Этапы и жизненный цикл проектирования ИС

Этапами развития информационной системы являются: формирование концепции, разработка технического предложения (задания) на ИС, проектирование ИС, изготовление ИС, ввод системы в эксплуатацию. Иногда второй и частично третий этапы называют этапами системного проектирования, последние два, а иногда и три, включая проектирование, – этапами реализации ИС

Главным содержанием работ по созданию ИС являются:

1) на этапе формирования концепции ИС:

- формирование идеи, постановка целей;

- формирование команды исполнителей проекта;

- изучение мотивации и требований заказчика и третьих лиц;

- сбор исходных данных и анализ существующего состояния объекта автоматизации;

- определение основных требований и ограничений на комплекс требуемых (материальных, финансовых, человеческих и др.) ресурсов;

- проведение сравнительной оценки альтернатив;

- формулирование рекомендаций и предложений, их экспертиза и утверждение;

2) на этапе разработки технического предложения (задания):

- разработка основного содержания и базовой структуры проекта;

- разработка и утверждение технического задания;

- планирование и декомпозиция базовой структурной модели проекта;

- составление сметы и бюджета проекта, определение потребности в ресурсах;

- разработка календарных планов и укрупненных графиков работ;

- переговоры с заказчиком о заключении контракта и его подписание;

- ввод в действие средств коммуникации между участниками проекта и контроль за ходом работ;

3) на этапе проектирования ИС:

- определение структуры подсистем и их взаимосвязей;

- отбор наиболее эффективных способов исполнения проекта и использования ресурсов;

- выполнение базовых проектных работ;

- разработка частных технических заданий;

- выполнение концептуального проектирования;

- составление технических спецификаций и инструкций;

- представление проектной разработки, экспертиза и утверждение.

4) на этапе разработки ИС:

- координация и оперативный контроль работ по проекту;

- изготовление подсистем;

- интеграция подсистем в единую систему и их тестирование;

- доработка программного обеспечения;

- подготовка к внедрению системы;

- контроль и регулирование основных показателей проекта;

5) на этапе ввода системы в эксплуатацию:

- проведение комплексных испытаний, опытной эксплуатации ИС в реальных условиях, переговоров о результатах выполнения проекта и возможных новых контрактах;

- подготовка кадров для эксплуатации создаваемой системы;

- подготовка рабочей документации, сдача системы заказчику и ввод ее в эксплуатацию;

- сопровождение, поддержка, сервисное обслуживание;

- оценка результатов проекта и подготовка итоговых документов;

- разрешение конфликтных ситуаций, возникших в процессе реализации;

- накопление данных, анализ опыта, определение направлений развития для последующих проектов.

Мировой опыт разработки проектов свидетельствует о следующем.

1. Начальные фазы проекта сильно влияют на конечный результат, так как на них принимаются основные решения, определяющие качество КИС. На 30 % качество будущих систем обусловлено этапом разработки концепции и технического предложения, на 20 % – фазой проектирования, на 20 % – фазой изготовления, на 30 % – фазой сдачи объекта и завершения проекта ИС.

2. На обнаружение ошибок, допущенных на этапе системного проектирования, расходуется вдвое больше времени, чем на последующих этапах, а их исправление обходится в пять раз дороже. Поэтому на начальных этапах проекта разработку КИС следует вести особенно тщательно.

3. Наиболее частыми ошибками, допускаемыми на начальных этапах проекта КИС, являются:

- неполное определение интересов заказчика;

- концентрация на маловажных, второстепенных интересах;

- неверная постановка исходной задачи;

- неполное или недостаточное понимание специфики и деталей объекта управления;

- некорректность функциональных спецификаций (системных требований);

- ошибки в определении требуемых ресурсов и сроков;

- редкая проверка на согласованность этапов и отсутствие контроля со стороны заказчика.

В методологии проектирования информационных систем под жизненным циклом ИС понимается непрерывный процесс, начиная с момента принятия решения о создании информационной системы и заканчивая моментом ее полного изъятия из эксплуатации. Полный жизненный цикл ИС обычно включает в себя: стратегическое планирование, анализ, проектирование, реализацию, внедрение и эксплуатацию.

Жизненный цикл ИС регламентируется международным стандартом ИСО 12207, определяющим структуру жизненного цикла, процессы, действия и задачи, которые должны быть выполнены во время создания ИС. Так, например, структура жизненного цикла ИС базируется на:

- основных процессах жизненного цикла ИС – приобретение, поставка, разработка, эксплуатация, сопровождение;

- вспомогательных процессах, обеспечивающих реализацию основных процессов, – документирование, управление конфигурацией, обеспечение качества, верификация, аттестация, оценка, аудит, разрешение проблем;

- организационных процессах – управление проектами, создание инфраструктуры проекта, определение, оценка и улучшение самого жизненного цикла, обучение.

Среди основных процессов жизненного цикла ИС наибольшую практическую ценность имеют разработка, эксплуатация и сопровождение. Каждый из перечисленных процессов характеризуется вполне определенными задачами и методами их решения, исходными данными, полученными на предыдущем этапе, и искомыми результатами.

Разработка ИС, как правило, включает в себя фазы стратегического планирования, анализа, проектирования и реализации, или программирования, при этом предусматривается:

- выполнение комплекса работ по созданию информационного и программного обеспечения и их компонентов в соответствии с заданными требованиями;

- оформление проектной и эксплуатационной документации;

- подготовка материалов для тестирования разработанных программных продуктов;

- разработка материалов для организации обучения персонала.

