Жизненный цикл информационной системы кратко
Обновлено: 03.07.2024
В основе деятельности по созданию и использованию программного обеспечения ( ПО ) лежит понятие его жизненного цикла (ЖЦ).
ЖЦИС - это период создания и использования ИС, начиная с момента возникновения потребности в ИС и заканчивая моментом полного её выхода из эксплуатации.
ЖЦ является моделью создания и использования ПО , отражающей его различные состояния, начиная с момента возникновения необходимости в данном программном изделии и заканчивая моментом его полного выхода из употребления у всех пользователей.
Традиционно выделяются следующие основные этапы ЖЦ ПО :
- анализ требований;
- проектирование;
- кодирование (программирование);
- тестирование и отладка;
- эксплуатация и сопровождение.
Стадии жизненного цикла информационной системы
- Предпроектное обследование
- 1.1. Сбор материалов для проектирования; при этом выделяют формулирование требований, изучение объекта автоматизации, даются предварительные выводы предпроектного варианта ИС.
- 1.2. Анализ материалов и разработка документации; обязательно даётся технико-экономическое обоснование с техническим заданием на проектирование ИС .
- 2.1. Предварительное проектирование:
- выбор проектных решений по аспектам разработки ИС;
- описание реальных компонент ИС;
- оформление и утверждение технического проекта (ТП).
- выбор или разработка математических методов или алгоритмов программ;
- корректировка структур БД;
- создание документации на доставку и установку программных продуктов;
- выбор комплекса технических средств с документацией на её установку.
- получение и установка технических и программных средств;
- тестирование и доводка программного комплекса;
- разработка инструкций по эксплуатации программно-технических средств.
- ввод технических средств;
- ввод программных средств;
- обучение и сертификация персонала;
- опытная эксплуатация;
- сдача и подписание актов приёмки-сдачи работ.
- повседневная эксплуатация;
- общее сопровождение всего проекта.
ЖЦ образуется в соответствии с принципом нисходящего проектирования и, как правило, носит итерационный характер: реализованные этапы, начиная с самых ранних, циклически повторяются в соответствии с изменениями требований и внешних условий, введением ограничений и т.п. На каждом этапе ЖЦ порождается определённый набор документов и технических решений; при этом для каждого этапа исходными являются документы и решения, полученные на предыдущем этапе. Каждый этап завершается верификацией порождённых документов и решений с целью проверки их соответствия исходным.
Основным нормативным документом, регламентирующим ЖЦ ПО, является международный стандарт ISO/IEC 12207 [5] (ISO - International Organization of Standardization - Международная организация по стандартизации, IEC - International Electrotechnical Commission - Международная комиссия по электротехнике). Он определяет структуру ЖЦ, содержащую процессы, действия и задачи, которые должны быть выполнены во время создания ПО.
Структура ЖЦ ПО по стандарту ISO/IEC 12207 базируется на трёх группах процессов:
- основные процессы ЖЦ ПО (приобретение, поставка, разработка, эксплуатация, сопровождение);
- вспомогательные процессы, обеспечивающие выполнение основных процессов (документирование, управление конфигурацией, обеспечение качества, верификация, аттестация, оценка, аудит, решение проблем);
- организационные процессы (управление проектами, создание инфраструктуры проекта, определение, оценка и улучшение самого ЖЦ, обучение).
Разработка включает в себя все работы по созданию ПО и его компонент в соответствии с заданными требованиями. Сюда включается оформление проектной и эксплуатационной документации, подготовка материалов, необходимых для проверки работоспособности и соответствующего качества программных продуктов , материалов, необходимых для организации обучения персонала и т.д. Разработка ПО включает в себя, как правило, анализ, проектирование и реализацию (программирование).
Эксплуатация включает в себя работы по внедрению компонентов ПО в эксплуатацию. В этот процесс входит конфигурирование базы данных и рабочих мест пользователей, обеспечение эксплуатационной документацией, проведение обучения персонала и т.д., и непосредственно эксплуатацию, в том числе локализацию проблем и устранение причин их возникновения, модификацию ПО в рамках установленного регламента, подготовку предложений по совершенствованию, развитию и модернизации системы.
Управление проектом связано с вопросами планирования и организации работ, создания коллективов разработчиков и контроля за сроками и качеством выполняемых работ. Техническое и организационное обеспечение проекта включает выбор методов и инструментальных средств для реализации проекта, определение методов описания промежуточных состояний разработки, разработку методов и средств испытаний ПО, обучение персонала и т.п. Обеспечение качества проекта связано с проблемами верификации, проверки и тестирования ПО.
Верификация - это процесс определения того, отвечает ли текущее состояние разработки, достигнутое на данном этапе, требованиям этого этапа. Проверка позволяет оценить соответствие параметров разработки с исходными требованиями. Проверка частично совпадает с тестированием, которое связано с идентификацией различий между действительными и ожидаемыми результатами и оценкой соответствия характеристик ПО исходным требованиям. В процессе реализации проекта важное место занимают вопросы идентификации, описания и контроля конфигурации отдельных компонентов и всей системы в целом.
