что такое жизненный цикл информационной системы
Жизненный цикл информационных систем
Жизненный цикл информационной системы — это процесс ее построения и развития.
Содержание
Стандарты жизненного цикла ИС
Стандарт ГОСТ 34.601-90
Стандарт ГОСТ 34.601-90 предусматривает следующие стадии и этапы создания автоматизированной системы:
Эскизный, технический проекты и рабочая документация — это последовательное построение все более точных проектных решений по всем видам обеспечения информационной системы. Допускается исключать стадию «Эскизный проект» и отдельные этапы работ на всех стадиях, объединять стадии «Технический проект» и «Рабочая документация» в «Технорабочий проект», параллельно выполнять различные этапы и работы, включать дополнительные.
Данный стандарт не вполне подходит для проведения разработок в настоящее время: многие процессы отражены недостаточно, а некоторые положения устарели.
Стандарт ISO/IEC 12207/ и его применение
Стандарт ISO/IEC 12207:1995 «Information Technology — Software Life Cycle Processes» является основным нормативным документом, регламентирующим состав процессов жизненного цикла ИС. Он определяет структуру жизненного цикла, содержащую процессы, действия и задачи, которые должны быть выполнены во время создания ИС.
Каждый процесс разделен на набор действий, каждое действие — на набор задач. Каждый процесс, действие или задача инициируется и выполняется другим процессом по мере необходимости, причем не существует заранее определенных последовательностей выполнения. Связи по входным данным при этом сохраняются.
Процессы жизненного цикла ИС
Каждый процесс включает ряд действий. Например, процесс приобретения охватывает следующие действия:
Каждое действие включает ряд задач. Например, подготовка заявочных предложений должна предусматривать:
Стадии жизненного цикла ИС, взаимосвязь между процессами и стадиями
Модель жизненного цикла ИС — структура, определяющая последовательность выполнения и взаимосвязи процессов, действий и задач на протяжении жизненного цикла. Модель жизненного цикла зависит от специфики, масштаба и сложности проекта и специфики условий, в которых система создается и функционирует.
Стандарт ГОСТ Р ИСО/МЭК 12207-99 не предлагает конкретную модель жизненного цикла. Его положения являются общими для любых моделей жизненного цикла, методов и технологий создания ИС. Он описывает структуру процессов жизненного цикла, не конкретизируя, как реализовать или выполнить действия и задачи, включенные в эти процессы.
Модель ЖЦ ИС включает в себя:
Стадия — часть процесса создания ИС, ограниченная определенными временными рамками и заканчивающаяся выпуском конкретного продукта (моделей, программных компонентов, документации), определяемого заданными для данной стадии требованиями.
На каждой стадии могут выполняться несколько процессов, определенных в стандарте ГОСТ Р ИСО/МЭК 12207-99, и наоборот, один и тот же процесс может выполняться на различных стадиях. Соотношение между процессами и стадиями также определяется используемой моделью жизненного цикла ИС.
Модели жизненного цикла ИС
Каскадная модель
Каскадная модель жизненного цикла («модель водопада», англ. waterfall model ) была предложена в 1970 г. Уинстоном Ройсом. Она предусматривает последовательное выполнение всех этапов проекта в строго фиксированном порядке. Переход на следующий этап означает полное завершение работ на предыдущем этапе. Требования, определенные на стадии формирования требований, строго документируются в виде технического задания 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.
Этапы проекта в соответствии с каскадной моделью:
Спиральная модель
Спиральная модель (англ. spiral model ) была разработана в середине 1980-х годов Барри Боэмом. Она основана на классическом цикле Деминга PDCA (plan-do-check-act). При использовании этой модели ИС создается в несколько итераций (витков спирали) методом прототипирования.
Прототип — действующий компонент ИС, реализующий отдельные функции и внешние интерфейсы. Каждая итерация соответствует созданию фрагмента или версии ИС, на ней уточняются цели и характеристики проекта, оценивается качество полученных результатов и планируются работы следующей итерации.
