Основы методологии разработки информационных систем

     Строгие (классические, жесткие, предсказуемые) подходы применяют для средних, крупно-масштабных и гигантских проектов с относительно ясными требованиями к системе и более-менее фиксированным объемом работ. Одно из основных требований к таким проектам - как можно большая предсказуемость. В эту группу входят следующие подходы:

     Каскадные технологические подходы.

     Классический  каскадный подход - переход к следующему процессу осуществляется только после  того, как завершена работа с текущим  процессом. Возвраты к уже пройденным процессам не предусмотрены;

     Каскадно-возвратный подход - разрешены возвраты к предыдущим стадиям и пересмотр или уточнение  ранее принятых решений;

     Каскадно-итерационный подход - предусматривает последовательные итерации каждого процесса до тех  пор, пока не будет достигнут желаемый результат;

     Каскадный подход с перекрывающимися процессами предполагает наличие специализированных команд, позволяющих сократить передаваемую документацию. Следующий процесс  начинается до завершения текущего. Несколько  процессов могут выполняться  параллельно;

     Каскадный подход с подпроцессами очень близок подходу с перекрывающимися процессами. Особенность в том, что проект может быть разделен на подпроекты, которые могут разрабатываться индивидуально;

     Спиральная  модель использует понятие прототипа, т.е. программы, реализующей частичную  функциональность создаваемого программного продукта. Особенность модели - в  разработке итерациями, причем каждый следующий итерационный прототип будет  обладать большей функциональностью.

 

     

       

     Каркасные подходы.

     Рациональный  унифицированный процесс вобрал в себя лучшее из технологических  подходов каскадной группы. Включает в себя следующие фазы: начало (определение  целей проекта), исследование (разработка плана и архитектуры проекта), построение (постепенное создание системы), внедрение (поставка системы конечным пользователям). Особенности - итеративность, контроль качества, возможность выявить  ошибки на ранних стадиях, предпочтение отдается моделям, а не бумажным документам, конфигурирование, настройка, масштабирование.

     Модель  процессов Microsoft Solution Framework (MSF) представляет собой технологический подход, базирующийся на наборе моделей, правил и спецификаций, применяемых при создании и распространении программных продуктов, а также обеспечивающих более эффективное использование технологий для решений проблем бизнеса. Он позволяет количественно выражать степень завершенности работы над проектом и адаптировать методы управления им в соответствии с изменяющимися потребностями.

     Формальные  подходы предусматривают особые формальные требования к процессу создания программного обеспечения. Например, для  генетических подходов требуются формальности, связанные с происхождением программы  и дисциплиной ее создания. В данную труппу входят следующие подходы:

     Генетические  подходы.

     Синтезирующее программирование предполагает синтез программы по ее спецификации. Документ на языке спецификаций является базисом  для последующей реализации;

     Сборочное (расширяемое) программирование предполагает, что программа собирается путем  переиспользования уже известных фрагментов;

     Конкретизирующее  программирование предполагает, что  частные специальные программы  извлекаются из универсальной.

     Подходы на основе формальных преобразований.

     Технология  стерильного цеха складывается из следующих  частей:

     разработка  функциональных и пользовательских спецификаций;

     планирование  разработки;

     формальная  верификация;

     статическое тестирование.

     Формальные  генетические подходы 

     Формальное  синтезирующее программирование использует математическую спецификацию - совокупность логических формул;

     Формальное  сборочное программирование использует спецификацию как композицию уже  известных фрагментов;

     Формальное  конкретизирующее программирование использует смешанные вычисления и конкретизацию  по аннотациям.

     Гибкие (адаптивные, легкие) подходы применяют  для небольших или средних  проектов в случае неясных или  изменяющихся требований к системе. Команда разработчиков должна быть ответственной и квалифицированной, заказчики должны быть согласны принимать  участие в разработке. В данную группу входят следующие подходы.

     Ранние  технологические подходы быстрой  разработки.

     Эволюционное  прототипирование - первый прототип включает создание развитого пользовательского интерфейса.

     Итеративная разработка - первый прототип уже должен включать завершенное ядро системы.

     Постадийная разработка - должна решить недостаток первых двух подходов - невозможность определения сроков завершения проектов.

     Адаптивные  подходы.

     Экстремальное программирование (eXtreme Programming или XP). Тщательное предварительное проектирование ПО заменяется, с одной стороны, постоянным присутствием в команде заказчика, готового ответить на любой вопрос и оценить любой прототип, а с другой стороны, регулярными переработками кода. Основой проектной документации считается тщательно прокомментированный код. Очень большое внимание в методологии уделяется тестированию. Как правило, для каждого нового метода сначала пишется тест, а потом уже разрабатывается собственно код метода до тех пор, пока тест не начнет выполняться успешно. Эти тесты сохраняются в наборах, которые автоматически выполняются после любого изменения кода

     Адаптивная  разработка. В основе лежат три  стадии - обдумывание, сотрудничество и обучение. Результаты планирования в данном подходе всегда не предсказуемы. В отличие от обычного планирования, отклонения в котором ведут к  ошибкам, здесь отклонения ведут  к правильным решениям. Обязательства  и планы программистов и заказчиков пересматриваются в течение всего  процесса разработки.

     Семейство технологических подходов Crystal. Для каждого отдельного проекта существует свой технологический подход, в зависимости от его сложности, срочности, количества разработчиков и т.д.

