Життєвий цикл автоматизованих інформаційних систем

Лекція 4. Організаційно-методичні основи створення та функціонування інформаційних систем

Життєвий цикл автоматизованих інформаційних систем.

Одним з базових понять методології проектування ІС є поняття життєвого циклу її програмного забезпечення (ЖЦ ПЗ). ЖЦ ПЗ – це безперервний процес, який починається з моменту прийняття рішення про необхідність його створення і закінчується в момент його повного вилучення з експлуатації.

Обов'язкові етапи робіт (Постанова Кабінет Міністрів України від 04.02.1998 № 121 "Про затвердження переліку обов'язкових етапів робіт під час проектування, впровадження та експлуатації систем і засобів автоматизованої обробки та передачі даних"):

1) техніко-економічне обґрунтування необхідності створення системи;

2) розробка технічного завдання на створення системи або засобу автоматизованої обробки та передачі даних;

3) розробка технічного проекту системи (технічної і нормативної документації) на засіб автоматизованої обробки та передачі даних;

4) підготовка персоналу, який повинен забезпечувати функціонування системи;

5) виконання пусконалагоджувальних робіт;

6) проведення випробувань з приймання системи;

7) виконання робіт відповідно до гарантійних зобов'язань;

8) післягарантійне обслуговування системи.

Вищезазначені етапи можна вважати етапами життєвого циклу інформаційних систем.

На першому етапі проводиться обстеження об’єкта, аналіз його документопотоків; вивчаються форми вхідних та вихідних документів, методики розрахунків необхідних показників.

На цьому ж етапі розробник погоджує із замовником вимоги до створюваної ІС, її функції, необхідні витрати на розробку, терміни виконання.

Завершується перший етап складанням звіту про обстеження та науково-дослідні роботи, а також техніко-економічного обґрунтування необхідності створення системи, на основі яких в подальшому буде розроблятися технічний проект.

Розробка техніко-економічного обґрунтування (ТЕО) містить інформацію про установу – замовника проекту, обґрунтування необхідності розробки проекту, розрахункову вартість впровадження проекту, його масштаб, обґрунтування вибору технології та основного технологічного обладнання тощо.

На другому етапі формується технічне завдання, яке є підставою для розробки інформаційної системи і приймання її в експлуатацію. Воно визначає основні вимоги до самої системи та процесу її розробки і розробляється на систему в цілому. Додатково можуть розроблятись технічні завдання на окремі частини ІС.

Технічне завдання містить:

­ загальне обґрунтування розробки системи;

­ опис сфери застосування системи;

­ вимоги до системи;

­ вимоги до впровадження;

­ вимоги до документування;

­ вимоги до навчання користувачів та персоналу супроводу;

­ вимоги до безпеки та захисту інформації;

­ вимоги до супроводження;

­ терміни та умови реалізації замовлення; звітування, графік виконання робіт, термін представлення результатів діяльності;

­ вимоги до контролю над постачальником послуг.

На третьому етапі розробляється концепція інформаційної бази, створюється інфологічна і датологічна моделі, формуються вимоги до структури інформаційних масивів, технічних засобів. Вказуються характеристики програмного забезпечення, систем класифікації та кодування. Результатом даного етапу є комплект проектної документації (технічний проект), який містить все необхідне для реалізації проекту. В ньому вказується постановка задачі, алгоритм її розв’язання, описується інформаційне, організаційне, технічне та програмне забезпечення тощо. Після затвердження технічного проекту розробляється робочий проект.

Одночасно з розробкою проекту створюються класифікатори техніко-економічної інформації на основі погодженої системи класифікації і кодування техніко-економічної інформації.

На четвертому етапі здійснюється розробка програмного забезпечення у відповідності з проектною документацією. Результатом цього етапу є готовий програмний продукт.

На цьому ж етапі дуже важливо підготувати персонал до роботи в інформаційній системі. Навчання персоналу здійснюється або силами розробника, або за допомогою спеціальних курсів.

На п’ятому-шостому етапах проводиться перевірка програмного забезпечення на предмет відповідності вимогам, вказаним в технічному завданні. Дослідна експлуатація (тестування, пілотний проект) дозволяє виявити недоліки, які можуть появитись при експлуатації системи.

