Организация жизненного цикла информационной системы. Жизненный цикл информационной системы. Этапы жизненного цикла технической системы

Жизненный цикл системы является старейшим методом построения информа­ционных систем, в наши дни он используется при создании сложных проектов среднего и крупного масштабов. Данный процесс включает в себя шесть этапов: 1) подготовка проекта; 2) исследование системы; 3) проектирование; 4) програм­мирование; 5) инсталляция; 6) эксплуатация и освоение системы. Эти этапы изо­бражены на рис. 10.7. Каждый этап включает в себя несколько процессов.

Данная методика предполагает четкое разделение труда между конечными пользователями и специалистами по информационным системам. Технические

Systems lifecycle (жизненный цикл системы)

Традиционная методика разработки информационной системы, подразделя­ющая процесс проектирования и внедрения на отдельные последовательные этапы, в которых используется четкое разделение труда между конечными пользователями и техническими специалистами.

специалисты, такие как системные аналитики и программисты, отвечают за про­ведение основного системного анализа, проектирование и внедрение системы; пользователи занимаются выяснением информационных потребностей органи­зации и оценкой работы технического персонала.

Этапы жизненного цикла системы

Этап определения проекта позволяет сформулировать проблемы организации, которые могут быть решены при помощи создания новой информационной си­стемы или модификации старой. На этапе системного исследования анализиру­ются проблемы, связанные с существующими системами, и оцениваются различ­ные варианты их решения. Большая часть информации, полученной на этом этапе, используется для определения требований, предъявляемых к системе.

На стадии проектирования разрабатываются спецификации для выбранного решения. Этап программирования заключается в трансляции проектных специ­фикаций (разработанных на предыдущем этапе) в программный код. Системные

аналитики совместно с программистами готовят спецификации для каждой про­граммы, входящей в систему.

Инсталляция (установка) включает в себя три процесса, предшествующих за­пуску системы: тестирование, обучение персонала и конверсию. Затем на этапе эксплуатации и освоения проверяется функционирование системы, пользовате­ли и технические специалисты определяют необходимость внесения каких-либо модификаций и коррективов. После того как система окончательно настроена, она нуждается в постоянном техническом обслуживании для исправления воз­никающих ошибок или перенастройки для соответствия новым требованиям. организации, а также для повышения эффективности работы. Со временем тех­ническое обслуживание требует все больше затрат и времени - жизненный цикл системы подходит к концу. По его окончании на предприятии внедряется новая система, и все начинается сначала. Ограничения методологии жизненного цикла системы

Данный подход до сих пор используется при создании крупномасштабных слож­ных систем, которые требуют четкого предварительного анализа, точных специ­фикаций и контроля всего процесса разработки и внедрения. Однако методика жизненного цикла сопряжена с большими затратами, требует больших временных затрат и не отличается гибкостью. Приходится создавать множество новых доку­ментов, а многие процессы повторяются заново до тех пор, пока система не будет удовлетворять всем условиям. Из-за этого большинство разработчиков старают­ся не вносить изменений в спецификации, созданные в самом начале процесса проектирования, чтобы не начинать все сначала. Данный подход неприменим для

Project definition (определение проекта)

Один из этапов системного жизненного цикла, позволяющий сформулиро­вать организационные проблемы, которые могут быть решены при помощи новой информационной системы. Systems study (исследование системы)

Этап жизненного цикла системы, на котором проводится анализ проблем, связанных с существующими системами, и оцениваются альтернативные ва­рианты решений.

Design (проектирование)

Этап, на котором разрабатываются проектные спецификации для системного

Programming (программирование)

На данном этапе проектные спецификации транслируются в программный код.

Installation (установка)

Данный этап состоит из трех процессов: тестирования, обучения персонала и конверсии; последних подготовительных стадий перед вводом системы в экс­плуатацию. Postimplementation (эксплуатация и освоение системы)

Последний этап системного жизненного цикла, на котором проверяется функ­ционирование системы при ее повседневной эксплуатации и при необходи­мости вносятся модификации и исправления.

небольших настольных систем, которые по своей природе более индивидуализи­рованы, т. е. «настроены» на определенного пользователя.

Создание прототипа

Создание прототипа заключается в разработке экспериментальной системы, ко­торую могут оценить пользователи и которая не требует больших затрат. Порабо­тав с такой «демонстрационной версией», пользователи смогут лучше определить собственные информационные потребности. Прототип, одобренный пользовате­лями, может служить шаблоном для создания полнофункциональной системы.

