Тема 3. Управление ис на различных этапах жизненного цикла ис

Вопросы:

1.     Понятие жизненного цикла ИС.

2.     Основные этапы жизненного цикла ИС: планирование ИС; анализ требований к ИС; приобретение; тестирование и отладка ИС; внедрение ИС; эксплуатация и сопровождение.

3.     Особенности управления ИС на различных этапах их жизненного цикла.

Содержание темы (дидактические единицы и их характеристика):

Понятие жизненного цикла ИС. Существующие модели жизненного цикла ИС: каскадная, поэтапная, спиральная. Стандарты жизненного цикла: ГОСТ-34; ISO/IEK 12207: 1995-08-01; методика Oracle CDM (Custom Development Method); CobIT. Жизненный цикл информационной системы по стандарту CobIT: планирование и организация; приобретение и внедрение; передача и внедрение; мониторинг. Основные этапы жизненного цикла ИС: планирование ИС; анализ требований к ИС; проектирование, программирование, тестирование и отладка ИС; внедрение ИС; эксплуатация и сопровождение. Особенности управления ИС на различных этапах их жизненного цикла.

В результате успешного изучения темы Вы узнаете:

       из каких этапов состоит ЖЦ ИС,

       какова взаимосвязь и взаимозависимость между стадиями, этапами, работами и задачами в рамках ЖЦ ИС,

       какие существуют варианты связей между работами, задачами, этапами ЖЦ ИС.

и приобретете следующие навыки (компетенции):

       разбивать жизненный цикл проекта автоматизации предприятия на стадии, этапы и так далее в рамках всего жизненного цикла проекта;

       выбирать модель ЖЦ в соответствии с выбранным стандартом описания ЖЦ ИС.

В процессе освоения темы акцентируйте внимание на следующих понятиях:

- жизненный цикл ИС

- этап ЖЦ

- стандарт ЖЦ

- модель ЖЦ

- проект

- команда проекта

 

Теоретический материал

Жизненный цикл информационных систем (ЖЦ ИС) - совокупность стадий и этапов, которые проходит ИС в своем развитии от момента принятия решения о создании системы до момента прекращения функционирования системы.

Этапы жизненного цикла:

1)     стратегическое планирование ИС;

2)     приобретение ИС; 

3)     внедрение ИС;

4)     эксплуатация и сопровождение ИС;

5)     вывод ИС из эксплуатации. 

На выходе из каждого этапа формируется отчетная документация, информация, являющаяся входящей для последующего этапа.

Существуют три модели жизненного цикла ИС:

        каскадная модель;

        поэтапная модель (итерационная);

        спиральная модель.

«Крайним» случаем модели ЖЦ можно считать модель «черного ящика», что фактически означает отсутствие какой-либо модели. В ней отсутствует планирование и организация работ.

1.     Каскадная модель.

Свойства модели:

        Переход на очередную стадию проекта только после полного завершения работ на текущей стадии, без возвратов на пройденные этапы.

        Каждая стадия заканчивается получением некоторых результатов, которые служат исходными данными для следующей стадии.

        Требования к системе строго документируются в виде ТЗ и фиксируются на все время разработки проекта.

        Каждая стадия завершается выпуском полного комплекта документации, достаточной для того, чтобы разработка могла быть продолжена другой командой разработчиков.

Преимущества модели:

        На каждой стадии формируется законченный набор проектной документации, отвечающей критериям полноты и согласованности.

        Выполняемые в логической последовательности стадии, позволяют планировать сроки завершения всех работ и соответствующие затраты.

Каскадная модель может использоваться при создании ИС, для которой в самом начале разработки можно достаточно и полно сформулировать все требования, с тем, чтобы предоставить разработчикам свободу реализовывать их технически.

К таким системам относятся сложные ИС с большим количеством задач вычислительного характера, системы управления производственными процессами повышенной сложности и опасности, и др.

Недостатки модели:

        Позднее обнаружение проблем.

        Выход из календарного графика, запаздывание с получением результатов.

        Избыточное количество документации.

