- •Тюменский государственный университет
- •Предисловие 7 методические материалы 9
- •Теоретические материалы 27 Глава 1. Методология разработки и стандартизации 27
- •Глава 2. Создание модели процессов в bpWin 95
- •Глава 3. Создание модели данных в erWin 121
- •Предисловие
- •Методические материалы Рабочая программа дисциплины Пояснительная записка
- •Содержание дисциплины
- •Рекомендации по самостоятельной работе Календарно-тематический план самостоятельной работы
- •Методические рекомендации по отдельным видам самостоятельной работы
- •Указания по самостоятельному изучению теоретической части дисциплины
- •Указания по выполнению контрольной работы
- •Указания по выполнению курсовой работы
- •Указания к промежуточной аттестации с применением балльно-рейтинговой системы оценки знаний
- •1.1.2. Классы программ
- •1.1.3. Архитектура программных средств
- •1.2. Стандартизация жизненного цикла программных средств
- •1.2.1. Уровни стандартизации
- •1.2.2. Основные модели жизненного цикла
- •1.2.2.1. Каскадная модель
- •1.2.2.2. Каскадная модель с промежуточным контролем
- •1.2.2.3. Модель разработки программных средств на основе ранее созданных компонентов
- •1.2.2.4. Эволюционная модель
- •1.2.2.5. Модель пошаговой разработки программных средств
- •1.2.2.6. Спиральная модель
- •1.2.2.7. Спиральная модель с ограничением версий
- •1.2.3. Структурное программирование
- •1.2.4. Организация человеко-машинного интерфейса
- •1.2.4.1. Принципы разработки
- •2. Учет возможностей аппаратных и программных средств разработчика и пользователя.
- •1.2.4.2. Рекомендации разработчику
- •1.3. Оценка стоимости и планирование разработки программных средств
- •1.3.1. Оценка стоимости разработки
- •1.3.2. Планирование разработки
- •1.4. Качество программных средств
- •1.4.1. Стандарты качества
- •1.4.2. Основные показатели качества
- •1.4.3. Методы достижения качества
- •1.4.4. Сертификация и аттестация
- •1.4.5. Конфигурационное управление версиями
- •1.4.6. Регламентирование тестирования для обеспечения качества
- •1.4.6.1. Цели и этапы тестирования программ
- •1.4.6.2. Основные тестируемые элементы
- •1.4.6.3. Восходящее и нисходящее тестирование
- •1.5. Методология быстрой разработки приложений (rad)
- •1.6. Структурный подход к проектированию информационных систем
- •1.6.1. Сущность структурного подхода
- •1.6.2. Моделирование потоков данных (бизнес-процессов) dfd
- •Отчет о продажах
- •1.6.3. Функциональное моделирование sadt (idef0)
- •1.6.3.1. Состав функциональной модели
- •1.6.3.2. Иерархия диаграмм
- •1.6.4. Моделирование данных
- •1.6.4.1. Основные понятия
- •1.6.4.2. Методология idef1
- •1.7. Общая характеристика и классификация case-средств
- •1. Компонентный состав:
- •2. Функциональная полнота:
- •3. Степень зависимости от субд:
- •4. Тип используемой модели:
- •1.8. Интеллектуализация вычислительных систем
- •1.9. Рынок программных продуктов
- •Структура рынка программных продуктов и услуг
- •1.10. Классификация систем защиты программных средств
- •1.10.1. Методы установки
- •1.10.2. Методы защиты
- •1.10.3. Принципы функционирования
- •1.10.4. Показатели оценки систем защиты
- •В опросы для контроля
- •Глава 2. Создание модели процессов в bpWin
- •2.1. Среда разработки
- •2.2. Функциональная модель (idef0)
- •2.2.1. Принципы построения модели
- •2.2.2. Работы
- •2.2.3. Стрелки
- •2.2.4. Нумерация работ и диаграмм
- •2.2.5. Диаграммы дерева узлов и экспозиций (feo)
- •2.2.6. Слияние моделей
- •2.2.7. Разделение моделей
- •2.2.8. Отчеты по модели
- •2.2.9. Экспертиза и согласование модели
- •2.3. Оценка модели
- •2.3.1. Стоимостной анализ (abc)
- •2.3.2. Анализ свойств, определенных пользователем (udp)
- •2.4. Дополнительные модели
- •2.4.1. Диаграммы потоков данных (dfd)
- •2.4.2. Диаграммы информационных процессов (idef3)
- •2.4.3. Имитационное моделирование
- •Вопросы для контроля
