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 моделей двух 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 требования регламентируют 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 изделию тестирование – это процесс многократного выполнения программы с целью обнаружения ошибок.

5. Эксплуатация информационной 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 цикла информационной системы:

1) каскадная модель – переход на следующую стадию после полного завершения работ по предыдущей стадии;

2) итерационная модель разработки 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;

3) 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 создания прототипов. 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 (верификация готового продукта и проверка функционирования). Верификация программного 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).