Жизненный цикл информационной системы

Проектирование ИС — трудоемкий, длительный и динамический процесс. Технологии проектирования, применяемые в настоящее время, предполагают поэтапную разработку системы. Этапы по общности целей могут объединяться в стадии. Совокупность стадий и этапов, которые проходит ИС в своем развитии от момента принятия решения о создании системы до момента прекращения функционирования системы, называется жизненным циклом ИС [4].

Суть содержания жизненного цикла (ЖЦ) разработки ИС в различных подходах одинакова и сводится к выполнению следующих стадий:

• 1. Стадия планирования и анализа требований (предпроектная стадия системного анализа): исследование и анализ существующей ИС, определение требований к создаваемой ИС, оформление технико-экономического обоснования и технического задания на разработку ИС.
• 2. Стадия проектирования: разработка в соответствии со сформулированными требованиями состава автоматизируемых функций и состава обеспечивающих подсистем, оформление технического проекта ИС.
• 3. Стадия реализации: разработка и настройка программ, наполнение базы данных, создание рабочих инструкций для персонала.
• 4. Стадия внедрения: комплексная отладка подсистем ИС, обучение персонала, поэтапное внедрение ИС в эксплуатацию по подразделениям предприятия, оформление акта о приемо-сдаточных испытаниях ИС.
• 5. Стадия эксплуатации ИС: сбор рекламаций и статистики о функционировании ИС, исправление ошибок и недоработок, оформление требований к модернизации ИС и их выполнение (повторение стадий 2−5).

Важной чертой жизненного цикла ИС является его повторяемость «Системный анализ — разработка — сопровождение — системный анализ». Это соответствует представлению об ИС как о развивающейся, динамической системе. При первом выполнении стадии разработки создается проект ИС, а при повторном выполнении осуществляется модификация проекта для поддержания его в актуальном состоянии.

Другой характерной чертой жизненного цикла является наличие нескольких циклов внутри схемы:

• 1. Первый цикл — это цикл первичного проектирования ИС.
• 2. Второй цикл — цикл, который возникает после опытного внедрения, в результате которого выясняются частные ошибки в элементах проекта.
• 3. Третий цикл возникает после сдачи в промышленную эксплуатацию, когда выявляют ошибки в функциональной архитектуре системы, связанные с несоответствием проекта требованиям заказчика по составу функциональных подсистем, составу задач и связям между ними.
• 4. Четвертый цикл возникает в том случае, когда требуется модификация системной архитектуры в связи с необходимостью адаптации проекта к новым условиям функционирования системы.
• 5. Пятый цикл возникает, если проект системы совершенно не соответствует требованиям, предъявляемые к организационно-экономической системе ввиду того, что осуществляется моральное его старение.

Чтобы исключить пятый цикл и максимально уменьшить необходимость выполнение третьего и четвертого циклов, необходимо выполнять проектирование ИС на всех этапах первого, основного цикла разработки ИС, в соответствии со следующими требованиями:

• — разработка ИС должна быть выполнена в строгом соответствии со сформулированными требованиями к создаваемой системе;
• — требования к ИС должны адекватно соответствовать целям и задачам эффективного функционирования самого объекта;
• — созданная ИС должна соответствовать сформулированным требованиям на момент окончания внедрения, а не на момент начала разработки;
• — внедренная ИС должна развиваться и адаптироваться в соответствии с постоянно изменяющимися требованиями к ИС.

С точки зрения реализации перечисленных аспектов в технологиях проектирования ИС модели жизненного цикла претерпевали существенные изменения. Среди известных моделей жизненного цикла можно выделить следующие модели:

• — каскадная модель (до 70-х годов) — последовательный переход на следующий этап после завершения предыдущего;
• — итерационная модель (70 — 80-е годы) — с итерационными возвратами на предыдущие этапы после выполнения очередного этапа;
• — спиральная модель (современное время) — модель, предполагающая постепенное расширение прототипа ИС.

Каскадная модель. Для этой модели жизненного цикла 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 надежности оправдала себя. Применение каскадной модели жизненного цикла к большим и сложным проектам вследствие большой длительности процесса проектирования и изменчивости требований за это время приводит к их практической нереализуемости.

Итерационная модель. Создание комплексных ИС предполагает проведение увязки проектных решений, получаемых при реализации отдельных задач. Подход к проектированию «снизу-вверх» обуславливает необходимость таких итерационных возвратов, когда проектные решения по отдельным задачам комплектуются в общие системные решения и при этом возникает потребность в пересмотре ранее сформулированных требований. Как правило, вследствие большого числа итераций возникают рассогласования в выполненных проектных решениях и документации. Запутанность функциональной и системной архитектуры созданной ИС, трудность в использовании проектной документации вызывают на стадиях внедрения и эксплуатации сразу необходимость перепроектирования всей системы. Длительный жизненный цикл разработки ИС заканчивается этапом внедрения, за которым начинается жизненный цикл создания новой ИС.

Спиральная модель. Используется подход к организации проектирования ИС «сверху-вниз», когда сначала определяется состав функциональных подсистем, а затем постановка отдельных задач. Соответственно, сначала разрабатываются такие общесистемные вопросы, как организация интегрированной базы данных, технология сбора, передачи и накопления информации, а затем технология решения конкретных задач. В рамках комплексов задач программирование осуществляется по направлению от головных программных модулей к исполняющим отдельные функции модулям. При этом на первый план выходят вопросы взаимодействия интерфейсов программных модулей между собой и с базой данных, а на второй план — реализация алгоритмов.