МОДЕЛИ ЖИЗНЕННОГО ЦИКЛА АИС
Практически в любой области люди используют тот или иной вид моделей (математических, физических или компьютерных), чтобы иметь более ясное представление о том, что происходит в реальных процессах.
Существует 2 способа описания моделей:
1) статический, рассматривающий структуру модели, т.е. такие её аспекты, в которых можно пренебречь временем;
2) динамический, рассматривающий поток событий, т.е. изменение моделируемых явлений во времени, которым нельзя пренебречь с точки зрения решаемых задач.
Любую фирму и её деятельность можно рассматривать с точки зрения различных людей: оператора, исполнительного директора, заказчика, акционера, партнёра, продавца и т.д. Каждой категории людей необходимы различные модели деятельности фирмы.
Исполнительный директор должен иметь общую картину: процессы, продукцию, финансы, перспективы и т.д., т.е. интегрированную картину в целом. Для того, чтобы управляющий персонал мог принимать правильные решения в любых ситуациях, необходимо иметь набор моделей, описывающих разные стороны деятельности фирмы и их взаимоотношения. В моделях, используемых на верхнем уровне управления, самое главное – это краткость и понятность. В них должны быть подчёркнуты основные моменты, а детали могут быть скрыты.
Одной из наиболее важных моделей является в настоящее время модель бизнеса, с помощью которой определяются функции фирмы во внешнем мире.
Рисунок 1 – Модель иерархически организованной компании
Существующие модели жизненного цикла определяют порядок исполнения этапов в процессе создания системы, а также критерии перехода от этапа к этапу. Наибольшее распространение получили три следующие модели.
Среди известных моделей жизненного цикла АИС можно выделить каскадные, итерационные и спиральные модели.
Каскадная модель (до 70 г.г.) предполагает переход на следующий этап после полного завершения работ предыдущего этапа. Эта модель используется при построении АИС, для которых в самом начале разработки можно достаточно точно и полно сформулировать все требования. Это дает разработчикам свободу реализовать их как можно лучше с технической точки зрения. В эту категорию попадают сложные расчетные системы, системы реального времени и другие.
Рисунок 2 – Схема каскадной модели
Преимущества каскадной модели:
1) на каждом этапе формируется законченный набор проектной документации, отвечающей критериям полноты и согласованности;
2) выполняемые в логичной последовательности этапы работы позволяют планировать сроки их завершения и соответствующие затраты.
Недостатки каскадной модели:
1) запоздание с получением результатов;
2) необходимость возврата к предыдущим этапам.
Для каскадной модели жизненного цикла АИС 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 надёжности оправдывала себя. Применение каскадной модели жизненного цикла АИС к большим и сложным проектам вследствие большой длительности процесса проектирования и изменчивости требований за это время может привести к практической нереализуемости.
Поэтапная итерационная модель.Эта модель создания АИС предполагает наличие циклов обратной связи между этапами. Преимущество такой модели заключается в том, что межэтапные корректировки обеспечивают большую гибкость и меньшую трудоемкость по сравнению с каскадной моделью. Однако время жизни каждого из этапов может растянуться на весь период создания системы.
Рисунок 3 – Схема поэтапной итерационной модели
Недостатки: Как правило, вследствие большого числа итераций возникают рассогласования в выполненных проектных решениях и документации. Запутанность функциональной и системной архитектуры созданной АИС, трудность в использовании проектной документации вызывают на стадиях внедрения и эксплуатации сразу необходимость перепроектирования всей системы. Жизненный длительный цикл разработки АИС заканчивается этапом внедрения, за которым начинается жизненный цикл создания новой АИС.
Спиральной модель (80-90 г.г.) – опирается на начальные этапы жизненного цикла: анализ, предварительное и детальное проектирование.
Каждый виток спирали соответствует поэтапной модели создания фрагмента или версии системы, на нем уточняются цели и характеристики проекта, определяется его качество, планируются работы следующего витка спирали. Основная проблема - определение момента перехода на следующий этап. Для ее решения необходимо ввести временные ограничения на каждый из этапов ЖЦ. Переход осуществляется в соответствии с планом, который составляется на основе статистических данных, полученных в предыдущих проектах, и личного опыта разработчиков. Недостатком этого подхода являются нерешенные вопросы и ошибки, допущенные на этапах анализа и проектирования. Они могут привести на последующих этапах к проблемам и даже к неуспеху всего проекта. По этой причине анализ и проектирование должны выполняться особенно тщательной
Рисунок 4 – Схема спиральной модели
В основе спиральной модели жизненного цикла лежит применение прототипной технологии или RAD-технологии (Rapid Application Development – технологии быстрой разработки приложений). Согласно этой технологии АИС разрабатывается путём расширения программных прототипов, повторяя путь от детализации требований к детализации программного кода. Естественно, что при этой технологии сокращается число итераций и возникает меньше ошибок и несоответствий, которые необходимо исправлять на последующих итерациях. При этом проектирование АИС идёт более быстро, упрощается создание проектной документации. Для более точного соответствия проектной документации разработанной АИС всё большее значение придаётся ведению общесистемного репозитария и использованию САSЕ-технологий.
Жизненный цикл при использовании RAD-технологии предполагает активное участие конечных пользователей будущей системы на всех этапах разработки и включает 3 основные стадии информационного реинжиниринга:
1) анализ и планирование информационной стратегии: пользователи вместе со специалистами-разработчиками участвуют в идентификации проблемной области;
2) проектирование: пользователи принимают участие в техническом проектировании под руководством специалистов-разработчиков;
3) внедрение: специалисты-разработчики обучают пользователей работе в среде новой АИС.
Разработка и проектирование АИС начинается с создания концептуальной модели использования системы. Прежде всего должна быть определена целесообразность создания системы, ее конкретные функции и подлежащие автоматизации задачи. Должна быть выполнена оценка не только целей, но и возможностей создания системы. Далее проводится анализ требований к АИС, детальное проектирование, взаимосвязь этапов, программирование и тестирование, минимизация потерь при переходе от одного уровня представления информации к другому, интеграция в существующую систему, внедрение и поддержка.
Существует три класса методологий проектирования АИС:
- концептуальное моделирование предметной области;
- выявление требований и спецификация информационной системы через ее макетирование;
- системная архитектура программных средств, поддерживаемая инструментальными средствами CASE-технологии (CASE — Computer Aided Software Engineering — технология создания и сопровождения ПО различных систем).
Современные методологии проектирования систем должны обеспечивать описание объектов автоматизации, описание функциональных возможностей АИС, спецификацию проекта, гарантирующую достижение заданных характеристик системы, детальный план создания системы с оценкой сроков разработки, описание реализации конкретной системы.
Спецификация — точное, полное, ясно сформулированное описание требований для данной задачи.