Отличие каскадной аис от спиральной. Жизненный цикл автоматизированной информационной системы. Платформы реализации новой архитектуры АИС УП

Модели ЖЦ АИС – Структура, определяющая последовательное осуществление процессов, действий, задач, выполняемых на протяжении ЖЦ и взаимосвязи между этими процессами.

Каскадная модель. Переход на следующий этап означает полное завершение работ на предыдущем этапе. Требования, определенные на стадии формирования требований, строго документируются в виде технического задания и фиксируются на все время разработки проекта. Каждая стадия завершается выпуском полного комплекта документации, достаточной для того, чтобы разработка могла быть продолжена другой командой разработчиков.

Этапы проекта в соответствии с каскадной моделью:

1. Формирование требований;

2. Проектирование;

3. Разработка;

4. Тестирование;

5. Внедрение;

6. Эксплуатация и сопровождение.

Преимущества:

-Полная и согласованная документация на каждом этапе;

-Определенный порядок последовательности работ;

-Позволяет четко спланировать сроки и затраты.

Недостатки:

-Существенная задержка получения готовых результатов;

-Ошибки на любом из этапов выявляются на последующих этапах, что приводит к необходимости возврата и переоформление проектной документации;

-Сложность управления проектом.

Спиральная модель. Каждая итерация соответствует созданию фрагмента или версии ПО, на ней уточняются цели и характеристики проекта, оценивается качество полученных результатов и планируются работы следующей итерации.

Каждая итерация – законченные циклы разработки в виде 1й версии АИС.

Этапы итерации:

1.Формирование требований

3.Проектирование

4.Разработка

5.Интеграция

На каждой итерации оцениваются:

Риск превышения сроков и стоимости проекта;

Необходимость выполнения ещё одной итерации;

Степень полноты и точности понимания требований к системе;

Целесообразность прекращения проекта.

Преимущества:

-Упрощается процесс внесения изменений в проект;

-Обеспечивает большую гибкость в управлении проектом;

-Возможность получения надежной и устойчивой системы, т.к. ошибки и несоответствия обнаруживаются на каждой итерации;

-Влияние заказчика на работу в процессе проверки каждой итерации.

Недостатки:

-Сложность планирования;

-Напряженный режим работы для разработчиков;

-Планирование работ проводится на основе имеющегося опыта и недостаточно метрик для измерения качества каждой версии.

Требования к технологии проектирования, разработки и сопровождения АИС

Технология проектирования - определяет совокупность трех составляющих:

-пошаговой процедуры, определяющей последовательность технологических операций проектирования;

-правила, используемые для оценки результатов выполнения технологических операций;

-представление проектной разработки на экспертизу и утверждению.

Технологические инструкции, составляющие основное содержание технологии, должны состоять из описания последовательности технологических операций, условий, в зависимости от которых выполняется та или иная операция, и описаний самих операций.

Технология проектирования, разработки и сопровождения ИС должна удовлетворять следующим общим требованиям:

Технология должна поддерживать полный ЖЦ ПО;

Технология должна обеспечивать гарантированное достижение целей разработки ИС с заданным качеством и в установленное время;

Технология должна обеспечивать возможность ведения работ по проектированию отдельных подсистем небольшими группами (3-7 человек). Это обусловлено принципами управляемости коллектива и повышения производительности за счет минимизации числа внешних связей;

Технология должна предусматривать возможность управления конфигурацией проекта, ведения версий проекта и его составляющих, возможность автоматического выпуска проектной документации и синхронизацию ее версий с версиями проекта;

Применение любой технологии проектирования, разработки и сопровождения ИС в конкретной организации и конкретном проекте невозможно без выработки ряда стандартов (правил, соглашений), которые должны соблюдаться всеми участниками проекта. К таким стандартам относятся следующие:

-стандарт проектирования;

-стандарт оформления проектной документации;

-стандарт пользовательского интерфейса.

Требование разработки

- Выполнение работ по созданию программного обеспечения;

Подготовка к внедрению АИС;

Контроль, тестирование основных показателей проекта.

