Модели жизненного цикла автоматизированных информационных систем
 Скачать 0.6 Mb.
|
|
2 Департамент образования города Москвы ГосударственноеБюджетное Образовательное Учреждение среднего профессионального образования Политехнический колледж №8 имени дважды Героя Советского Союза И.Ф. Павлова КУРСОВАЯ РАБОТА Предмет: Разработка и эксплуатация автоматизированных информационных систем Тема: Модели жизненного цикла автоматизированных информационных систем ИСПОЛНИТЕЛЬ: Антохин Игорь Николаевич Москва, 2010г. Содержание Введение Глава 1. Модели жизненного цикла автоматизированных информационных систем 1.1 Жизненный цикл АИС 1.2 Процессы жизненного цикла АИС 1.3 Основные процессы жизненного цикла АИС 1.4 Вспомогательные процессы жизненного цикла АИС 1.5 Организационные процессы жизненного цикла АИС 1.6 Модели жизненного цикла автоматизированных информационных систем 1.7 Каскадная модель 1.8 Спиральная модель Глава 2. СASE-технологии 2.1 Основные методологии проектирования автоматизированных систем на основе CASE-технологий 2.2 Фазы жизненного цикла программного обеспечения. Фаза анализа и планирования требований 2.3 Фаза проектирования 2.4 Фаза построения 2.5 Фаза внедрения Глава 3. Модели жизненного цикла программного продукта 3.1 Определение модели жизненного цикла АИС 3.2 Каскадная модель 3.3 V-образная модель 3.4 Модель прототипирования 3.5 Модель быстрой разработки приложений (RAD-модель) 3.6 Многопроходная модель 3.7 Спиральная модель Заключение Список использованной литературы Введение Современное общество невозможно представить без компьютера. Они настолько широко и глубоко внедрились в нашу жизнь, что очень трудно назвать какую-либо сферу деятельности человека, где они не использовались. В связи с этим серьезные требования предъявляются и к аппаратной части современных компьютеров, и к используемому программному обеспечению. В основном именно программное обеспечение, или, иными словами, программные продукты, обеспечивают возможность широкого использования компьютеров. Стоит нам переустановить программное обеспечение компьютера или добавить какой-либо новый программный продукт, и мы сможем решать на этом компьютеры совершенно новые задачи. Следовательно, используемые программные продукты должны соответствовать определенным критериям, обеспечивающим надежность работы компьютера и удобство работы пользователя. В данной курсовой работе рассматриваются модели жизненного цикла автоматизированных информационных систем и программного продукта. Работа состоит из трех глав. В первой главе рассказывается о моделях жизненного цикла автоматизированных информационных системах. Жизненный цикл автоматизированных информационных систем - это непрерывный процесс, который начинается с момента принятия решения о необходимости создания ИС и заканчивается в момент ее полного изъятия из эксплуатации. Модель жизненного цикла - структура, определяющая последовательность выполнения и взаимосвязи процессов, действий и задач, выполняемых на протяжении ЖЦ. Наибольшее распространение получили две основные модели ЖЦ: каскадная модель (70-85 гг.); спиральная модель (86-90 гг.). Во второй главе речь идет о CASE-технологиях. CASE-технология - технология, базирующаяся на методологиях подготовки информационных систем и соответствующих комплексах интегрированных инструментальных средств, а также ориентированная на поддержку полного жизненного цикла автоматизированной системы или его основных этапов. Жизненный цикл программного обеспечения в соответствии с методологией RAD состоит из четырех фаз: анализа и планирования требований; проектирования; построения; внедрения. В третьей главе - модели жизненного цикла программного продукта. Под моделью жизненного цикла разработки программного продукта понимается структура, определяющая последовательность выполнения и взаимосвязи процессов, действий и задач, выполняемых на протяжении жизненного цикла разработки программного продукта. Наибольшее распространение получили следующие модели жизненного цикла разработки программного продукта: каскадная модель, или водопад (waterfall model); v-образная модель (v-shaped model); модель прототипирования (prototype model); модель быстрой разработки приложений, или RAD-модель (RAD-rapid application development model); многопроходная модель (incremental model); спиральная модель (spiral model). ГЛАВА 1. Модели жизненного цикла автоматизированных информационных систем 1.1 Жизненный цикл АИС Жизненный цикл автоматизированных информационных систем - это непрерывный процесс, который начинается с момента принятия решения о необходимости создания ИС и заканчивается в момент ее полного изъятия из эксплуатации (рис.1).  