ТЕМА 2. Основы методологии проектирования ИС Лекция 4. Стандартизация в области проектирования ИС. Жизненный цикл ИС. - презентация

1 ТЕМА 2. Основы методологии проектирования ИС Лекция 4. Стандартизация в области проектирования ИС. Жизненный цикл ИС.

2 2 Предназначение нормативных документов Нормативно-методические документы регламентируют: порядок разработки, внедрения и сопровождения ИС; общие требования к составу ПО ИС и связям между его компонентами; требования к качеству ПО; виды, состав и содержание проектной и программной документации.

3 3 Единое информационное пространство складывается из следующих главных компонентов:, содержащих данные и знания, зафиксированные на соответствующих носителях; информационных ресурсов, содержащих данные и знания, зафиксированные на соответствующих носителях;, обеспечивающих функционирование и развитие единого информационного пространства – сбор, обработку, хранение, поиск, распространение информации; организационных структур, обеспечивающих функционирование и развитие единого информационного пространства – сбор, обработку, хранение, поиск, распространение информации; граждан и организаций, в том числе программно- технических средств и организационно- нормативных документов, обеспечивающих доступ к информационным ресурсам. средств информационного взаимодействия граждан и организаций, в том числе программно- технических средств и организационно- нормативных документов, обеспечивающих доступ к информационным ресурсам.

4 4 Международные организации по стандартизации ИТ ISO – Международная организация по стандартизации; ISO – Международная организация по стандартизации; IEC (МЭК) – Международная электротехническая комиссия; IEC (МЭК) – Международная электротехническая комиссия; МСЭ – Международный союз электросвязи; МСЭ – Международный союз электросвязи; IEEE – Институт инженеров по электротехнике и электронике; IEEE – Институт инженеров по электротехнике и электронике; OMG – Группа объектного управления и т.д. OMG – Группа объектного управления и т.д.

5 5 Стандарты по предмету стандартизации функциональные стандарты проектирования стандарты на языки программировани я проектной документации стандарты на интерфейсы пользовательского интерфейса стандарты на протоколы стандарты организации ЖЦ по утверждающей организации официальные международные официальные национальные фирменные по методическому источнику ММ фирм- разработчиков ММ фирм- консультантов ММ научных центров ММ комитетов по стандартизации

6 6 Стандарты проектирования Стандарт проектирования устанавливает: набор необходимых моделей на каждой стадии проектирования и степень их детализации; набор необходимых моделей на каждой стадии проектирования и степень их детализации; правила фиксации проектных решений на диаграммах; правила фиксации проектных решений на диаграммах; требования к конфигурации рабочих мест разработчиков; требования к конфигурации рабочих мест разработчиков; механизм обеспечения совместной работы над проектом: механизм обеспечения совместной работы над проектом: правила интеграции подсистем проекта; правила интеграции подсистем проекта; правила поддержания проекта в одинаковом для всех разработчиков состоянии; правила поддержания проекта в одинаковом для всех разработчиков состоянии; правила проверки проектных решений на непротиворечивость. правила проверки проектных решений на непротиворечивость.

7 7 Стандарт оформления проектной документации Стандарт оформления проектной документации устанавливает: комплектность, состав и структуру документации на каждой стадии проектирования; требования к оформлению документации; правила подготовки, рассмотрения, согласования и утверждения документации с указанием предельных сроков для каждой стадии; требования к настройке издательской системы и CASE-средств, используемых в качестве встроенного средства подготовки документации.

8 8 Стандарт интерфейса пользователя Стандарт интерфейса пользователя устанавливает: правила оформления экранов (шрифты и цветовая палитра), состав и расположение окон и элементов управления; правила оформления экранов (шрифты и цветовая палитра), состав и расположение окон и элементов управления; правила использования клавиатуры и мыши; правила использования клавиатуры и мыши; правила оформления текстов помощи; правила оформления текстов помощи; перечень стандартных сообщений; перечень стандартных сообщений; правила обработки реакции пользователя. правила обработки реакции пользователя.

9 9 ИдеяПроектированиеИзготовление Эксплуатация и поддержка Списание Определение требуемых компетенций ПриобретениеОбучение Использование и рост Отставка Визуализация Проекти- рование Согласо- вание Строи- тельство Эксплуатация и поддержка Снос ПриобретениеРазработкаЭксплуатацияРекультивация Оборудование Персона л Здание Природный ресурс

10 10 Жизненный цикл ИС Жизненный цикл – период создания и использования ИС, охватывающий ее различные состояния, начиная с момента возникновения необходимости в данной ИС и заканчивая моментом ее полного выхода из употребления у пользователей. Жизненный цикл – период создания и использования ИС, охватывающий ее различные состояния, начиная с момента возникновения необходимости в данной ИС и заканчивая моментом ее полного выхода из употребления у пользователей. ЖЦ состоит из стадий, для каждой из которых определяются: ЖЦ состоит из стадий, для каждой из которых определяются: состав и последовательность выполняемых работ, состав и последовательность выполняемых работ, получаемые результаты, получаемые результаты, методы и средства, необходимые для выполнения работ, методы и средства, необходимые для выполнения работ, роли и ответственность участников. роли и ответственность участников.

