5.3. Жизненный цикл автоматизированной информационной системы

5.3.1. Понятие и модели жизненного цикла аис

Разработка АИС - трудоемкий, длительный и, как правило, итерационный (циклический) процесс, Применяемые в настоящее время технологии разработки АИС предполагают поэтапную разработку системы. Этапы по общности целей могут объединяться в стадии. Совокупность стадий и этапов работ, начиная с момента принятия решения о создании АИС до момента прекращения ее функционирования, называется жизненным циклом АИС.

Суть содержания жизненного цикла разработки АИС в различных подходах одинакова и сводится к выполнению следующих стадий;

1. Анализ требований (предпроектная стадия). Исследование процессов функционирования организацк5ии, определение требований к создаваемой АИС. оформление технико-экономического обоснования к технического задания на разработку АИС. Техническое задание (ТЗ) представляет собой базовый документ, на основании которого выделяются финансовые средства на проведение дальнейших работ.

2. Проектирование (логическое, эскизное, техническое проектирование). Разработка описаний состава автоматизируемых функций, функциональных задач и подсистем (функциональной архитектуры) и состава обеспечивающих подсистем (системной архитектуры) в соответствии с требованиями, сформулированными на предыдущей стадии. Все эти описания оформляются в виде документа, называемого техническим проектом АИС.

3. Реализация (рабочее проектирование, программирование). Закупка и разработка необходимых технических средств, подготовка помещений для их установки, разработка средств специального программного обеспечения и баз данных, создание инструкций для персонала. Описание результатов работ,

100

выполненных на этой стадии, оформляется в виде совокупности документов, называемых рабочим проектом.

4. Внедрение. Комплексная отладка подсистем АИС, обучение персонала, проведение испытаний подсистем АИС на тестовых примерах, поэтапный ввод АИС в эксплуатацию по подразделениям организации, оформление акта о приемо-сдаточных испытаниях АИС.

5. Сопровождение (эксплуатация, модернизаций). Сбор рекламаций и статистики о функционировании АИС, исправление ошибок и недоработок, оформление требований по доработке АИС и выполнение работ по модернизации (повторение стадий 1 -4).

В настоящее время существуют разные подходы к разработке АИС, каждый из которых можно представить некоторой моделью ЖЦ. Эти модели определяют порядок исполнения стадий в ходе разработки, а также критерии (правила) перехода между стадиями. Наибольшее распространение получили три основных модели ЖЦ:

• каскадная модель - предполагает переход на следующую стадию после полного окончания работ по предыдущей стадии и характеризуется четким разделением данных и процессов их обработки (рис. 5.1);

• каскадная модель с промежуточным контролем — итерационная модель разработки с циклами обратной связи между стадиями; промежуточные корректировки обеспечивают своевременное отклонение от реальных потребностей заказчиков (рис. 5.2);

• спиральная модель- каждый виток спирали соответствует каскадной модели создания фрагмента или версии системы, на нем уточняются цели и характеристики проекта, определяется его качество, планируются работы следующего витка спирали; углубляются и последовательно конкретизируются детали проекта и в результате выбирается обоснованный вариант, который доводится до реализации (рис. 5.3).

Каскадная модель хорошо применима при разработке АИС, для которых в самом начале разработки можно достаточно точно и полно сформулировать все исходные требования. Как правило, в таких случаях проводится автоматизация отдельных несвязанных задач организаций, не требующая их информационной, программной, технической совместимости и организационного сопряжения, интеграции и совместимости. Применение каскадной модели ЖЦ к сложным

101

проектам приводит к практической нереализуемости этих проектов. Причина этого заключается в том, что процесс проектирования сложной системы достаточно длительный, и за это время обычно меняются требования заказчиков к будущей АИС, что не находит своего отражения в проекте.

Каскадная модель ЖЦ с промежуточным контролем ориентирована на создание сложных АИС, обеспечивающих комплексную автоматизацию. Эта модель более соответствует реальным процессам автоматизации, проводимым в последние годы в различных предметных областях. Комплексирование проектных решений по отдельным функциям и задачам в общие системные решения, как правило, приводит к необходимости пересмотра ранее сформулированных требований. При этом обычно возникают рассогласования в уже выполненных проектных решениях и документации. Запутанность функциональной и системной архитектуры созданной АИС, возникающие на стадиях внедрения и сопровождения трудности в использовании проектной документации приводит к необходимости модификации (перепроектирования) всей системы. Поэтому начинается новый цикл создания АИС.

Спиральная модель ЖЦ основана на применении современных инструментальных средств проектирования АИС (CASE-средств), обеспечивающих практическую возможность применения методологии нисходящего проектирования при создании АИС. В соответствии с этой методологией при проектировании сложной системы сначала разрабатываются общесистемные вопросы (определение состава функциональных подсистем; организация интегрированной базы данных; технология сбора, накопления, обработки и обмена информацией и т.п.), а затем уже определяется технология решения отдельных функциональных задач. В рамках комплексов задач программирование осуществляется по направлению от главных управляющих программных модулей к подчиненным модулям, выполняющим отдельные процедуры обработки данных. На первый план при этом выходят вопросы взаимодействия программных модулей между собой и с базой данных, а на второй план - программная реализация алгоритмов.

102

Рис. 5.1. Каскадная схема ЖЦ АИС

Рис. 5.2. Каскадная схема с обратными связями

Рис. 5.3. Спиральная модель ЖЦ

103

Такой подход (называемый «сверху-вниз») обеспечивает принципиальную возможность исключения ошибок проектирования, связанных с недостаточной глубиной проработки проектов на ранних стадиях ЖЦ. Главная особенность современной индустрии АИС состоит в концентрации сложности на начальных этапах ЖЦ (анализ, проектирование) при относительно невысокой сложности и трудоемкости последующих этапов (кроме этапа сопровождения). Более того, нерешенные вопросы и ошибки, допущенные на этапах анализа и проектирования, порождают на последующих этапах трудные, часто неразрешимые проблемы и, в конечном счете, могут лишить успеха. Поэтому специалистами отмечаются следующие преимущества спиральной модели:

• накопление и повторное использование программных модулей;

• ориентация на модификацию системы в процессе ее проектирования;

• возможность минимизации лишних расходов в процессе проектирования.

В основе спиральной модели ЖЦ лежит применение RAD-технологии создания сложных программных систем (rapid application development - технология быстрой разработки приложений). По этой технологии АИС на первом витке спирали ЖЦ создается прототип (комплекс программных и информационных средств, представляющий собой упрощенный вариант требуемой системы). Этот прототип апробируется будущими пользователями системы в тесном взаимодействии с разработчиками и на последующих спиралях ЖЦ дорабатывается с учетом замечаний и дополнений пользователей. Применение такой технологии стало возможно только с появлением современных инструментальных CASE-средств и имеет широкие перспективы в будущем.

В настоящее время в основе большинства разработок сложных АИС организационного управления лежит каскадная модель с обратными связями (при этом разработка некоторых фрагментов СПО АИС может выполняться по спиральной модели).