Спиральная модель жизненного цикла информационных систем

В приведенных выше моделях жизненного цикла заказчик может увидеть реализованные возможности ИС только после сдачи ее в эксплуатацию. Учитывая, что сроки разработки реальных систем могут составлять годы, то в отдельных случаях ИС к моменту завершения проекта уже могут перестать удовлетворять потребителей по причине изменившихся условий. Это является существенным недостатком всех приведенных выше моделей жизненного цикла.

Отмеченный недостаток позволяет устранить спиральная модель жизненного цикла, предложенная в середине 1980;х гг. Отражая эволюционную технологию проектирования «сверху вниз», она представляет жизненный цикл ИС в виде множества итераций, когда последовательно уточняются требования заказчика, наращиваются и детализируются функциональные возможности разрабатываемой ИС (рис. 2.5).

В спиральной модели на начальных этапах жизненного цикла осуществляется выработка стратегии автоматизации процессов информационной обработки, определяются и анализируются общие требования к разрабатываемой системе, исследуются направления и интенсивность информационных потоков, оцениваются общие затраты и сроки разработки ИС. Далее выделяются и проектируются основные функциональные направления и блоки ИС и ее интерфейс, на базе которых на этапе реализации разрабатываются и тестируются действующие прототипы-макеты. Интеграция функционально-ориентированных макетов позволяет получить предварительную рабочую версию ИС, аналитическая оценка которой дает возможность проверить обоснованность выбора и реализуемость технико-экономических решений.

На следующем витке спирали уточняются и детализируются требования к ИС, более подробно проектируются и реализуются возможности функциональной обработки информации, что позволяет создать и оценить более совершенные прототипы ИС.

Рис. 2.5. Спиральная модель жизненного цикла ИС.

В дальнейшем процесс циклически повторяется по мере необходимости уточнения требований, расширения процедур информационной обработки и доведения версии проекта до согласованного решения технического задания.

Обеспечивая более высокую эффективность и конечную реализуемость разрабатываемых проектов, спиральная модель обнаружила и недостатки, связанные прежде всего с большим количеством возвратов к ранее пройденным этапам вследствие постоянных уточнений и изменений требований к ИС:

• — повышение сложности управления проектом;
• — проблемы в согласовании связей по управлению и данными между различными фрагментами проекта;
• — трудности контроля и управления сроками разработки;
• — затруднения в определении момента окончательного завершения работ этапа для перехода к следующему этапу;
• — необходимость постоянного контактирования заказчика с разработчиками с целью системного анализа и оценки новых принимаемых решений.

Несмотря на отмеченные недостатки, достоинства спиральной модели превалировали, поэтому на протяжении многих лет использовалась именно эта модель, подвергаясь уточнению и модификации.

В 1988 г. известный американский ученый и практик Барри У. Боэм предложил новую интерпретацию спиральной модели, связав ее с рисками, влияющими на организацию жизненного цикла (рис. 2.6). Исследователь выделил и упорядочил десять наиболее распространенных рисков по приоритетам, отметив, что большая часть их связана с организационными и процессными аспектами взаимодействия специалистов в проектной команде:

• — дефицитом специалистов высокой квалификации;
• — нереалистичными сроками и бюджетом;
• — реализацией функциональности проекта, не соответствующей запланированным решениям;

разработкой неудобного, малоинформативного пользовательского интерфейса;

«золотой сервировкой» — перфекционизмом, излишней оптимизацией и оттачиванием принципиально несущественных деталей составных частей проекта;

• — непрекращающимся потоком изменений в проект;
• — нехваткой информации о внешних компонентах, определяющих окружение системы или вовлеченных в интеграцию;
• — недостатками в работах, выполняемых внешними по отношению к проекту ресурсами;
• — недостаточной производительностью создаваемой системы;
• — «разрывом» в квалификации специалистов разных областей знаний, задействованных в проекте.

В модифицированной модели Боэма на этапе планирования проекта и его жизненного цикла определяются цели, альтернативы и ограничения, связанные с разработкой или приобретением ИС, оцениваются стоимость и сроки реализации данных задач. Осуществляется аналитическое сравнение альтернативных решений, исследуются риски, выбирается более предпочтительный вариант и формируется первое приближение прототипа ИС, для которого оценивается производительность и моделируется концепция эксплуатации.

После уточнения и согласований требований к ИС планируются дальнейшие действия по функциональному наполнению системы. Производится стоимостная оценка, анализируются и проверяются альтернативы, идентифицируются и разрешаются возможные риски, разрабатывается второе приближение прототипа, оцениваются сто эксплуатационные характеристики, определяются спецификации требований к ИС.

Далее планируется разработка функциональных подсистем ИС. При необходимости пересматриваются отдельные проектные решения. Проектируются и реализуются соответствующие прототипы, осуществляется дизайнерское оформление. Выполняется тестирование и интеграция разработанных решений, а также их оценка со стороны заказчика.

В дальнейшем итерационный процесс продолжается. Устраняются рассогласования проектных решений и документации, детализируются процедуры обработки данных, завершаются дизайнерские оформления пользовательского интерфейса. Проводится комплексное тестирование ИС, уточняется техническая документация. При отсутствии возражений со стороны заказчика, а также при функциональном соответствии проекта требованиям технического задания ИС передается в опытную, а затем и в промышленную эксплуатацию; в противном случае разработка И С продолжается.

Таким образом, обобщая сказанное, в спиральной модели жизненного цикла можно условно выделить четыре этапа, циклически повторяемых на более высоких уровнях.

• 1. Планирование — формирование текущих целей разработки проекта в соответствии с выбранной стратегией его создания, определение вариантов их реализации в условиях действующих ограничений.
• 2. Анализ риска — исследование возможностей реализации текущих решений установленными вариантами и оценивание рисков для каждого из них.

Рис. 2.6. Модифицированная спиральная модель жизненного цикла ИС (по Б. Боэму)

• 3. Конструирование — реализация текущих решений создания проекта с использованием выбранного (наименее рискованного) варианта.
• 4. Оценивание — оценка заказчиком текущего состояния реализации проекта.

В ходе каждой итерации оцениваются:

• — риск превышения сроков и стоимости разработки;
• — необходимость продолжения итерационного процесса по разработке проекта;
• — степень полноты, точности и однозначности понимания требований к системе;
• — целесообразность продолжения или завершения работ по проекту.

С каждой итерацией по спирали создаются все более совершенные проекты ИС. Возможность моделирования на каждом витке уменьшает риски принятых прикладных решений.