Прототип - это работоспособная версия информационной системы или ее части, однако это не просто предварительная модель. После первого запуска про­тотип подвергается изменениям и совершенствуется до тех пор, пока он не будет отвечать всем пользовательским запросам. После того как прототип принимает законченный вид, он может быть конвертирован в рабочую систему.

Процесс создания прототипа, его тестирования, усовершенствования и повтор­ного тестирования называется итеративным процессом разработки системы, по­скольку отдельные его этапы многократно повторяются. Создание прототипа -гораздо более итеративный процесс, чем методика жизненного цикла системы, при ее использовании система подвергается более значительным изменениям. Как уже упоминалось, при использовании прототипа внеплановые работы по мо­дификации системы заменяются запланированными итерациями, при этом каж­дая версия все более полно отражает пользовательские предпочтения. Создание прототипа: этапы процесса

На рис. 10.8 изображен процесс создания прототипа, состоящий из четырех сле­дующих этапов (шагов):

Шаг 1. Определение основных пользовательских требований. Проектировщик системы (как правило, в его роли выступает специалист по информационным си­стемам) работает совместно с пользователем до тех пор, пока не уяснит потребно­сти последнего.

Шаг 2. Разработка начального прототипа. Проектировщик быстро создает ра­бочую модель, используя программное обеспечение нового поколения, мультиме­дийные программы или системы автоматизированного проектирования (см. гл. 14).

Шаг 3. Работа с прототипом. Пользователь оценивает работу системы и дает рекомендации по ее улучшению.

Prototyping (создание прототипа)

Процесс создания экспериментальной системы для демонстрационных це­лей и предварительного тестирования, не требующий больших затрат. Prototype (прототип)

Предварительная рабочая версия информационной системы, используемая для демонстрационных целей и предварительного тестирования. Iterative (итеративный процесс)

Процесс неоднократного повторения нескольких этапов в процессе создания системы.

Шаг 4. Исправление и совершенствование прототипа. Проектировщик реали­зует на практике все пожелания пользователей. После внесения изменений и ис­правления ошибок процесс возвращается к шагу 3. Шаги 3 и 4 повторяются до тех пор, пока пользователь не будет полностью удовлетворен.

Когда итерации прекращаются, модель становится «рабочим прототипом», на основе которого составляются окончательные спецификации системы. Иногда та­кой прототип просто используется как рабочая версия информационной системы.

Использование прототипа: достоинства и недостатки

Создание прототипа наиболее целесообразно в том случае, когда неясны требова­ния пользователей или не выработано четкое решение. Особенно эта методика полезна при разработке пользовательских интерфейсов информационных си­стем. Благодаря вовлечению пользователей в процесс проектирования система получается более «дружелюбной» и отвечающей требованиям организации.

End-user interface (пользовательский интерфейс)

Часть информационной системы, при помощи которой осуществляется кон­такт с пользователем (рабочие окна и команды).

Но быстрое создание прототипа может создать иллюзию ненужности некото­рых важных этапов разработки системы. Если завершенная модель работает нор­мально, руководство компании может решить, что такие процессы, как програм­мирование, реконструкция системы и подготовка исчерпывающей документации, не играют существенной роли в создании полностью работоспособной системы. Некоторые из систем, созданные в такие сжатые сроки, не могут оперировать большими объемами данных или же не в состоянии поддерживать много пользо­вателей одновременно. Процесс создания прототипа может также сильно замед­литься, если в нем участвуют слишком много пользователей (Hardgrove, Wilson, and Eastman, 1999).

Пакеты прикладных программ

Информационные системы могут создаваться при помощи специальных пакетов прикладных программ, описанных в гл. 6. Существует множество процессов ко­торые являются общими для большинства организаций, например обработка платежных ведомостей, кредитный контроль или складской учет. Для автомати­зации подобных процессов существуют универсальные программные комплек­сы, способные удовлетворить нужды практически любого предприятия.

Если программный пакет отвечает большей части организационных потреб­ностей, то компании не нужно писать собственные программы. Она может сэко­номить время и деньги, используя должным образом переработанные, настроен­ные и протестированные программы из пакета. Производители таких пакетов обеспечивают текущее обслуживание и поддержку своих программных комплек­сов, а также регулярно обновляют их.

