообще говоря, не гарантируют качества построенных систем, тем не менее они помогают охватить и учесть все важные этапы, шаги и моменты разработки, помогают справиться с проблемами размерности и, в конечном итоге, оценить продвижение вперед. Более того, методологии обеспечивают организационную поддержку, позволяющую большим коллективам разработчиков функционировать скоординированным образом.
Другими словами, методология структурного анализа определяет руководящие указания для построения и оценки модели требований разрабатываемой системы, шаги работы, которые должны быть выполнены, их последовательность, а также правила распределения и назначения применяемых при этом операций и методов.
В настоящее время успешно используются практически все известные методологии структурного анализа, однако наибольшее распространение получили методологии SADT (Structured Analysis and Design Technique), структурного системного анализа Гейна-Сарсона (Gane-Sarson), структурного анализа и проектирования Йодана-Де Марко (Yourdon-DeMarko), развития систем Джексона (Jackson), развития структурных систем Варнье-Орра (Warmer- Orr), анализа и проектирования систем реального времени Уорда- Меллора (Ward-Mellor) и Хатли (Hatley), информационного моделирования Мартина (Martin).
Перечисленные структурные методологии жестко регламентируют фазы анализа требований и проектирования спецификаций и отражают подход к системной разработке с позиций рецептов «кулинарной книги». Спецификации требований включают особенности целевой системы и ее прогнозируемые характеристики, проекты пользовательских интерфейсов (меню, экраны и формы), критерии работоспособности системы, программное и аппаратное окружение. Полученный документ спецификации требований в дальнейшем преобразуется в проектные спецификации, детализирующие предполагаемую реализацию ПЧ. Проектные спецификации идентифицируют главные модули, маршруты связи поданным и управлению между модулями, основные подпрограммы внутри каждого модуля, структуры данных, спецификации форматов входных и выходных файлов. Для ключевых процессов проектные спецификации часто включают детали алгоритмов на языке проектирования мини-спецификаций. В дальнейшем структурные методологии предлагают методику трансляции проектных спецификаций в программные коды. Кодогенерация предполагает наличие кодовых стандартов, специфицирующих формат заголовков подпрограмм, ступенчатый вид вложенных блоков, номенклатуру для спецификации переменных и имен подпрограмм и т. п.
Современные структурные методологии классифицируются по трем следующим признакам:
по отношению к школам - Software Engineering (SE) и Information Engineering (IE);
по порядку построения модели - процедурно-ориентированные и информационно-ориентированные;
по типу целевых систем - для систем реального времени (СРВ) и информационных систем (ИС).
SE является универсальной дисциплиной разработки программных систем всех типов (ИС, СРВ). IE является дисциплиной построения ИС вообще, а не только их программной компоненты и включает этапы более высокого уровня (например, стратегическое планирование), однако на этапе анализа требований к программной части эти дисциплины аналогичны.
Традиционный процедурно-ориентированный подход регламентирует первичность проектирования функциональных компонент по отношению к проектированию структур данных: требования к данным раскрываются через функциональные требования. При информационно-ориентированном подходе вход и выход являются наиболее важными - структуры данных определяются первыми, а процедурные компоненты являются производными отданных.
Основная особенность систем реального времени заключается в том, что они контролируют и контролируются внешними событиями; реагирование на эти события во времени - главная и первоочередная функция таких систем. Принципиальные отличия информационных систем от систем реального времени приведены в табл. 2;
Таблица 2
Средствами поддержки этих особенностей и различаются соответствующие структурные методологии. Необходимо отметить, что для целей анализа требований к системам реального времени используются специальные типы структурных диаграмм: диаграммы потоков управления, диаграммы переходов состояний, матрицы состояний/ событий, таблицы решений и др. Однако многие из них являются вариациями структурных диаграмм для анализа требований к информационным системам. Более того, известные методологии анализа и проектирования СРВ (в частности, методологии Хатли и Уор-да-Меллора) базируются на перечисленных методологиях анализа и проектирования ИС, расширяя их соответствующими диаграммными техниками.
В табл. 3 приведена классификация наиболее часто используемых методологий в соответствии с вышеперечисленными признаками (данные по частоте использования получены на основе анализа информации по 127 CASE-пакетам).
