Жизненный цикл информационных систем

27

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО НАУКЕ И ОБРАЗОВАНИЮ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Воронежский государственный технический университет

Кафедра экономики, производственного менеджмента и организации машиностроительного производства

Реферат

по дисциплине «Информационные технологии в экономике»

Тема «Жизненный цикл информационных систем»

Воронеж 2007



Введение

В современных условиях у руководства предприятий, если оно хочет видеть свою компанию современной и успешной, уже не возникает вопроса о необходимости автоматизации бизнес-процессов, внедрения информационной системы (ИС). Однако вследствие быстро меняющихся условий бизнеса наблюдается тенденция к сокращению жизненного цикла ИС. Это, в свою очередь, предъявляет жесткие требования к срокам разработки. Нередки случаи, когда из-за ошибок на ранних этапах создания приходится отодвигать на более позднее время сроки введения системы в эксплуатацию. Автоматизация ранних этапов разработки с помощью CASE-средств (Computer-Aided Software/System Engineering) позволяет ускорить эти этапы и, в то же время, уменьшить количество ошибок.

Необходимость определения требований к информационной системе возникает в следующих случаях: в момент выбора новой информационной системы, при подготовке тендерной документации, при заключении договора на разработку или настройку выбранной информационной системы, при уточнении (детализации) потребностей бизнеса в процессе разработки или настройки системы, а так же при необходимости внесения изменений в систему в ходе эксплуатации.

В каждом случае перед специалистами предприятия и организации встает задача выбора уровня детализации требований, методов описания, включая формализованное описание с использованием графического моделирования. Какие факторы следует учесть, чтобы выбрать оптимальный уровень детализации требований и наилучших метод их определения и формализации?

На уровень детализации, область определения, а так же используемые методы описания влияют:

· выбранная модель жизненного цикла разработки и внедрения;

· характера разрабатываемого и внедряемого ПО (заказная разработка, настройка информационной системы).

· используемые средств и методов проектирования (в случае заказной разработки).

Модель жизненного цикла - структура, содержащая процессы, действия и задачи, которые осуществляются в ходе разработки, функционирования и сопровождения программного продукта в течение всей жизни системы, от определения требований до завершения ее использования. Существует несколько моделей и стандартов, в той или иной степени регламентирующих жизненный цикл, большинство из них относятся к заказному ПО (автоматизированным системам АС, и др.) и кроме непосредственно ЖЦ регламентируют также и процессы разработки:

· ГОСТ 34.601-90 распространяется на автоматизированные системы и устанавливает стадии и этапы их создания. Кроме того, в стандарте содержится описание содержания работ на каждом этапе. Стадии и этапы работы, закрепленные в стандарте, в большей степени соответствуют каскадной модели жизненного цикла.

· ISO/IEC 12207:1995 стандарт на процессы и организацию жизненного цикла. Распространяется на все виды заказного ПО. Стандарт не содержит описания фаз, стадий этапов.

· Custom Development Method (и, методика Oracle) по разработке прикладных информационных систем под заказ - конкретный материал, детализированный до уровня заготовок проектных документов, рассчитанных на использование в проектах с применением Oracle.

· Степень адаптивности CDM ограничивается тремя моделями ЖЦ: "классическая" (предусмотрены все работы/задачи и этапы), "быстрая разработка" (Fast Track), "облегченный подход", рекомендуемый в случае малых проектов и возможности быстро прототипировать приложения.

· Rational Unified Process (RUP) предлагает итеративную модель разработки, включающую четыре фазы: начало, исследование, построение и внедрение. Каждая фаза может быть разбита на этапы (итерации), в результате которых выпускается версия для внутреннего или внешнего использования. Прохождение через четыре основные фазы называется циклом разработки, каждый цикл завершается генерацией версии системы. Если после этого работа над проектом не прекращается, то полученный продукт продолжает развиваться и снова минует те же фазы. Суть работы в рамках RUP - это создание и сопровождение моделей, а не бумажных документов, поэтому этот процесс привязан к использованию конкретных средств моделирования (UML), а так же конкретной технологии проектирования и разработки (объектно-ориентированный анализ, object-oriented analysis, OOA, объектно-ориентированное программирование, object-oriented programming, OOP).

· Microsoft Solution Framework (MSF) сходна с RUP, так же включает четыре фазы: анализ, проектирование, разработка, стабилизация, является итерационной, предполагает использование объектно-ориентированного моделирования. [7]. MSF в сравнении с RUP в большей степени ориентирована на разработку бизнес-приложений.

· Extreme Programming (XP). Экстремальное программирование является самым новым среди рассматриваемых методологий, сформировалось в 1996 году. В основе методологии командная работа, эффективная коммуникация между заказчиком и исполнителем в течение всего проекта по разработке ИС, а разработка ведется с использованием последовательно дорабатываемых прототипов.