Если потребности организации настолько оригинальны, что им не соответ­ствует ни один пакет программ, то можно использовать возможности кастомиза-ции (настройки), которые содержатся в большинстве современного программного обеспечения. Подобная настройка позволяет модифицировать пакет таким обра­зом, чтобы он соответствовал нуждам предприятия, не нарушая его целостности и функциональности. Если предполагаются слишком серьезные изменения, то дополнительные работы по перепрограммированию и настройке могут обойтись очень дорого и отнять много времени, к тому же они могут свести на «нет» многие преимущества данного пакета программ. На рис. 10.9 показано, как растет соот­ношение цены пакета и стоимости его внедрения с увеличением степени касто-мизации. Изначальная продажная цена пакета может на практике не соответство­вать действительности, поскольку в ней не учтены скрытые расходы на настройку и внедрение.

Application software package (пакет прикладных программ)

Набор программ, готовых к работе, которые можно приобрести или взять в аренду.

Customization (кастомизация)

Настройка и модификация программного пакета под нужды конкретной орга­низации, не нарушающие его целостности и функциональности.

Выбор программного пакета

Если разработка новой информационной системы ведется с использованием про­граммного пакета от сторонних производителей, системные аналитики должны оценить варианты применения различных программ. Важнейшими критериями оценки являются функциональность пакета, гибкость, дружественность интер­фейса, потребляемые ресурсы, требования к базам данных, сложность установки и обслуживания, полнота документации, репутация производителя и цена. Оцен­ка пакета производится на основе запроса предложений (RFP), с использовани­ем подробного списка вопросов, отсылаемого производителю или поставщику. Когда программный пакет выбран, то организация уже не контролирует пол­ностью процесс проектирования. Вместо подгонки системных спецификаций под нужды пользователей проектировщики стараются привести предпочтения поль­зователей в соответствие с возможностями выбранной программы. Если потреб­ности организации конфликтуют с принципами работы приобретенных программ, то нужно или адаптировать программный пакет, или изменить бизнес-процессы самого предприятия.

Разработка конечными пользователями

Некоторые типы информационных систем могут разрабатываться конечными пользователями при незначительном участии технических специалистов. Этот феномен носит название разработки конечными пользователями. Используя языки программирования четвертого поколения, графические языки и специальные утилиты для персональных компьютеров, пользователи могут манипулировать данными, создавать отчеты и даже формировать полноценные информационные системы для собственного пользования, причем им даже не всегда нужна помощь профессиональных системных аналитиков или программистов. Многие такие си-

Request for proposal (RFP) (запрос предложений)

Подробный список вопросов, отсылаемый производителям программного обеспечения или другим службам для того, чтобы определить, соответствует ли программный продукт нуждам организации.

End-user development (разработка конечными пользователями)

Разработка информационных систем конечными пользователями при незна­чительном участии технических специалистов.

схемы создаются гораздо быстрее, чем системы, разрабатываемые стандартными методами. На рис. 10.10 изображен процесс пользовательской разработки.

Жизненный цикл информационной системы -- период времени, который начинается с момента принятия решения о необходимости создания информационной системы и заканчивается в момент ее полного изъятия из эксплуатации.

Понятие жизненного цикла является одним из базовых понятий методологии проектирования информационных систем.

Методология проектирования информационных систем описывает процесс создания и сопровождения систем в виде жизненного цикла (ЖЦ) ИС, представляя его как некоторую последовательность стадий и выполняемых на них процессов. Для каждого этапа определяются состав и последовательность выполняемых работ, получаемые результаты, методы и средства, необходимые для выполнения работ, роли и ответственность участников и т.д. Такое формальное описание ЖЦ ИС позволяет спланировать и организовать процесс коллективной разработки и обеспечить управление этим процессом.

Полный жизненный цикл информационной системы включает в себя, как правило, стратегическое планирование, анализ, проектирование, реализацию, внедрение и эксплуатацию. В общем случае жизненный цикл можно в свою очередь разбить на ряд стадий. В принципе, это деление на стадии достаточно произвольно. Мы рассмотрим один из вариантов такого деления, предлагаемый корпорацией Rational Software - одной из ведущих фирм на рынке программного обеспечения средств разработки информационных систем (среди которых большой популярностью заслуженно пользуется универсальное CASE-средство Rational Rose).