Рис.1 Структурная схема терминов 1.2 Процессы жизненного цикла АИС Жизненный цикл - одно из базовых понятий методологии проектирования информационных систем. Это непрерывный процесс, который начинается с момента принятия решения о необходимости создания информационной системы и заканчивается в момент ее полного изъятия из эксплуатации. Основным нормативным документом, регламентирующим жизненный цикл, является международный стандарт ISO/IEC 12207 (ISO - International Organization of Standardization - Международная организация по стандартизации, IEC - International Electrotechnical Commission - Международная комиссия по электротехнике). Он определяет структуру жизненного цикла, содержащую процессы, действия и задачи, которые должны быть выполнены во время создания информационной системы. Структура жизненного цикла по стандарту ISO/IEC 12207 базируется на трех группах процессов: основные, вспомогательные, организационные. 1.2.1. Основные процессы жизненного цикла АИС Основные процессы включают в себя набор определенных действий и связанных с ними задач, которые должны быть выполнены в течение жизненного цикла программного продукта. К основным относятся процессы приобретения, постаки, разработки, эксплуатации и сопровождения. Процесс приобретения охватывает действия заказчика по приобретению ПП. К этим действиям относятся: Инициирование приобретения включает в себя много задач, в том числе определение заказчиком своих потребностей в приобретении, разработки или усовершенствование системы ПП. Подготовка заявочных предложений подразумевает разработку и составление предложений, которые должны содержать: требования к разрабатываемой или покупаемой системе; перечень необходимых ПП; условия и соглашения; технические ограничения. Подготовка и корректировка договора включает в себя следующие задачи: выбор поставщиком критерия оценки предложений; выбор конкретного поставщика на основе анализа предложений; подготовка и заключение договора с поставщиком; внесение изменений (при необходимости) в договор в процессе его выполнения. Надзор за деятельностью поставщика осуществляется в соответствии с действиями, предусмотренными в процессе совместной оценки аудита. Приемка и завершение работ В процессе приемки подготавливаются и выполняются необходимые тесты. Завершение работ по договору осуществляется в случае удовлетворения всем условиям приемки. Процесс поставки охватывает действия и задачи поставщика при снабжении заказчика ПП или услугой. К этим действиям относятся: Инициирование поставки заключается в рассмотрении поставщиком заявочных предложений и принятия решения; Подготовка ответа на заявочные предложения выполняются в соответствии с принятыми решениями; Подготовка договора осуществляется после выбора заказчиком конкретного поставщика; Планирование выполняется после заключения договора и включает в селя следующие задачи: принятие решения поставщиком относительно выполнения работ своими силами или с подключением субподрядчика; разработку поставщиком плана управления проектом, содержащего организационную структуру проекта, разграничение ответственности, технические требования к среде разработки, управление субподрядчиками. Субподрядчик – организация, индивидуум или корпорация, заключившая договор с поставщиком на исполнение части работ, которые поставщик должен выполнить по договору с заказчиком. Выполнение и контроль Проверка и оценка Поставка и завершение работ выполняется в соответствии с оговоренными в процессе инициирования действиями по приемки и завершении работ. Процесс разработки охватывает действия и задачи разработчика и предусматривает следующие основные направления работ: Создание ПП и его компонентов с заданными требованиями, включая оформление проектной и эксплуатационной документации Подготовку материалов, необходимых для проверки работоспособности и качества ПП Подготовку материалов, необходимых для организации обучения персонала и т.д. Процесс эксплуатации охватывает действия и задачи оператора – организации, занимающейся эксплуатацией разработанного ПП. К этим действиям относятся: подготовительная работа, эксплуатационное тестирование, эксплуатация системы, поддержка пользователей заключается в оказании помощи и консультациях при обнаружении ошибок в процессе эксплуатации ПП. Процесс сопровождения. Данный процесс активизируется при изменениях (модернизации) ПП и соответствующей документации, вызванных возникшими проблемами. Основной целью этих процессов является создание надежного, полностью удовлетворяющего требованиям заказчика ПП в установленные договором сроки. 