Приведенный перечень далеко не полный, разработчики крупных информационных систем и компании-интеграторы так же предлагают свои методологии внедрения, содержащие основные этапы (модель жизненного цикла), формы документов, перечни вопросов и инструменты моделирования. Компания IBM внесла значительный вклад в теорию проектирования и разработки информационных систем, предложив еще в середине 1970-х годов методологию BSP (Business System Planning, система организационного планирования).

Все существующие сегодня методики определения требований к ИС являются наследниками BSP, используют предложенные в ней методы сбора информации, подходы в определении приоритетов требований, обеспечении полноты и непротиворечивости требований. Структурирование информации с использованием матриц пересечения бизнес-процессов, функциональных подразделений, систем обработки данных (информационных систем), информационных объектов, документов и баз данных, предложенный в BSP, используется сегодня не только в ИТ проектах, но и проектах по реинжинирингу бизнес-процессов, изменению организационной структуры. Важнейшие шаги процесса BSP, их последовательность (получить поддержку высшего руководства, определить процессы предприятия, определить классы данных, провести интервью, обработать и организовать данные интервью) можно встретить практически во всех формальных методиках, а так же и в проектах, реализуемых на практике. Современные сети разрабатываются на основе стандартов, что позволяет обеспечить, во-первых, их высокую эффективность и, во-вторых, возможность их взаимодействия между собой. Вообще говоря, все стандарты на информационные системы (как и на любые системы вообще) можно разбить на следующие два основных класса:

o Функциональные стандарты, определяющие порядок функционирования системы в интересах достижения цели, поставленной перед нею ее создателями.

o Стандарты жизненного цикла, определяющие то, как создается, развертывается, применяется и ликвидируется система.

Модели, определяемые стандартами этих двух классов, конечно же взаимосвязаны, однако решают совершенно разные задачи и характеризуются принципиально различными подходами к их построению.

Поясним это на примере. Наиболее полной функциональной моделью системы является сама система, однако "биография" самой системы ни в коем случае не может рассматриваться в качестве модели ее жизненного цикла. Куда ближе к модели жизненного цикла информационной системы является описание жизни живого существа, начиная с момента зачатия.

Таким образом, жизненный цикл информационной системы охватывает все стадии и этапы ее создания, сопровождения и развития:



1. Анализ первичных требований и планирование работ

Данный этап предваряет инициацию работ над проектом. Его основными задачами являются: анализ первичных бизнес-требований, предварительная экономическая оценка проекта, построение план-графика выполнения работ, создание и обучение совместной рабочей группы.

2. Проведение обследования деятельности предприятия

o В рамках данного этапа осуществляется: предварительное выявление требовании, предъявляемых к будущей системе;

o определение организационно-штатной и топологической структур предприятия;

o определение перечня целевых задач (функций) предприятия;

o анализ распределения функций по подразделениям и сотрудникам;

o определение перечня применяемых на предприятии средств автоматизации.

При этом выявляются функциональные деятельности каждого из подразделений предприятия и функциональные взаимодействия между ними, информационные потоки внутри подразделений и между ними, внешние по отношению к предприятию объекты и внешние информационные взаимодействия.

В качестве исходной информации при проведении обследования и выполнении дальнейших этапов служат:

o данные по организационно-штатной структуре предприятия;

o информация о принятых технологиях деятельности;

o стратегические цели и перспективы развития;

o результаты интервьюирования сотрудников (от руководителей до исполнителей нижнего звена);

o предложения сотрудников по усовершенствованию бизнес-процессов предприятия;

o нормативно-справочная документация ;

o опыт системных аналитиков в части наличия типовых решений.

Длительность обследования составляет 1-2 недели. По окончании обследования строится и согласуется с заказчиком предварительный вариант функциональной модели предприятия, включающей идентификацию внешних объектов и информационных взаимодействии с ними, а также детализацию до уровня основных деятельностей предприятия и информационных связей между этими деятельностями.

