Моделирование процесса поддержки выборов

Сравнительный анализ CASE-средств

Модель процесса оценки и выбора CASEсредства, рассматриваемая ниже (рис. 2.1), описывает наиболее общую ситуацию оценки и выбора, а также показывает зависимость между ними. Как можно видеть, оценка и выбор могут выполняться независимо друг от друга или вместе, каждый из этих процессов требует применения определенных критериев.

Процесс оценки и выбора может преследовать несколько целей, включая одну или более из следующих:

• · оценка нескольких CASE-средств и выбор одного или более из них;
• · оценка одного или более CASE-средств и сохранение результатов для последующего использования;
• · выбор одного или более CASE-средств с использованием результатов предыдущих оценок.

Как видно из рисунка, входной информацией для процесса оценки является:

• · определение пользовательских потребностей;
• · цели и ограничения проекта;
• · данные о доступных CASE-средствах;
• · список критериев, используемых в процессе оценки.

Элементы процесса включают:

• · цели, предположения и ограничения, которые могут уточняться в ходе процесса;
• · потребности пользователей, отражающие количественные и качественные требования пользователей к CASE-средствам;
• · критерии, определяющие набор параметров, в соответствии с которыми производится оценка и принятие решения о выборе;
• · формализованные результаты оценок одного или более средств;
• · рекомендуемое решение (обычно либо решение о выборе, либо дальнейшая оценка).

При выборе CASEсредства обычно учитываются следующие критерии [7−15]:

• 1. Надежность.
• · администрирование репозитория. Контроль и обеспечение целостности проектных данных.
• · автоматическое резервирование (определяемое поставщиком или планируемое пользователем).
• · безопасность. Защита от несанкционированного доступа.
• · обработка ошибок. Обнаружение ошибок в работе системы, извещение пользователя, корректное завершение работы или сохранение состояния к моменту прерывания.
• · анализ отказов в критических приложениях.
• 2. Простота использования.
• · удобство пользовательского интерфейса. Удобство расположения и представления часто используемых элементов экрана, способов ввода данных и др.
• · локализация (в соответствии с требованиями данной страны).
• · простота освоения. Трудовые и временные затраты на освоение средств.
• · адаптируемость к конкретным требованиям пользователя. Адаптируемость к различным алфавитам, режимам текстового и графического представления (слева — направо, сверху — вниз), различным форматам даты, способам ввода/вывода (экранным формам и форматам), изменениям в методологии (изменениям графических нотаций, правил, свойств и состава предопределенных объектов) и др.
• · качество документации (полнота, понятность, удобочитаемость, полезность и др.).
• · доступность и качество учебных материалов. Они могут включать компьютерные учебные материалы, учебные пособия, курсы.
• · требования к уровню знаний. Квалификация и опыт, необходимые для эффективного использования CASE-средств.
• · простота работы с CASE-средством (как для начинающих, так и для опытных пользователей).
• · унифицированность пользовательского интерфейса (по отношению к другим средствам, использующимся в данной организации).
• · онлайновые подсказки (полнота и качество).
• · качество диагностики (понятность и полезность диагностических сообщений для пользователя).
• · допустимое время реакции на действия пользователя (в зависимости от среды).
• · простота установки и обновления версий.
• 3. Эффективность.
• · требования к техническим средствам. Требования к оптимальному размеру внешней и оперативной памяти, типу и производительности процессора, обеспечивающие приемлемый уровень производительности.
• · эффективность рабочей нагрузки. Эффективность выполнения CASE-средством своих функций в зависимости от интенсивности работы пользователя (например, количество нажатий клавиш или кнопки мыши, требуемое для выполнения определенных функций).
• · производительность. Время, затрачиваемое CASE-средством для выполнения конкретных задач (например, время ответа на запрос, время анализа 100 000 строк кода). В некоторых случаях данные оценки производительности можно получить из внешних источников.
• 4. Сопровождаемость.
• · уровень поддержки со стороны поставщика (скорость разрешения проблем, поставки новых версий, обеспечение дополнительных возможностей).
• · трассируемость обновлений (простота освоения отличий новых версий от существующих).
• · совместимость обновлений (совместимость новых версий с существующими, включая, например, совместимость по входным или выходным данным).
• · сопровождаемость конечного продукта (простота внесения изменений в ПО и документацию).
• 5. Переносимость.
• · совместимость с версиями ОС (возможность работы в среде различных версий одной и той же ОС, простота модификации CASE-средства для работы с новыми версиями ОС).
• · переносимость данных между различными версиями CASE-средства.
• · соответствие стандартам переносимости. Такие стандарты включают документацию, коммуникации и пользовательский интерфейс, оконный интерфейс, языки программирования, языки запросов и др.
• 6. Общие критерии.