Как уже отмечалось, наиболее существенное различие между разновидностями структурного анализа заключается в методах и средствах функционального моделирования. С этой точки зрения все разновидности структурного системного анализа могут быть разбиты на две группы: применяющие методы и технологию DFD (в различных нотациях) и использующие SADT-методологию. По материалам наиболее авторитетной в рассматриваемой области исследовательской компании CASE Consulting Group соотношение применения этих двух разновидностей структурного анализа на практике составляет 90% для DFD и 10% для SADT.
Таблица 3
Методологии | Частота использования | Школа | Порядок построения | Тип целевых систем |
Йодан- Де Марко | процедурно-ориентированная | |||
Гейн- Сарсон | процедурно-ориентированная | |||
Константайн | процедурно-ориентированная | |||
информационно-ориентированная | ||||
Варнье-Орр | информационно-ориентированная | |||
информационно-ориентированная | ||||
процедурно-ориентированная |
Предваряя сравнительный анализ DFD- и SADT-подходов , в качестве примера рассмотрим верхний уровень модели требований к системе автоматизации управления компанией, занимающейся распределением товаров по заказам (рис. 21 и рис. 22 соответственно). Заказы подвергаются входному контролю и сортировке. Если заказ не отвечает номенклатуре товаров или оформлен неправильно, то он аннулируется с соответствующим уведомлением заказчика. Если заказ не аннулирован, то определяется, имеется ли на складе соответствующий товар. В случае положительного ответа выписывается счет к оплате и предъявляется заказчику, при поступлении платежа товар отправляется заказчику. Если заказ не обеспечен складскими запасами, то отправляется заявка на товар производителю. После поступления требуемого товара на склад компании заказ становится обеспеченным и повторяет вышеописанный маршрут.
Сравнительный анализ этих двух разновидностей методологий проводится по следующим параметрам:
адекватность средств рассматриваемой проблеме;
согласованность с другими средствами структурного анализа;
интеграция с последующими этапами разработки (и прежде всего с этапом проектирования).
1) Адекватность. Выбор той или иной структурной методологии напрямую зависит от предметной области, для которой создается модель. В нашем случае методологии применяются к автоматизированным системам управления предприятием, а не к системам вообще, как это предполагается в SADT. Для рассматриваемых задач DFD вне конкуренции.
Во-первых, SADT-диаграммы значительно менее выразительны и удобны для моделирования АСУП (сравните рис. 21 и рис. 22). Так, дуги в SADT жестко типизированы (вход, выход, управление, механизм). В то же время применительно к АСУП стирается смысловое различие между входами и выходами, с одной стороны, и управлениями и механизмами, с другой: входы, выходы, механизмы и управления являются потоками данных и/или управления и правилами их трансформации. Анализ системы при помощи потоков данных и процессов, их преобразующих, является более прозрачным и недвусмысленным.
ких систем (например, хранилища данных являются прообразами файлов или баз данных, внешние сущности отражают взаимодействие моделируемой системы с внешним миром).
Во-вторых, в SADT вообще отсутствуют выразительные средства для моделирования особенностей АСУП. DFD с самого начала создавались как средство проектирования информационных систем, являющихся ядром АСУП, и имеют более богатый набор элементов, адекватно отражающих специфику та третьих, наличие мини-спецификаций DFD-процессов нижнего уровня позволяет преодолеть логическую незавершенность SADT (а именно обрыв модели на некотором достаточно низком уровне, когда дальнейшая ее детализация становится бессмысленной) и построить полную функциональную спецификацию разрабатываемой системы.
2) Согласованность. Главным достоинством любых моделей является возможность их интеграции с моделями других типов. В данном случае речь идет о согласованности функциональных моделей со средствами информационного и событийного (временного) моделирования. Согласование SADT-модели с ERD и/или STD практически невозможно или носит тривиальный характер. В свою очередь, DFD, ERD и STD взаимно дополняют друг друга и по сути являются согласованными представлениями различных аспектов одной и той же модели (см. рис. 20). В табл. 4 отражена возможность такой интеграции для DFD- и SADT-моделей.
Таблица 4
Название | Структурные карты |
||
Отметим, что интеграция DFD-STD осуществляется за счет расширения классической DFD специальными средствами проектирования систем реального времени (управляющими процессами, потоками, хранилищами данных), и STD является детализацией управляющего процесса, согласованной по управляющим потокам и хранилищам. Интеграция DFD-ERD осуществляется с использованием отсутствующего в SADT объекта - хранилища данных, структура которого описывается с помощью ERD и согласуется по соответствующим потокам и другим хранилищам на DFD.