3. Построение моделей деятельности предприятия

На данном этапе осуществляется обработка результатов обследования и построение моделей деятельности предприятия следующих двух видов:

o модели "как есть", представляющей собой "снимок" положения дел на предприятии (организационно-штатная структура, взаимодействия подразделений, принятые технологии, автоматизированные и неавтоматизированные бизнес-процессы и т.д.) на момент обследования и позволяющей понять, что делает и как функционирует данное предприятие с позиций системного анализа, а также на основе автоматической верификации выявить ряд ошибок и узких мест и сформулировать ряд предложений по улучшению ситуации,

o модели "как должно быть", интегрирующей перспективные предложения руководства и сотрудников предприятия, экспертов и системных аналитиков и позволяющей сформировать видение новых рациональных технологий работы предприятия.Каждая из моделей включает в себя полную структурную функциональную модель деятельности (например, в виде иерархии диаграмм потоков данных с разработанными для всех процессов нижнего уровня подробными их спецификациями на структурированном естественном языке или в виде иерархии SADT-диаграмм), информационную модель (как правило, с использованием нотации "сущность-связь"), а также, в случае необходимости, событийную (описывающую поведение) модель (с использованием диаграмм переходов состояний).Переход от модели "как есть" к модели "как должно быть" осуществляется следующими двумя способами.1) Совершенствование технологий на основе оценки их эффективности. При этом критериями оценки являются стоимостные и временные затраты выполнения бизнес-процессов, дублирование и противоречивость выполнения отдельных задач бизнес-процесса, степень загруженности сотрудников ("легкий" реинжиниринг).2) Радикальное изменение технологий и переосмысление бизнес-процессов ("жесткий" реинжиниринг). Например, вместо попыток улучшения бизнес-процесса проверки кредитоспособности клиента, может быть следует задуматься, а нужна ли вообще такая проверка? Возможно затраты на такие проверки каждого из клиентов во много раз превышают убытки, которые может понести компания в отдельных случаях недобросовестности (в случае, когда клиентов много, а суммы закупок незначительны)! Построенные модели являются не просто реализацией начальных этапов разработки системы и техническим заданием на последующие этапы. Они представляют собой самостоятельный отделяемый результат, имеющий большое практическое значение, в частности: 1) Модель "как есть" включает в себя существующие неавтоматизированные технологии, работающие на предприятии. Формальный анализ этой модели позволит выявить узкие места в технологиях и предложить рекомендации по ее улучшению (независимо от того, предполагается на данном этапе автоматизация предприятия или нет). 2) Она позволяет осуществлять автоматизированное и быстрое обучение новых. работников конкретному направлению деятельности предприятия (так как ее технология содержится в модели) с использованием диаграмм (известно, что "одна картинка стоит тысячи слов"). 3) С ее помощью можно осуществлять предварительное моделирование нового направления деятельности с целью выявления новых потоков данных, взаимодействующих подсистем и бизнес-процессов.

4. Разработка системного проекта

Данный этап является первой фазой разработки собственно системы автоматизации (именно, фазой анализа требований к системе), 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 автоматизации. В практике создания больших программных систем известно немало примеров неудачной реализации именно из-за неполноты и нечеткости определения системных требований. На этом этапе определяются:

o архитектура системы, ее функции, внешние условия ее функционирования, распределение функций между аппаратной и программной частями;

o интерфейсы и распределение функций между человеком и системой;

o требования к программным и информационным компонентам системы, необходимые аппаратные ресурсы, требования к базе данных, физические характеристики компонент системы, их интерфейсы;

o состав людей и работ, имеющих отношение к системе;

o ограничения в процессе разработки (директивные сроки завершения отдельных этапов, имеющиеся ресурсы, организационные процедуры и мероприятия, обеспечивающие защиту информации).

Системный проект строится на основе модели "как должно быть" и включает функциональную модель будущей системы в соответствии с одним из общеупотребительных стандартов (например, IDEFO или IDEF3), информационную модель, например, в соответствии со стандартом IDEF1X, а также техническое задание на создание автоматизированной системы (например, в соответствии с ГОСТ 34.602-89).По завершении данного этапа (после согласования системного проекта с заказчиком) изменяется роль консультанта. Отныне он как бы становится на сторону заказчика, и одной из его основных функций на всех последующих этапах работ будет являться контроль на соответствие требованиям, зафиксированным в системном проекте. Необходимо отметить следующее достоинство системного проекта. 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 отличается от того, что они ожидали увидеть. Поэтому далее следует еще несколько итераций ее разработки или модификации, что требует дополнительных (и значительных) затрат денег и времени. Ключ к решению этой проблемы и дает системный проект, позволяющий:

o описать, "увидеть" и скорректировать будущую систему до того, как она будет реализована физически;

o уменьшить затраты на разработку и внедрение системы;

o оценить разработку по времени и результатам;

o достичь взаимопонимания между всеми участниками работы (заказчиками, пользователями, разработчиками, программистами и т.д.);

o улучшить качество разрабатываемой системы, а именно: создать оптимальную структуру интегрированной базы данных, выполнить функциональную декомпозицию типовых модулей.

