7.14. Проектирование информационных систем

7.14.1. Жизненный цикл программного обеспечения информационных систем

Базовым понятием методологии проектирования АИС является понятие жизненного цикла ее программного обеспечения (ЖЦ ПО). ЖЦ ПО – это непрерывный процесс, который начинается с момента принятия решения о необходимости его создания и заканчивается в момент его полного изъятия из эксплуатации.

Структура ЖЦ ПО базируется на трех группах процессов:

• Основные процессы ЖЦ ПО (приобретение, поставка, разработка, эксплуатация, сопровождение);

• Вспомогательные процессы, обеспечивающие выполнение основных процессов (документирование, управление конфигурацией, обеспечение качества, верификация, аттестация, оценка, аудит, решение проблем);

• Организационные процессы (управление проектами, создание инфраструктуры проекта, определение, оценки и улучшение самого ЖЦ, обучение).

(подробнее, см. [1], стр.116-119).

ЖЦ ПО носит итерационный характер: результаты очередного этапа часто вызывают изменения в проектных решениях, выработанных на более ранних этапах.

Каждый процесс проектирования характеризуется определенными 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.

Существующие модели ЖЦ определяют порядок исполнения этапов в ходе разработки, а также критерии перехода от этапа к этапу.

Наибольшее распространение получили три следующие модели ЖЦ:

• Каскадная модель (70-80-е годы) – предполагает переход на следующий этап после полного окончания работ по предыдущему этапу;

• Поэтапная модель с промежуточным контролем (80-85-й годы) – итерационная модель разработки ПО с циклами обратной связи между этапами;

• Спиральная модель (86-90-й 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 программного изделия, на нем уточняются цели и характеристики проекта, определяется его качество, планируются работы следующего витка спирали. [1], стр.118-119.

Рис. 1. Каскадная схема разработки ПО

Рис. 2. Реальный процесс разработки ПО по каскадной схеме

Рис 3. Спиральная модель ЖЦ

Каскадный подход хорошо работал при построении АИС, для которых в самом начале разработки можно достаточно полно и точно сформулировать все требования, например для сложных расчетных систем. Разработчикам оставалось только наилучшим образом реализовать эти требования.

Однако, реальный процесс создания ПО никогда не укладывался в такую жесткую схему и требовал постоянного возврата к предыдущим этапам разработки для уточнения ранее принятых решений.

В результате реальный процесс создания ПО принимал вид приведенный на рис.2.

Основным недостатком каскадного подхода является существенное запаздывание с получением результата.

Так как все требования к системе были представлены в виде технических заданий на все этапы создания ПО, то пользователь мог внести свои замечания только после того, как работа над системой будет полностью завершена.

Спиральная модель ЖЦ позволяет преодолеть перечисленные проблемы. В этом подходе упор делается на начальные этапы ЖЦ: анализ и проектирование. На каждом витке спирали углубляются и последовательно конкретизируются детали проекта. В результате выбирается обоснованный вариант, который и доводится до реализации.