- •Глава 3. Создание модели данных в erWin
- •3.1. Отображение модели данных
- •3.1.1. Модели представления данных
- •3.1.2. Среда разработки
- •3.1.3. Подмодели и сохраняемые отображения
- •3.2. Создание логической модели данных
- •3.2.1. Уровни логической модели
- •3.2.2. Сущности и атрибуты
- •3.2.3. Связи
- •3.2.4. Типы сущностей и иерархия наследования (супертипы, подтипы)
- •3.2.5. Ключи
- •3.2.6. Методы нормализации и денормализации отношений
- •3.2.7. Домены
- •3.3. Создание физической модели данных
- •3.3.1. Уровни физической модели
- •3.3.2. Выбор субд
- •3.3.3. Таблицы и представления
- •3.3.4. Правила проверки значений и значения по умолчанию
- •3.3.5. Индексы
- •3.3.6. Объекты физической памяти
- •3.3.7. Триггеры и хранимые процедуры
- •3.3.8. Хранилища данных
- •3.3.9. Определение размера базы данных
- •3.3.10. Прямое и обратное проектирование
- •3.4. Создание отчетов в erWin
- •3.5. Связывание моделей процессов и модели данных
- •3.5.1. Экспорт данных из erWin в bpWin
- •3.5.2. Создание сущностей и атрибутов bpWin и их экспорт в erWin
- •В опросы для контроля
- •Глава 4. Генератор отчетов rptWin
- •4.1. Создание нового отчета
- •4.2. Среда конструктора отчетов
- •4.3. Размещение объектов отчета
- •4.4. Группировка и сортировка данных отчета
- •4.5. Изменение файла данных отчета
- •4.6. Изменение свойств отчета
- •4.7. Формирование формул
- •4.8. Пример формирования отчета
- •В опросы для контроля
- •Заключение
- •Практикум
- •Задания для контроля Тесты для самоконтроля
- •Ключи к тестам для самоконтроля
- •Пример выполнения контрольной работы
- •Темы контрольных и курсовых работ
- •1. Учет успеваемости студентов.
- •2. Учет обмена валюты.
- •3. Учет объектов строительства.
- •4. Учет выдачи и возврата книг.
- •5. Учет авиапассажиров.
- •6. Учет производства сельскохозяйственных культур.
- •7. Учет выпуска изделий.
- •8. Учет платежей налогов.
- •9. Учет поставок товаров.
- •10. Учет сбросов отравляющих веществ в окружающую среду.
- •11. Учет уволившихся с предприятия.
- •12. Учет призеров Олимпийских игр.
- •14. Учет участников олимпиады.
- •15. Учет проданных товаров.
- •16. Учет малых предприятий.
- •17. Учет больных в больнице.
- •18. Учет движения общественного транспорта.
- •19. Учет дорожно-транспортных происшествий.
- •20. Учет платежных поручений в банке.
- •21. Учет договоров займа.
- •22. Учет проданных ценных бумаг.
- •23. Учет кадров.
- •24. Учет очередников на получение жилья.
- •25. Учет исполнительской дисциплины.
- •26. Учет книг в библиотеке.
- •27. Учет переселенцев.
- •28. Учет успеваемости школьников.
- •29. Учет нарушителей трудовой дисциплины на предприятии.
- •30. Учет вакцинации населения.
- •Вопросы для подготовки к экзамену
- •Список источников информации
- •Приложения Приложение 1. Стандарты Приложение 1.1. Международный стандарт жизненного цикла
- •1. Процесс приобретения
- •2. Разработка системы и программного средства
- •3. Эксплуатация системы и программного средства
- •4. Сопровождение и развитие системы и программного средства
- •5. Управление проектом и обеспечение качества системы и программного средства
- •6. Интегральные процессы поддержки разработки программных средств
- •Приложение 1.2. Стандарты качества
- •Приложение 1.3. Стандарты по тестированию программ
- •Приложение 1.4. Государственные стандарты рф
- •Приложение 1.5. Единая система программной документации (гост 19)
- •2. Эскизный проект
- •3. Технический проект
- •4. Рабочий проект
- •5. Внедрение
- •Приложение 1.6. Автоматизированные системы управления (гост 24)
- •Приложение 1.7. Автоматизированные системы (гост 34)
- •Приложение 2. Список макрокоманд erWin
- •Приложение 3. Список макрокоманд erWin
1.4. Качество программных средств
1.4.1. Стандарты качества
Под качеством ПС понимается набор свойств ПС, обеспечивающий полное удовлетворение всех требований пользователя к ПС.