Системный проект полностью независим и отделяем от конкретных разработчиков, не требует сопровождения его создателями и может быть безболезненно передан другим лицам. Более того, если по каким-либо причинам предприятие не готово к реализации на основе проекта, он может быть положен "на полку" до тех пор, пока в нем не возникнет необходимость. Кроме того, его можно использовать для самостоятельной разработки или корректировки уже реализованных на его основе программных средств силами программистов отдела автоматизации предприятия.

5. Разработка предложений по автоматизации предприятия

На основании системного проекта осуществляется:

o составление перечня автоматизированных рабочих мест предприятия и способов взаимодействия между ними;

o анализ применимости существующих систем управления предприятиями для решения требуемых задач и формирование рекомендаций по выбору такой системы;

o совместное с заказчиком принятие решения о выборе конкретной системы управления предприятием или разработке собственной системы;

o разработка требовании к техническим средствам;

o разработка требований к программным средствам;

o разработка предложений по этапам и срокам автоматизации.

6. Разработка технического проекта

На данном этапе на основе системного проекта и принятых решений по автоматизации осуществляется проектирование системы. Фактически здесь дается ответ на вопрос: "Как (каким образом) мы будем строить систему, чтобы она удовлетворяла предъявленным к ней требованиям?". Этот этап разделяется на два подэтапа:

o проектирование архитектуры системы, включающее разработку структуры и интерфейсов ее компонент (автоматизированных рабочих мест), согласование функции и технических требовании к компонентам, определение информационных потоков между основными компонентами, связей между ними и внешними объектами;

o детальное проектирование, включающее разработку спецификаций каждой компоненты, разработку требований к тестам и плана интеграции компонент, а также построение моделей иерархии программных модулей и межмодульных взаимодействий и проектирование внутренней структуры модулей.

При этом происходит расширение системного проекта:

o за счет его уточнения;

o за счет построения моделей автоматизированных рабочих мест, включающих подсхемы информационной модели и функциональные модели, ориентированные на эти подсхемы вплоть до идентификации конкретных сущностей информационной модели;

o за счет построения моделей межмодульных и внутримодульных взаимодействий с использованием техники структурных карт.

7. Разработка и тестирование

Тестирование представляет собой набор процедур и действий, предназначенных для демонстрации корректной работы АСУП в заданных режимах и внешних условиях. Цель тестирования - выявить наличие ошибок или убедительно продемонстрировать их отсутствие, что возможно лишь в отдельных тривиальных случаях. Важно различать тестирование и сопутствующее понятие "отладка". Отладка - это набор процедур и действий, начинающихся с выявления самого факта наличия ошибки и заканчивающихся установлением точного места, характера этой ошибки и способов ее устранения.

8. Внедрение

Внедрение системы в эксплуатацию.

9. Эксплуатация и сопровождение

Основные задачи этапа эксплуатации и сопровождения:

o обеспечение устойчивости работы системы и сохранности информации - администрирование;

o своевременная модернизация и ремонт отдельных элементов - техническая поддержка;

o адаптация возможностей эксплуатируемой системы к текущим потребностям бизнеса предприятия - развитие системы.

Эти работы необходимо включать в оперативный план информатизации предприятия, который должен формироваться обязательно с соблюдением всех условий стратегического плана. В противном случае в рамках существующей системы могут появиться фрагменты, которые в будущем сделают эффективную эксплуатацию системы невозможной. В настоящее время за рубежом стало общепринятой практикой передавать функции технической поддержки и частично администрирования поставщикам системы или системным интеграторам. Эта практика получила название "аутсорсинг". Зачастую в рамках аутсорсинга сторонним предприятиям передаются и такие функции, как создание и поддержка резервных хранилищ данных и центров выполнения критических бизнес-приложений, которые задействуются в случае стихийных бедствий или других особых условий.Особое внимание на этапе эксплуатации и сопровождения следует уделить вопросам обучения персонала и, соответственно, планированию инвестиций в этот процесс. Продолжительность жизненного цикла современных информационных систем составляет около 10 лет, что значительно превышает сроки морального и физического старения технических и системных программных средств, используемых при построении системы. Поэтому в течение жизненного цикла системы проводится модернизация ее технико-программной базы. При этом прикладное программное обеспечение системы должно быть сохранено и перенесено на обновляемые аппаратно-программные платформы. Эти проблемы привели к тому, что подавляющее большинство проектов информационных систем внедряется с нарушениями качества, сроков или сметы.

Почти треть проектов информационных систем прекращают свое существование, оставшись незавершенными. По данным, публикуемым Standish Group, в 1996 году 84% проектов информационных систем не были завершены в установленные сроки, в 1998 году сократилась до 74%, однако и в 2000-м общий объем "хронической незавершенки" не опустился ниже 50%.

Главной причиной такого положения является то, что уровень технологии анализа и проектирования систем, методов и средств управления проектами не соответствует сложности создаваемых систем, которая постоянно возрастает в связи с усложнением и быстрыми изменениями бизнеса.

