2.2. Жизненный цикл ЭИС
Потребность в создании ЭИС может обусловливаться либо необходимостью автоматизации или модернизации существующих информационных процессов, либо коренной реорганизации в деятельности предприятия (проведения бизнес-реинжиниринга). Потребности создания ЭИС указывают, во-первых, для достижения каких именно целей необходимо разработать систему; во-вторых, к какому моменту времени целесообразно осуществить разработку; в-третьих, какие затраты необходимо осуществить для проектирования системы.
Проектирование ЭИС - трудоемкий, длительный и динамический процесс. Технологии проектирования, применяемые в настоящее время, предполагают поэтапную разработку системы. Этапы по общности целей могут объединяться в стадии. Совокупность стадий и этапов, которые проходит ЭИС в своем развитии от момента принятия решения о создании системы до момента прекращения функционирования системы, называется жизненным циклом ЭИС.
Суть содержания жизненного цикла разработки ЭИС в различных подходах одинакова и сводится к выполнению следующих стадий:
Планирование и анализ
требований (предпроектная стадия) - системный анализ.
Исследование и анализ существующей информационной системы, определение требова
ний к создаваемой ЭИС, оформление технико-экономического обоснования (ТЭО) и
тех
нического задания (ТЗ) на разработку ЭИС.
Проектирование (техническое
проектирование, логическое проектирование).
Разработка в соответствии со сформулированными требованиями состава автоматизируе
мых функций (функциональная архитектура) и состава обеспечивающих подсистем
(сис
темная архитектура), оформление технического проекта ЭИС.
Реализация (рабочее
проектирование, физическое проектирование, программи
рование). Разработка и настройка программ, наполнение баз данных, создание
рабочих
инструкций для персонала, оформление рабочего проекта.
Внедрение (тестирование,
опытная эксплуатация). Комплексная отладка подсис
тем ЭИС, обучение персонала, поэтапное внедрение ЭИС в эксплуатацию по
подразделе
ниям экономического объекта, оформление акта о приемо-сдаточных испытаниях ЭИС.
Эксплуатация ЭИС
(сопровождение, модернизация). Сбор рекламаций и стати
стики о функционировании ЭИС, исправление ошибок и недоработок, оформление
требо
ваний к модернизации ЭИС и ее выполнение (повторение стадий 2 - 5).
Часто второй и третий этапы объединяют в одну стадию, называемую техно-рабочим проектированием или системным синтезом. На рис. 2.2. представлена обобщенная блок-схема жизненного цикла ЭИС. Рассмотрим основное содержание стадий и этапов на представленной схеме.
Системный анализ. К основным целям процесса относится следующее:
сформулировать потребность в
новой ЭИС (идентифицировать все недостатки
существующей ЭИС);
выбрать направление и
определить экономическую целесообразность проектиро
вания ЭИС.
Системный анализ ЭИС начинается с описания и анализа функционирования рассматриваемого экономического объекта (системы) в соответствии с требованиями (целями), которые предъявляются к нему (блок 1). В результате этого этапа выявляются основные недостатки существующей ЭИС, на основании которых формулируется потребность в
26
Глава 2. Методологические основы проектирования ЭИС
совершенствовании системы управления этим объектом, и ставится задача определения экономически обоснованной необходимости автоматизации определенных функций управления (блок 2), то есть создается технико-экономическое обоснование проекта. После определения этой потребности возникает проблема выбора направлений совершенствования объекта на основе выбора программно-технических средств (блок 3). Результаты оформляются в виде технического задания на проект, в котором отражаются технические условия и требования к ЭИС, а также ограничения на ресурсы проектирования. Требования к ЭИС определяются в терминах функций, реализуемых системой, и предоставляемой ею информации.
Системный синтез предполагает:
разработать функциональную
архитектуру ЭИС, которая отражает структуру вы
полняемых функций,
разработать системную архитектуру
выбранного варианта ЭИС, то есть состав
обеспечивающих подсистем,
выполнить реализацию проекта.