Приведем определение основных понятий и терминов из стандартов ГОСТ 28806, ISO 9126, ISO/IEC 14598.
Атрибут – измеряемое свойство ПС, которое является отличительной его особенностью и проявляемое при его создании, испытании и изменении. Атрибуты могут быть внутренними (зависят только от работы программы) и внешними (зависят от работы пользователей и устройств).
Критерий оценки – совокупность принятых в установленном порядке правил и условий, с помощью которых устанавливается приемлемость в целом качества ПС.
Характеристика качества ПС – это характеристика качества ПС, посредством которого описывается и оценивается его качество.
Подхарактеристика качества ПС – это характеристика качества ПС, входящая в состав другой характеристики качества.
Метрика – определенные метод и шкала измерения характеристики (подхарактеристики) качества. Метрики качества ПС базируются на внутренних атрибутах ПС и внешнем поведении вычислительной системы (ВС), в состав которой входит ПС.
Мера – это число или категорий, присвоенные атрибуту объекта путем измерения.
Измерение – это использование метрики для присвоения атрибуту значения (числа или категории) из шкалы.
Показатель качества ПС – характеристика качества программного средства, обладающая количественным значением. Каждый показатель качества может использоваться, если определена его метрика, способы измерения и сопоставления с требующимся значением.
Шкала – набор значений с определенными свойствами.
При оценке качества используются следующие типы шкал:
1) номинальная – соответствует набору категорий;
2) упорядоченная – соответствует упорядоченному набору делений шкалы;
3) интервальная – соответствует упорядоченной шкале с равноудаленными делениями;
4) относительная – соответствует упорядоченной шкале с равно удаленными делениями, оцененными в относительных единицах (относительно некоторой абсолютной величины).
Метрики, использующие номинальную и упорядоченную шкалы, применяются для оценки качественных показателей, которые нельзя измерить количественно. Метрики, использующие две последние шкалы, применяются для оценки количественных показателей.
Уровень пригодности ПС (уровень качества функционирования ПС) – это степень удовлетворения потребности, представленная посредством конкретного набора значений характеристик качества программного средства
Качество ПС описывается совокупностью показателей-критериев, для каждого из которых должны быть определены метрики и методы их измерения. В соответствии с принципиальными особенностями ПС выбираются номенклатура и значения показателей качества, которые отражаются в техническом задании и в спецификации требований на конечный продукт.
В течение жизненного цикла (ЖЦ) ПС его качество изменяется. Для различных стадий ЖЦ стандартами ISO 9126 определены следующие представления о качестве ПС:
1. целевое качество (ЦК) – необходимое и достаточное качество, отражающее реальные потребности заказчика или пользователя; ЦК не может быть полностью определено в начале проектирования ПС, поскольку заказчик не всегда может его четко определить, однако разработчики должны стремиться к достижению ЦК;
2. требуемое качество продукта (ТКП) – значения характеристик, фактически установленные в спецификации требований к качеству. ТКП используется как цель для начального утверждения в спецификации; должны фиксироваться оптимальные и допустимые минимальные требования;
3. качество проекта (КП) – характеристики, представленные в основных компонентах проекта ПС (архитектуре, структуре программ, проектировании пользовательских интерфейсов). КП отражает концепцию и стратегию проекта;
4. оценочное (или прогнозируемое) качество продукта (ОКП) – оцененное или предсказанное качество для конечного ПС на каждой стадии ЖЦ. ОКП основано на качестве процессов и технологии его обеспечения. ОКП может оцениваться и предсказываться в процессе разработки для каждой характеристики качества, определенной в требованиях ПС;
5. качество поставленного продукта (КПП) – набор характеристик качества поставленного заказчику и готового к применению ПП, прошедшего испытания в моделированной среде с имитированными или реальными данными;
6. качество в использовании (КВИ) – качество системы, содержащей ПП, с точки зрения пользователя. КВИ измеряется в терминах результата использования программ, а не внутренних свойств ПС.