Из мировой практики известно, что затраты на сопровождение прикладного программного обеспечения информационных систем составляют не менее 70% его совокупной стоимости на протяжении жизненного цикла. Поэтому крайне важно еще на проектной стадии предусмотреть необходимые методы и средства сопровождения прикладного программного обеспечения, включая методы конфигурационного управления.

В России создание и испытания автоматизированных систем, к которым относятся и информационные системы, регламентированы рядом ГОСТов, прежде всего серии 34. Однако отдельные положения этих ГОСТов уже устарели, а ряд этапов жизненного цикла информационных систем предоставлены недостаточно полно. Поэтому более целесообразно рассматривать в качестве определяющего документа международный стандарт ISO/IEC 12207. Данный стандарт определяет структуру жизненного цикла, содержащую процессы, которые должны быть выполнены во время создания программного обеспечения информационной системы.

Эти процессы подразделяются на три группы: основные (приобретение, поставка, разработка, эксплуатация и сопровождение), вспомогательные (документирование, управление конфигурацией, обеспечение качества, верификация, аттестация, оценка, аудит и решение проблем) и организационные (управление проектами, создание инфраструктуры проекта, определение, оценка и улучшение самого жизненного цикла, обучение).

Однако стандарт ISO/IEC 12207 не предлагает конкретной модели жизненного цикла и методов разработки, его рекомендации являются общими для любых моделей жизненного цикла. Под моделью обычно понимается структура, определяющая последовательность выполнения и взаимосвязи процессов, действий и задач на протяжении жизненного цикла. Из существующих в настоящее время моделей наиболее распространены две: каскадная и спиральная. Они принципиально различаются самим подходом к информационной системе и ее программному обеспечению. Суть различий в том, что в каскадной модели информационная система является однородной и ее программное обеспечение определяется как единое (с ней) целое. Данный подход характерен для более ранних информационных систем (каскадный метод применяется с 1970 года), а также для систем, для которых в самом начале разработки можно достаточно точно и полно сформулировать все требования. При выполнении этих условий каскадный метод позволяет достичь хороших результатов.

Суть каскадного метода (рис. 1) заключается в разбиении всей разработки на этапы, причем переход от предыдущего этапа к последующему осуществляется только после полного завершения работ предыдущего этапа. Соответственно на каждом этапе формируется законченный набор проектной документации, достаточной для того, чтобы разработка могла быть продолжена другой группой разработчиков. Другим положительным моментом каскадной модели является возможность планирования сроков завершения работ и затрат на их выполнение.



Однако у каскадной модели есть один существенный недостаток - очень сложно уложить реальный процесс создания программного обеспечения в такую жесткую схему и поэтому постоянно возникает необходимость возврата к предыдущим этапам с целью уточнения и пересмотра ранее принятых решений. Результатом такого конфликта стало появление модели с промежуточным контролем (рис. 2), которую представляют или как самостоятельную модель, или как вариант каскадной модели. Эта модель характеризуется межэтапными корректировками, удлиняющими период разработки изделия, но повышающими надежность.

По наблюдениям специалистов, большинство компаний продолжают использовать каскадную модель разработки и внедрения информационных систем предприятия, несмотря на настойчивые рекомендации компаний-вендоров и экспертов в области проектирования и разработки ПО использовать тот или иной вариант итерационной модели! Можно выделить следующие причины, по которым каскадная модель сохраняет свою популярность:

o привычка. Итерационная модель жизненного цикла появилась относительно недавно, приобрела популярность в последние десять лет, особенно в рамках методологии RUP и MSF. Многие ИТ специалисты получали техническое образование в то время, когда изучалась только каскадная модель, поэтому она используется ими и в наши дни.

o снижение рисков участников проекта (заказчика и исполнителя). Каскадная модель предполагает разработку законченных продуктов на каждом этапе: технического задания, технического проекта, программного продукта и пользовательской документации. Разработанная документация позволяет не только определить требования к продукту следующего этапа, но и определить обязанности сторон, объем работ и сроки, при этом окончательная оценка сроков и стоимости проекта получается на начальных этапах, после завершения обследования. Очевидно, что если требования к информационной системе меняются в ходе реализации проекта, а качество документов оказывается невысоким (требования неполны и/или противоречивы), то в действительности использование каскадной модели создает лишь иллюзию определенности и в действительности увеличивает риски, уменьшая лишь ответственность участников проекта. При формальном подходе менеджер проекта реализует только те требования, которые содержаться в спецификации, опирается на документ, а не на реальные потребности бизнеса.

