Жизненный цикл информационной системы

Чтобы в условиях многопроектности сохранить системную целостность, для информационной системы определяется и поддерживается жизненный цикл информационной системы.

Жизненный цикл (англ, life cycle) — развитие системы, продукта, услуги, проекта или других изготовленных человеком объектов, начиная со стадии разработки концепции и заканчивая прекращением ее применения [3].

Жизненный цикл характеризуется содержанием процессов и работ его составляющих. Для проектов, претендующих на широкое признание, содержание процессов и работ должно определяться стандартами жизненного цикла. Следование стандартам является одним из показателей качества системы.

Кроме содержания процессов и работ, жизненный цикл характеризуется применяемой моделью.

Модель жизненного цикла (англ, life cycle model) — структура процессов и действий, связанных с жизненным циклом, организуемых в стадии, которые также служат в качестве общей ссылки для установления связей и взаимопонимания сторон [3].

Модель жизненного цикла определяется формой взаимосвязи, взаимозависимости работ и процессов жизненного цикла.

Работы жизненного цикла в целях их классификации и группировки объединяют в этапы, стадии. Применяются также понятия процессов и фаз жизненного цикла.

Стадия — часть процесса создания информационной системы, ограниченная определенными временными рамками и заканчивающаяся выпуском конкретного продукта (моделей, программных компонентов, документации), определяемого заданными для данной стадии требованиями.

На каждой стадии может выполняться несколько процессов, определенных в стандарте ГОСТ Р ИСО/МЭК 12 207—2010, и наоборот, один и тот же процесс может выполняться на различных стадиях. Соотношение между процессами и стадиями также определяется используемой моделью жизненного цикла.

Концептуально различают три классических подхода к построению модели жизненного цикла информационной системы [4].

• 1. Каскадная модель.
• 2. Инкрементная модель.
• 3. Эволюционная модель.

Каскадная модель предполагает линейную последовательность стадий и этапов работ. При этом не исключается возможность возврата при определенных условиях на одну или несколько стадий и повторение этапов.

Каскадная модель эффективна для сложных единичных проектов информационных систем. Основные проблемы возникают при использовании этой модели в случае массовости изменений, вносимых в систему в ходе эксплуатации и сопровождения. Особую роль при этом играет стадия сопровождения. Она выполняется параллельно стадии эксплуатации. Из-за высокой интеллектуальной сложности продукта сопровождение предстает как продолжающаяся в период эксплуатации разработка. При этом она может «перетянуть на себя» до 70% средств, затрачиваемых в течение всего жизненного цикла системы.

Инкрементная модель жизненного цикла, называемая также запланированным усовершенствованием продукта, реализует разработку последовательности уточняющих друг друга конструкций. Первая конструкция содержит часть требований, в последующую конструкцию добавляют дополнительные требования и так далее до тех пор, пока не будет закончено создание системы.

Для каждой конструкции выполняют необходимые процессы, работы и задачи. Например, анализ требований и создание архитектуры могут быть выполнены сразу, в то время как разработку технического проекта, его техническую реализацию и тестирование, комплексирование и квалификационные испытания выполняют при создании каждой из последующих конструкций.

В инкрементной модели при разработке каждой конструкции работы и задачи процесса разработки выполняют последовательно или частично параллельно с перекрытием. При частично одновременной разработке последовательных конструкций работы и задачи процесса разработки могут быть выполнены параллельно для ряда конструкций.

Работы и задачи процесса разработки обычно выполняют многократно в той же последовательности для всех конструкций. Процессы сопровождения и эксплуатации могут быть реализованы параллельно с процессом разработки. Процессы заказа и поставки, а также вспомогательные и организационные процессы обычно выполняют параллельно с процессом разработки.

В эволюционной модели жизненного цикла систему также разрабатывают в виде отдельных конструкций, но в отличие от инкрементной модели требования изначально не могут быть полностью осознаны и установлены. В эволюционной модели требования устанавливают частично и уточняют в каждой последующей конструкции. При таком методе для каждой конструкции работы и задачи процесса разработки выполняют последовательно или параллельно с частичным перекрытием. Остальные характеристики этого вида цикла полностью совпадают с характеристиками инкрементного цикла.

Высокая стоимость и трудоемкость разработки системы приводят к стремлению применять на предприятии не стратегию замены устаревшей системы более совершенной, а стратегию постоянного совершенствования системы, что также накладывает дополнительные требования к стадии сопровождения и гибкости продукта.

Регламентация процесса внесения изменений и сосредоточение комплекса изменений в рамках немногочисленных редакций системы привела к формированию на основе классических подходов таких моделей, как спиральная, V-образная, итерационная, модель быстрой разработки и т. д. Рассмотрим их.

Спиральная модель основана на постоянном повторении типовой последовательности стадий разработки системы с выпуском на каждом витке спирали очередной, более совершенной или более функционально наполненной, версии системы с учетом новых требований и поступающих рекламаций.

Целью спирального процесса является минимизация затрат по поддержанию системы в актуальном для эксплуатации состоянии и сокращению количества ошибок.

В спиральной модели стадия сопровождения, как самостоятельная, отсутствует и реализуется путем повторения всех стадий разработки системы на новом витке спирали ее совершенствования.

Спиральная модель показала свою эффективность для массового производства широко тиражируемых систем. Ее применение дает возможность регламентировать и тем самым снижать стоимость процесса управления конфигурацией системы.

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 — таких как RUP, MSF, ХР.

Итерационный подход (англ, iteration — повторение) — выполнение работ параллельно с непрерывным анализом полученных результатов и корректировкой предыдущих этапов работы. Проект при этом подходе в каждой фазе развития проходит повторяющийся цикл: Планирование — Реализация — Проверка — Оценка (англ, plan-do-check-act cycle).

В наиболее известной версии реализации итерационной модели — Rational Unified Process Lifecycle — в конце каждой итерации (в идеале продолжающейся от двух до шести недель) проектная команда должна достичь запланированных на данную итерацию целей, создать или доработать проектные артефакты и получить промежуточную, но функциональную версию конечного продукта. Итеративная разработка позволяет быстро реагировать на меняющиеся требования, обнаруживать и устранять риски на ранних стадиях проекта, а также эффективно контролировать качество создаваемого продукта.