Стадии жизненного цикла ИС

Стадия -- часть процесса создания ИС, ограниченная определенными временными рамками и заканчивающаяся выпуском конкретного продукта (моделей, программных компонентов, документации), определяемого заданными для данной стадии требованиями. Соотношение между процессами и стадиями также определяется используемой моделью жизненного цикла ИС.

Согласно методологии, предлагаемой Rational Software, жизненный цикл информационной системы подразделяется на четыре стадии.

Границы каждой стадии определены некоторыми моментами времени, в которые необходимо принимать определенные критические решения и, следовательно, достигать определенных ключевых целей.

1) Начальная стадия

На начальной стадии устанавливается область применения системы и определяются граничные условия. Для этого необходимо идентифицировать все внешние объекты, с которыми должна взаимодействовать разрабатываемая система, и определить характер этого взаимодействия на высоком уровне. На начальной стадии идентифицируются все функциональные возможности системы и производится описание наиболее существенных из них.

2) Стадия уточнения

На стадии уточнения проводится анализ прикладной области, разрабатывается архитектурная основа информационной системы.

При принятии любых решений, касающихся архитектуры системы, необходимо принимать во внимание разрабатываемую систему в целом. Это означает, что необходимо описать большинство функциональных возможностей системы и учесть взаимосвязи между отдельными ее составляющими.

В конце стадии уточнения проводится анализ архитектурных решений и способов устранения главных факторов риска в проекте.

3) Стадия конструирования

На стадии конструирования разрабатывается законченное изделие, готовое к передаче пользователю.

По окончании этой стадии определяется работоспособность разработанного программного обеспечения.

4) Стадия передачи в эксплуатацию

На стадии передачи в эксплуатацию разработанное программное обеспечение передается пользователям. При эксплуатации разработанной системы в реальных условиях часто возникают различного рода проблемы, которые требуют дополнительных работ по внесению корректив в разработанный продукт. Это, как правило, связано с обнаружением ошибок и недоработок.

В конце стадии передачи в эксплуатацию необходимо определить, достигнуты цели разработки или нет.

Стандарты жизненного цикла ИС

Современные сети разрабатываются на основе стандартов, что позволяет обеспечить, во-первых, их высокую эффективность и, во-вторых, возможность их взаимодействия между собой.

Среди наиболее известных стандартов можно выделить следующие:

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(International Organization of Standardization /International Electrotechnical Commission)1995 - стандарт на процессы и организацию жизненного цикла. Распространяется на все виды заказного ПО. Стандарт не содержит описания фаз, стадий и этапов.

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 на базе UML.

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

Extreme Programming (XP). Экстремальное программирование (самая новая 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.

спиральный жизненный цикл каскадный

Жизненный цикл - это не временной период существования, а процесс последовательного изменения состояния, обусловленный видом производимых воздействий (Р 50-605-80-93).

Под термином «жизненный цикл системы» обычно понимают эволюцию новой системы в виде нескольких ступеней, включающих такие важные стадии, как концепция , разработка, производство , эксплуатация и окончательное выведение из эксплуатации. :70

Энциклопедичный YouTube

1 / 5

Видео 22. Жизненный цикл ПО. Этапы разработки ПО. Классическая модель разработки ПО

"Жизненный цикл системы или проекта" - тренинг №2.

Жизненный цикл товара.mp4

Жизненный цикл дефекта

Жизненный цикл организации

Субтитры

История концепции

Концепция жизненного цикла возникла в конце XIX в. как комплекс идей, включающих в себя идеи наследственности и развития на уровне индивидуумов и организмов, а также адаптации, выживания и вымирания на уровне отдельных видов и целых популяций живых организмов.

Типовые модели жизненного цикла системы

Не существует единой модели жизненного цикла, удовлетворяющей требованиям любой возможной задачи. Различные организации по стандартизации, правительственные учреждения и инженерные сообщества публикуют свои собственные модели и технологии, которые могут быть использованы для конструирования модели. Таким образом нецелесообразно утверждать о существовании какого-то одного возможного алгоритма построение модели. Тем не менее любую модель жизненного цикла можно разделить на череду основных шагов, которые будут отражать в себе отдельные важные стадии.