Есть два основных типа контрактов на разработку ПО, первый тип предполагает выполнение определенного объема работ за определенную сумму в определенные сроки (fixed price), второй тип предполагает повременную оплату работы (time work). Выбор того или иного типа контракта зависит от степени определенности задачи. Каскадная модель с определенными этапами и их результатами лучше приспособлена для типа контракта с оплатой по результатам работы, а именно этот тип контрактов позволяет получить полную оценку стоимости проекта до его завершения. Более вероятно заключение контракта с повременной оплатой на небольшую систему, с относительно небольших весом в структуре затрат предприятия. Разработка и внедрение интегрированной информационной системы требует существенных финансовых затрат, поэтому используются контракты с фиксированной ценой, и, следовательно, каскадная модель разработки и внедрения. Спиральная модель чаще применяется при разработке информационной системы силами собственного отдела ИТ предприятия.

o проблемы внедрения при использовании итерационной модели. В некоторых областях спиральная модель не может применяться, поскольку невозможно использование / тестирование продукта, обладающего неполной функциональностью (например, военные разработки, атомная энергетика и т.д.). Поэтапное итерационное внедрение информационной системы для бизнеса возможно, но сопряжено с организационными сложностями (перенос данных, интеграция систем, изменение бизнес-процессов, учетной политики, обучение пользователей). Трудозатраты при поэтапном итерационном внедрении оказываются значительно выше, а управление проектом требует настоящего искусства. Предвидя указанные сложности, заказчики выбирают каскадную модель, чтобы «внедрять систему один раз». Встречаются и случаи сознательного самообмана. В одной российской компании, специализирующейся в области разработки заказного программного обеспечения, официально декларируется использование итерационной модели, в то время как на практике во всех проектах применяется каскадная модель, при этом стадии, этапы и рабочие продукты каскадной модели называют терминами итерационной модели из RUP. Можно предположить, что, понимая преимущества итерационной модели, менеджмент хотел бы ее использовать во всех проектах, но по причине сложности, а так же учитывая риски, не может использовать на практике. Следует добавить, что чем выше уровень доверия между заказчиком и компанией-исполнителем, чем лучше понимает компания-разработчик бизнес заказчика, тем ближе будет выбранная модель жизненного цикла к итерационной модели при прочих равных условиях.

Однако и каскадная модель, и модель с промежуточным контролем обладают серьезным недостатком - запаздыванием с получением результатов. Данное обстоятельство объясняется тем, что согласование результатов возможно только после завершения каждого этапа работ. На время же проведения каждого этапа требования жестко задаются в виде технического задания. Так что существует опасность, что из-за неточного изложения требований или их изменения за длительное время создания программного обеспечения конечный продукт окажется невостребованным. Для преодоления этого недостатка и была создана спиральная модель, ориентированная на активную работу с пользователями и представляющая разрабатываемую информационную систему как постоянно корректируемую во время разработки. В спиральной модели (рис. 3) основной упор делается на этапы анализа и проектирования, на которых реализуемость технических решений проверяется путем создания прототипов. Спиральная модель позволяет начинать работу над следующим этапом, не дожидаясь завершения предыдущего. Спиральная модель имеет целью как можно раньше ознакомить пользователей с работоспособным продуктом, корректируя при необходимости требования к разрабатываемому продукту и каждый "виток" спирали означает создание фрагмента или версии. Основная проблема спирального цикла - определение момента перехода на следующий этап, и возможным ее решением является принудительное ограничение по времени для каждого из этапа жизненного цикла. Наиболее полно достоинства такой модели проявляются при обслуживании программных средств.

Сравнивая эти модели, можно сказать, что каскадная модель более универсальна, т. е. она применима к производству разных изделий, будь то отбойный молоток или графический редактор. Для разных изделий просто будут изменяться количество и название этапов модели. Спиральная же модель более ориентирована именно на информационные системы, особенно на программные продукты, поэтому при разработке информационных систем и их программного обеспечения она предпочтительнее каскадной.

Следующим шагом в вопросе поддержания жизненного цикла информационной системы, как, впрочем, и любого другого изделия, является его автоматизация. Однако автоматизация различных процессов, связанных с разработкой, производством и эксплуатацией, как изделий промышленности, так и информационных систем наиболее эффективна в том случае, когда она охватывает все этапы жизненного цикла изделия. При этом необходимо преодоление следующих проблем: наличие множества различных систем, ориентированных на решение конкретных задач, относящихся к разным этапам жизненного цикла, приводит к трудностям обмена данными между смежными системами; участие в поддержке жизненного цикла изделия нескольких предприятий требует эффективного обмена информацией об изделии между партнерами; сложность изделия, наличие множества его модификаций, заимствование, стандартизация, унификация, требуют поддержки многоуровневых многовариантных сборочных моделей. Эти проблемы могут быть преодолены путем реализации концепции CALS.

