Что понимается под процессом жизненного цикла

Понятие жизненного цикла ПО ИС. Процессы жизненного цикла: основные, вспомогательные, организационные. Содержание и взаимосвязь процессов жизненного цикла ПО ИС.

Под моделью ЖЦ понимается структура, определяющая последовательность выполнения и взаимосвязи процессов, действий и задач, выполняемых на протяжении ЖЦ. Модель ЖЦ зависит от специфики ИС и специфики условий, в которых последняя создается и функционирует.

Процессы жизненного цикла ПО:

o Документирование (описание информации, созданной в течение ЖЦ ПО)

o Управление конфигурацией (применение административных и технических процедур на всем протяжении ЖЦ ПО для определения состояния компонентов ПО, управления его модификациями).

o Обеспечение качества

o Верификация (определение, что ПО, полностью удовлетворяет требованиям)

o Аттестация (определение соответствия заданных требований их функциональному назначению)

o Совместная оценка (оценка состояния работ по проекту)

o Аудит (определение соответствия требованиям, планам и условиям договора)

o Разрешение проблем

o Управление (действия и задачи, которые могут выполняться любой стороной, управляющей своими процессами)

o Создание инфраструктуры

o Усовершенствование (оценка, контроль и усовершенствование процессов ЖЦ)

o Обучение персонала

Каждый процесс включает ряд действий. Например, процесс приобретения охватывает следующие действия:

1. Инициирование приобретения

2. Подготовка заявочных предложений

3. Подготовка и корректировка договора

4. Надзор за деятельностью поставщика

5. Приемка и завершение работ

Моделирование как основа проектирования ИС

Моделирование – представление объекта моделью для получения информации о нём путём проведения экспериментов с его моделью.

Под термином “моделирование” обычно понимают процесс создания точного описания системы; метод познания, состоящий в создании и исследовании моделей.

Моделирование облегчает изучение объекта с целью его создания, дальнейшего преобразования и развития. Оно используется для исследования существующей системы, когда реальный эксперимент проводить нецелесообразно из-за значительных финансовых и трудовых затрат, а также при необходимости проведения анализа проектируемой системы, т.е. которая ещё физически не существует в данной организации

Виды моделей ИС

Под моделью информационной системы в общем случае понимается формализованное описание системы на определенном уровне абстракции. Каждая модель определяет конкретный аспект системы, использует набор диаграмм и документов заданного формата, а также отражает точку зрения и является объектом деятельности различных людей с конкретными интересами, ролями или задачами.

Под термином «моделирование» понимается процесс создания формализованного описания системы в виде совокупности моделей. Особенно трудным оказывается описание систем средней сложности, к которым относятся информационные системы управления предприятием. С точки зрения человека, эти системы описать достаточно трудно, потому что они настолько велики, что практически невозможно перечислить все их компоненты со своими взаимосвязями, и в то же время недостаточно велики для применения общих упрощающих предположений (как это принято в физике). Неспособность дать простое описание, а, следовательно, и обеспечить понимание таких систем делает их проектирование и создание трудоемким и дорогостоящим процессом и повышает степень их ненадежности. С ростом технического прогресса адекватное описание систем становится все более актуальной проблемой.

Модель должна давать полное, точное и адекватное описание системы, имеющее конкретное назначение. Это назначение, называемое целью модели, вытекает из формального определения модели: М есть модель системы S, если М может быть использована для получения ответов на вопросы относительно S с точностью А.

Целью модели является получение ответов на некоторую совокупность вопросов. Эти вопросы неявно присутствуют (подразумеваются) в процессе анализа и, следовательно, они руководят созданием модели и направляют его. Это означает, что сама модель должна будет дать ответы на эти вопросы с заданной степенью точности. Если модель отвечает не на все вопросы или ее ответы недостаточно точны, то говорят, что модель не достигла своей цели.

По мнению авторитетных специалистов, в области проектирования информационных систем, моделирование является центральным звеном всей деятельности по созданию информационной системы. Модели строятся для того, чтобы понять и осмыслить структуру и поведение будущей системы, облегчить управление процессом ее создания и уменьшить возможный риск, а также документировать принимаемые проектные решения.

Для информационной системы строится 2 вида моделей:

· модели «AS-IS» («как есть»), отражающие существующее на момент обследования положение дел в организации и позволяющие понять, каким образом функционирует данная организация, а также выявить узкие места и сформулировать предложения по улучшению ситуации;

· модели «AS-TO-BE» («как должно быть»), отражающие представление о новых процессах и технологиях работы организации.