При цьому повинен бути розроблений і затверджений керівництвом замовника регламент і порядок проведення випробувань створеної автоматизованої системи.

Після завершення дослідної експлуатації готується робоча документація, проходять приймальні випробування, і система здається в експлуатацію замовнику.

Сьомий-восьмий етапи організовуються на підставі гарантійних зобов’язань розробника. У цей період здійснюється сервісне обслуговування системи, усуваються недоліки, які можуть бути виявлені при експлуатації, і завершуються роботи по даному проекту.

Всі етапи розробки і впровадження ІС повинні бути обумовлені у відповідних угодах між замовником і розробником, а також у технічному завданні.

Організацію розробки і впровадження ІС на великому підприємстві здійснює спеціальний підрозділ ком’ютерних технологій (ІТ-підрозділ). У випадку його відсутності деколи доцільно найняти сторонніх спеціалістів-консультантів.

В залежності від специфіки інформаційної системи і умов, в яких вона функціонує, вибирається модель її життєвого циклу. В даний час найбільше поширення отримали дві моделі життєвого циклу інформаційної системи: каскадна і спіральна.

Каскадна модель передбачає послідовну організацію робіт. При цьому основною особливістю є розбиття всієї розробки на етапи. Перехід від одного етапу до іншого відбувається лише при умові повного завершення робіт на попередньому етапі. Кожен етап завершується випуском документації, достатньої для того, щоб обробка могла бути продовжена іншою командою розробників.

Каскадна модель добре себе зарекомендувала при розробці систем, для яких на початку розробки можна повністю сформулювати всі необхідні вимоги і критерії.

Серед недоліків цієї моделі можна назвати: істотну затримку в отриманні кінцевих результатів, виявлення помилок, як правило на останньому етапі розробки, високий ступінь риску.

Спіральна модель, на відміну від каскадної, передбачає ітераційний процес розробки інформаційної системи. Кожна ітерація є закінченим циклом розробки кінцевого продукту. На кожному витку (ітерації) спіралі створюється фрагмент або версія програмного продукту, уточнюється кінцева ціль і характеристики проекту, визначається його якість, плануються роботи для наступного витка.

Використання спіральної моделі дозволяє здійснювати перехід на наступний етап виконання проекту, не дочекавшись повного завершення робіт на попередньому – недороблену роботу можна буде завершити на наступній ітерації. Головна мета кожної ітерації – якнайшвидше створити працездатний продукт, який можна показати замовнику.

Серед переваг спіральної моделі слід відмітити спрощення внесення змін в проект при зміні вимог замовника, елементи системи інтегруються один в одного поступово,

Основна проблема спіральної моделі – визначення моменту переходу на наступний етап.

Методологія RAD (Rapid Application Development – швидка розробка додатків) передбачає процес розробки ПЗ, що містить 3 елементи:

• невелику команду програмістів (від 2 до 10 осіб);

• короткий, але ретельно опрацьований виробничий графік (від 2 до 6 міс.);

• повторюваний цикл, при якому розробники, у міру того, як додаток починає набувати форму, запитують і реалізують у продукті вимоги, отримані через взаємодію з замовником.

Основні принципи RAD полягають в наступному:

- використовується спіральна модель розробки;

- повне завершення робіт на кожному етапі життєвого циклу не є обов’язковим;

- застосування CASE-засобів і засобів швидкої розробки додатків;

- тестування і розвиток проекту здійснюється одночасно з розробкою.

Ручне проектування може застосовуватись для розробки відносно невеликих баз даних. Проте, якщо база містить десятки і сотні різноманітних таблиць, то виникають складності з організацією даних, зокрема встановленням зв’язків між таблицями. Для полегшення цього завдання за останні десятиліття у сфері технічних засобів програмування сформувався новий напрям CASE-технології (Computer-Aided Software/System Engineering – система автоматизованої розробки програм), які представляють собою сукупність технологічних та інструментальних засобів автоматизації аналізу, проектування, розробки і супроводження складних програмних систем. Вони дозволяють будувати швидкі прототипи проектованої системи для попередньої її оцінки, забезпечують підтримку колективної роботи і управління над проектом, загальну базу даних проекту тощо.