Приведенные ниже критерии являются общими по своей природе и не принадлежат к совокупности показателей качества, приведенной в стандарте ISO/IEC 9126: 1991.

• · затраты на CASE-средство. Включают стоимость приобретения, установки, начального сопровождения и обучения. Следует учитывать цену для всех необходимых конфигураций (включая единственную копию, несколько копий, локальную лицензию, лицензию для предприятия, сетевую лицензию).
• · оценочный эффект от внедрения CASE-средства (уровень продуктивности, качества и т. д.). Такая оценка может потребовать экономического анализа.
• · профиль дистрибьютора. Общие показатели возможностей дистрибьютора. Профиль дистрибьютора может включать величину его организации, стаж в бизнесе, финансовое положение, список любых дополнительных продуктов, деловые связи (в частности, с другими дистрибьюторами данного средства), планируемая стратегия развития.
• · сертификация поставщика. Сертификаты, полученные от специализированных организаций в области создания ПО (например, SEI и ISO), удостоверяющие, что квалификация поставщика в области создания и сопровождения ПО, удовлетворяет некоторым минимально необходимым или вполне определенным требованиям. Сертификация может быть неформальной, например, на основе анализа качества работы поставщика.
• · лицензионная политика. Доступные возможности лицензирования, право копирования (носителей и документации), любые ограничения и/или штрафные санкции за вторичное использования (подразумевается продажа пользователем CASE-средства продуктов, в состав которых входят некоторые компоненты CASE-средства, использовавшиеся при разработке продуктов).
• · экспортные ограничения.
• · профиль продукта. Общая информация о продукте, включая срок его существования, количество проданных копий, наличие, размер и уровень деятельности пользовательской группы, система отчетов о проблемах, программа развития продукта, совокупность применений, наличие ошибок и др.
• · поддержка поставщика. Доступность, реактивность и качество услуг, предоставляемых поставщиком для пользователей CASE-средств. Такие услуги могут включать телефонную «горячую линию», местную техническую поддержку, поддержку в самой организации.
• · доступность и качество обучения. Обучение может проводиться на территории поставщика, пользователя или где-либо в другом месте.
• · адаптация, требуемая для внедрения CASE-средств в организации пользователя. Примером может быть определение способа использования централизованного CASE-средства с единой, общей БД в распределенной среде.

При создании моделей рассматривались такие CASEсредства:

1. Silverrun. CASE-средствоSilverrunамериканскойфирмыСomputer Systems Advisers, Inc. (CSA) используется для анализа и проектирования ИС бизнес — класса и ориентировано в большей степени на спиральную модель ЖЦ. Оно применимо для поддержки любой методологии, основанной на раздельном построении функциональной и информационной моделей (диаграмм потоков данных и диаграмм «сущность-связь»).

Настройка на конкретную методологию обеспечивается выбором требуемой графической нотации моделей и набора правил проверки проектных спецификаций. В системе имеются готовые настройки для наиболее распространенных методологий: DATARUN (основная методология, поддерживаемая Silverrun), Gane/Sarson, Yourdon/DeMarco, Merise, Ward/Mellor, InformationEngineering. Для каждого понятия, введенного в проекте имеется возможность добавления собственных описателей. Архитектура Silverrun позволяет наращивать среду разработки по мере необходимости.