Сложные системы характеризуются выполняемыми процессами (функциями), структурой и поведением во времени. Для адекватного моделирования этих аспектов в автоматизированных информационных системах различают функциональные, информационные и поведенческие модели, пересекающиеся друг с другом.

Функциональнаямодель системы описывает совокупность выполняемых системой функций, характеризует, морфологию системы (ее построение) — состав функциональных подсистем, их взаимосвязи.

Информационнаямодель отражает отношения между элементами системы в виде структур данных (состав и взаимосвязи).

Поведенческая (событийная) модель описывает информационные процессы (динамику функционирования), в ней фигурируют такие категории, как состояние системы, событие, переход из одного состояния в другое, условия перехода, последовательность событий.

Графические (визуальные) модели представляют собой средства для визуализации, описания функциональной структуры системы, последовательности выполняемых действий, передачи информации между функциональными процессами, выявления отношений между данными.

Источник

Понятие жизненного цикла ПО

Жизненный цикл(ЖЦ) ПО – это период времени, который начинается с момента принятия решения о необходимости создания ПО и заканчивается в момент его полного изъятия из эксплуатации. Жизненный цикл ПО включает следующие стадии:

4. Тестирование и отладка.

Модель ЖЦ ПО – это структура, определяющая последовательность выполнения действий и задач, а также взаимосвязи процессов на протяжении всего его ЖЦ.

Центральную часть формализованной дисциплины выполнения проекта любого ПО составляют методы и инструментальные средства проектирования. Методы реализуются через конкретные технологии и поддерживающие их методики, стандарты и инструментальные средства, которые обеспечивают выполнение процесса в ЖЦ ПО.

Базовые документы, создаваемые для стандартизации в области технологий программирования разрабатываются в основном двумя организациями:

1. International Organization for Standardization (ISO) – Международная организация по стандартизации.

2. International Electrotechnical Commission (IEC) – Международная комиссия по электротехнике.

Основным нормативным документом, регламентирующим состав процессов ЖЦ ПО является международный стандарт ISO/IEC 12207:1995 «Information Technology – Software Life Cycle Processes».

Процессы создания автоматизированных систем, в состав которых входит и ПО, регламентированы стандартами ГОСТ 34.601-90 «Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Автоматизированные системы. Стадии создания», ГОСТ 34.602-89 «Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Техническое задание на создание автоматизированной системы» и ГОСТ 34.603-92 «Информационная технология. Виды испытаний автоматизированных систем». Однако процессы создания ПО для современных распределённых информационных систем (ИС), функционирующих в неоднородной среде, в данных стандартах отражены недостаточно, а отдельные их положения явно устарели.

В результате для каждого серьёзного проекта ИС приходиться создавать комплекты нормативных и методических документов, регламентирующих процессы создания конкретного прикладного ПО, поэтому сегодня в отечественных разработках целесообразно использовать современные международные стандарты.

В соответствии со стандартом ISO/IEC 12207:1995 все процессы ЖЦ ПО разделены на три группы:

Состав перечисленных групп процессов определен так, как показано на рисунке ниже.

Также стандартом ISO/IEC 12207:1995 определяется технология проектирования ПО.

Источник

8. Жизненный цикл программного обеспечения. Процессы жизненного цикла, связь между процессами. Основные, вспомогательные, организационные процессы, модели и стадии жизненного цикла. Взаимосвязь между стадиями и процессами.

Жизненный цикл – это модель создания и использования программной системы. Он отражает различные состояния программной системы, начиная с момента возникновения необходимости в этой программной системе и принятия решения о ее создании и заканчивая полным изъятием программной системы из эксплуатации.

Международный стандарт ISOIES 12207 регламентирует структуру жизненного цикла, содержащую процессы, действия и задачи, которые должны быть выполнены во время создания программного обеспечения. По этому стандарту жизненный цикл программного обеспечения базируется на трех группах процессов:

основные процессы жизненного цикла, то есть приобретение, поставка, разработка, эксплуатация и сопровождение;

вспомогательные процессы, обеспечивающие выполнение основных процессов, то есть документирование, верификация, аттестация, оценка качества и другие;

организационные процессы, то есть управление проектами, создание инфраструктуры проекта и обучение.

Разработка включает в себя все работы по созданию программного обеспечения в соответствии с заданными требованиями. Сюда включаются оформление проектной и эксплуатационной документации, подготовка материалов, необходимых для проверки работоспособности и качества программных продуктов.