11 11 Процесс ЖЦ – совокупность взаимосвязанных действий, преобразующих входные данные в выходные. Цели процесса: формулировка потребности в новой ИС; формулировка потребности в новой ИС; выбор направления и определение экономической целесообразности проектирования ИС. выбор направления и определение экономической целесообразности проектирования ИС. Жизненный цикл ИС Совокупность процессов

12 12 Процесс ЖЦ – совокупность взаимосвязанных действий, преобразующих входные данные в выходные. Цели процесса: формулировка потребности в новой ИС формулировка потребности в новой ИС выбор направления и определение экономической целесообразности проектирования ИС. выбор направления и определение экономической целесообразности проектирования ИС. Жизненный цикл ИС Совокупность процессов Совокупность моделей модели организации; модели организации; модели требований к ИС; модели требований к ИС; модели функционирования ИС; модели функционирования ИС; системные модели проекта ИС системные модели проекта ИС

13 13 Основные стадии ЖЦ ИС 1.Анализ требований 2.Проектирование 3.Реализация 4.Внедрение 5.Эксплуатация

14 14 СтадияСутьРезультат Анализ требований Сбор информации, необходимой для приобретения или разработки новой системы. Отчет в виде совокуп- ности производственных, функциональных и технических требований к системе. Проектиро- вание Разработка проекта ИС Совокупность формали- зованных требований: схемы и структуры данных и модулей Реализация Перевод требований пользователя в детальные специфи- кации, используемые при кодировании программ Разработанная система

15 15 СтадияСутьРезультат Внедрение Опытная эксплуатация ИС, демонтаж старой системы и переход на новую. Система, успешно функционирующая на предприятии заказчика Эксплуата- ция Сопровождение и модернизация системы вплоть до ее полного морального устаревания. Эффективно работающая, модернизируемая система

16 16 Основные стандарты ЖЦ ИС Стандарт ISO/IEC 12207:1995 (Standard for Information Technology Software Life Cycle Processes – «Процессы жизненного цикла ПО»). Стандарт ISO/IEC 12207:1995 (Standard for Information Technology Software Life Cycle Processes – «Процессы жизненного цикла ПО»). Стандарт ГОСТ Р ИСО/МЭК Стандарт ГОСТ Р ИСО/МЭК Стандарт ISO/IEC 15288:2002 «Системная инженерия – Процессы жизненного цикла систем». Стандарт ISO/IEC 15288:2002 «Системная инженерия – Процессы жизненного цикла систем». Стандарт ГОСТ Р ИСО/МЭК Стандарт ГОСТ Р ИСО/МЭК ГОСТ «Автоматизированные системы. Стадии создания». ГОСТ «Автоматизированные системы. Стадии создания».

17 17 Группы процессов ЖЦ по стандарту ISO/IEC Основныепроцессы Вспомогательные процессы Организационные процессы приобретение;приобретение; поставка;поставка; разработка;разработка; эксплуатация;эксплуатация; сопровождениесопровождение документирование;документирование; управление конфигурацией;управление конфигурацией; обеспечение качества;обеспечение качества; разрешение проблем;разрешение проблем; аудит;аудит; аттестация;аттестация; совместная оценка;совместная оценка; верификация.верификация. создание инфраструктуры;создание инфраструктуры; управление;управление; обучение;обучение; усовершенствование.усовершенствование.

18 18 Основные процессы ЖЦ Основные участники разработки ПриобретениеЗаказчик ПоставкаПоставщик РазработкаРазработчик ЭксплуатацияОператор Сопровождение Служба сопровождения

19 19 Структура жизненного цикла ИС по стандарту ISO/IEC 12207:1995 «Процессы жизненного цикла ПО» Процесс Работы Задачи Разработка Подготовка Определение модели ЖЦ Документиро- вание Выбор стандартов

20 20 Процесс «Приобретение» РаботыВходРезультат Инициирование; Подготовка заявочных предложений; Подготовка договора; Контроль деятельности поставщика; Приемка ИС. Решение о начале работ по внедрению ИС; Решение о начале работ по внедрению ИС; Результаты обследования деятельности заказчика; Результаты обследования деятельности заказчика; Результаты анализа рынка ИС/ тендера; Результаты анализа рынка ИС/ тендера; План поставки/ разработки; План поставки/ разработки; Комплексный тест ИС. Технико- экономическое обоснование внедрения ИС; Технико- экономическое обоснование внедрения ИС; Техническое задание на ИС; Техническое задание на ИС; Договор на поставку/ разработку; Договор на поставку/ разработку; Акты приемки этапов работы; Акты приемки этапов работы; Акт приемо-сдаточных испытаний.