Качество ПС отражается тремя группами показателей, характеризующими:
• внутреннее качество, проявляющееся в процессе разработки;
• внешнее качество, заданное требованиями заказчика;
• качество при использовании в процессе нормальной эксплуатации результативность достижения потребностей пользователей с учетом затрат.
Особым показателем качества ПС является стоимость (затраты на приобретение, создание, модификацию, эксплуатацию ПС). Данный показатель качества непосредственно влияет на все остальные показатели качества и определяет выбор пользователя в пользу покупки или разработки ПС. При этом потенциальный потребитель должен иметь механизм сравнения предлагаемых показателей качества и стоимости ПС для выбора поставщика или разработчика.
Комплексное решение задач обеспечения качества программных средств предполагает разработку и внедрение той или иной системы управления качеством. В мировой практике наибольшее распространение получила система, основанная на международных стандартах серии ISO 9000.
Основой регламентирования показателей качества программных средств ранее являлся международный стандарт ISO 9126:1991 (ГОСТ Р ИСО / МЭК 9126-93) "Информационная технология. Оценка программного продукта. Характеристики качества и руководство по их применению" и новый стандарт ISO 9126-1—4, состоящий из следующих частей.
Первая часть стандарта - распределяет атрибуты качества программных средств по шести характеристикам, используемым в остальных частях стандарта. Исходя из принципиальных возможностей их измерения, все характеристики могут быть объединены в три группы, к которым применимы разные категории метрик:
- категорийным, или описательным метрикам наиболее адекватны функциональные возможности программных средств;
- количественные метрики применимы для измерения надежности и эффективности сложных комплексов программ;
- качественные метрики в наибольшей степени соответствуют практичности, сопровождаемости и мобильности программных средств.
Вторая и третья части стандарта - посвящены формализации соответственно внешних и внутренних метрик характеристик качества сложных программных средств. Все таблицы содержат унифицированную рубрикацию, где отражены имя и назначение метрики; метод ее применения; способ измерения, тип шкалы метрики; тип измеряемой величины; исходные данные для измерения и сравнения; а также этапы жизненного цикла программного средства (по ISO 12207), к которым применима метрика.
Четвертая часть стандарта - обосновываются и комментируются выделенные показатели сферы использования программных средств и группы выбранных метрик для пользователей.
Исходными данными при выборе показателей качества в большинстве случаев являются назначение, функции и функциональная пригодность соответствующего ПС. Процессы выбора и установления метрик и шкал для описания характеристик качества программных средств можно разделить на два этапа:
1) Выбор исходных данных, отражающих общие особенности и этапы жизненного цикла ПС. За основу следует брать всю базовую номенклатуру характеристик и атрибутов, стандартизированных в ISO 9126. Их описания желательно предварительно упорядочить по приоритетам потребителей, которым необходимы определенные показатели качества проекта ПС, определяющих функциональную пригодность ПС.
2) выбор конкретных метрик и шкал измерения характеристик и атрибутов качества проекта для их последующей оценки и сопоставления с требованиями спецификаций в процессе квалификационных испытаний или сертификации на определенных этапах ЖЦ ПС. Процессы выбора номенклатуры и метрик начинаются с ранжирования характеристик и для конкретного проекта и их потребителя. Далее, для каждого из отобранных показателей должна быть установлена и согласована метрика и шкала оценок характеристик и их атрибутов. Для показателей, представляемых качественными признаками, желательно определить и зафиксировать в спецификациях описания условий, при которых следует считать, что данная характеристика реализуется в программном средстве.
Методологии и стандартизации оценки характеристик качества готовых ПС на различных этапах ЖС отражены в международном стандарте ISO 14598. Рекомендуется следующая общая схема процессов оценки характеристик качества программ:
- установка исходных требований для оценки - определение целей испытаний, идентификация типа метрик программного средства, выделение адекватных показателей и требуемых значений атрибутов качества;
- выбор метрик качества, установление рейтингов и уровней приоритета метрик характеристик и атрибутов, выделение критериев для проведения экспертиз и измерений;
- планирование и проектирование процессов оценки характеристик и атрибутов качества в жизненном цикле программного средства;
- выполнение измерений для оценки, сравнение результатов с критериями и требованиями, обобщение и оценка результатов.
Для каждой характеристики качества рекомендуется формировать меры и шкалу измерений с выделением требуемых, допустимых и неудовлетворительных значений.