Основные этапы процесса разработки:

анализ требований заказчика;

Процесс эксплуатации включает в себя работы по внедрению программного обеспечения в эксплуатацию, в том числе конфигурирование рабочих мест, обучение персонала, локализация проблем эксплуатации и устранение причин их возникновения, модификация программного обеспечения в рамках установленного регламента и подготовка предложений по модернизации системы.

Каждый процесс характеризуется определенными задачами и методами их решения, а также исходными данными и результатами.

Жизненный цикл программного обеспечения носит, как правило, итерационный характер, то есть реализуются этапы, начиная с самых ранних, которые циклически повторяются в соответствии с изменением требований внешних условий и введением ограничений.

Модели жизненного цикла программного обеспечения

Существует несколько моделей жизненного цикла, которые определяют порядок исполнения этапов разработки и критерии перехода от этапа к этапу. К настоящему времени наибольшее распространение получили две модели жизненного цикла: каскадная и спиральная.

В существующих ранее однородных информационных системах каждое приложение представляло собой единое целое. Для разработки таких приложений применялась каскадная модель жизненного цикла, которую также называют классической или водопадной.

При использовании каскадной модели разработка рассматривалась как последовательность этапов, причем переход на следующий более низкий этап происходит только после того, как полностью завершены все работы на текущем этапе. Подразумевается, что в каскадной модели разработка начинается на системном уровне и происходит через анализ, проектирование, кодирование, тестирование и сопровождение.

Рисунок 1– Основные этапы разработки каскадной модели

1. Системный анализ задает роль каждого элемента в компьютерной системе и взаимодействие элементов друг с другом. Поскольку программное обеспечение рассматривается как часть большой системы, то анализ начинается с определения требований по всем системным элементам. Необходимость системного анализа явно проявляется, когда формируется интерфейс программного обеспечения с другими элементами, т.е. с аппаратурой или базами данных. На этом же этапе начинается решение задач планирования проекта. В ходе планирования проекта определяется объем проектных работ и их риск, необходимые трудозатраты, формируются рабочие задачи и план-график работ.

Анализ требований относится к отдельному программному элементу. На этом этапе уточняются и детализируются функции каждого элемента, его характеристики и интерфейс. На этом же этапе завершается решение задачи планирования проекта.

2. Проектирование состоит в создании:

архитектуры программного обеспечения;

модульной структуры программного обеспечения;

алгоритмической структуры программного обеспечения;

входного/выходного интерфейса (входных/выходных форм данных).

При решении задач проектирования основное внимание уделяется качеству будущего программного продукта.

3. Кодирование или разработка состоит в переводе результатов проектирования в код программы.

4. Тестирование – это выполнение программы на выявление дефектов в функциях, логике и форме реализации программного продукта.

5. Сопровождение – это внесение изменений в эксплуатируемое программное обеспечение с целью:

адаптации к изменениям внешней для программного обеспечения среды;

усовершенствование программного обеспечения в соответствии с требованиями заказчика.

Достоинства применения каскадной модели:

дает план и временной график по всем этапам проекта, упорядочивая, таким образом, ход разработки;

на каждом этапе формируется законченный набор проектной документации, проверенный на полноту и согласованность;

выполняемые в логической последовательности этапы работы позволяют планировать сроки завершения всех работ и соответствующие затраты.

Каскадная модель хорошо себя зарекомендовала при построении информационных систем, для которых в самом начале разработки можно достаточно точно сформулировать все требования в системе, например, сложные расчетные системы, различные системы реального времени и т.д.

Недостатки каскадной модели:

реальные проекты часто требуют отклонений от стандартной последовательности шагов;

каскадная модель основана на точной формулировке исходных требований к программному обеспечению, однако реально в ряде случаев в начале проекта требования заказчика определены только частично;

результаты реализации проекта доступны заказчику только после завершения всех работ.

Из-за необходимости в процессе создания программного обеспечения постоянного возврата к предыдущим этапам и уточнения или пересмотра ранее принятых решений реальный процесс разработки программного обеспечения на основе каскадной модели может быть представлен следующей схемой (рис.2).

Рисунок 2 – Процесс разработки программного обеспечения на основе каскадной модели

Спиральная модель жизненного цикла

Спиральная модель является классическим примером эволюционной стратегии конструирования программного обеспечения.

Спиральная модель базируется на лучших свойствах каскадной модели жизненного цикла и макетирования, к которым добавляется анализ риска.

