<-- назад


вперед -->

_____________________________________________________________________________________________________________________________


Тема 2. Общая характеристика проектирования ИС

_____________________________________________________________________________________________________________________________


2.1. Жизненный цикл информационных систем

2.2. Модели ЖЦ ИС


2.1. Жизненный цикл информационных систем

Жизненный цикл информационной системы в общем случае начинается в момент принятия решения о ее создании и заканчивается в момент выведения ее из эксплуатации. Основными его этапами обычно являются:

  • проведение предпроектного обследования;
  • проектирование данных;
  • разработка приложений, тестирование, написание документации;
  • внедрение созданной информационной системы и обучение пользователей;
  • эксплуатация и сопровождение;
  • выведение из эксплуатации и утилизация.

На этапе предпроектного обследования осуществляются анализ и моделирование бизнес-процессов, подлежащих автоматизации, а также формулируются требования к будущему продукту. Нередко на этом же этапе производится выбор СУБД и инструментальных средств. Обычно подобное обследование проводится с участием потенциальных пользователей. На этом этапе осуществляется анализ и моделирование бизнес-процессов и формулирование требований. Фактически на этом этапе дается ответ на вопрос: "Что должна делать будущая система?". Анализ требований разрабатываемой системы является важнейшим среди всех этапов ЖЦ. Он оказывает существенное влияние на все последующие этапы, являясь в то же время наименее изученным и понятным процессом. На этом этапе, во-первых, необходимо понять, что предполагается сделать, а во-вторых, задокументировать это, т.к. если требования не зафиксированы и не сделаны доступными для участников проекта, то они вроде бы и не существуют. При этом язык, на котором формулируются требования, должен быть достаточно прост и понятен заказчику.

Этап моделирования структуры системы дает ответ на вопрос: "Как (каким образом) система будет удовлетворять предъявленным к ней требованиям?". Задачей этого этапа является исследование структуры системы и логических взаимосвязей ее элементов, причем здесь не рассматриваются вопросы, связанные с реализацией на конкретной платформе.

Этап проектирования данных также обычно происходит с участием потенциальных пользователей. Иногда в процессе проектирования данных создаются прототипы работающих приложений, позволяющих уточнить и дополнить требования к конечному продукту. Если предусматривается, что внедрение новой информационной системы будет сопровождаться выведением из эксплуатации ее предшественника, то принимаются решения о том, каким образом использовать унаследованные данные, и в модель данных, являющуюся итогом этого этапа, вносятся необходимые изменения. Цель моделирования данных состоит в обеспечении разработчика ИС концептуальной схемой базы данных в форме одной модели или нескольких локальных моделей, которые относительно легко могут быть отображены в любую систему баз данных.

[Базы данных: Учебник для высших учебных заведений /Под ред. проф. А.Д. Хомоненко. – Спб.: КОРОНА принт, 2000. –416с. Стр. 147–161.]


Наиболее распространенным средством проектирования данных являются диаграммы "сущность-связь" (ERD), которые предназначены для разработки моделей данных и отношений между ними.

Разработка приложений, тестирование, написание документации. В основе деятельности по созданию и использованию программного обеспечения (ПО) лежит понятие его жизненного цикла (ЖЦ). ЖЦ ПО определяется как период времени, который начинается с момента принятия решения о необходимости создания ПО и заканчивается в момент его полного изъятия из эксплуатации. Данный этап обычно завершается созданием дистрибутива приложения или его частей и документированием процедуры его инсталляции.

Внедрение созданной ИС и обучение пользователей. Внедрение ИС представляет собой установку всех модулей у потребителя, наладку и запуск их, демонстрацию получателю функционирования и характеристик в соответствии с договором. Завершается стадия внедрения подписанием двустороннего акта сдачи-приемки изделия.

Любое изделие, принятое в эксплуатацию, при его применении не выдает пользователю сразу всех своих возможностей, какими оно обладает. Это естественно: оно должно пройти освоение в условиях применения. На этапе освоения должны проводиться типовые опытные работы, разбор возникающих ситуаций, демонстрация вариантов поведения системы и персонала в разных типовых условиях и т.д. Для эффективного выполнения всех этих мероприятий их необходимо обеспечить специальными средствами. Результатом этого этапа работы с ИС будут знания, умения и навыки специалистов. Сама система после этого должна выйти на заявленные поставщиком характеристики производительности, надежности и т.д. В сложных системах период освоения может быть весьма продолжительным.

Обучение может быть коллективным или индивидуальным, но обязательно должно быть непрерывным. Оно должно включать как первоначальное обучение, так и повышение квалификации и переподготовку кадров. Обучение персонала протекает в основном на рабочем месте.