     Подходы исследовательского программирования.

     Компьютерный  дарвинизм основан на принципе восходящей разработки, когда система строится вокруг ключевых компонентов и программ, которые создаются на ранних стадиях  разработки. Представляет собой метод  проб и ошибок, основанный на интенсивном  тестировании, причем на любом этапе  система должна работать.

     Фрагментарное программирование состоит в том, что сначала создается шаблон программ с работающими кусочками (фрагментами). Далее выполняется  постепенное приближение к конечной цели. Применяется в том случае, когда не могут быть точно сформулированы требования к большей части задачи.

Глава 3. Государственные и международные стандарты в области разработки программного обеспечения

3.1 Международный стандарт ISO/IEC 12207: 1995-08-01

 

     Первая  редакция ISO 12207 была подготовлена в 1995 г. объединенным техническим комитетом ISO/IEC.

     По  определению, ISO 12207 - базовый стандарт процессов жизненного цикла ориентированный на различные виды ПО и типы проектов автоматизированных систем.

     Целесообразность  совместного использования стандартов на информационной системы и на ПО обусловливается одним из положений  ISO 12207, согласно которому процессы, используемые во время жизненного цикла ПО, должны быть совместимы с процессами, используемыми во время жизненного цикла автоматизированной системы.

     Согласно  ISO 12207, система - это объединение одного или нескольких процессов, аппаратных средств, программного обеспечения, оборудования и людей для обеспечения возможности удовлетворения определенных потребностей

     Общая структура.

     В стандарте ISO 12207 не предусмотрено каких-либо этапов (фаз или стадий) жизненного цикла информационной системы. Данный стандарт определяет лишь ряд процессов: приобретение, поставка, разработка и т.п.

     Согласно  ISO 12207, каждый процесс подразделяется на ряд действий, а каждое действие - на ряд задач. Очень важной особенностью ISO 12207 является то, что каждый процесс, действие или задача инициируются и выполняются другим процессом по мере необходимости, причем нет заранее определенных последовательностей (естественно, при сохранении логики связей по исходным сведениям задач и т.п.).

     Особенности стандарта  ISO 12207.

     Стандарт  ISO 12207 имеет динамический характер, обусловленный способом определения последовательности выполнения процессов и задач, при котором один процесс при необходимости вызывает другой или его часть.

     Стандарт  ISO 12207 обеспечивает максимальную степень адаптивности. Множество процессов и задач сконструировано так, что возможна их адаптация, в соответствии с конкретными проектами информационных систем. Эта адаптация сводится к исключению процессов, видов деятельности и задач, неприменимых в конкретном проекте.

     Стандарт  принципиально не содержит описания конкретных методов действий, а тем  более - заготовок решений или  документации. Данный стандарт не предписывает имена, форматы или точное содержание получаемой документации. Решения такого типа принимаются сторонами, использующими  стандарт.

     Обеспечение качества разными процессами выполняется  с разной предусмотренной степенью организационной независимости  контролирующей деятельности вплоть до обязательных требований к полной независимости  проверяющего персонала от какой-либо прямой ответственности за проверяемые  объекты. Контроль этого вида предусмотрен на самых ранних шагах разработки, начиная с анализа системных  требований посредством их проверок на соответствие потребностям приобретения.

     Степень обязательности рассматриваемого стандарта  следующая: после решения организации  о применении ISO 12207 в качестве условия торговых отношений является ее ответственность за указание минимального набора требуемых процессов и задач, которые обеспечивают согласованность с этим стандартом.

     Стандарт  содержит предельно мало описаний, направленных на проектирование базы данных. Это можно считать оправданным, так как разные системы и разные прикладные комплексы программного обеспечения могут не только использовать весьма специфические типы баз данных, но и вообще не использовать базу данных.

     Ценность  стандарта ISO 12207 в том, что он содержит наборы задач, характеристик качества, критериев оценки и т.п., дающие всесторонний охват проектных ситуаций.

4.2 Стандарты комплекса  ГОСТ 34

 

     ГОСТ 34 задумывался в конце 80-х годов  как всеобъемлющий комплекс взаимоувязанных  межотраслевых документов. Объектами  стандартизации являются автоматизированные системы различных видов и  все виды их компонентов, а не только программное обеспечение и базы данных.

     Комплекс  рассчитан на взаимодействие заказчика  и разработчика. Аналогично ISO 12207, в нем предусмотрено, что заказчик может разрабатывать автоматизированную систему для себя сам (например, создав для этого специализированное подразделение). Однако формулировки ГОСТ 34 не ориентированы на столь явное и в известном смысле симметричное отражение действий обеих сторон, как это сделано в ISO 12207. Поскольку ГОСТ 34 в основном уделяет внимание содержанию проектных документов, распределение действий между сторонами обычно производится исходя из этого содержания.

     Общая структура.

     Из  всех существующих групп документов будем основываться только на группе 0 "Общие положения" и группе 6 "Создание, функционирование и развитие автоматизированной системы". Наиболее популярными можно считать стандарты  ГОСТ 34.601-90 (стадии создания автоматизированной системы), ГОСТ 34.602-89 (техническое задание  на создание автоматизированной системы) и методические указания РД 50-34.698-90 (требования к содержанию документов) Стандарты предусматривают стадии и этапы выполнения работ по созданию автоматизированной системы, но не предусматривают сквозных процессов в явном виде.