Спиральная модель включает четыре основных этапа, которые периодически повторяются:

планирование – это определение целей, вариантов и ограничений;

анализ риска – это анализ вариантов и распознавание риска;

конструирование – это разработка программного продукта следующего уровня;

оценивание – это оценка заказчика текущих результатов конструирования.

При движении по спирали строятся все более полные версии программного обеспечения при продвижении от центра к периферии. В первом витке спирали определяются начальные цели, варианты и ограничения, распознается и анализируется риск. Если анализ риска показывает неопределенность требований, то на помощь заказчику и разработчику приходит макетирование. Заказчик оценивает инженерную или конструкторскую работу и вносит предложения по модификации.

Следующая фаза планирования и анализа риска базируется на предложении заказчика. Если риск слишком велик, проект может быть остановлен. В большинстве случаев движение по спирали продолжается, с каждым шагом продвигая разработчиков к более общей модели системы. Количество действий по разработке возрастает по мере продвижения от центра спирали.

Рисунок 4 – Этапы спиральной модели

Достоинства спиральной модели:

наиболее реально отображает процесс разработки программного обеспечения;

позволяет явно учитывать риск на каждом витке эволюции разработки;

использует моделирование для уменьшения риска и совершенствования программного продукта.

Недостатки спиральной модели:

повышенное требование к заказчику;

трудности контроля и управления временем разработки.

ВЗАИМОСВЯЗИ МЕЖДУ ПРОЦЕССАМИ ЖЦ ПО

Процессы ЖЦ ПО, регламентируемые стандартом ISO/IEC 12207, могут использоваться различными организациями в конкретных проектах самым различным образом. Тем не менее, стандарт предлагает некоторый базовый набор взаимосвязей между процессами с различных точек зрения (или в различных аспектах), который показан на рис. 1.2. Такими аспектами являются:

1) договорной аспект;

2) аспект управления;

3) аспект эксплуатации;

4) инженерный аспект;

5) аспект поддержки.

В договорном аспекте заказчик и поставщик вступают в договорные отношения и реализуют соответственно процессы приоб­ретения и поставки.

Рис. 1.2. Связи между процессами жизненного цикла ПО

В аспекте управления заказчик, поставщик, разработчик, оператор, служба сопровождения и другие участвующие в ЖЦ ПО стороны управляют выполнением своих процес­сов. В аспекте эксплуатации оператор, эксплуатирующий систему, предоставляет необходимые услуги пользователям. В инже­нерном аспекте разработчик или служба сопровождения решают соответствующие технические задачи, разрабатывая или модифицируя программные продукты. В аспекте поддержки службы, реализующие вспомогательные процессы, предоставляют необходимые услуги всем остальным участникам работ. В рамках аспекта поддержки можно выделить аспект управления качеством ПО, включающий пять процессов: обеспечение качества, верификация, аттестация, совместная оценка и аудит. Организационные процессы, показанные в нижней части рис. 1.2, выполняются на корпоративном уровне или на уровне всей организации в целом, создавая базу для реализации и постоянного совершенствования остальных процессов ЖЦ ПО.

Процессы и реализующие их организации (или стороны) связаны между собой чисто функционально, при этом внутренняя структура и статус организаций никак не регламентируются. Одна и та же организация может выполнять различные роли: поставщика, разработчика и другие, и наоборот, одна и та же роль может выполняться несколькими организациями.

Взаимосвязи между процессами, описанные в стандарте, носят статический характер. Более важные динамические связи между процессами и реализующими их сторонами устанавливаются в реальных проектах. Соотношение процессов ЖЦ ПО и стадий ЖЦ, характеризующих временной аспект ЖЦ системы, рассматривается в рамках модели ЖЦ ПО.

Значение данного стандарта трудно переоценить, поскольку он формирует подход к выбору и оценке всех современных технологий и процессов создания и сопровождения ПО. Безусловно, на выбор конкретной технологии в проекте влияет целый ряд факторов, но принципы реализации и состав процессов ЖЦ ПО остаются стабильными. Большинство технологий, поставляемых ведущими производителями (IBM, Oracle, Microsoft и др.), соответствуют требованиям этого стандарта. Анализ различных тех­нологий показывает, что общие принципы описания процессов ЖЦ ПО в стандарте ISO 12207 прошли практическую апробацию и стали общепризнанными.

Таблица 1. Содержание основных процессов ЖЦ ПО АИС (ISO/IEC 12207):

Процесс (испол- нитель)

Приобретение (действия и задачи заказчика, приобретающего ИС)

Инициирование. Подготовка заявочных предложений. Подготовка договора. Контроль деятельности поставщика. Приемка ИС.