[Избачков, Ю. С. Информационные системы [Текст] : [учеб. пособие для вузов по направл. "Информ. и вычисл. техника"] / Ю. С. Избачков, В. Н. Петров. - 2-е изд. - СПб. : Питер, 2008. - 655 с.]


Эксплуатация и сопровождение. Эксплуатация подразумевает непосредственное использование информационной системы для выполнения ею тех функций, для которых она предназначена.

Выведение из эксплуатации и утилизация. На этом этапе решается:

1) в какой последовательности будут выводиться из эксплуатации части ИС;

2) какие данные будут унаследованы новой ИС.

Результаты различных этапов жизненного цикла ИС представлены в Таблица 1.

Таблица 1. Этапы ЖЦ ИС


Как правило, любая ИС может оставаться эффективной в течение 3 – 7 лет. Далее она должна развиваться или перестанет быть эффективной. Следовательно, можно констатировать, что с проблемой модернизации устаревших ИС рано или поздно сталкивается почти каждый разработчик. В каждой организации, переживающей процесс модернизации ИС, возникают свои проблемы. В одной пользователи требуют сохранить привычный пользовательский интерфейс; в другой нужно суметь не просто перенести в новую базу унаследованные данные, но и изменить их в соответствии с вновь возникшими потребностями (например, исправить ошибки, допущенные много лет назад при проектировании данных, или объединить данные из нескольких разных источников); в третьей организации сохранилось и используется большое количество отчетов, созданных с помощью морально устаревшей настольной СУБД, и нужно обеспечить возможность их использования в новой ИС; в четвертой процесс ввода новых данных происходит непрерывно, и это накладывает ограничения на то, как именно производить процесс замены СУБД и клиентских приложений.

В целом модернизацию ИС можно условно разделить на следующие виды:

1. Замена СУБД с сохранением структуры БД и пользовательских приложений (или относительно небольшой их модернизации);

2. Замена и СУБД, и пользовательских приложений с сохранением структуры БД;

3. Замена СУБД, пользовательских приложений и одновременная модернизация структуры БД.

[Кузнецов C., “Основы современных баз данных”. Центр Информационных Технологий, http://www.citforum.ru/database/osbd/contents.shtml]


2.2. Модели ЖЦ 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:

1. Каскадная модель (в 70 - 80-е годы) - предполагает переход на следующий этап после полного окончания работ по предыдущему этапу и характеризуется четким разделением данных и процессов их разработки. Основной характеристикой каскадной модели является разбиение всей разработки на этапы, причем переход с одного этапа на следующий происходит только после того, как будет полностью завершена работа на текущем.

Каждый этап завершается выпуском полного комплекта документации, достаточной для того, чтобы разработка могла быть продолжена другой командой разработчиков. Каскадный подход хорошо зарекомендовал себя при построении ИС, для которых в самом начале разработки можно достаточно точно и полно сформулировать все требования, с тем чтобы предоставить разработчикам свободу реализовать их как можно лучше с технической точки зрения. В эту категорию попадают сложные расчетные системы, системы реального времени и другие подобные задачи. 

2. Поэтапная модель с промежуточным контролем (в 80-85-е годы) - итерационная модель разработки с циклами обратной связи между этапами. Преимущество такой модели заключается в том, что межэтапные корректировки обеспечивают меньшую трудоемкость по сравнению с каскадной моделью; с другой стороны, время жизни каждого из этапов растягивается на весь период разработки.

3. Спиральная модель (в 86-90-е годы) - делает упор на начальные этапы ЖЦ:

  • анализ требований, проектирование спецификаций, предварительное и детальное проектирование. На этих этапах проверке и обосновывается реализуемость технических решений путем создания прототипов. Каждый виток спирали соответствует поэтапном модели создания фрагмента или версии системы, на нем уточняются цели и характеристики проекта, определяется его качество, планируются работы следующего витка спирали. Таким образом, углубляются и последовательно конкретизируются детали проекта и в результате выбирается обоснованный вариант, который доводится до реализации. Специалистами отмечаются следующие преимущества спиральной модели:
  • накопление и повторное использование программных средств, моделей и прототипов;
  • ориентация на развитие и модификацию системы в процессе ее проектирования;
  • анализ риска и издержек в процессе проектирования.

[Анализ и проектирование информационных систем с помощью UML 2.0 [пер. с англ.] Лешек А. Мацяшек - 3-е изд. - М. Вильямс 2008 - 816 с. ил.]