3) Интеграция с последующими этапами. Важная характеристика методологии - ее совместимость с последующими этапами применения результатов анализа (и прежде всего с этапом проектирования, непосредственно следующим за анализом и опирающимся на его результаты). DFD могут быть легко преобразованы в модели проектирования (структурные карты) - это близкие модели. Более того, известен ряд алгоритмов автоматического преобразования иерархии DFD в структурные карты различных видов, что обеспечивает логичный и безболезненный переход от этапа анализа требований к проектированию системы. С другой стороны, неизвестны формальные методы преобразования SADT-диаграмм в проектные решения АСУП.
Тем не менее необходимо отметить, что рассмотренные разновидности структурного анализа по сути - два приблизительно одинаковых по мощности языка для передачи понимания. И одним из основных критериев выбора является следующий: насколько хорошо каждым из этих языков владеет консультант или аналитик, насколько грамотно он может на этом языке выражать свои мысли.
Подобно живому организму, всякий продукт (товар или услуга) имеет свой жизненный цикл , который начинается с момента его «рождения» (или, возможно, с момента зарождения идеи) и заканчивается его «смертью», или изъятием из употребления.
Жизненный цикл ЭИС – совокупность этапов, которые проходит ЭИС в своем развитии от момента принятия решения о ее создании до прекращения функционирования.
Жизненный цикл экономической информационной системы включает следующие этапы:
1) предпроектный;
2) проектирование логическое и техническое;
3) проектирование рабочее (физическое);
4) внедрение;
5) эксплуатацию;
6) изъятие.
Предпроектный этап включает в себя исследование и анализ системы управления компанией, выявляющие имеющихся информационных потребителей. Целью данного этапа является формирование требований к ИС, корректно и точно отражающих цели и задачи организации-заказчика. Чтобы специфицировать процесс создания ИС, отвечающей потребностям организации, нужно выяснить и четко сформулировать, в чем заключаются эти потребности. Для этого необходимо определить требования заказчиков к ИС и отобразить их на языке моделей в требования к разработке проекта ИС так, чтобы обеспечить соответствие будущей ИС целям и задачам организации.
Задача формирования требований к ИС 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 ИС по готовым требованиям. Но зачастую эти системы не удовлетворяют заказчиков, требуют многочисленных доработок, что приводит к резкому удорожанию фактической стоимости ИС. Основной причиной такого положения является неправильное, неточное или неполное определение требований к ИС на этапе анализа.
На этом этапе должны решаться проблемы, связанные с разработкой технического задания, плана мероприятий по подготовке объекта, включая подготовку персонала и финансирования. На данном этапе также осуществляется анализ осуществимости ИС, а именно рассматривается:
· эксплуатационная осуществимость – возможно ли создание данной ИС, насколько она будет удобно в эксплуатации и отвечать заданным требованиям;
· экономическая осуществимость – стоимость, эффективность с точки зрения пользователя;
Проектирование логическое и техническое – это разработка в соответствии со сформулированными требованиями и выявленными информационными потребностями системной и функциональной архитектуры ЭИС.
На этапе проектирования, прежде всего, формируются модели данных. Проектировщики в качестве исходной информации получают результаты анализа. Построение логической и физической моделей данных является основной частью проектирования базы данных. Полученная в процессе анализа информационная модель сначала преобразуется в логическую, а затем в физическую модель данных.
Параллельно с проектированием схемы базы данных выполняется проектирование процессов, чтобы получить спецификации (описания) всех модулей ИС. Оба эти процесса проектирования тесно связаны, поскольку часть бизнес-логики обычно реализуется в базе данных (ограничения, триггеры, хранимые процедуры). 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.
Кроме того, на этапе проектирования осуществляется также разработка архитектуры ИС, включающая в себя выбор платформы (платформ) и операционной системы (операционных систем). В неоднородной ИС могут работать несколько компьютеров на разных аппаратных платформах и под управлением различных операционных систем.
Кроме выбора платформы, на этапе проектирования определяются виды архитектуры:
· архитектура «файл-сервер» или «клиент-сервер»;
· база данных централизованная или распределенная. Если база данных будет распределенной, то какие механизмы поддержки согласованности и актуальности данных будут использоваться;
· серверы, параллельные или одиночные для баз данных (в целях достижения необходимой производительности) и т.д.