Требования к сопровождению

Завершение внедрения КИС должно сопровождаться публикацией системы административных регламентов и должностных инструкций, определяющих порядок функционирования организации. С момента ввода информационной системы в действие эксплуатация происходит на основе «Регламента функционирования информационной системы» и ряда нормативных актов. Сопровождение системы и ее бесперебойной работы осуществляется подразделением организации, уполномоченным соответствующим приказом. Доработка информационной системы после ввода в эксплуатацию осуществляется согласно отдельным проектам и техническим заданиям.

В процессе сопровождения КИС ставится задача поддержания ее жизнеспособности. Жизнеспособность КИС во многом определяется насколько она соответствует реальным задачам и потребностям ВУЗа, которые являются меняющимися в течение жизненного цикла КИС.

Модель жизненного цикла - структура, определяющая последовательность выполнения и взаимосвязи процессов, действий и задач, выполняемых на протяжении ЖЦ.

Наибольшее распространение получили две основные модели ЖЦ:

· каскадная модель (70-85 гг.);

· спиральная модель (86-90 гг.).

Каскадная модель

Каскадный способ - разбиение всей разработки на этапы, причем переход с одного этапа на следующий происходит только после того, как будет полностью завершена работа на текущем (рис.2).

Положительные стороны применения каскадного подхода:

· на каждом этапе формируется законченный набор проектной документации, отвечающий критериям полноты и согласованности;

· выполняемые в логичной последовательности этапы работ позволяют планировать сроки завершения всех работ и соответствующие затраты.

Каскадный подход хорошо зарекомендовал себя при построении информационных систем, для которых в самом начале разработки можно достаточно точно и полно сформулировать все требования. В эту категорию попадают сложные расчетные системы, системы реального времени и другие подобные задачи.

Рис.2 Схема каскадного подхода

Однако реально в процессе создания ИС постоянно возникает потребность в возврате к предыдущим этапам, уточнении или пересмотре ранее принятых решений. Реальный процесс создания информационной системы принимает следующий вид (рис.3):

Рис.3 Реальный процесс создания ИС на базе каскадной модели

Одно из использовавшихся в западной литературе названий такой схемы организации работ: "водопадная модель" (waterfall model).

Основным недостатком каскадного подхода является существенное запаздывание с получением результатов. Модели (как функциональные, так и информационные) автоматизируемого объекта могут устареть одновременно с их утверждением. Другой недостаток - такое проектирование информационной системы ведет к примитивной автоматизации (по сути - "механизации") существующих производственных действий работников.

В спиральной модели жизненного цикла (рис.4) делается упор на начальные этапы ЖЦ: анализ и проектирование. Реализуемость технических решений проверяется путем создания прототипов.

Рис 4.

Каждый виток спирали соответствует созданию нового фрагмента или версии информационной системы, на нем уточняются цели и характеристики проекта, определяется его качество и планируются работы следующего витка спирали. Один виток спирали при этом представляет собой законченный проектный цикл по типу каскадной схемы. Такой подход назывался также "Продолжающимся проектированием". Позднее в проектный цикл дополнительно стали включать стадии разработки и опробования прототипа системы. Это называлось: "быстрое прототипирование", rapid prototyping approach или "fast-track".

Однако применение таких методов наряду с быстрым эффектом дает снижение управляемости проектом в целом и стыкуемости различных фрагментов информационной системы. Основная проблема спирального цикла - определение момента перехода на следующий этап. Переход осуществляется в соответствии с планом, даже если не вся запланированная работа закончена. План составляется на основе статистических данных, полученных в предыдущих проектах, и личного опыта разработчиков.

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

Стадии жизненного цикла информационной системы:

1. Предпроектное обследование:

· сбор материалов для проектирования, при этом выделяют формулирование требований, с изучения объекта автоматизации, даются предварительные выводы предпроектного варианта ИС;

· анализ материалов и разработка документации, обязательно дается технико экономическое обоснование с техническим заданием на проектирование ИС.

2. 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 ее 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.