На каждой итерации оцениваются:
Итерационная модель
Естественное развитие каскадной и спиральной моделей привело к их сближению и появлению современного итерационного подхода, который представляет рациональное сочетание этих моделей. Различные варианты итерационного подхода реализованы в большинстве современных технологий и методов: RUP, MSF, XP.
Что такое жизненный цикл информационной системы
2. ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ
2.1. Структура жизненного цикла информационной системы
Понятие жизненного цикла (ЖЦ) является одним из ключевых понятий методологии проектирования информационных систем. Жизненный цикл информационной системы – это непрерывный процесс, начинающийся с момента принятия решения о создании информационной системы и заканчивающийся в момент полного изъятия ее из эксплуатации [4].
Основным стандартом, определяющим структуру жизненного цикла, является ГОСТ Р ИСО/МЭК 12207-02 «Информационная технология. Процессы жизненного цикла программных средств» [5]. Согласно стандарту структура жизненного цикла основывается на трех группах процессов.
Рис.2.1. Классификация процессов жизненного цикла
2.2. Основные процессы жизненного цикла
В следующей таблице предпринята попытка сопоставления стадий классического жизненного цикла (автор Уинстон Ройс, 1970 г.) [43], стандарта ИСО/МЭК 12207-02, ГОСТ 34.601-90 и СТО РЖД 04.001.0-2021.
Таблица 2.1. Стадии (основные процессы) жизненного цикла информационной системы
1. Не по ГОСТ и СТО РЖД.
2. Основные проектные решения на создание ИС включают в себя определение:
— функциональной и организационной структур системы;
— состава и структуры комплекса технических и программных средств;
— применяемых инструментальных средств;
— технологии обработки информации;
— состава, структуры и технологии ведения информационной базы;
— входных и выходных форм;
— алгоритмов обработки данных.
4. Предварительные испытания информационной системы проводят для определения ее работоспособности и решения вопроса о возможности приемки ее в опытную эксплуатацию.
5. Опытную эксплуатацию проводят с целью определения фактических значений количественных и качественных характеристик информационной системы; готовности персонала к работе с ней; фактической эффективности ее работы; корректировки (при необходимости) документации.
6. Приемочные испытания проводят для определения соответствия информационной системы ТЗ, оценки качества опытной эксплуатации и решения вопроса о возможности приемки ИС в постоянную (промышленную) эксплуатацию.
7. ОФАП – отраслевой фонд алгоритмов и программ.
8. Гарантийные обязательства (выполняются бесплатно согласно договору):
— устранение выявленных недостатков и ошибок;
— внесение необходимых изменений в программы и документацию;
— внесение изменений в технологический процесс;
9. Послегарантийные обязательства (выполняются за отдельную плату):
— анализ функционирования системы;
— выявление отклонений фактических эксплуатационных характеристик ИС от проектных значений и установление причин этих отклонений;
— устранение выявленных недостатков и обеспечение стабильности эксплуатационных характеристик ИС;
— внесение необходимых изменений в документацию на ИС;
— передача очередных версий.
В табл. 2.1 отсутствует процесс поставки из стандарта ИСО/МЭК 12207-02, так как он определяет работы, выполняемые на всем протяжении жизненного цикла. Эти работы связаны с управлением и обеспечением проекта, начиная с момента подготовки договора и заканчивая сопровождением.
— исключать стадию «Эскизный проект» и отдельные этапы работ на всех стадиях;
— объединять стадии «Технический проект» и «Рабочая документация» в одну стадию «Технорабочий проект»;
— выполнять отдельные этапы работ до завершения предшествующих стадий;
— параллельное во времени выполнение этапов работ;
— включение дополнительных этапов работ.
2.3. Организационные процессы жизненного цикла
В следующей таблице приведена краткая характеристика организационных процессов.
