Модели жизненного цикла информационных систем
Как и любой изготовленный продукт, информационная система имеет свой жизненный цикл– совокупность стадий (фаз), которые проходит информационная система во времени от момента возникновения необходимости в данной информационной системе до момента прекращения её эксплуатации.
Жизненный цикл заканчивается, как правило, не в результате физического износа информационной системы, а из-за ее морального устаревания. Моральный износ, моральное старение – это прекращение соответствия информационной системы предъявляемым к ней требованиям. При моральном износе возможные модификации информационной системы являются экономически невыгодными или невозможными, что влечет за собой необходимость разработки новой информационной системы.
Традиционно в жизненном цикле АИС выделяют пять стадий.
1. Предпроектное обследование(анализ требований и планирование). На данной стадии проводится системный анализ существующей информационной системы, определяются требования к создаваемой информационной системе, оформляются технико-экономическое обоснование и техническое задание на разработку.
Анализ завершается построением моделей деятельности предприятия, предусматривающих обработку материалов обследования и построение функциональных и информационных моделейдвух видов:
модели «as is» («как есть»), отражающей существующее положение дел на предприятии;
модели «to be» («как должно быть»), отражающей представление о новых технологиях и бизнес-процессах предприятия.
Определение требований к системе включает выработку исходных требований к информационной системе со стороны пользователей (функциональные требования) и формулирование общих требований к информационной системе со стороны разработчика (системные требования).
Функциональные требованиярегламентируют ключевые механизмы функционирования и принципы построения бизнес-логики, которые должны быть реализованы в информационной системе.
По результатам обследования определяется перечень задач, решение которых целесообразно автоматизировать, и очередность их разработки.
2. Проектирование архитектуры.
Архитектура– это обобщенное определение системы с точки зрения существующих в ней информационных потоков и способа их обработки.
На этой стадии осуществляется разработка состава автоматизируемых функций (функциональной архитектуры), состава обеспечивающих подсистем (системной архитектуры) и оформление эскизного и технического проекта информационной системы.
Архитектура системы должна допускать расширение ее возможностей:
путем модификации или замены существующих программных компонент;
путем добавления новых компонент;
путем реорганизации информационных массивов.
3. Разработка (реализация)информационной системы: рабочее и физическое проектирование, программирование (детальная реализация программного обеспечения), отладка и настройка или адаптация программ, наполнение базы данных, создание рабочей инструкции для персонала, оформление рабочего проекта.
4. Внедрение (ввод в эксплуатацию). На данной стадии проводится подготовка объекта управления к внедрению, инсталляция информационной системы у заказчика, комплексная отладка подсистем,тестирование, опытная эксплуатация, обучение персонала, поэтапное внедрение информационной системы по подразделениям предприятия. Применительно к программному изделиютестирование– это процесс многократного выполнения программы с целью обнаружения ошибок.
5. Эксплуатацияинформационной системы: повседневная эксплуатация, сопровождение, модернизация, сбор рекламаций и статистики о функционировании информационной системы, исправление ошибок и недоработок, оформление требований к модернизации системы и ее выполнение.
Стадии 2 и 3 нередко объединяют в одну – так называемую стадию системного синтеза.
Жизненный цикл информационной системы заканчивается, если она перестает удовлетворять актуальным требованиям пользователя, а дальнейшая ее модернизация не представляется возможной или не выгодна.
Жизненный цикл носит итеративный характер: реализованные стадии жизненного цикла, начиная с самых ранних, циклически повторяются в соответствии с новыми требованиями и изменениями внешних условий. На каждой стадии жизненного цикла формируется набор документов и технических решений, которые являются исходными для последующих решений. Стадии жизненного цикла могут перекрываться по времени, а некоторые процессы вестись параллельно. Условно говоря, третья версия программного обеспечения информационной системы может находиться на стадии проектирования, тогда как вторая – на стадии внедрения.
Существующие модели жизненного цикла определяют порядок выполнения стадий в ходе разработки, а также критерии перехода от стадии к стадии. В соответствии с этим наибольшее распространение получили такие три модели жизненного циклаинформационной системы:
каскадная модель– переход на следующую стадию после полного завершения работ по предыдущей стадии;
итерационная модельразработки информационной системы с циклами обратных связей между стадиями. Здесь межэтапные корректировки обеспечивают меньшую трудоемкость разработки по сравнению с каскадной моделью, но каждая стадия растягивается на весь период разработки;
спиральная (прототипная) модель– делается упор на начальные стадии жизненного цикла: анализ требований, проектирование спецификаций, предварительное и детальное проектирование. На этих стадиях проверяется и обосновывается реализуемость технических решений путем созданияпрототипов.Прототип– это интерактивная модель будущей системы, с помощью которой пользователю демонстрируют возможности будущей системы. Каждый виток спирали (рис.3.8) соответствует итерационной модели создания фрагмента или версии информационной системы, на нем уточняются цели и характеристики проекта, определяется его качество, планируются работы следующего витка спирали. Таким образом последовательно конкретизируются детали проекта информационной системы и в результате выбирается его обоснованный вариант, который доводится до реализации. К преимуществам спиральной модели следует отнести ориентацию на развитие и модификацию информационной системы в ходе ее проектирования.
Рис.3.8. Спиральная модель жизненного цикла информационной системы
Для поддержания жизненного цикла информационной системы фирмы-разработчики организуют свою деятельность по нескольким ключевым направлениям:
управление проектом (планирование, распределение ресурсов, контроль исполнения и сроков);
тестирование (верификацияготового продукта и проверка функционирования).Верификацияпрограммного обеспечения – проверка готового продукта или его промежуточных версий на соответствие исходным требованиям. При этом подразумевается не только тестирование самого программного обеспечения, но и аудит проекта, пользовательской и технической документации и т.д.;
конфигурационный менеджмент (поддержка версий, редакций, вариантов программного обеспечения на уровне исходного кода, дистрибутивов, документации).Дистрибутив– программное изделие в виде, поставляемом изготовителем;
сопровождение (установка продукта, настройка, обучение пользователей, анализ функционирования, устранение ошибок, развитие функциональных возможностей, совершенствование, поставка upgrade-версий, техническая поддержка).