3. Разработка ИС:

· получение и установка технических и программных средств;

· тестирование и доводка программного комплекса;

· разработка инструкций по эксплуатации программно-технических средств.

4. Ввод ИС в эксплуатацию:

· ввод технических средств;

· ввод программных средств;

· обучение и сертификация персонала;

· опытная эксплуатация;

· сдача и подписание актов приемки-сдачи работ.

5. Эксплуатация ИС:

· повседневная эксплуатация;

· общее сопровождение всего проекта.

Модели жизненного цикла информационной системы :

· каскадная модель - предлагает переход на следующие этапы после полного осуществления работ по предыдущему этапу. Модель демонстрирует классический подход в любых прикладных областях;

· итерационная модель - поэтапная модель с промежуточным контролем и циклами обратной связи. Преимущество данной модели - поэтапные корректировки, которые обеспечивают меньшую трудоемкость по сравнению с каскадной. Однако время жизни каждого из этапов рассчитывается на весь период разработки;

· спиральная модель - данная модель делает упор на начальные этапы анализа и проектирования. Эта модель представляет собой итерационный процесс разработки, где каждая итерация (цикл), представляет собой законченный цикл разработки, приводящий к выпуску версии изделия (версии проекта ИС), который совершенствуется от итерации к итерации, чтобы стать значимой информационной системой. При этом каждый виток спирали соответствует поэтапной модели создания информационной системы. Т.о. углубляется и последовательно конкретизируется обоснованный вариант ИС, который и доводится впоследствии до реализации.

Основные способы построения ИС:

· разработка системы "под себя";

· использование прототипов - вместо полной системы создается прототип, отвечающий основным потребностям пользователей:

Определение основных запросов;

Создание рабочего прототипа;

Использование рабочего прототипа;

Пересмотр и улучшение прототипа;

Работа с окончательной версией прототипа;

· использование услуг сторонней организации для передачи функций управления ИС - организация использует специализированную фирму, которая выполняет управляющие функции по функционированию и развитию ИС компании.

Плюсы:

· гарантийное качество обслуживания;

· экономия денежных средств;

· человеческие ресурсы.

Минусы:

· не дешево;

· утечка информации;

· зависимость;

· потеря контроля за ИТ.

Систему управления экономическим объектом можно рассматривать как совокупность двух взаимосвязанных элементов (двух составных частей): субъекта управления (СУ) и объекта управления (ОУ).

Субъект управления представляет собой управленческий аппарат, объединяет в себе сотрудников, разрабатывающих планы, вырабатывающих требования к принимаемым решениям, а также контролирующих их выполнение.

Объект управления представляет собой непосредственно предприятие, которое осуществляет выполнение поставленных перед ним задач. В задачу объекта управления входит выполнение планов, выработанных управленческим аппаратом, т.е. реализация той деятельности, для которой создавалась система управления.

Субъект управления и объект управления связаны прямой и обратной связями. Прямая связь выражается потоком директивной информации, направляемой от управленческого аппарата к объекту управления, а обратная представляет собой поток отчетной информации о выполнении принятых решений, направляемый в обратном направлении (см. рис.12).

Директивная информация порождается управленческим аппаратом в соответствии с целями управления и информацией о сложившейся экономической ситуации, об окружающей среде. Отчетная информация формируется объектом управления и отражает внутреннюю экономическую ситуацию, а также степень влияния на неё внешней среды (задержки платежей, нарушения подачи энергии, погодные условия, общественно - политическая ситуация в регионе и т.д.). Таким образом, внешняя среда влияет не только на объект управления: она поставляет информацию и управленческому аппарату, решения которого зависят от внешних факторов (состояние рынка, наличие конкуренции, величина процентных ставок, уровень инфляции, налоговая и таможенная политика).

Взаимосвязь информационных потоков (П и О), средств обработки, передачи и хранения данных, а также сотрудников управленческого аппарата, выполняющих операции по переработке данных, и составляет информационную систему экономического объекта.