Таблица 2.2. Организационные процессы жизненного цикла
| Организационный процесс | Работы |
| Управление проектами | Планирование и управление процессами, включая контроль, проверку и оценку выполненных работ с формированием отчетности. |
| Создание инфраструктуры проекта | Установление и обеспечение инфраструктуры, необходимой для любого другого процесса. Инфраструктура может содержать технические и программные средства, инструментальные средства, методики, стандарты и условия для разработки, эксплуатации или сопровождения системы. |
| Обучение | Планирование и проведение обучения персонала, включая разработку учебных материалов. При этом под персоналом понимаются не только конечные пользователи, которые будут эксплуатировать систему, но и разработчики системы. Например, разработчики должны быть обучены технологиям и средствам программирования, принятым в организации, и даже обучены правильно внедрять и обучать конечных пользователей работе с системой. Как бы это ни парадоксально звучало, но обучать правильной методике и приемам обучения тоже необходимо. |
| Усовершенствование | Оценка, контроль и улучшение процессов жизненного цикла. |
2.4. Вспомогательные процессы жизненного цикла
В следующей таблице приведена краткая характеристика вспомогательных процессов.
Таблица 2.3. Вспомогательные процессы жизненного цикла
| Вспомогательный процесс | Работы |
| Документирование | Разработка, выпуск, редактирование, распространение и сопровождение документов, в которых нуждаются все заинтересованные лица. |
| Управление конфигурацией (конфигурационное управление) | Определение и установление состояния программных объектов в системе. Управление изменениями и выпуском объектов. Обеспечение полноты, совместимости и правильности объектов. Управление хранением, обращением и поставкой объектов. |
| Обеспечение качества | Обеспечение соответствия создаваемой системы и реализуемых процессов жизненного цикла установленным требованиям и утвержденным планам. |
| Верификация | Работы соответствующего субъекта (заказчика, поставщика или независимой стороны) по проверке соответствия создаваемых промежуточных результатов установленным требованиям по мере реализации проекта. Различают верификацию договора, процесса, требований, проекта, системы, сборки системы и документации. |
| Аттестация | Работы соответствующего субъекта по проверке полного соответствия требований и конечного продукта функциональному назначению системы. |
| Аудит | Работы независимых (по отношению к проекту) экспертов по определению соответствия деятельности субъекта принятым требованиям, планам и условиям договора. |
| Совместный анализ | Оценка состояния или результатов какой-либо работы (системы). |
| Разрешение проблем | Анализ и устранение проблем, обнаруженных при реализации проекта. |
2.5. Распределение обязанностей между участниками проекта
В процессе разработки и эксплуатации системы участвует определенный круг лиц (представители заказчика и разработчика), заинтересованных в успешной реализации проекта. В этом процессе между ними распределяются роли, за каждой из которых закрепляется определенный набор функций (обязанностей). При этом один и тот же человек может выступать в разных ролях (качествах). Так, например, один и тот же человек может быть проектировщиком и программистом, в то же время в проекте может принимать участие несколько экспертов, проектировщиков или программистов. В следующей таблице приведен типичный список ролей и их функций.
Таблица 2.4. Роли участников в проекте
| Роль | Функции |
| Руководитель (менеджер) проекта | Ищет потенциальных заказчиков. Заключает договор на разработку системы. Отвечает за планирование сроков и ресурсов. Выполняет управление и контроль за ходом выполнения проекта. Отвечает за взаимодействие с заказчиком. |
| Эксперт-технолог | Делает постановку задачи. Определяет (совместно с системным аналитиком) основные функциональные и нефункциональные требования к системе. Определяет технологию использования разрабатываемой системы. Консультирует разработчиков в процессе создания системы. Участвует в процессе приемки системы в эксплуатацию. |
| Системный аналитик (архитектор, главный конструктор) | Определяет функциональные и нефункциональные требования к системе, а также технологию ее использования. Выполняет анализ требований и ищет пути их реализации на уровне концепции системы. Задает архитектуру (скелет) системы и несет ответственность за соответствие моделей системы заданной архитектуре (отвечает за проектирование). Квалифицированный аналитик должен быть специалистом в области разработки программного обеспечения и должен быть (стать) специалистом в предметной области. |
| Проектировщик | Разрабатывает модели системы на основе архитектуры. |
| Программист | Реализует модели в виде программного обеспечения. |
| Тестировщик | Разрабатывает тесты и тестирует модели системы и разработанное программное обеспечение. |
| Технический редактор (писатель) | Готовит документацию для пользователей на разработанную систему. В комплект документации могут входить технологические инструкции, руководства пользователя, администратора системы, БД и т.д. |
| Инженер по внедрению | Внедряет разработанную систему на объекте автоматизации. В его функции может входить как первоначальная установка и настройка системы, так и обучение пользователей. |
| Пользователь | Эксплуатирует систему в штатном режиме. Кроме этого, желательно, чтобы пользователь (помимо эксперта-технолога) был вовлечен в процесс формирования требований к системе. |
У проекта должен быть один руководитель и, как правило, один системный аналитик. За остальные роли в крупных проектах отвечает обычно по несколько человек. В табл. 2.4 роли эксперта-технолога и пользователя выполняют представители заказчика, остальные роли – представители разработчика. Эксперты-технологи могут быть приглашены из сторонней организации. По мере необходимости в проекте могут принимать участие координатор работ (ответственный) со стороны заказчика, аудиторы и т. д.