Эксплуатация ИС включает в себя комплекс основных и подготовительных работ. К основным эксплуатационным работам относятся: непосредственно эксплуатация; локализация проблем и устранение причин их возникновения; модификация программного обеспечения; подготовка предложений по совершенствованию, развитию и модернизации системы, к подготовительным – конфигурирование базы данных и рабочих мест пользователей; обеспечение пользователей эксплуатационной документацией; обучение персонала.

Сопровождение ИС связано с организацией службы технической поддержки и обслуживания, играющей важную роль в работе любой КИС, поскольку квалифицированное техническое обслуживание – необходимое условие решения поставленных задач; ошибки обслуживающего персонала обусловливают финансовые потери, часто сопоставимые со стоимостью самой КИС.

Предварительные действия, связанные с организацией технического обслуживания КИС, предусматривают:

- выделение критических и наиболее ответственных узлов системы по критериям минимизации простоев и ресурсов для обслуживания ИС;

- определение перечня задач и функций технического обслуживания, а также уровней ответственности с декомпозицией их на внутренние (решение обслуживающим подразделением) и внешние (решение специализированными сервисными организациями);

- анализ имеющихся внутренних и внешних ресурсов технического обслуживания ИС с учетом перечня описанных задач, функций и компетенций по критериям: наличие гарантии на оборудование, состояние ремонтного фонда, квалификация персонала;

- подготовку плана организации технического обслуживания с определением этапов исполняемых действий, сроков, объемов, затрат, степени ответственности и личностных способностей и компетенции исполнителей по администрированию и быстрому восстановлению работоспособности системы при ее сбоях и отказах.

Управление конфигурацией – один из вспомогательных процессов, поддерживающий основные процессы жизненного цикла ИС, прежде всего процессы ее разработки и сопровождения. При разработке проектов сложных КИС (вариантов реализации или версий одной реализации) возникает проблема учета их связей и функций, создания единой структуры и ее развития. Управление конфигурацией позволяет системно организовывать, учитывать и контролировать внесение изменений в различные компоненты КИС на всех стадиях ее жизненного цикла.

Техническое и организационное обеспечение управления проектом включает:

- выбор методов и инструментальных средств для реализации проекта;

- определение методов описания промежуточных состояний разработки;

- выбор или разработку методов и средств испытаний созданного программного обеспечения;

- обучение персонала.

Обеспечение качества проекта связано с верификацией, проверкой и тестированием компонентов ИС. Верификация – это процесс определения соответствия текущего состояния разработки ИС, достигнутого на данном этапе, требованиям этого этапа. Проверка – это процесс определения соответствия параметров разработки ИС исходным требованиям. Проверка частично совпадает с тестированием, осуществляемым для выявления различий между реальными и ожидаемыми результатами и оценки соответствия характеристик ИС исходным требованиям.

Известен корпоративный стандарт, предложенный фирмой Rational Software, которая является одной из ведущих фирм на мировом рынке программного обеспечения и средств разработки ИС. Согласно этому стандарту жизненный цикл информационной системы включает четыре стадии: 1) начало; 2) уточнение; 3) конструирование; 4) переход (передача в эксплуатацию). Границы каждой стадии определяются некоторыми критическими моментами времени, в которые необходимо принимать те или иные решения, стремясь к достижению ключевых целей проекта.

На начальной стадии устанавливаются область и границы применения системы, идентифицируются все внешние объекты, с которыми взаимодействует разрабатываемая система, уточняется характер этого взаимодействия на высоком уровне, а также все функциональные возможности системы с описанием наиболее существенных из них. Здесь же рекомендуется оценить:

- критерии успеха разработки;

- уровень риска и объем ресурсов, необходимых для выполнения разработки;

- качество календарного плана с указанием сроков завершения основных этапов.

На стадии уточнения осуществляются:

- анализ прикладной области;

- разработка архитектуры ИС с учетом специфики и назначения разрабатываемой системы в целом, взаимосвязей между ее составляющими и функциональных возможностей системы;

- анализ архитектурных решений и способов устранения главных элементов риска, содержащихся в проекте.

На стадии конструирования разрабатывается законченное изделие, готовое к передаче пользователю, а по ее окончании оценивается работоспособность разработанного программного обеспечения.

На стадии перехода производится передача разработанного программного обеспечения пользователям и его корректировка при обнаружении ошибок и недоработок. В конце этой стадии определяется степень достижения целей разработки.

3.5. МОДЕЛИ ЖИЗНЕННОГО ЦИКЛА ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ

Моделью жизненного цикла ИС называют некоторую структуру, определяющую последовательность процессов, действий и задач, которые реализуются на протяжении ее жизненного цикла, а также взаимосвязи между этими процессами, действиями и задачами.

Стандарт ИСО 12207 пригоден для любых моделей жизненного цикла, методологий и технологий разработки ИС без конкретизации методов их реализации, действий и задач каждого из этапов жизненного цикла, но с описанием структуры этих процессов. Так как модель жизненного цикла ИС зависит от ее специфики и условий создания и функционирования, то всегда необходима привязка ИС к определенной предметной области.

Сегодня в практике создания ИС применяются следующие модели жизненного цикла: 1) каскадная модель, иногда также называемая моделью «водопад» (waterfall); 2) спиральная модель.