Платой за высокую гибкость и разнообразие изобразительных средств построения моделей является такой недостаток Silverrun, как отсутствие жесткого взаимного контроля между компонентами различных моделей (например, возможности автоматического распространения изменений между DFD различных уровней декомпозиции). Следует, однако, отметить, что этот недостаток может иметь существенное значение только в случае использования каскадной модели ЖЦ ПО.

Для автоматической генерации схем баз данных у Silverrun существуют мосты к наиболее распространенным СУБД: Oracle, Informix, DB2, Ingres, Progress, SQL Server, SQLBase, Sybase. Для передачи данных в средства разработки приложений имеются мосты к языкам 4GL: JAM, PowerBuilder, SQL Windows, Uniface, NewEra, Delphi.

Для обмена данными с другими средствами автоматизации проектирования, создания специализированных процедур анализа и проверки проектных спецификаций, составления специализированных отчетов в соответствии с различными стандартами в системе Silverrun имеется три способа выдачи проектной информации во внешние файлы:

Имеются реализации Silverrun трех платформ — MS Windows, Macintosh и OS/2 PresentationManager — с возможностью обмена проектными данными между ними.

Для функционирования в среде Windows необходимо иметь компьютер с процессором модели не ниже i486 и оперативную память объемом не менее 8 Мб (рекомендуется 16 Мб). НадискеполнаяинсталляцияSilverrunзанимает 20 Мб.

2. Vantage Team Builder (Westmount I-CASE). VantageTeamBuilder представляет собой интегрированный программный продукт, ориентированный на реализацию каскадной модели ЖЦ ПО и поддержку полного ЖЦ ПО.

VantageTeamBuilder обеспечивает выполнение следующих функций:

• · проектирование диаграмм потоков данных, «сущность-связь», структур данных, структурных схем программ и последовательностей экранных форм;
• · проектирование диаграмм архитектуры системы — SAD (проектирование состава и связи вычислительных средств, распределения задач системы между вычислительными средствами, моделирование отношений типа «клиент-сервер», анализ использования менеджеров транзакций и особенностей функционирования систем в реальном времени);
• · программирование на языке C со встроенным SQL;
• · управление версиями и конфигурацией проекта;
• · многопользовательский доступ к репозиторию проекта;
• · генерация проектной документации по стандартным и индивидуальным шаблонам;
• · экспорт и импорт данных проекта в формате CDIF (CASE DataInterchangeFormat).

VantageTeamBuilder поставляется в различных конфигурациях в зависимости от используемых СУБД (ORACLE, Informix, Sybase или Ingres) или средств разработки приложений (Uniface). Для описания проекта ИС используется достаточно большой набор диаграмм.

При построении всех типов диаграмм обеспечивается контроль соответствия моделей синтаксису используемых методов, а также контроль соответствия одноименных элементов и их типов для различных типов диаграмм.

При построении DFD обеспечивается контроль соответствия диаграмм различных уровней декомпозиции. Контроль за правильностью верхнего уровня DFD осуществляется с помощью матрицы списков событий (ELM). Для контроля за декомпозицией составных потоков данных используется несколько вариантов их описания: в виде диаграмм структур данных (DSD) или в нотации БНФ (форма Бэкуса-Наура).

При построении модели данных в виде ERD выполняется ее нормализация и вводится определение физических имен элементов данных и таблиц, которые будут использоваться в процессе генерации физической схемы данных конкретной СУБД. Обеспечивается возможность определения альтернативных ключей сущностей и полей, составляющих дополнительные точки входа в таблицу (поля индексов), и мощности отношений между сущностями.

Наличие универсальной системы генерации кода, основанной на специфицированных средствах доступа к репозиторию проекта, позволяет поддерживать высокий уровень исполнения проектной дисциплины разработчиками: жесткий порядок формирования моделей; жесткая структура и содержимое документации; автоматическая генерация исходных кодов программ и т. д. — все это обеспечивает повышение качества и надежности разрабатываемых ИС.