Информационные технологии и информационные системы
2.4. Понятие жизненного цикла (ЖЦ) ИС
В основе деятельности по созданию и использованию программного обеспечения ( ПО ) лежит понятие его жизненного цикла (ЖЦ).
Традиционно выделяются следующие основные этапы ЖЦ ПО :
Стадии жизненного цикла информационной системы
ЖЦ образуется в соответствии с принципом нисходящего проектирования и, как правило, носит итерационный характер: реализованные этапы, начиная с самых ранних, циклически повторяются в соответствии с изменениями требований и внешних условий, введением ограничений и т.п. На каждом этапе ЖЦ порождается определённый набор документов и технических решений; при этом для каждого этапа исходными являются документы и решения, полученные на предыдущем этапе. Каждый этап завершается верификацией порождённых документов и решений с целью проверки их соответствия исходным.
Структура ЖЦ ПО по стандарту ISO/IEC 12207 базируется на трёх группах процессов:
Эксплуатация включает в себя работы по внедрению компонентов ПО в эксплуатацию. В этот процесс входит конфигурирование базы данных и рабочих мест пользователей, обеспечение эксплуатационной документацией, проведение обучения персонала и т.д., и непосредственно эксплуатацию, в том числе локализацию проблем и устранение причин их возникновения, модификацию ПО в рамках установленного регламента, подготовку предложений по совершенствованию, развитию и модернизации системы.
Управление проектом связано с вопросами планирования и организации работ, создания коллективов разработчиков и контроля за сроками и качеством выполняемых работ. Техническое и организационное обеспечение проекта включает выбор методов и инструментальных средств для реализации проекта, определение методов описания промежуточных состояний разработки, разработку методов и средств испытаний ПО, обучение персонала и т.п. Обеспечение качества проекта связано с проблемами верификации, проверки и тестирования ПО.
Управление конфигурацией является одним из вспомогательных процессов, поддерживающих основные процессы жизненного цикла ПО, прежде всего, процессы разработки и сопровождения ПО. При создании проектов сложных ИС, состоящих из многих компонентов, каждый из которых может иметь разновидности или версии, возникает проблема учёта их связей и функций, создания унифицированной структуры и обеспечения развития всей системы. Управление конфигурацией позволяет организовать, систематически учитывать и контролировать внесение изменений в ПО на всех стадиях ЖЦ. Общие принципы и рекомендации конфигурационного учёта, планирования и управления конфигурациями ПО отражены в проекте стандарта ISO 12207-2.
Каждый процесс характеризуется определёнными задачами и методами их решения, исходными данными, полученными на предыдущем этапе, и результатами. Результатами анализа, в частности, являются функциональные модели, информационные модели и соответствующие им диаграммы. ЖЦ ПО носит итерационный характер: результаты очередного этапа часто вызывают изменения в проектных решениях, выработанных на более ранних этапах.
Жизненный цикл информационной системы
Жизненный цикл информационной системы — это процесс ее построения и развития.