        Высокий риск создания системы, не удовлетворяющей изменившимся потребностям пользователей, поскольку на начальной стадии пользователи не в состоянии изложить полный набор требований к системе, а также могут изменить внешние условия ее функционирования.

Недостатки этой модели обусловлены тем, что реальный процесс разработки ИС носит итерационный характер, то есть результаты очередной стадии часто вызывают изменения в проектных решения, выработанных на более ранних стадиях. Таким образом возникает потребность возврата к предыдущим стадиям и уточнении или пересмотре ранее принятых решений.

2. Спиральная модель (вариант итерационной модели).

Особенности модели:

        Отказ от фиксации требований и назначение приоритетов пользовательским требованиям.

        Разработка последовательности прототипов, начиная с требований наивысшего приоритета.

        Идентификация и анализ риска на каждой итерации.

        Использование каскадной модели для реализации окончательного прототипа.

        Оценка результатов завершения каждой итерации и планирование следующей итерации.

Прототип — действующий программный компонент, реализующий отдельные функции и внешние интерфейсы разрабатываемой ИС. Создание прототипов осуществляется в несколько итераций (витков спирали). Каждая итерация соответствует созданию фрагмента или версии ИС, на ней уточняются цели проекта, оценивается качество полученных результатов и планируются работы следующей итерации.

Спиральная модель избавляет пользователей и разработчиков ИС от необходимости полного и точного формулирования требований к системе на начальной стадии. Детали проекта уточняются и углубляются в ходе его разработки.

Неполное завершение работ на каждой стадии позволяет переходить на следующую стадию, не дожидаясь полного завершения работы на текущей, поскольку недоделанную работу можно будет завершить на следующей итерации. Главная задача – как можно быстрее показать пользователям работоспособность ИС.

Достоинства модели:

        Ускорение разработки, раннее получение результата за счет прототипирования.

        Постоянное участие заказчика в процессе разработки.

        Разбиение большого объема работы на небольшие чесати.

        Снижение риска, то есть повышение вероятности предсказуемого поведения ИС.

Недостатки модели:

        Сложность планирования, определения качества и длительности итераций, оценки затрат и рисков.

        Сложность применения модели с точки зрения менеджеров и заказчиков.

        Напряженный режим работы для разработчиков при большом количестве краткосрочных итераций.

Еще одним примером реализации итерационной модели ЖЦ является способ быстрой разработки приложений – RAD (Rapid ApplicationDevelopment).

Особенности этого метода:

        Наличие небольших групп разработчиков (от 3 до 7 человек), выполняющих работы по проектированию отдельных подсистем ИС. Это обусловлено требованием максимальной управляемости коллектива.

        Наличие короткого, но тщательного проработанного производственного графика (до трех месяцев).

        Наличие повторяющегося цикла, при котором разработчики по мере того, как приложение начинает обретать форму, запрашивают и реализуют в продукте требования, получаемые в результате взаимодействия с заказчиком.

Основные принципы подхода:

        разработка приложений итерациями,

        необязательность полного завершения работ на каждой стадии ЖЦ,

        обязательность вовлечения пользователей в процесс разработки,

        применение средств управления конфигурацией, облегчающих внесение изменений в проект и сопровождение готовой системы,

        использование прототипирования, позволяющее полнее выяснить и удовлетворить потребности пользователей,

        тестирование и развитие проекта, осуществляемые обновременно с разработкой,

        ведение разработки немногочисленной, хорошо управляемой командой профессионалов,

        грамотное руководство разработкой системы, четкое планирование и контроль выполнения работ.

ЖЦ ИС в соответствии с данным подходом состоит из четырех стадий:

1.     Анализ и планирование требований (системный анализ).

2.     Проектирование (системный синтез).

3.     Реализация (компоновка системы).

4.     Внедрение.

РАД хорошо подходит для относительно небольших проектов, разрабатываемых для конкретного заказчика, и не применим для построения сложных расчетных систем или систем управления сложными объектами в режиме реального времени, то есть ИС, содержащих большой объем уникального кода (сотни тысяч строк), а также систем, от которых зависит безопасность людей (управление самолетом или АЭС).

Естественное развитие каскадной и спиральной моделей привело к их сближению и появлению современного итерационного подхода, которое представляет собой рациональное сочетание этих моделей.