Аббревиатура CALS расшифровывается как Continuous Acquisition and Life cycle Support - непрерывная информационная поддержка жизненного цикла продукта. Встречается также другой перевод, менее схожий с исходным названием, но более близкий по смыслу: обеспечение неразрывной связи между производством и прочими этапами жизненного цикла изделия. Данная технология, разработанная в 80-х годах в Министерстве обороны США, распространилась по всему миру и охватила практически все сферы мировой экономики. Она предназначена для повышения эффективности и качества бизнес-процессов, выполняемых на протяжении всего жизненного цикла продукта, за счет применения безбумажных технологий. Началом создания системы CALS-технологий явилась разработка системы стандартов описания процессов на всех этапах жизненного цикла продукции.

В международных стандартах серии ISO 9004 (управление качеством продукции) введено понятие "жизненный цикл изделия". Данное понятие включает в себя следующие этапы жизненного цикла изделия: маркетинг, поиск и изучение рынка; проектирование и/или разработка технических требований к создаваемой продукции; материально-техническое снабжение; подготовка и разработка технологических процессов; производство; контроль, проведение испытаний и обследований; упаковка и хранение; реализация и/или распределение продукции; монтаж, эксплуатация; техническая помощь в обслуживании; утилизация после завершения использования продукции.

Для развития методологии CALS в США были созданы Управляющая промышленная группа по вопросам CALS (ISG) и ее исполнительный консультативный комитет. В настоящий момент в мире действует более 25 национальных организаций (комитетов или советов по развитию CALS), в том числе в США, Японии, Канаде, Великобритании, Германии, Швеции, Норвегии, Австралии и других странах, а также в НАТО.

Основные усилия этих и подобных организаций были направлены на создание разного уровня нормативной документации. За последние несколько лет разработаны следующие документы: ISO 10303 (Industrial automation systems and integration -- Product data representation and exchange), ISO 13584 (Part Library), Def Stan 00-60 (Integrated Logistic Support), MIL-STD-2549 (Configuration Management. Data Interface), MIL-HDBK-61 (Configuration Management. Guidance), AECMA Specification 2000M (International Specification for Materiel Management Integrated Data Processing for Military Equipment), AECMA Specification 1000D (International Specification for Technical Data Publications, Utilising a Common Source Data Base) и т. д.

Стандарты, разработанные ISO для CALS-технологий, можно разбить на три группы: представление информации о продукте, представление текстовой и графической информации и общего назначения. К первой группе относятся: ISO/IEC 10303 Standard for the Exchange of Product Model Data (STEP) и ISO 13584 Industrial Automation -- Parts Library.

Во вторую группу входят: ISO 8879 Information Processing - Text and Office System - Standard Generalised Markup Language (SGML); ISO/IEC 10179 Document Style Semantics and Specification Language (DSSSL); ISO/IEC IS 10744 Information Technology - Hypermedia/Time Based Document Structuring Language (Hy Time); ISO/IEC 8632 Information Processing Systems - Computer Graphics - Metafile; ISO/IEC 10918 Coding of Digital Continuous Tone Still Picture Images (JPEG); ISO 11172 MPEG2 Motion Picture Experts Group (MPEG); Coding of Motion Pictures and associated Audio for Digital Storage Media и ISO/IECS 13522 Information Technology - Coding of Multimedia and Hypermedia Information (MHEG).

Третья группа: ISO 11179 Information Technology - Basic Data Element Attributes; ISO 3166 Information Processing - Country Name Representations; ISO 31 Information Processing Representation of Quantities and Units; ISO 4217 Information Processing - Currencies and Funds; ISO 639 Information Processing Coded Representation of Names of Languages и ISO 8601 Information Processing -- Date/Time Representations.

Кроме международных стандартов, разработанных ISO, стандарты CALS широко представлены стандартами с индексами MIL и FIPS, которые лишний раз подчеркивают приоритетность разработки технологии CALS Соединенными Штатами и их военным ведомством изначально (самая многочисленная группа стандартов CALS имеет индекс MIL - стандартный индекс для документов, разработанных в МО США). Аббревиатура FIPS означает федеральный стандарт обработки информации (Federal Information Processing Standard).

Стандарты CALS военного ведомства США, имеющие индекс MIL, также можно разбить на три группы: общих принципов электронного обмена и управления данными; представления текстовой и графической информации; электронных технических руководств.

Стандарты FIPS не так многочисленны, как ISO и MIL, и делятся всего на две группы: описания процессов и безопасности информации.