1.2.2 Вспомогательные процессы жизненного цикла АИС Основной целью этих процессов является создание надежного, полностью удовлетворяющего требованиям заказчика ПП в установленные договором сроки. К вспомогательным относятся процессы документирования, управления конфигурацией, обеспечения качества, верификации, аттестации, совместной оценки, аудита, разрешения проблем. Процесс документирования предусматривает формализованное описание информации, созданной в течении ЖЦ ПП. Этот процесс включает в себя: Подготовительную работу, которая требуется для определения и согласования необходимого перечня документов и документируемых процедур; Проектирование и разработку документации, которые выполняются в процессе работы над ПП и завершается одновременно с завершением его ЖЦ; Выпуск документации, который осуществляется по мере ее готовности; Сопровождение включает в себя действия по корректировки и обновлению документации в процессе ЖЦ ПП. Процесс управления конфигурацией предполагает применение административных и технических процедур на всем протяжении ЖЦ ПП. Согласно стандарту IEEE-90 под конфигурацией ПП понимается совокупность его функциональных и физических характеристик, установленных в технической документации и реализованных в ПП. Этот процесс включает в себя: Подготовительную работу, которая заключается в планировании управления конфигурацией; Идентификацию конфигурации - устанавливает правила, с помощью которых можно однозначно идентифицировать и различать компоненты ПП и их версии. Кроме того каждому компоненту и его версиям соответствует однозначно обозначаемый комплект документации; Контроль конфигурации – предназначен для систематической оценки предполагаемых модификаций ПП и координированной их реализации с учетом эффективности каждой модификации и затрат на ее выполнение; Учет состояния конфигурации - представляет собой регистрацию состояния компонентов ПП, подготовку отчетов обо всех реализованных и отвергнутых модификациях версий компонентов ПП; Оценку конфигурации – заключается в оценки функциональной полноты компонентов ПП; Управление выпуском и поставкой включает в себя изготовление эталонных копий программ и документации, их хранение и поставку пользователям в соответствии с порядком, принятом в организации. Процесс обеспечения качества обеспечивает соответствующую гарантию того, что ПП и процессы его ЖЦ ПП соответствуют заданным требованиям и утвержденным планам. Для получения достоверных оценок создаваемого ПП процесс обеспечения его качества должен происходить независимо от субъектов, непосредственно связанных с разработкой ПП. Процесс верификации состоит в доказательстве, того, что ПП, являющийся результатом некоторого действия полностью удовлетворяет требования или условия, зависящих от предшествующих действий. Верификация может проводиться как самим исполнителем, так и другим специалистом данной организации, а так же специалистом сторонней организации. Верификация в узком смысле означает формальное доказательство правильности ПП. Данный процесс может включать в себя анализ, оценку и тестирование. Процесс аттестации предусматривает определение полноты соответствия заданных требований к создаваемой системе или ПП. Под аттестацией обычно понимают подтверждение и оценку достоверности проведенного тестирования ПП. Аттестация должна гарантировать полное соответствие, а также возможность его безопасного и надежного применения пользователем. Процесс совместной оценки предназначен для оценки состояния работ по проекту и ПП. Он заключается в основном в контроле за планированием и управлением ресурсами, персоналом, аппаратурой и инструментальными средствами проекта. Процесс аудита представляет собой определение соответствия требованиям, планам и условиям договора как хода выполнения работ по созданию ПП, так и самого продукта. Аудит служит для установления соответствия реальных работ и отчетов, поэтому аудиторы (ревизоры) не должны иметь прямой зависимости от разработчиков ПП. Процесс разрешения проблем предусматривает анализ и решение проблем, обнаруженных в ходе разработки, эксплуатации и других процессов, независимо от их проблемы или источника. Каждая обнаруженная проблема должна быть идентифицирована, описана, проанализирована и разрешена. Разрешение проблем проводится на всем протяжении ЖЦ ПП. 1.2.3 Организационные процессы жизненного цикла АИС Основной целью организационных процессов является организация процесса разработки надежного, полностью удовлетворяющего требованиям заказчика программного продукта в установленные договором сроки и