27
Глава 2. Методологические основы проектирования ЭИС
Рис.2.2. Обобщенная технологическая схема жизненного цикла ЭИС
28
Глава 2. Методологические основы проектирования ЭИС
Этап по составлению функциональной архитектуры (ФА), представляющей собой совокупность функциональных подсистем и связей между ними (блок 4), является наиболее ответственным с точки зрения качества всей последующей разработки.
Построение системной архитектуры (СА) на основе ФА (блок 5) предполагает выделение элементов и модулей информационного, технического, программного обеспечения и других обеспечивающих подсистем, определение связей по информации и управлению между выделенными элементами и разработку технологии обработки информации.
Этап конструирования (физического проектирования системы) включает разработку инструкций пользователям и программ, создания информационного обеспечения, включая наполнение баз данных (блок 6).
Внедрение разработанного проекта (блоки 7-10) —.предполагает выполнение следующих этапов:
опытное внедрение,
промышленное внедрение.
Этап опытного внедрения (блок 7) заключается в проверке работоспособности элементов и модулей проекта, устранение ошибок на уровне элементов и связей между ними.
Этап сдачи в промышленную эксплуатацию (блок 9) заключается в организации проверки проекта на уровне функций и контроля соответствия его требованиям, сформулированных на стадии системного анализа.
Эксплуатация и сопровождение проекта. На этой стадии (блоки 11 и 12) выполняются следующие этапы:
эксплуатации проекта системы;
модернизация проекта ЭИС.
Рассмотренная схема жизненного цикла ЭИС условно включает в свой состав только основные процессы, реальный набор которых и их разбиение на этапы и технологические операции в значительной степени зависит от выбираемой технологии проектирования, о чем более подробно будет сказано в последующих разделах данной работы.
Важной чертой жизненного цикла ЭИС является его повторяемость «системный анализ - разработка - сопровождение - системный анализ». Это соответствует представлению об ЭИС как о развивающейся, динамической системе. При первом выполнении стадии «Разработка « создается проект ЭИС, а при повторном выполнении осуществляется модификация проекта для поддержания его в актуальном состоянии.
Другой характерной чертой жизненного цикла является наличие нескольких циклов внутри схемы:
первый цикл, включающий
блоки с 1 по 12 - это цикл первичного проектирова
ния ЭИС;
второй цикл (блоки: 7 - 8, 6
- 7) - цикл, который возникает после опытного вне
дрения, в результате которого выясняются частные ошибки в элементах проекта,
исправ
ляемые, начиная с 6-ого блока.
третий цикл (блоки: 9 - 10,
4 - 9) возникает после сдачи в промышленную экс
плуатацию, когда выявляют ошибки в функциональной архитектуре системы,
связанные с
несоответствием проекта требованиям заказчика по составу функциональных
подсистем,
составу задач и связями между ними;
четвертый цикл (блоки: 12, 5
- 12) возникает в том случае, когда требуется моди
фикация системной архитектуры в связи с необходимостью адаптации проекта к
новым
условиям функционирования системы.
29
Глава 2. Методологические основы проектирования ЭИС
- пятый цикл (блоки: 12, 1 - 12 ) возникает, если проект системы совершенно не соответствует требованиям, предъявляемым к организационно-экономической системе в виду того, что осуществляется моральное его старение и требуется полное перепроектирование системы.
Чтобы исключить пятый цикл и максимально уменьшить необходимость выполнения третьего и четвертого циклов, необходимо выполнять проектирование ЭИС на всех этапах первого основного цикла разработки ЭИС в соответствии с требованиями в следующих аспектах:
Разработка ЭИС должна быть
выполнена в строгом соответствии с сформулиро
ванными требованиями к создаваемой системе;
Требования к ЭИС должны
адекватно соответствовать целям и задачам эффек
тивного функционирования экономического объекта;
Созданная ЭИС должна
соответствовать сформулированным требованиям на мо
мент окончания внедрения, а не на момент начала разработки;
Внедренная ЭИС должна
развиваться и адаптироваться в соответствии с посто
янно изменяющимися требованиями к ЭИС.