Некоторые специалисты по системной инженерии предлагают рассматривать модель жизненного цикла системы, на основе следующих трех источников: модель управления материально-техническим обеспечением Министерства Обороны США (МО США) (DoD 5000.2), модель стандарта ISO/IEC 15288 и модель Национального общества профессиональных инженеров (NSPE). :71

Типовая модель жизненного цикла по стандарту ISO/IEC 15288

Согласно стандарту, процессы и действия жизненного цикла определяются, соответствующим образом настраиваются и используются в течение стадии жизненного цикла, для полного удовлетворения целей и результатов на этой стадии. В различных стадиях жизненного цикла могут принимать участие разные организации. Не существует единой универсальной модели жизненных циклов систем. Те или иные стадии жизненного цикла могут отсутствовать или присутствовать в зависимости от каждого конкретного случая разработки системы. :34

В стандарте в качестве примера были приведены следующие стадии жизненного цикла:

1. Стадия замысла.
2. Стадия разработки.
3. Стадия производства.
4. Стадия применения.
5. Стадия поддержки применения.
6. Стадия прекращения применения и списания.

В версии стандарта от 2008 года (ISO/IEC 15288:2008) примеры стадий жизненного цикла отсутствуют.

Типовая модель жизненного цикла по версии Министерства обороны США

Для управления рисками в области применения передовых технологий, и сведения к минимуму дорогостоящих технических или управленческих ошибок, МО США разработало руководство, содержащее все необходимые принципы разработки систем. Эти принципы вошли в специальный перечень директив - DoD 5000.

Модель жизненного цикла системы управления материально-техническим обеспечением по версии МО США состоит из пяти стадий :71:

• анализ;
• разработка технологии;
• инженерная и производственная разработка;
• производство и развертывание;
• функционирование и поддержка.

Типовая модель жизненного цикла системы Национального общества профессиональных инженеров (NSPE)

Данная модель адаптирована для развития коммерческих систем. Данная модель в основном направлена на развитие новых продуктов, обычно являющихся результатом технического прогресса. Модель NSPE представляет собой альтернативный взгляд на модель версии МО США. Жизненный цикл по модели NSPE разбивается на шесть стадий :72:

• концепция;
• техническая реализация;
• разработка;
• коммерческая валидация и подготовка производства;
• полномасштабное производство;
• поддержка конечного продукта.

Модель жизненного цикла продукции по Р 50-605-80-93

В руководящем документе Р 50-605-80-93 тщательно проработан жизненный цикл промышленного изделия, в том числе - военной техники.

Для промышленной продукции гражданского назначения предложены следующие стадии:

• исследование и проектирование;
• изготовление;
• обращение и реализация;
• эксплуатация или потребление.

В рамках жизненного цикла промышленной продукции гражданского назначения предложено рассматривать 73 вида работ и 23 типа стейкхолдеров («участников работ» по терминологии документа).

Для промышленной продукции военного назначения предложены следующие стадии:

• исследование и обоснование разработки;
• разработка;
• производство;
• эксплуатация;
• капитальный ремонт.

В рамках жизненного цикла промышленной продукции военного назначения предложено рассматривать 25 видов работ и 7 типов стейкхолдеров (участников работ).

Типовая модель жизненного цикла программного обеспечения

Стадии жизненного цикла системы и их составные фазы, представленных на рисунке «Модель жизненного цикла системы», относятся к большинству сложных систем, в том числе к тем, которые содержат программное обеспечение со значительным объемом функциональных возможностей на уровне компонентов. В программно-интенсивных системах, в которых программное обеспечение выполняет практически все функции (как например в современных финансовых системах, в системах бронирования авиабилетов, в глобальной сети интернет, и в др.), как правило жизненные циклы схожи по содержанию, но часто усложняются итерационными процессами и прототипированием . :72-73

Основные стадии жизненного цикла системы (Kossiakoff, Sweet, Seymour, Biemer)

Как показано на рисунке «Модель жизненного цикла системы», модель жизненного цикла системы содержит 3 стадии. Первые 2 стадии приходятся на разработку, а третья стадия охватывает пост-разработку. Эти стадии показывают более общие переходы из состояния в состояние, в жизненном цикле системы, а также показывают изменения в типе и объеме действий, вовлеченных в системную инженерию. Стадии представляют собой :73:

• стадию разработки концепции;
• стадию технической разработки;
• стадию пост-разработки.