Стандарты ЖЦ ИС

Основные стандарты ЖЦ ИС:

•         ГОСТ 34.601-90;

•         ГОСТ Р ИСО/ИЭК 12207:1995;

•         ГОСТ Р ИСО/ИЭК 15288;

•         COBIT;

•         Oracle CDM (Custom Development Method);

•         «Классический»;

•         «Быстрая разработка»;

•         «Облегчённый»;

•         Rational Unified Process (RUP);

•         Microsoft Solution Framework (MSF);

•         Extreme Programming (XP);

ГОСТ 34:

формирование требований;

•         обследование объекта и обоснование необходимости создания;

•         формирование требований пользователя;

•         оформление отчета о выполненной работе и заявки на разработку;

разработка концепции;

•         изучение объекта;

•         проведение необходимых научно-исследовательских работ;

•         разработка вариантов концепции ИС, удовлетворяющей требованиям пользователя;

•         оформление отчета о выполненной работе;

техническое задание;

•         разработка и утверждение технического задания на задание;

эскизный проект;

•         разработка предварительных проектных решений по системе и ее частям;

•         разработка документации на ИС и ее части;

технический проект;

•         разработка проектных решений по системе и ее частям;

•         разработка документации на АС и ее части;

•         разработка и оформление документации на поставку изделий для комплектования ИС и/или технических требований (технических заданий) на их разработку;

•         разработка заданий на проектирование в смежных частях проекта объекта автоматизации;

рабочая документация;

•         разработка рабочей документации на систему и ее части;

•         разработка или адаптация программ;

ввод в действие;

•         подготовка объекта автоматизации к вводу ИС в действие;

•         подготовка персонала;

•         комплектация ИС поставляемыми изделиями (программными и техническими средствами, программно-техническими комплексами, информационными изделиями);

•         строительно-монтажные работы;

•         пуско-наладочные работы;

•         проведение предварительных испытаний;

•         проведение опытной эксплуатации;

•         проведение приемочных испытаний

сопровождение;

•         выполнение работ в соответствии с гарантийными обязательствами;

•         послегарантийное обслуживание;

ISO\IEC 12207:1995

Распространяется на все виды заказного ПО. Стандарт не содержит описания фаз, стадий этапов.

Основные процессы:

•         приобретение (заказ),

•         поставка,

•         разработка,

•         эксплуатация,

•         сопровождение.

Вспомогательные процессы, обеспечивающие выполнение основных процессов:

•         документирование,

•         управление конфигурацией,

•         обеспечение качества,

•         верификация,

•         валидация (аттестация),

•         оценка (совместный просмотр),

•         аудит,

•         решение проблем.

Организационные процессы:

•         управление,

•         создание и сопровождение инфраструктуры,

•         усовершенствование,

•         обучение.

Таблица 3

ISO\IEC 12207:1995 

Процесс (исполнитель процесса)	Действия	Вход	Результат
Приобретение (заказчик)	Инициирование Подготовка заявочных предложений   Подготовка договора Контроль деятельности поставщика   Приемка ИС	Решение о начале работ по внедрению ИС Результаты обследования деятельности заказчика Результаты анализа рынка ИС/ тендера  План поставки/ разработки Комплексный тест ИС	Технико-экономическое обоснование внедрения ИС Техническое задание на ИС Договор на поставку/ разработку Акты приемки этапов работы Акт приемно-сдаточных и Продолжение таблицы 3 спытаний
Поставка (разработчик ИС)	Инициирование Ответ на заявочные предложения  Подготовка договора Планирование исполнения   Поставка ИС	Техническое задание на ИС Решение руководства об участии в разработке  Результаты тендера Техническое задание на ИС 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 приемно-сдаточных испытаний
Разработка (разработчик ИС)	Подготовка Анализ требований к ИС Проектирование архитектуры ИС 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 Техническое задание на ИС, модель ЖЦ  Техническое задание на ИС П Окончание таблицы 3 одсистемы 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

ISO\IEC 15288

Договорные процессы

•         приобретение (внутренние или у внешнего поставщика решения)