Потребность в управлении возникает при необходимости координации деятельности членов трудового коллектива, объединенных для достижения поставленных перед ними локальных и глобальных целей. Первоначально любая цель носит обобщенный характер и лишь в процессе уточнения она формализуется управленческим аппаратом в виде целевых функций.

В процессе управления экономическим объектом принимаются оперативные , тактические и стратегические решения. В соответствии с этим, обычно говорят, что управленческий аппарат состоит из трех уровней управления: оперативного , среднего ивысшего .

На высшем уровне управления экономическим объектом находятся менеджеры-руководители. Они определяют цели управления, внешнюю политику, материальные, финансовые и трудовые ресурсы, разрабатывает долгосрочные планы и стратегию их выполнения. В их компетенцию обычно входит проведение анализа рынка, уровня конкуренции, конъюнктуры и поиск альтернативных стратегий развития предприятия на случай выявления угрожающих тенденций в сфере его интересов.

На среднем уровне управления экономическим объектом находятся менеджеры-исполнители. На этом уровне основное внимание сосредоточено на составлении тактических планов, контроле за их выполнением, слежении за ресурсами и разработке управляющих директив для вывода предприятия на требуемый планами уровень.

На оперативном уровне управления экономическим объектом находятся менеджеры структурных подразделений (отделов, служб, цехов и т.д.). На данном уровне происходит реализация планов и составляются отчеты о ходе их выполнения. Основная задача оперативного управления заключается в согласовании всех элементов производственного процесса во времени и пространстве с необходимой степенью его детализации.

На каждом из уровней управления экономическим объектом выполняются работы, в комплексе обеспечивающие управление. Эти работы принято называть функциями. В зависимости от целей можно выделить функции различной степени общности. Типичными являются следующие функции: планирование , учет и контроль , анализ и регулирование .

Планирование - функция, посредством которой в идеальной форме реализуется цель управления. Планирование занимает значительное место в деятельности высшего руководства, меньшее - на среднем и минимальное - на оперативном уровне. Планирование на высшем уровне управления касается будущих проблем и ориентировано на длительный срок. На среднем уровне планирование осуществляется на более короткий срок, при этом план высшего уровня управления детализируется. Показатели на этом уровне более точные. Оперативное управление предполагает самую детальную проработку плана.

Учет и контроль - функции, направленные на получение информации о ходе работы предприятия проверки соответствия достигнутых результатов с плановыми. Учет принято подразделять на оперативный , бухгалтерский и статистический . Бухгалтерский учет в свою очередь может подразделяться на финансовый и управленческий . Учет в основном осуществляется на оперативном и среднем уровнях управления. На высшем уровне управления учет отсутствует, однако на его основе в полной мере выполняются анализ результатов производства и регулирование его ходом.

Анализ и регулирование - это сопоставление фактических показателей с нормативными (директивными, плановыми), определение отклонений, выходящих за пределы допустимых параметров, установление причин отклонений, выявление резервов, нахождение путей исправления создавшейся ситуации и принятие решения по выводу объекта управления на плановую траекторию. Действенным инструментом для выявления причин отклонений является факторный анализ, а для поиска путей выхода из создавшейся ситуации -э кспертные системы.

Взаимосвязь между уровнями управления и осуществляемыми ими функциями по объему выполняемых работ представлена в табл.7.

Н а рис. 12 представлена взаимосвязь основных этапов процесса управления экономическим объектом.

3.1 Определение модели ЖЦ АИС

Под моделью жизненного цикла разработки программного продукта понимается структура, определяющая последовательность выполнения и взаимосвязи процессов, действий и задач, выполняемых на протяжении жизненного цикла разработки программного продукта. Наибольшее распространение получили следующие модели жизненного цикла разработки программного продукта (таблица1. Краткие характеристики моделей жизненного цикла АИС): каскадная модель, или водопад (waterfall model); v-образная модель (v-shaped model); модель прототипирования (prototype model); модель быстрой разработки приложений, или RAD-модель (RAD-rapid application development model);многопроходная модель (incremental model); спиральная модель (spiral model).

