Понятие и модели жизненного цикла ИС
Определение понятий жизненного цикла ИС и его модели.Жизненный цикл ИС – это совокупность этапов качественно различных состояний, которые проходит ИС от момента принятия решения о ее создании до момента принятия решения об изъятии ееиз эксплуатации.
Стимулом к созданию информационной системы является либостремление повысить качество информационного обслуживанияклиентов, либо потребность в повышении эффективности реализации информационных процессов на предприятии в связи с бизнес-реинжинирингом – существенной реорганизацией управленческойи, возможно, производственной деятельности этого предприятия.
Замысел ИС, процессы ее создания, использования, развития и утилизации – это последовательные этапы жизни системы, образующиеее жизненный цикл.
Методология проектирования системы для каждого этапа жизненного цикла устанавливает:
1) перечень и последовательность выполняемых работ;
2) необходимые для этого методические и материальные средства;
3) состав исполнителей, их обязанности и форму ответственности;
4) ожидаемые результаты.
Модель жизненного цикла ИС – это некоторая графическая схема, отображающая в виде геометрических фигур и (или) надписейэтапы жизненного цикла, в некоторых случаях с указанием получаемых результатов, определяющая с помощью стрелок чередованиеэтапов, сопровождаемая текстовым пояснением концептуальных положений представляемой модели, включая указание процессов, действий и задач каждого этапа.
Исторически сформировались три модели жизненного цикла ИС:
1) каскадная;
2) поэтапная с промежуточным контролем;
3) спиральная.
Каскадная модель жизненного цикла ИС. Каскадная модельявляется исторически первой моделью, она активно использоваласьв 1970 – 1985 гг. Согласно этой модели выполнение этапов проектаосуществляется в строго фиксированном порядке. Началу очередного этапа предшествует полное завершение работ предыдущего этапа. Схема каскадной модели жизненного цикла ИС представленана рис. 4.1. Проекты эпохи каскадной модели были несложными.
Рисунок4.1. Каскадная модель жизненного цикла ИС
Для простых проектов можно без проблем выполнить главное условиеприменения каскадной модели – достаточно точно сформулироватьвсе требования к системе. Каскадная модель имеет существенные достоинства:
1) завершение каждого этапа сопровождается формированием законченного набора проектной документации, отвечающего требованиям полноты и согласованности;
2) последовательное выполнение этапов позволяет сократить длительности этапов, сроки их завершения и необходимые затраты.
Однако каскадная модель имеет и существенный недостаток – длясколько-нибудь сложных проектов практически невозможно точносформулировать все требования к системе. Поэтому процесс проектирования не может быть «уложен» в жесткую последовательностьэтапов, вследствие чего постоянно возникают потребности возвратак предыдущим этапам, включая уточнение требований и пересмотрранее принятых проектных решений. Отсутствие таких возвратовпрактически всегда приводит к получению «не той системы», а иногда и совсем ненужной.
Поэтапная с промежуточным контролем модель жизненногоцикла ИС. Поэтапная модель отличается откаскадной возможностьювозвратов с текущего этапа на каждый предыдущий этап. Вследствиетаких возвратов длительность каждого этапа фактически растягивается на весь период разработки. Схема поэтапной с промежуточнымконтролем модели жизненного цикла ИС представлена на рис. 4.2.
Рисунок4.2. Поэтапная с промежуточным контролем
модель жизненного циклаИС
Достоинство поэтапной модели в том, что в ней отсутствуют проблемы каскадной модели, но она, к сожалению, имеет и существенный недостаток – физическая реализация возвратов в состоянии «недоделанной» системы очень затруднительна. Даже использование современных средств автоматизации проектирования не устраняет проблему непрерывного переоформления документации, приводящуюк утрате полноты и согласованности формируемых документов.
Кроме того, возникает проблема затягивания процесса разработки. К тому же, как бы ни уточнялись требования к системе в процессе проектирования, реальные ее достоинства и недостатки могут быть выявлены только одним способом – путем ее пробной эксплуатации, т. е. необходим определенный тест-драйв. Без пробнойэксплуатации всегда сохраняется возможность создания неудачнойсистемы, поскольку только реальное использование позволяет выяснить то, что было «забыто» во время формулировки требованийк объекту проектирования.
Вследствие указанных недостатков поэтапная с промежуточнымконтролем модель практически не используется в практике проектирования ИС.
Спиральная модель жизненного цикла ИС. Стремление избавиться от недостатков поэтапной модели привело к созданию спиральной модели (spiralmodel). Эту модель в середине 1980-х гг. предложил Барри Боэм. Ее схема представлена на рис. 4.3. Эта модель, как и поэтапная с промежуточным контролем модель жизненногоцикла ИС, является циклической (итерационной) в том смысле, чтоэтапы проектирования могут повторяться. Основное отличие заключается в том, что повторения этапов могут начинаться только после прохождения всех этапов по принципу каскадной модели. Такоепрохождение завершается созданием конкретной (очередной) версии – макета, или прототипа, системы. Полученная версия сдаетсяв пробную эксплуатацию заказчику. Именно по результатам пробнойэксплуатации оценивается качество полученной версии и планируются работы следующего витка спирали.
Рисунок4.3. Спиральная модель жизненного цикла ИС
Каждый виток спирали приводит к получению улучшенного варианта системы, в большей степени удовлетворяющего потребностямзаказчика. Для последней версии осуществляется окончательноеоформление документации.
Спиральная модель также не лишена недостатков. Во-первых, во многих прикладных областях спиральная модель не может применяться из-за невозможности тестирующего использования неполнофункциональных версий. Такими областями, в частности, являютсяатомная энергетика, космические разработки, оборона государства.
Во-вторых, даже в тех областях, где «недоделки» могут использоваться (например, в бизнесе), процесс внедрения системы, создаваемой по спиральной модели, иногда оказывается проблематичным
Многократный перенос данных, повторная интеграция систем, потенциальное изменение бизнес-процессов, дискомфорт пользователей, вынужденных различать «заказано, но пока что не сделанои «не сделано, потому что не заказано», приводят к тому, что трудозатраты при итерационном (многократном) внедрении оказываютсяочень существенными.
Проектирование наукоемких ИС. Существенные проблемымногократного внедрения, ассоциированного со спиральной моделью, приводят к тому, что данная модель имеет ограниченное применение в тех случаях, когда программные полуфабрикаты практическине пригодны для использования. Риск получить «не совсем ту» систему оказывается менее существенным по сравнению с «дерганым» внедрением. Кроме того, постоянно совершенствующиеся методикифункциональной спецификации систем способствуют снижению рисков отклонения свойств создаваемой системы от реальных потребностей заказчика. Современные CASE-средства ускоряют процесссоздания всех видов обеспечения ИС.
В связи с указанными причинами в настоящее время наметиласьтенденция предпочтения неокаскадной модели жизненного цикла ИСв практике создания систем со сложными алгоритмами обработкиданных, в первую очередь, связанных с военными и космическимизадачами. Термин «неокаскад» при этом не используется. Формальноприменяются технологии с современными названиями RUP, Oracle, ComputerAssociates и другими, но сохраняется главное от каскадноймодели – ориентация на выдачу заказчику полноценной полнофункциональной системы, а не последовательности версий прототипов.
Многократные уточнения спецификаций, перепроектирования и перекодирования резко ускоряются и скрываются от заказчика современными средствами автоматизации процессов создания систем.