С точки зрения реализации перечисленных аспектов в технологиях проектирования ЭИС модели жизненного цикла, определяющие порядок выполнения стадий и этапов, претерпевали существенные изменения. В числе известных моделей жизненного цикла можно выделить следующие модели:
Каскадная модель (до 70 гг) - последовательный переход на следующий этап после завершения предыдущего.
Итерационная модель (70-80 гг.) - с итерационными возвратами на предыдущие этапы после выполнения очередного этапа.
Спиральная модель (80-90 гг.) - прототипная модель, предполагающая постепенное расширение прототипа ЭИС.
Каскадная модель. Для этой модели жизненного цикла характерна автоматизация отдельных несвязанных задач, не требующая выполнения информационной интеграции и совместимости, программного, технического и организационного сопряжения. В рамках решения отдельных задач каскадная модель жизненного цикла по срокам разработки и надежности оправдывала себя. Применение каскадной модели жизненного цикла к большим и сложным проектам вследствие большой длительности процесса проектирования и изменчивости требований за это время приводит к практической их нереализуемости.
Итерационная модель. Создание комплексных ЭИС предполагает проведение увязки проектных решений, получаемых при реализации отдельных задач. Подход к проектированию «снизу-вверх» обусловливает необходимость таких итерационных возвратов, когда проектные решения по отдельным задачам комплексируются в общие системные решения и при этом возникает потребность в пересмотре ранее сформулированных требований. Как правило, вследствие большого числа итераций возникают рассогласования выполненных проектных решений и документации. Запутанность функциональной и системной архитектуры созданной ЭИС, трудность в использовании проектной документации вызывает на стадиях внедрения и эксплуатации сразу необходимость перепроектирования всей системы. Длительный жизненный цикл разработки ЭИС практически заканчивается этапом внедрения, за которым начинается жизненный цикл создания новой ЭИС.
30
Глава 2. Методологические основы проектирования ЭИС
Спиральная модель. Используется подход к организации проектирования ЭИС «сверху-вниз», когда сначала определяется состав функциональных подсистем, а затем постановки отдельных задач. Соответственно сначала разрабатываются такие общесистемные вопросы как организация интегрированной базы данных, технология сбора, передачи и накопления информации, а затем технология решения конкретных задач. В рамках комплексов задач программирование осуществляется по направлению от головных программных модулей к исполняющим отдельные функции модулям. При этом на первый план выходят вопросы организации интерфейсов программных модулей между собой и с базой данных, а на второй план - реализация алгоритмов.
В основе спиральной модели жизненного цикла лежит применение прототипной технологии или RAD - технологии (rapid application development - технологии быстрой разработки приложений). (J. Martin. Rapid Application Development. New York: Macmillan, 1991). Согласно этой технологии ЭИС разрабатывается путем расширения программных прототипов, повторяя путь от детализации требований к детализации программного кода. Естественно, что при прототипной технологии сокращается число итераций и меньше возникает ошибок и несоответствий, которые необходимо исправлять на последующих итерациях, а само проектирование ЭИС осуществляется более быстрыми темпами, упрощается создание проектной документации. Для более точного соответствия проектной документации разработанной ЭИС все большее значение придается ведению общесистемного репозитория и использованию CASE-технологий.
Жизненный цикл при использовании RAD-технологии предполагает активное участие на всех этапах разработки конечных пользователей будущей системы и включает четыре основные стадии так называемого информационного инжиниринга:
Анализ и планирование
информационной стратегии. Пользователи вместе со
специалистами-разработчиками участвуют в идентификации проблемной области.
Проектирование. Пользователи
принимают участие в техническом проектирова
нии под руководством специалистов-разработчиков.
Конструирование.
Специалисты-разработчики разрабатывают рабочую версию
ЭИС с использованием языков 4-го поколения.
Внедрение. Специалисты
разработчики обучают пользователей работе в среде
новой ЭИС.