Таблица 1.Краткие характеристики каждой из перечисленных моделей

3.2 Каскадная модель

В однородных информационных системах 1970-х и 1980-х годов прикладные программные продукты представляли собой единое целое. Для разработки такого типа программного продукта применялось каскадная модель, или «водопад».

Каскадная модель программного продукта подобна модели автоматизированной системы управления (см. главу 1, рис.1).

Этот процесс носит, как правило, итерационный характер: результаты очередного этапа часто вызывают изменения в проектных решениях, выработанных на более ранних стадиях. Таким образом, постоянно возникает потребность в возврате к предыдущим этапам и уточнении или пересмотре ранее принятых решений. В результате реальный процесс разработки принимает иной вид (см. глава 1, рис.2)

3.3 V-образная модель

Эта модель (рис.5) была разработана как разновидность каскадной модели, в которой особое внимание уделяется верификации и аттестации программного продукта. Модель показывает, что тестирование продукта обсуждается, проектируется и планируется, начиная с ранних этапов жизненного цикла разработки.

От каскадной модели v-образная модель унаследовала последовательную структуру, в соответствии с которой каждая последующая фаза начинается только после успешного завершения предыдущей фазы.

Данная модель основана на систематическом подходе к проблеме, для решения которой определены четыре базовых шага: анализ, проектирование, разработка и обзор. При выполнении анализа осуществляются планирование проекта и составление требований. Проектирование разделяется на высокоуровневое и детальное (низкоуровневое). Разработка включает в себя кодирование, обзор – различные виды тестирования.

На модели хорошо просматриваются взаимосвязи между аналитическими фазами и фазами проектирования, которые предшествуют кодированию и тестированию. Штриховые стрелки показывают, что эти фазы надо рассматривать параллельно.

Модель включает в себя следующие фазы:

Составление требований к проекту и планирование – определяются системные требования и выполняется планирование работ;

Составление требований к продукту и их анализ – составляется полная спецификация требований к программному продукту;

Высокоуровневое проектирование – определяется структура программного обеспечения, взаимосвязи между основными его компонентами и реализуемые ими функции;

Детальное проектирование – определяется алгоритм работы каждого компонента;

Кодирование – выполняется преобразование алгоритмов в готовое программное обеспечение;

Модульное тестирование – выполняется проверка каждого компонента или модуля программного продукта;

Интеграционное тестирование – осуществляются интеграция программного продукта и его тестирование;

Системное тестирование – выполняется проверка функционирования программного продукта после помещения его в аппаратную среду в соответствии со спецификацией требований;

Эксплуатация и сопровождение – запуск программного продукта в производство. На этой фазе в программный продукт могут вноситься поправки и может выполняться его модернизация.

Рис.5 V-образная модель

Преимущества v-образной модели:

1) Большая роль придается верификации и аттестации программного продукта, начиная с ранних стадий его разработки, все действия планируются;

2) Предполагаются аттестация и верификация не только самого программного продукта, но и всех полученных внутренних и внешних данных;

3) Ход выполнения работы может легко отслеживаться, так как завершение каждой фазы является контрольной точкой.

Кроме перечисленных достоинств модель обладает и рядом недостатков:

не учитываются итерации между фазами; нельзя вносить изменения на разных этапах жизненного цикла; тестирование требований происходит слишком поздно, поэтому внесение изменений влияет на выполнение графика работ.

Данную модель целесообразно использовать при разработке программных продуктов, главным требованием для которых является высокая надежность.

Продукта и создание удобных карточек заполнения атрибутов БД: простота создания связей и их модернизация. Глава II. Разработка программы для автоматизации деятельности таксопарка 2.1 Анализ требований заказчика Программа Автоматизированное рабочее место диспетчера такси разработана по спиральной модели жизненного цикла автоматизированных информационных систем. На каждом этапе создания...

Системы. Основными нормативными документами, регламентирующими процесс создания любого проекта ИС и ИТ, являются ГОСТы и их комплексы на создание и документальное оформление информационной технологии, автоматизированных систем, программных средств, организации и обработки данных, а также руководящие документы Гостехкомиссии России по разработке, изготовлению и эксплуатации программных и...