Содержание
Стандарты жизненного цикла ИС
Стандарт ГОСТ 34.601-90
Стандарт ГОСТ 34.601-90 предусматривает следующие стадии и этапы создания автоматизированной системы:
Эскизный, технический проекты и рабочая документация — это последовательное построение все более точных проектных решений по всем видам обеспечения информационной системы. Допускается исключать стадию «Эскизный проект» и отдельные этапы работ на всех стадиях, объединять стадии «Технический проект» и «Рабочая документация» в «Технорабочий проект», параллельно выполнять различные этапы и работы, включать дополнительные.
Данный стандарт не вполне подходит для проведения разработок в настоящее время: многие процессы отражены недостаточно, а некоторые положения устарели.
Стандарт ISO/IEC 12207/ и его применение
Стандарт ISO/IEC 12207:1995 «Information Technology — Software Life Cycle Processes» является основным нормативным документом, регламентирующим состав процессов жизненного цикла ИС. Он определяет структуру жизненного цикла, содержащую процессы, действия и задачи, которые должны быть выполнены во время создания ИС.
Каждый процесс разделен на набор действий, каждое действие — на набор задач. Каждый процесс, действие или задача инициируется и выполняется другим процессом по мере необходимости, причем не существует заранее определенных последовательностей выполнения. Связи по входным данным при этом сохраняются.
Процессы жизненного цикла ИС
Каждый процесс включает ряд действий. Например, процесс приобретения охватывает следующие действия:
Каждое действие включает ряд задач. Например, подготовка заявочных предложений должна предусматривать:
Стадии жизненного цикла ИС, взаимосвязь между процессами и стадиями
Модель жизненного цикла ИС — структура, определяющая последовательность выполнения и взаимосвязи процессов, действий и задач на протяжении жизненного цикла. Модель жизненного цикла зависит от специфики, масштаба и сложности проекта и специфики условий, в которых система создается и функционирует.
Стандарт ГОСТ Р ИСО/МЭК 12207-99 не предлагает конкретную модель жизненного цикла. Его положения являются общими для любых моделей жизненного цикла, методов и технологий создания ИС. Он описывает структуру процессов жизненного цикла, не конкретизируя, как реализовать или выполнить действия и задачи, включенные в эти процессы.
Модель ЖЦ ИС включает в себя:
Стадия — часть процесса создания ИС, ограниченная определенными временными рамками и заканчивающаяся выпуском конкретного продукта (моделей, программных компонентов, документации), определяемого заданными для данной стадии требованиями.
На каждой стадии могут выполняться несколько процессов, определенных в стандарте ГОСТ Р ИСО/МЭК 12207-99, и наоборот, один и тот же процесс может выполняться на различных стадиях. Соотношение между процессами и стадиями также определяется используемой моделью жизненного цикла ИС.
Модели жизненного цикла ИС
Каскадная модель
Каскадная модель жизненного цикла («модель водопада», англ. waterfall model ) была предложена в 1970 г. Уинстоном Ройсом. Она предусматривает последовательное выполнение всех этапов проекта в строго фиксированном порядке. Переход на следующий этап означает полное завершение работ на предыдущем этапе. Требования, определенные на стадии формирования требований, строго документируются в виде технического задания 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.
Этапы проекта в соответствии с каскадной моделью:
Спиральная модель
Спиральная модель (англ. spiral model ) была разработана в середине 1980-х годов Барри Боэмом. Она основана на классическом цикле Деминга PDCA (plan-do-check-act). При использовании этой модели ИС создается в несколько итераций (витков спирали) методом прототипирования.
Прототип — действующий компонент ИС, реализующий отдельные функции и внешние интерфейсы. Каждая итерация соответствует созданию фрагмента или версии ИС, на ней уточняются цели и характеристики проекта, оценивается качество полученных результатов и планируются работы следующей итерации.
На каждой итерации оцениваются:
Итерационная модель
Естественное развитие каскадной и спиральной моделей привело к их сближению и появлению современного итерационного подхода, который представляет рациональное сочетание этих моделей. Различные варианты итерационного подхода реализованы в большинстве современных технологий и методов: RUP, MSF, XP.