21 21 Процесс «Поставка» РаботыВходРезультат Инициирование; Инициирование; Ответ на заявочные предложения; Ответ на заявочные предложения; Подготовка договора; Подготовка договора; Планирование исполнения; Планирование исполнения; Поставка ИС. Техническое задание на ИС; Техническое задание на ИС; Решение руководства об участии в разработке; Решение руководства об участии в разработке; Результаты тендера; Результаты тендера; План управления проектом; План управления проектом; Разработанная ИС и документация. Разработанная ИС и документация. Решение об участии в разработке; Решение об участии в разработке; Коммерческие предложения/ конкурсная заявка; Коммерческие предложения/ конкурсная заявка; Договор на поставку/ разработку; Договор на поставку/ разработку; План управления проектом; План управления проектом; Реализация/ корректировка; Реализация/ корректировка; Акт приемно- сдаточных испытаний. Акт приемно- сдаточных испытаний.

22 22 Процесс «Разработка»РаботыВходРезультат Подготовка; Подготовка; Анализ требований к ИС; Анализ требований к ИС; Проектирование архитектуры ИС; Проектирование архитектуры ИС; Разработка требований к ПО; Разработка требований к ПО; Проектирование архитектуры ПО; Проектирование архитектуры ПО; Детальное проектирование ПО; Детальное проектирование ПО; Кодирование и тестирование ПО; Кодирование и тестирование ПО; Интеграция ПО и квалификационное тестирование ПО; Интеграция ПО и квалификационное тестирование ПО; Интеграция ИС и квалификационное тестирование ИС. Техническое задание на ИС; Техническое задание на ИС; Модель ЖЦ; Модель ЖЦ; Подсистемы ИС; Подсистемы ИС; Спецификации требований к компонентам ПО; Спецификации требований к компонентам ПО; Архитектура ПО; Архитектура ПО; Материалы детального проектирования ПО; Материалы детального проектирования ПО; План интеграции ПО; План интеграции ПО; Тесты; Тесты; Документация на ИС Документация на ИС Используемая модель ЖЦ, стандарты разработки; Используемая модель ЖЦ, стандарты разработки; План работ; План работ; Состав подсистем, компоненты оборудования; Состав подсистем, компоненты оборудования; Спецификации требования к компонентам ПО; Спецификации требования к компонентам ПО; Состав компонентов ПО, интерфейсы с БД, план интеграции ПО; Состав компонентов ПО, интерфейсы с БД, план интеграции ПО; Проект БД, спецификации интерфейсов между компонентами ПО, требования к тестам; Проект БД, спецификации интерфейсов между компонентами ПО, требования к тестам; Тексты модулей ПО, акты автономного тестирования; Тексты модулей ПО, акты автономного тестирования; Оценка соответствия ПО, БД, технического комплекса и комплекта документации требованиям ТЗ. Оценка соответствия ПО, БД, технического комплекса и комплекта документации требованиям ТЗ.

23 23 Взаимосвязь между процессами ЖЦ ПО

24 24 Технологические документы для поддержки ISO/IEC ISO/IEC TR 15271:1998 Information technology – Guide for ISO/IEC – Информационные технологии. Руководство для ISO/IEC (Процессы определения жизненного цикла программного обеспечения); ISO/IEC TR 16326:1999 Software engineering – Guide for the application of ISO/IEC to project management – Разработка программного обеспечения. Руководство по применению ISO/IEC для управления проектом

25 25 ISO/IEC 15288:2002 «Системная инженерия – процессы жизненного цикла систем» Предназначен для любого рода систем, созданных человеком и состоящих из одного или нескольких следующих элементов: технические средства технические средства программные средства программные средства люди люди процессы процессы процедуры процедуры основные средства основные средства природные ресурсы. природные ресурсы.