управление этим процессом. К организационным относятся процессы управления, создания инфраструктуры, усовершенствования, обучения. Процесс управления проектами состоит из действий и задач, которые могут выполняться любой стороной, управляющей своими процессами. Данная сторона (менеджер) отвечает за управление за управление выпуска продукта, проектом и задачами соответствующих процессов, таких как приобретение, поставка, разработка, эксплуатация, сопровождение и др. Процесс создания инфраструктуры охватывает выбор и поддержку (сопровождение) технологии, стандартов и инструментальных средств, выбор и установку аппаратных и программных средств, используемых для разработки, эксплуатации и сопровождения ПП. Процесс усовершенствования предусматривает оценку, измерение, контроль, усовершенствование процессов ЖЦ ПП. Усовершенствование процессов ЖЦ ПП направлено на повышение производительности труда всех участвующих в них специалистов за счет совершенствования используемой технологии, методов управления, выбора инструментальных средств и обучения персонала. Процесс обучения охватывает первоначальное обучение и последующее повышение квалификации персонала. Основные процессы в значительной степени зависят от уровня знаний и квалификации персонала. Для этого процесса должны быть запланированы необходимые ресурсы и технические средства автоматизации. 1.3 Модели жизненного цикла АИС Модель жизненного цикла - структура, определяющая последовательность выполнения и взаимосвязи процессов, действий и задач, выполняемых на протяжении ЖЦ. Наибольшее распространение получили две основные модели ЖЦ: каскадная модель (70-85 гг.); спиральная модель (86-90 гг.). 1.3.1 Каскадная модель Каскадный способ - разбиение всей разработки на этапы, причем переход с одного этапа на следующий происходит только после того, как будет полностью завершена работа на текущем (рис.2). Положительные стороны применения каскадного подхода: на каждом этапе формируется законченный набор проектной документации, отвечающий критериям полноты и согласованности; выполняемые в логичной последовательности этапы работ позволяют планировать сроки завершения всех работ и соответствующие затраты. Каскадный подход хорошо зарекомендовал себя при построении информационных систем, для которых в самом начале разработки можно достаточно точно и полно сформулировать все требования. В эту категорию попадают сложные расчетные системы, системы реального времени и другие подобные задачи.  Рис.2 Схема каскадного подхода Однако реально в процессе создания ИС постоянно возникает потребность в возврате к предыдущим этапам, уточнении или пересмотре ранее принятых решений. Реальный процесс создания информационной системы принимает следующий вид (рис.3):  Рис.3 Реальный процесс создания ИС на базе каскадной модели Одно из использовавшихся в западной литературе названий такой схемы организации работ: "водопадная модель" (waterfall model). Основным недостатком каскадного подхода является существенное запаздывание с получением результатов. Модели (как функциональные, так и информационные) автоматизируемого объекта могут устареть одновременно с их утверждением. Другой недостаток - такое проектирование информационной системы ведет к примитивной автоматизации (по сути - "механизации") существующих производственных действий работников. 1.3.2 Спиральная модель В спиральной модели жизненного цикла (рис.4) делается упор на начальные этапы ЖЦ: анализ и проектирование. Реализуемость технических решений проверяется путем создания прототипов.  Рис 4. Спиральная модель Каждый виток спирали соответствует созданию нового фрагмента или версии информационной системы, на нем уточняются цели и характеристики проекта, определяется его качество и планируются работы следующего витка спирали. Один виток спирали при этом представляет собой законченный проектный цикл по типу каскадной схемы. Такой подход назывался также "Продолжающимся проектированием". Позднее в проектный цикл дополнительно стали включать стадии разработки и опробования прототипа системы. Это называлось: "быстрое прототипирование", rapid prototyping approach или "fast-track". Однако применение таких методов наряду с быстрым эффектом дает снижение управляемости проектом в целом и стыкуемости различных фрагментов информационной системы. Основная проблема спирального цикла - определение момента перехода на следующий этап. Переход осуществляется в соответствии с планом, даже если не вся запланированная работа закончена. План составляется на основе статистических данных, полученных в предыдущих проектах, и личного опыта разработчиков. |