Стадия разработки концепции

Целью стадии разработки концепции являются оценки новых возможностей в сфере применения системы, разработка предварительных системных требований и возможных проектных решений. Стадия разработки концептуального проекта начинаются с момента осознания необходимости создания новой системы или модификации уже имеющейся. Стадия включает в себя начало исследований фактов, периода планирования, оцениваются экономические, технические, стратегические и рыночные основы будущих действий. Осуществляется диалог между стейкхолдерами и разработчиками. :

Основные цели стадии разработки концепции: :74

1. Провести исследования, установив, что является необходимым для новой системы, а также установив техническую и экономическую целесообразность данной системы.
2. Изучить потенциально возможные концепции системы, а также сформулировать и подвергнуть валидации набор требований к производительности системы.
3. Выбрать наиболее привлекательную концепцию системы, определить её функциональные характеристики, а также разработать детальный план последующих стадий проектирования, производства и оперативного развертывания системы.
4. Разработать любую новую технологию, подходящую для выбранной концепции системы и подвергнуть валидации её способности удовлетворять потребности.

Стадия технической разработки

Стадия технической разработки подразумевает процесс проектирования системы для реализации функций, сформулированных в концепции системы, в физическое воплощении, которые могут поддерживаться и успешно эксплуатироваться в своей операционной среде. Системная инженерия в первую очередь касается направления развития разработки и проектирования, управления интерфейсами, разработки планов тестирования, и определяет, как расхождения в производительности системы, не проверенной во время тестирования и оценки, должны быть надлежащим образом исправлены. Основная масса инженерных действий осуществляется на этой стадии.

Основными целями стадии технической разработки являются :74:

1. Выполнение технической разработки прототипа системы, отвечающего требованиям производительности, надежности, ремонтопригодности и безопасности.
2. Спроектировать систему пригодную для использования, и продемонстрировать свою оперативную пригодность.

Стадия пост-разработки

Стадия пост-разработки состоит из деятельности за пределами периода разработки системы, но все еще требует значительной поддержки со стороны системных инженеров, особенно когда встречаются непредвиденные проблемы, требующие скорейшего разрешения. Кроме того, достижения в области технологий часто требуют внутренней модернизации системы обслуживания, которая может быть столь же зависимой от системной инженерии, как стадии концепции и технической разработки.

Стадия пост-разработки новой системы начинается после успешно проведенной операции тестирования и оценивания данной системы (тестирование приемки), выпуска в производство и последующим оперативным использованием. Пока основная разработка не будет завершена, системная инженерия будет продолжать играть главную поддерживающую роль

Из рабочей учебной программы:

Тема 2. Стандарты и нормативные руководства по системной и программной инженерии.

Стандарт ISO/IEC 15288 «Системная инженерия - процессы жизненного цикла систем".

ГОСТ 34: Комплекс стандартов на автоматизированные системы.

Ключевые идеи системной инженерии: системный подход, жизненный цикл системы, инжиниринг требований, архитектурный дизайн, процессный подход, проектный подход.

2.1. Стандарт ISO 15288 «Системная инженерия - процессы жизненного цикла систем".

2.2. Жизненный цикл системы.

2.3. Представления жизненного цикла системы.

2.4. Жизненный цикл информационной системы

2.5. Модели жизненного цикла

2.6. Выбор модели жизненного цикла

2.1. Стандарт iso 15288 «системная инженерия - процессы жизненного цикла систем".

Системная инженерия применяется для решения проблем, связанных с ростом сложности рукотворных систем. Стандарт ISO 15288, описывающий методы системной инженерии, предписывает иметь описание жизненного цикла системы и его практик. Такое описание требуется для успешного продвижения системы по жизненному циклу. Но стандарт не указывает на методы, с помощью которых требуется создавать подобное описание.

Задачи стандарта:

Дать возможность организациям (внешним и внутренним контракторам) договориться о совмещении замыслов, процессов проектирования, создания, эксплуатации и вывода из эксплуатации самых разных рукотворных систем – от зубочисток до атомных станций, от систем стандартизации до корпораций

Внедрить в практику организации ряд ключевых идей системной инженерии:

• системного подхода

  жизненного цикла

  инжиниринга требований

  архитектурного дизайна

  процессного подхода

  проектного подхода

  культуры контрактации

Ис т ория создания

Совместная разработка ISOиIEC, активное участиеINCOSE

Начало работ в 1996, версии в 2002, 2005 (ГОСТ Р ИСО/МЭК 15288-2005), 2008

Призван гармонизировать так называемое «болото стандартов» системной инженерии (многочисленные стандарты, принятые различными военными ведомствами, государствами, отраслевыми организациями стандартизации)

К разработке стандарта были привлечены специалисты различных областей: системной инженерии, программирования, управления качеством, человеческими ресурсами, безопасностью и пр. Был учтен практический опыт создания систем в правительственных, коммерческих, военных и академических организациях. Стандарт применим для широкого класса систем, но его основное предназначение - поддержка создания компьютеризированных систем.