26 26 Группы процессов в Группы процессов в стандарте ISO/IEC 15288:2002 Процессы соглашения определяют действия, необходимые для установления соглашения между двумя организациями. Процессы предприятия управляют способностью организации приобретать и поставлять продукцию или услуги посредством запуска проектов, их поддержки и контроля. Процессы предприятия обеспечивают ресурсы и инфраструктуру, необходимые для осуществления проектов, и гарантируют достижение целей и исполнение обязательств организации по соглашениям.

27 27 Группы процессов в Группы процессов в стандарте ISO/IEC 15288:2002 Проектные процессы используются для установления и выполнения планов, оценки фактических достижений и продвижений проекта в соответствии с планами и контроля выполнения проекта вплоть до его завершения. Технические процессы используются для определения требований к системе, преобразования этих требований в эффективный продукт. Технические процессы определяют совокупность работ, которые позволяют оптимизировать прибыли и уменьшать риски, возникающие вследствие принятия технических решений и осуществления соответствующих действий.

28 28 Структура жизненного цикла ИС по стандарту ISO/IEC 15288:2002 Процессы соглашения Процессы предприятия Проектные процессы Технические процессы приобретение;поставка управление средой предприятия; инвестиционное управление; управление ЖЦ ИС; управление ресурсами; управление качеством. планирование проекта; оценка проекта; контроль проекта; управление рисками; управление конфигурацией; управление информацией; принятие решений определение требований правообладателей; анализ требований; проектирование архитектуры; реализация элементов системы; интеграция;верификация;передача; аттестация (валидация); функционирование;сопровождение;утилизация.

29 29 ISO/IEC 15288:2002 «Системная инженерия – Процессы жизненного цикла систем» Стандарт предназначен для использования: организацией – для формирования среды процессов. Процессы могут поддерживаться инфраструктурой, включающей методы, процедуры, технологии, инструменты и обученный персонал. Организация может применять данную среду для выполнения и управления проектами и развития ИС на протяжении их жизненного цикла; организацией – для формирования среды процессов. Процессы могут поддерживаться инфраструктурой, включающей методы, процедуры, технологии, инструменты и обученный персонал. Организация может применять данную среду для выполнения и управления проектами и развития ИС на протяжении их жизненного цикла; в рамках проекта, осуществляемого в организации, – для выбора, структуризации и применения элементов сформированной среды для производства продукции или услуг; в рамках проекта, осуществляемого в организации, – для выбора, структуризации и применения элементов сформированной среды для производства продукции или услуг; потребителем или поставщиком – для разработки взаимного соглашения. потребителем или поставщиком – для разработки взаимного соглашения.

30 30 Стадии создания ИС по ISO/IEC СтадияОписание Формирование концепции (замысел) Анализ потребностей, выбор концепции и проектных решений Разработка Проектирование системы Реализация Изготовление системы Эксплуатация Ввод в эксплуатацию и использование системы Поддержка Обеспечение функционирования системы Снятие с эксплуатации Прекращение использования, демонтаж, архивирование системы

31 31 Стадии ЖЦ по ГОСТ СтадияЭтапы 1. Формирование требований к АС 1.1. Обследование объекта и обоснование необходимости создания АС Формирование требований пользователя к АС Оформление отчёта о выполненной работе и заявки на разработку АС (тактико-технического задания) 2. Разработка концепции АС Изучение объекта Проведение необходимых научно-исследовательских работ Разработка вариантов концепции АС, удовлетворяющего требованиям пользователя Оформление отчёта о выполненной работе. 3. Техническое задание Разработка и утверждение технического задания на создание АС.

32 32 Стадии ЖЦ по ГОСТ СтадияЭтапы 4. Эскизный проект Разработка предварительных проектных решений по системе и её частям Разработка документации на АС и её части. 5. Технический проект Разработка проектных решений по системе и её частям Разработка документации на АС и её части Разработка и оформление документации на поставку изделий для комплектования АС и (или) технических требований (технических заданий) на их разработку Разработка заданий на проектирование в смежных частях проекта объекта автоматизации. 6. Рабочая документация Разработка рабочей документации на систему и её части Разработка или адаптация программ.

33 33 Стадии ЖЦ по ГОСТ СтадияЭтапы 7. Ввод в действие Подготовка объекта автоматизации к вводу АС в действие Подготовка персонала Комплектация АС поставляемыми изделиями (программными и техническими средствами, программно- техническими комплексами, информационными изделиями) Строительно-монтажные работы Пусконаладочные работы Проведение предварительных испытаний Проведение опытной эксплуатации Проведение приёмочных испытаний. 8. Сопровождение АС 8.1. Выполнение работ в соответствии с гарантийными обязательствами Послегарантийное обслуживание.