Для подготовки проектной документации могут использоваться издательские системы FrameMaker, Interleaf или WordPerfect. Структура и состав проектной документации могут быть настроены в соответствии с заданными стандартами. Настройка выполняется без изменения проектных решений.

При разработке достаточно крупной ИС вся система в целом соответствует одному проекту как категории VantageTeamBuilder. Проект может быть декомпозирован на ряд систем, каждая из которых соответствует некоторой относительно автономной подсистеме ИС и разрабатывается независимо от других. В дальнейшем системы проекта могут быть интегрированы.

Процесс проектирования ИС с использованием VantageTeamBuilder реализуется в виде 4-х последовательных фаз (стадий) — анализа, архитектуры, проектирования и реализации, при этом законченные результаты каждой стадии полностью или частично переносятся (импортируются) в следующую фазу. Все диаграммы, кроме ERD, преобразуются в другой тип или изменяют вид в соответствии с особенностями текущей фазы. Так, DFD преобразуются в фазе архитектуры в SAD, DSD — в DTD. После завершения импорта логическая связь с предыдущей фазой разрывается, т. е. в диаграммы могут вноситься все необходимые изменения.

Конфигурация VantageTeamBuilderforUniface обеспечивает совместное использование двух систем в рамках единой технологической среды проектирования, при этом схемы БД (SQL-модели) переносятся в репозиторийUniface, и, наоборот, прикладные модели, сформированные средствами Uniface, могут быть перенесены в репозиторийVantageTeamBuilder. Возможные рассогласования между репозиториями двух систем устраняются с помощью специальной утилиты. Разработка экранных форм в среде Uniface выполняется на базе диаграмм последовательностей форм (FSD) после импорта SQL-модели.

VantageTeamBuilder функционирует на всех основных UNIX-платформах (Solaris, SCO UNIX, AIX, HP-UX) и VMS.

3. Локальные средства (ERwin, BPwin, S-Designor, CASE. Аналитик).

ERwin — средство концептуального моделирования БД, использующее методологию IDEF1X. ERwin реализует проектирование схемы БД, генерацию ее описания на языке целевой СУБД (ORACLE, Informix, Ingres, Sybase, DB/2, Microsoft SQL Server, Progress и др.) и реинжиниринг существующей БД. ERwin выпускается в нескольких различных конфигурациях, ориентированных на наиболее распространенные средства разработки приложений 4GL. Версия ERwin/OPEN полностью совместима со средствами разработки приложений PowerBuilder и SQLWindows и позволяет экспортировать описание спроектированной БД непосредственно в репозитории данных средств.

Для ряда средств разработки приложений (PowerBuilder, SQLWindows, Delphi, VisualBasic) выполняется генерация форм и прототипов приложений.

Сетевая версия ErwinModelMart обеспечивает согласованное проектирование БД и приложений в рамках рабочей группы.

BPwin — средство функционального моделирования, реализующее методологию IDEF0.

Возможные конфигурации и ориентировочная стоимость средств (без технической поддержки) приведены в таблице 4.1.

Таблица 2.1. Возможные конфигурации локальных CASEсредств.

Конфигурация.	Стоимость, $.
ERwin/ERX.	3,295.
Bpwin.	2,495.
ERwin/ERX for PowerBuilder, Visual Basic, Progress.	3,495.
ERwin/ERX forDelphi.	4,295.
ERwin/Desktop for PowerBuilder, Visual Basic.
ERwin/ERX for SQLWindows / Designer/2000 / Solaris.	3,495 / 5,795 / 6,995.
ModelMart 5 / 10 user.	11,995 / 19,995.
Erwin/OPEN forModelMart.	3,995.

S-Designor 4.2 представляет собой CASE-средство для проектирования реляционных баз данных. По своим функциональным возможностям и стоимости он близок к CASE-средству ERwin, отличаясь внешне используемой на диаграммах нотацией. S-Designor реализует стандартную методологию моделирования данных и генерирует описание БД для таких СУБД, как ORACLE, Informix, Ingres, Sybase, DB/2, Microsoft SQL Server и др. Для существующих систем выполняется реинжиниринг БД.