Решение о начале работ. Результаты обследования. Результаты анализа рынка ИС/ тендера. План поставки/ разработки. Комплексный тест.

Технико-экономическое обоснование внедрения. Техническое задание. Договор на поставку/ разработку. Акты приемки этапов работы. Акт приемно-сдаточных испытаний.

Поставка (поставщик снабжает заказчика прогр. продуктом или услугой)

Инициирование. Ответ на заявочные предложения. Подготовка договора. Планирование исполнения. Поставка.

Техническое задание. Решение руководства об участии в разработке. План управления проектом. Разработанная ИС и документация.

Решение об участии в разработке. Коммерческие предложения/ конкурсная заявка. Договор на поставку/ разработку. План управления проектом. Реализация/ корректировка. Акт приемо-сдаточных испытаний.

Разра-ботка (разработчик создает ПО, оформляет проектную и эксплуатационную документацию, подготавливает тестовые и учебные материалы и др.)

Подготовка. Анализ требований ТЗ. Проектирование архитектуры. Разработка требований к ПО. Проектирование архитектуры ПО. Детальное проектирование ПО. Кодирование и тестирование ПО. Интеграция ПО и квалификационное тестирование ПО. Интеграция ИС и квалификационное тестирование ИС.

Техническое задание на ИС. Модель ЖЦ. Подсистемы ИС. Спецификации требования к компонентам ПО. Архитектура ПО. Материалы детального проектирования ПО. План интеграции ПО, тесты. Архитектура ИС, ПО, документация на ИС, тесты.

Используемая модель ЖЦ, стандарты разработки. План работ. Состав подсистем, компоненты оборудования. Спецификации требования к компонентам ПО. Состав компонентов ПО, интерфейсы с БД, план интеграции ПО. Проект БД, спецификации интерфейсов между компонентами ПО, требования к тестам. Тексты модулей ПО, акты автономного тестирования. Оценка соответствия комплекса ПО требованиям ТЗ. Оценка соответствия ПО, БД, технического комплекса и комплекта документации требованиям ТЗ.

В соответствии с ИСО 12207 основные процессы так же:

Эксплуатация (действия и задачи организации, эксплуатирующей систему).

Вспомогательные процессы жизненного цикла ИС:

Документирование (формализованное описание информации, созданной в течение ЖЦ ИС)

Управление конфигурацией (применение административных и технических процедур на всем протяжении ЖЦ ИС для определения состояния компонентов ИС, управления ее модификациями).

Обеспечение качества (обеспечение гарантий того, что ИС и процессы ее ЖЦ соответствуют заданным требованиям и утвержденным планам)

Верификация (определение того, что программные продукты, являющиеся результатами некоторого действия, полностью удовлетворяют требованиям или условиям, обусловленным предшествующими действиями)

Аттестация (определение полноты соответствия заданных требований и созданной системы их конкретному функциональному назначению)

Совместная оценка (оценка состояния работ по проекту: контроль планирования и управления ресурсами, персоналом, аппаратурой, инструментальными средствами)

Аудит (определение соответствия требованиям, планам и условиям договора)

Разрешение проблем (анализ и решение проблем, независимо от их происхождения или источника, которые обнаружены в ходе разработки, эксплуатации, сопровождения или других процессов)

Организационные процессы жизненного цикла ИС:

Управление (действия и задачи, которые могут выполняться любой стороной, управляющей своими процессами)

Создание инфраструктуры (выбор и сопровождение технологии, стандартов и инструментальных средств, выбор и установка аппаратных и программных средств, используемых для разработки, эксплуатации или сопровождения ПО)

Усовершенствование (оценка, измерение, контроль и усовершенствование процессов ЖЦ)

Обучение (первоначальное обучение и последующее постоянное повышение квалификации персонала)

Каждый процесс включает ряд действий. Например, процесс приобретения охватывает следующие действия:

1. Инициирование приобретения.

2. Подготовка заявочных предложений.

3. Подготовка и корректировка договора.

4. Надзор за деятельностью поставщика.

5. Приемка и завершение работ.

Каждое действие включает ряд задач. Например, подготовка заявочных предложений должна предусматривать:

1. Формирование требований к системе.

2. Формирование списка программных продуктов.

3. Установление условий и соглашений.

4. Описание технических ограничений (среда функционирования системы и т. д.).

Источник