Этап проектирования завершается разработкой технического проекта ИС.
Проектирование рабочее (физическое) включает создание и настройку программ, наполнение баз данных, создание рабочих инструкций для персонала. Проектирование заканчивается созданием рабочего проекта.
Рабочий проект – это техническая документация, утвержденная в установленном порядке, содержащая уточненные данные и детализированные общесистемные проектные решения, программы и инструкции по решению задач, а также уточненную оценку экономической эффективности автоматизированной системы управления и уточненный перечень мероприятий по подготовке объекта к внедрению.
В ходе опытного и промышленного внедрения
осуществляется комплексная отводка системы и обучение персонала.
Основными этапами внедрения системы являются:
· подготовка объекта к внедрению системы;
· сдача задач и подсистем в опытную эксплуатацию;
· проведение опытной эксплуатации;
· сдача задач, подсистем, системы в целом в промышленную эксплуатацию.
Опытная эксплуатация ИС заключается в проверке алгоритмов, программ и звеньев технологического процесса обработки данных в реальных условиях. Она проводится для следующего:
· окончательной отладки программ и отработки технологического процесса решения задач;
· проверки подготовленности информационной базы;
· отработки взаимосвязи задач системы;
· приобретения навыков работы персоналом предприятия;
· настройки всей системы в целом и устранения выявленных недочетов.
После окончания опытной эксплуатации системы составляется отчет о внедрении. При положительных результатах опытной эксплуатации система сдается в промышленную эксплуатацию.
Эксплуатация ЭИС – ее использование в реальных условиях. В ходе эксплуатации также осуществляется сопровождение, анализ работы системы, исправление ошибок и недоработок, оформление требований и разработка планов по модернизации и расширению системы.
Изъятием ЭИС из эксплуатации называется полное изъятие ЭИС из эксплуатации или существенная модернизация, позволяющая говорить о создании принципиально новой информационной системы.
Существующие модели жизненного цикла определяют порядок исполнения этапов в ходе разработки, а также критерии перехода от этапа к этапу. В соответствии с этим наибольшее распространение получили три следующие модели жизненного цикла:
1) каскадная модель, предполагающая переход на следующий этап после полного окончания работ по предыдущему этапу;
2) поэтапная модель с промежуточным контролем, т.е. итерационная модель разработки с циклами обратной связи между этапами. Преимущество такой модели заключается в том, что межэтапные корректировки обеспечивают меньшую трудоемкость по сравнению с каскадной моделью, однако время жизни каждого из этапов растягивается на весь период разработки;
3) спиральная модель делает упор на начальные этапы ЖЦ: анализ требований, проектирование спецификаций, предварительное и детальное проектирование. На этих этапах проверяется и обосновывается реализуемость технических решений путем создания прототипов. Каждый виток спирали соответствует поэтапной модели создания фрагмента или версии программного изделия, на нем уточняются цели и характеристики проекта, определяется его качество, планируются работы следующего витка спирали. Таким образом, углубляются и последовательно конкретизируются детали проекта и в результате выбирается обоснованный вариант, который доводится до реализации.
На всех этапах жизненного цикла ЭИС большую роль играют специалисты экономического профиля, которые:
· формируют требования к будущей информационной системе или плану ее модернизации;
· осуществляют обоснование и расчет экономической эффективности отдельных решений, используемых в составе ИС и системы в целом;
· участвуют непосредственно в процессе создания ЭИС, помогая моделировать бизнес-процессы и соответствующие им информационные процессы, в том числе и работники предприятия, для которого создается ИС, в соответствии с одним из принципов создания ИС.
· участвуют в отладке системы при передаче ее в эксплуатацию;
· (эксперты) используют свои знания и опыт для наполнения баз данных и знаний;
· на этапе внедрения разрабатывают инструкции и обучают персонал, применяя свои знания и практический опыт.
Исследования последних лет показали, что повышение производительности за счет использования информационных технологий достигается очень редко. Главная причина в том, что новые информационные технологии часто являются зеркальным отображением предыдущих методов и процессов. Осознание этого привело к
появлению нового направления в области управления – реинжиниринга бизнес-процессов, под которым понимается улучшение или совершенствование уже существующего бизнес-процесса за счет использования информационных технологий с параллельным фундаментальным переосмыслением и радикальной переориентацией деловых процессов для достижения резких улучшений важных показателей (повышения производительности, улучшения качества, снижения себестоимости).