Госстандарт РФ готовит набор ГОСТов, отражающих, в частности, требования CALS-ориентированных стандартов серии ISO 10303 (Системы автоматизации производства и их интеграция; представление данных об изделии и обмен этими данными). Однако внедрение CALS-подхода в России имеет специфические сложности: часто для использования CALS-решений требуется предварительное проведение реинжиниринга бизнес-процессов; невысок уровень компьютеризации предприятий; отсутствует нормативная база; не хватает специалистов; нет рынка CALS-продуктов и услуг; нет денег на внедрение CALS технологий.

Понятно, что первоочередной задачей для развития CALS-технологий в России является создание соответствующей нормативной базы. Поэтому Госстандартом России и Минэкономики России было принято решение о совместном финансировании разработки ряда первоочередных стандартов, которые открывают путь к внедрению CALS-технологий в отечественной промышленности. В настоящее время уже утверждены первые стандарты в области CALS. Создан и уже действует Технический комитет № 431 при Госстандарте России, организованный на базе научно-исследовательского центра CALS, основная задача которого - разработка стандартов в области CALS.

К настоящему времени приняты следующие стандарты серии "Системы автоматизации производства и их интеграция":

ГОСТ Р ИСО 10303-1-99. Методы описания. Общий обзор и основополагающие принципы;

ГОСТ Р ИСО 10303 - 21-99. Представление и обмен данными об изделии. Методы реализации. Текстовый обменный файл;

ГОСТ Р ИСО 10303 - 41-99. Представление и обмен данными об изделии. Интегрированные родовые ресурсы. Принципы описания продукта.

Перспективность внедрения технологии CALS не вызывает сомнений. Другое дело, что на пути ее внедрения приходится преодолевать различные трудности. И если в странах "развитого капитализма" данные проблемы часто ограничиваются неверным восприятием обывателями самой технологии (живучим оказался стереотип о принадлежности CALS военному ведомству), то препятствия к продвижению этой перспективной технологии на российских просторах значительно более серьезны. Тем более обидно, что теоретические положения по описанию жизненного цикла изделий в отечественной науке разработаны достаточно давно.

Процесс внедрения технологий в России не стоит на месте. Так, 24 октября 2000 года Министерство промышленности, науки и технологий России и научно-исследовательский центр CALS-технологий "Прикладная логистика", при содействии и участии Госстандарта России и государственной компании "Росвооружение", провело II научно-техническую конференцию "CALS-технологии - ключ к обеспечению успеха предприятий на внутреннем и внешнем рынках". На конференции присутствовало более 300 участников, представлявших 125 предприятий и организаций из 35 регионов России.

Модели жизненного цикла информационных систем предназначены для использования прежде всего создателями, разработчиками таких систем. Поэтому нужно понять, в какой мере эти модели могут быть полезны для тех, кто реально занят эксплуатацией информационных систем.

Тут встает вопрос - а в качестве кого по отношению к информационной системе (например, корпоративной сети предприятия) выступают те, кто работает на предприятии и занят ее эксплуатацией - системные администраторы, менеджеры, пользователи и т. д.? В развитой современной корпорации специалисты по информационным технологиям принимают самое непосредственное участие в формировании сетевого решения - выборе архитектуры, оптимизации топологии, настройке сетевого программного обеспечения и конечно же модернизации сети. Другими словами, сотрудники предприятия по отношению к сети выступают в качестве одних из ее создателей. Следовательно, модель жизненного цикла информационной системы, хотят они этого или нет, становится их рабочим инструментом.

Предпочтительной моделью жизненного цикла для корпоративной сети является спиральная модель. В данном конкретном случае она интерпретируется следующим образом: специалисты, занятые эксплуатацией сети, постоянно разрабатывают новую версию своей сети, проходя в такой работе на каждом витке спирали стандартные этапы и не дожидаясь, когда эффективность системы опустится ниже заданного порога или система не сможет удовлетворять постоянно растущим требованиям предприятия. Применение же при этом CALS-технологий оказывается особенно полезным для сетей средних и крупных корпораций как эффективного и автоматизированного средства реализации выбранной модели жизненного цикла.

Использование международных стандартов жизненного цикла в этой работе позволяет значительно сэкономить усилия, время и материальные ресурсы. И в этом - главное достоинство использования таких моделей жизненного цикла, апробированных многократно и повсеместно.



Использованные источники:

1. Ефимов Г. Жизненный цикл информационных систем. \ www.setevoi.ru

2. Калянов Г. Жизненный цикл автоматизированных информационных систем. \ www.info-system.ru

3. Колтунова Е. Требования к информационной системе и модели жизненного цикла. \ www.silicontaiga.ru

4. http://max.program.ru

5. www.masterbiz.ru

6. www.prepod2000.kulichiki.com

7. www.tspu.tula.ru