•         поставка (внутренние или у внешнего поставщика решения)

Процессы предприятия

•         управление окружающей средой предприятия

•         инвестиционное управление

•         управление ЖЦ ИСУ

•         управление ресурсами

•         управление качеством

Проектные процессы

•         планирование проекта

•         оценка проекта

•         контроль проекта

•         управление рисками

•         управление конфигурацией

•         управление информационными потоками

•         принятие решений

Технические процессы

•         определение требований и анализ требований

•         разработка архитектуры

•         внедрение и интеграция

•         верификация

•         переход

•         валидация

•         эксплуатация и сопровождение

•         утилизация

Специальные процессы

•         Определение и установка взаимосвязей исходя из задач и целей.

Таблица 4

Описание стадий

Стадия	Описание
Формирование концепции	Анализ потребностей, выбор концепции и проектных решений
Разработка	Проектирование системы
Реализация	Изготовление системы
Эксплуатация	Ввод в эксплуатацию и использование системы
Поддержка	Обеспечение функционирования системы
Снятие с эксплуатации	Прекращение использования, демонтаж, архивирование системы

 

Этапы ЖЦ ИС

1.      Выработка стратегии ИС: анализ бизнеса (как есть),  cтратегии его развития (как должно быть); планируемые изменения организационной структуры управления, функционала; решения по  поводу наследуемой ИС и анализ требований к будущей системе: функционал и основные свойства (как должно быть); выработка стратегии развития ИС;  определение способа приобретения ИС.

2.      Приобретение ИС: анализ требований к системе, организация покупки и/или заказа (аутсорсинг) и/или самостоятельной разработки (проектирование, программирование и тестирование и отладка системы).

3.      Внедрение ИС: адаптацию ИС,  обучение персонала, установка  информационной системы, внедрение информационной системы.

4.      Эксплуатация и сопровождение ИС:  администрирование, техподдержка, развитие систем.

5.      Вывод ИС из эксплуатации. Процедура вывода ИС из эксплуатации затрагивает тестирование ИС в целом; обучение пользователей и обслуживающего персонала; конвертацию  данных; проверку информации для планируемой (новой) системы.

Стратегическое планирование ИС включает:

        анализ стратегии развития бизнеса;

        формирование стратегического бюджета в соответствии со стратегией бизнеса;

        выбор стратегии автоматизации;

        анализ стратегических требований к системе (AS IS);

        определение стратегических свойств ИС (функционал и качество) (AS TO BE);

        выработка решения о способе приобретения информационной системы;

        формирование бизнес-плана проекта, определение ресурсов: времени и денег;

        выработка стратегии развития информационной системы

Стратегия отображается в плане, направленном на укрепление позиций организации, удовлетворение потребностей ее клиентов и достижение определенных результатов деятельности.

В общем случае в ИТ стратегию могут быть включены следующие составляющие: информационные системы (свойства ИС; функциональность ИС; внешние взаимодействия ИС); внедрение и эксплуатация; IT инфраструктура; IT служба.

Проект по стратегическому планированию состоит из:

        Оценки существующей ситуации (описание AS IS);

        Разработки целевых ситуаций (описание AS TO BE);

        Разработки планов перехода от существующей ситуации к целевой;

        Выбора и обоснования выбора плана

Типы стратегических планов:

        Срочные (несколько месяцев) –  решение первостепенной для предприятия задачи;

        Среднесрочные (на год) – план наиболее приоритетных работ;

        Долгосрочные (более года) – план перехода на иной качественный уровень

Ограничения любого проекта:

        стоимость;

        время;

        масштаб (охват);

        качество.

Изменение значения одного из факторов повлияет на три остальных.

 

Вопросы для самопроверки

1. Что такое жизненный цикл проекта автоматизации?

2. Из каких стадий и этапов состоит жизненный цикл ИС?

3. Какие существуют модели жизненного цикла ИС?

4. Каковы особенности каскадной, поэтапной и спиральной модели жизненного цикла ИС?

5. Какие можно выделить этапы жизненного цикла ИС?

6. Каковы особенности управления ИС на различных этапах их жизненного цикла?