34 34 Проектирование Стадии ЖЦ по ISO/IEC 15288:2002 Формирование концепции Формирование концепции Разработка Разработка Реализация Реализация Эксплуатация Эксплуатация Поддержка Поддержка Снятие с эксплуатации Снятие с эксплуатации по ГОСТ Формирование требований к АС Разработка концепции АС. Техническое задание. Эскизный проект. Технический проект. Рабочая документация. Ввод в действие. Сопровождение АС Анализ требований Реализация Внедрение Эксплуатация

35 35 Стадия «Формирование концепции» Формирование концепции Сбор материалов для проектирования Изучение объекта проектирования Формирование требований пользователей к ИС Проведение необходимых научно- исследовательских работ ТЭО необходимости разработки ИС Анализ материалов и формирование документации Детальный анализ автоматизируемых БП Разработка и выбор варианта концепции системы Разработка и утверждение технического задания

36 36 Стадия «Разработка (проектирование)» Проектирование Эскизное проектирование Разработка вариантов структурной схемы системы Состав и способы формирования информационного обеспечения Разработка укрупненных схем алгоритмов обработки данных Техническое проектирование Поиск наиболее рациональных проектных решений Создание и описание компонентов системы Создание и утверждение технического проекта

37 37 Стадия «Реализация» Реализация Программирование Разработка программных модулей Тестирование Корректировка структур БД Разработка документации Разработка инструкций пользователя Создание и утверждение рабочего проекта

38 38 Стадии «Эксплуатация» и «Поддержка» Эксплуатация Подготовка к внедрению Установка и ввод в эксплуатацию ТС Наполнение БД Опытная эксплуатация программ Обучение персонала Строительно- монтажные и пусконаладочные работы Проведение предварительных испытаний Опытные испытания Приемочные испытания

39 39 Итерационный характер ЖЦ Анализ Реализация Эксплуатация Утилизация Разработка Поддержка

40 40 Модели жизненного цикла ИС Существующие модели ЖЦ определяют порядок исполнения этапов в ходе разработки, а также критерии перехода от этапа к этапу. В соответствии с этим наибольшее распространение получили три следующие модели ЖЦ: каскадная модель; каскадная модель; поэтапная модель с промежуточным контролем; поэтапная модель с промежуточным контролем; спиральная (итерационная) модель. спиральная (итерационная) модель.

41 41 Каскадная модель ЖЦ Каскадная модель (70-80г.г.) предполагает переход на следующий этап после полного окончания работ по предыдущему этапу. Каждый этап завершается выпуском полного комплекта документации, достаточной для того, чтобы разработка могла быть продолжена другой командой разработчиков.

42 42 ДостоинстваНедостатки 1. На каждом этапе формируется законченный набор проектной документации, отвечающий критериям полноты и согласованности. 2. Этапы работ выполняются в логичной последовательности. 3. Возможно жесткое планирование сроков завершения работ и соответствующих затрат. 1.Существенная задержка с получением конечного результата. 2.Несоответствие разработанной системы ожиданиям заказчика. 3.Примитивная автоматизация существующих производственных процессов. 4.Недостатки разработанной системы: монолитность; монолитность; централизованность; централизованность; сложность в использовании сложность в использовании Каскадный подход хорошо зарекомендовал себя при построении ИС, для которых в самом начале разработки можно достаточно точно и полно сформулировать все требования.

43 43 Так были описаны требования заказчика к системе по итогам предварительных исследований.

44 44 Так было сформулировано техническое задание...

45 45 Так была описана система в техническом проекте…

46 46 Такой получилась система в результате рабочего проектирования...

47 47 В таком виде систему внедрили...

48 48 А вот чего на самом деле хотел заказчик...

49 49 Поэтапная модель с промежуточным контролем Итерационная модель разработки ИС с циклами обратной связи между этапами ( гг.) Достоинство: межэтапные корректировки обеспечивают меньшую трудоемкость по сравнению с каскадной моделью; Недостатки: время жизни каждого из этапов растягивается на весь период разработки.

50 50 V – модель Идея Функционирование и развитие Требования и архитектура Рабочий проект Реализация Сборка и тестирование Проверка и приёмка Проверка и приёмка Декомпозиция и специфицирование проекта Интеграция и тестирование проекта

51 51 Спиральная модель 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. В результате выбирается обоснованный вариант, который доводится до реализации.

52 52 ДостоинстваНедостатки 1.Накопление и повторное использование программных средств, моделей и прототипов. 2.Ориентация на развитие и модификацию системы в процессе ее проектирования. 3.Анализ риска и издержек в процессе проектирования. 1.Сложности с определением момента перехода на следующий этап. 2.Недостаточное внимание к разрабатываемой документации на систему.