2.2. Жизненный цикл системы

Аббревиатура русск: ЖЦ

Аббревиатура англ: LC (Life Cycle )

Русский: «жизненный цикл» . Английское life cycle в технике ранее означало и переводилось как «срок службы», и иногда даже «срок службы до первого капитального ремонта». «Жизненный цикл» -- это относительно новый перевод. Иногда «цикл» переводят как «период», но такой перевод не устоялся (хотя он и точнее в данном случае: «период жизни» системы). Слово «цикл» не должно смущать – ничего циклического в жизненном цикле нет. Слово «цикл» имеет смысл «типичности», говоря о том, что то же самое происходит и с другими системами.

Формально: жизненный цикл – это смена состояний системы (эволюция системы) в период времени от замысла до прекращения её существования.

Система и жизненный цикл -- близнецы-братья. Мы говорим система -- подразумеваем жизненный цикл, мы говорим жизненный цикл -- подразумеваем система.

Определения.

Определение стандарта ISO/IEC 15288:2008 (Определение: life cycle -- evolution of a system, product, service, project or other human-made entity from conception through retirement (ISO 15288, 4.11):

жизненный цикл (ЖЦ) – это эволюция системы, продукции, услуги, проекта или иного рукотворного объекта от замысла до прекращения использования.

Определение стандарта ISO 15704 (Industrial automation systems - Requirements for enterprise-reference architectures and methodologies Системы промышленной автоматизации. Требования к архитектуре эталонных предприятий и методологии. Описывает эталонную архитектуру предприятия и средства реализации проектов в рамках полнрго жизненного цикла предприятия):

жизненный цикл (ЖЦ) – это конечный набор основных фаз и шагов, которые система проходит на протяжении всей истории существования.

Каждая система, вне зависимости от ее вида и масштаба, проходит весь свой жизненный цикл согласно некоторому описанию. Продвижение системы по частям этого описания и есть жизненный цикл системы. Описание жизненного цикла, таким образом, - это концептуальная сегментация по стадиям , способствующим планированию, разворачиванию, эксплуатации и поддержке целевой системы.

Стадии (табл. 2.1) представляют наиболее крупные периоды жизненного цикла, ассоциируемые с системой, и соотносятся с состояниями описания системы или реализацией системы как набора продуктов или услуг. Стадии описывают основные контрольные точки продвижения и успехов системы по ходу жизненного цикла. Такие сегменты дают упорядоченное продвижение системы через установленные пересмотры выделения ресурсов, что снижает риски и обеспечивает удовлетворительное продвижение. Основной причиной применения описаний жизненного цикла является потребность в принятии решений по определенным критериям до продвижения системы на следующую стадию.

Таблица 2.1

В основе деятельности по созданию и использованию программного обеспечения (ПО) лежит понятие его жизненного цикла (ЖЦ).

ЖЦИС - это период создания и использования ИС, начиная с момента возникновения потребности в ИС и заканчивая моментом полного её выхода из эксплуатации.

ЖЦ является моделью создания и использования ПО, отражающей его различные состояния, начиная с момента возникновения необходимости в данном программном изделии и заканчивая моментом его полного выхода из употребления у всех пользователей.

Традиционно выделяются следующие основные этапы ЖЦ ПО:

анализ требований;

проектирование;

кодирование (программирование);

тестирование и отладка;

эксплуатация и сопровождение.

Стадии жизненного цикла информационной системы

Предпроектное обследование

1.1. Сбор материалов для проектирования; при этом выделяют формулирование требований, изучение объекта автоматизации, даются предварительные выводы предпроектного варианта ИС.

1.2. Анализ материалов и разработка документации; обязательно даётся технико-экономическое обоснование с техническим заданием на проектирование ИС .

Проектирование

• 2.1. Предварительное проектирование:

  • выбор проектных решений по аспектам разработки ИС;

    описание реальных компонент ИС;

    оформление и утверждение технического проекта (ТП).