S-Designor совместим с рядом средств разработки приложений (PowerBuilder, Uniface, TeamWindows и др.) и позволяет экспортировать описание БД в репозитории данных средств. Для PowerBuilder выполняется также прямая генерация шаблонов приложений.

CASE.Аналитик 1.1 является практически единственным в настоящее время конкурентоспособным отечественным CASE-средством функционального моделирования. Его основные функции:

• · построение и редактирование DFD;
• · анализ диаграмм и проектных спецификаций на полноту и непротиворечивость;
• · получение разнообразных отчетов по проекту;
• · генерация макетов документов в соответствии с требованиями ГОСТ 19. ХХХ и 34.ХХХ.

Среда функционирования: процес…

В основе работы RationalRose лежит построение различного рода диаграмм и спецификаций, определяющих логическую и физическую структуры модели, ее статические и динамические аспекты. В их число входят диаграммы классов, состояний, сценариев, модулей, процессов.

В составе RationalRose можно выделить 6 основных структурных компонент: репозиторий, графический интерфейс пользователя, средства просмотра проекта (browser), средства контроля проекта, средства сбора статистики и генератор документов. К ним добавляются генератор кодов (индивидуальный для каждого языка) и анализатор для С++, обеспечивающий реинжиниринг — восстановление модели проекта по исходным текстам программ.

RationalRose функционирует на различных платформах: IBM PC (в среде Windows), Sun SPARC stations (UNIX, Solaris, SunOS), Hewlett-Packard (HP UX), IBM RS/6000 (AIX).

Для работы системы необходимо выполнение следующих требований:

• · Платформа Windows — процессор 80386SX или выше (рекомендуется 80 486), память8Mб (рекомендуется 12Mб), пространство на диске 8Mб + 1−3Mб для одной модели.
• · Платформа UNIX — память 32+(16*число пользователей) Mб, пространство на диске 30Mб + 20 при инсталляции + 1−3Mб для одной модели.

Совместимость по версиям обеспечивается на уровне моделей.

Для сравнения CASEсредств рассмотрим таблицу характеристик существующих систем (табл. 2.2.).

Таблица 2.2. Сравнительная таблица характеристик существующих систем.

Наименование критерия.	Silverrun.	VantageTeamBuilder.	ERwin.	BPwin.	S-Designor.	CASE. Аналитик.	RationalRose.
Контроль и обеспечение целостности.
Обработка ошибок.
Простота работы с CASE-средством.
Качество документации.
Доступность обучения.
Требования к техническим средствам.	процессор не ниже i486, оперативная память не менее 8 Мб, дисковая память — 20 Мб.	процессор не ниже 486, оперативная память не менее 16 Мб, дисковая память — 25 Мб.	процессор Celeron 1100, оперативная память не менее 64 Мб, дисковая память — 350 Мб.	процессор Celeron 1100, оперативная память не менее 64 Мб, дисковая память — 250 Мб.	процессор не ниже 486, оперативная память не менее 32 Мб, дисковая память — 125 Мб.	процессор — 386 и выше, основная память — 4 Мб, дисковая память — 5 Мб.	процессор 80386SX или выше, память 8Mб, пространство на диске 8Mб + 1−3Mб для одной модели.
Совместимость обновлений.
Переносимость данных между различными версиями.
Операционная среда функционирования.	MS Windows, Macintosh, OS/2.	UNIX.	MS Windows.	MS Windows.	MS Windows.	MS Windows 3.1, 95.	Windows, UNIX.
Стоимость.	4500 $.	5700 $.	3295 $.	2495 $.	3900 $.	605 $.	6000 $.

Анализ таблицы характеристик CASEсредств показал, что наиболее существенными критериями при выборе являются операционная среда функционирования и стоимость продукта. Наилучшая цена предлагается разработчиками системы CASE-аналитик, но этот продукт работает на морально устаревших операционных системахMS Windows 3.1, MS Windows 95. Наилучшими средствами с точки зрения цены представляются CASEсредства Erwin и Bpwin, которые использовались в настоящей работе.