2.2. Детальное проектирование:

• выбор или разработка математических методов или алгоритмов программ;

  корректировка структур БД;

  создание документации на доставку и установку программных продуктов;

  выбор комплекса технических средств с документацией на её установку.

2.3. Разработка техно-рабочего проекта ИС (ТРП).

2.4. Разработка методологии реализации функций управления с помощью ИС и описанием регламента действий аппарата управления.

Разработка ИС

• получение и установка технических и программных средств;

  тестирование и доводка программного комплекса;

  разработка инструкций по эксплуатации программно-технических средств.

Ввод ИС в эксплуатацию

• ввод технических средств;

  ввод программных средств;

  обучение и сертификация персонала;

  опытная эксплуатация;

  сдача и подписание актов приёмки-сдачи работ.

Эксплуатация ИС

• повседневная эксплуатация;

  общее сопровождение всего проекта.

ЖЦ образуется в соответствии с принципом нисходящего проектирования и, как правило, носит итерационный характер: реализованные этапы, начиная с самых ранних, циклически повторяются в соответствии с изменениями требований и внешних условий, введением ограничений и т.п. На каждом этапе ЖЦ порождается определённый набор документов и технических решений; при этом для каждого этапа исходными являются документы и решения, полученные на предыдущем этапе. Каждый этап завершается верификацией порождённых документов и решений с целью проверки их соответствия исходным.

Основным нормативным документом, регламентирующим ЖЦ ПО, является международный стандарт ISO/IEC 12207 [5 ] (ISO - International Organization of Standardization - Международная организация по стандартизации, IEC - InternationalElectrotechnical Commission - Международная комиссия по электротехнике). Он определяет структуру ЖЦ, содержащую процессы, действия и задачи, которые должны быть выполнены во время создания ПО.

Структура ЖЦ ПО по стандарту ISO/IEC 12207 базируется на трёх 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, оценка и улучшение самого ЖЦ, обучение).

Разработка включает в себя все работы по созданию ПО и его компонент в соответствии с заданными требованиями. Сюда включается оформление проектной и эксплуатационной документации, подготовка материалов, необходимых для проверки работоспособности и соответствующего качества программных продуктов , материалов, необходимых для организации обучения персонала и т.д. Разработка ПО включает в себя, как правило, анализ, проектирование и реализацию (программирование).

Эксплуатация включает в себя работы по внедрению компонентов ПО в эксплуатацию. В этот процесс входит конфигурирование базы данных и рабочих мест пользователей, обеспечение эксплуатационной документацией, проведение обучения персонала и т.д., и непосредственно эксплуатацию, в том числе локализацию проблем и устранение причин их возникновения, модификацию ПО в рамках установленного регламента, подготовку предложений по совершенствованию, развитию и модернизации системы.

Управление проектом связано с вопросами планирования и организации работ, создания коллективов разработчиков и контроля за сроками и качеством выполняемых работ. Техническое и организационное обеспечение проекта включает выбор методов и инструментальных средств для реализации проекта, определение методов описания промежуточных состояний разработки, разработку методов и средств испытаний ПО, обучение персонала и т.п. Обеспечение качества проекта связано с проблемами верификации, проверки и тестирования ПО.

Верификация - это процесс определения того, отвечает ли текущее состояние разработки, достигнутое на данном этапе, требованиям этого этапа. Проверка позволяет оценить соответствие параметров разработки с исходными требованиями. Проверка частично совпадает с тестированием, которое связано с идентификацией различий между действительными и ожидаемыми результатами и оценкой соответствия характеристик ПО исходным требованиям. В процессе реализации проекта важное место занимают вопросы идентификации, описания и контроля конфигурации отдельных компонентов и всей системы в целом.

Управление конфигурацией является одним из вспомогательных процессов, поддерживающих основные процессы жизненного цикла ПО, прежде всего, процессы разработки и сопровождения ПО. При создании проектов сложных ИС, состоящих из многих компонентов, каждый из которых может иметь разновидности или версии, возникает проблема учёта их связей и функций, создания унифицированной структуры и обеспечения развития всей системы. Управление конфигурацией позволяет организовать, систематически учитывать и контролировать внесение изменений в ПО на всех стадиях ЖЦ. Общие принципы и рекомендации конфигурационного учёта, планирования и управления конфигурациями ПО отражены в проекте стандарта ISO 12207-2.

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