Управление конфигурацией является одним из вспомогательных процессов, поддерживающих основные процессы жизненного цикла ПО, прежде всего, процессы разработки и сопровождения ПО. При создании проектов сложных ИС, состоящих из многих компонентов, каждый из которых может иметь разновидности или версии, возникает проблема учёта их связей и функций, создания унифицированной структуры и обеспечения развития всей системы. Управление конфигурацией позволяет организовать, систематически учитывать и контролировать внесение изменений в ПО на всех стадиях ЖЦ. Общие принципы и рекомендации конфигурационного учёта, планирования и управления конфигурациями ПО отражены в проекте стандарта ISO 12207-2.
Каждый процесс характеризуется определёнными задачами и методами их решения, исходными данными, полученными на предыдущем этапе, и результатами. Результатами анализа, в частности, являются функциональные модели, информационные модели и соответствующие им диаграммы. ЖЦ ПО носит итерационный характер: результаты очередного этапа часто вызывают изменения в проектных решениях, выработанных на более ранних этапах.
Под информационной системой обычно понимается прикладная программная подсистема, ориентированная на сбор, хранение, поиск и обработку текстовой и/или фактографической информации.
Подавляющее большинство информационных систем работает в режиме диалога с пользователем.
Свойства информационных систем:
• любая ИС может быть подвергнута анализу, построена и управляема на основе общих принципов построения сложных систем;
• при построении ИС необходимо использовать системный подход;
• ИС является динамичной и развивающейся системой;
• ИС следует воспринимать как систему обработки информации, состоящую из компьютерных и телекоммуникационных устройств, реализованную на базе современных технологий;
• выходной продукцией ИС является информация, на основе которой принимаются решения или производится автоматическое выполнение рутинных операций;
• участие человека зависит от сложности системы, типов и наборов данных, степени формализации решаемых задач.
Процессы в информационной системе:
- ввод информации из внешних и внутренних источников;
- обработка входящей информации;
- хранение информации для последующего ее использования; вывод информации в удобном для пользователя виде;
- обратная связь, т.е. представление информации, переработанной в данной организации, для корректировки входящей информации.
С учетом сферы применения выделяют:
- технические ИС,
- экономические ИС,
- ИС в гуманитарных областях и т.д.
Классификация ИС
1. По областям применения.
Информационных системы в экономике (АСЭ – автоматизированные системы в экономике). В образовании (АСО). В научных исследованиях (АСНИ) и т.д.
2. По характеру информации, которой оперирует ИС . Фактографические или документальные
3. По роли, которую ИС играют в профессиональной деятельности.
• Системы управления. АСУ (автоматизированная система управления), САУ(система автоматического управления - без участия человека).
• Вычислительные информационные системы.
• Поисково-справочные информационные системы.
• Системы принятия решения.
• Информационные обучающие системы.
4. По техническим средствам:
Один компьютер / Локальная сеть / Глобальная сеть
Соотношение между ИС и ИТ
Информационная технология - процесс различных операций и действий над данными.
Все процессы преобразования информации в информационной системе осуществляются с помощью информационных технологий.
Информационная система - среда, составляющими элементами которой являются компьютеры, компьютерные сети, программные продукты, базы данных, люди, различного рода технологические и программные средства и т.д.
Таким образом, информационная технология является более емким понятием, чем информационная система.
Реализация функций информационной системы невозможна без знаний ориентированной на нее информационной технологии. Информационная технология может существовать и вне сферы информационной системы.
Понятие жизненного цикла (ЖЦ) ИС
ЖЦИС - это период создания и использования ИС, начиная с момента возникновения потребности в ИС и заканчивая моментом полного её выхода из эксплуатации.
Традиционные основные этапы ЖЦ ПО :
•тестирование и отладка;
•эксплуатация и сопровождение.
ЖЦ является моделью создания и использования ПО , отражающей его различные состояния, начиная с момента возникновения необходимости в данном программном изделии и заканчивая моментом его полного выхода из употребления у всех пользователей.
Стадии жизненного цикла информационной системы
1. Предпроектное обследование
1.1. Сбор материалов для проектирования; формулирование требований, изучение объекта автоматизации, даются предварительные выводы предпроектного варианта ИС.
1.2. Анализ материалов и разработка документации; разрабатывается технико- экономическое обоснование с техническим заданием на стадии проектирования ИС.
2. Проектирование
2.1. Предварительное проектирование:
- выбор проектных решений по аспектам разработки ИС; описание реальных компонент ИС;
- оформление и утверждение технического проекта (ТП).
2.2. Детальное проектирование:
- выбор или разработка математических методов или алгоритмов программ;
- корректировка структур БД;
- создание документации на доставку и установку программных продуктов;
- выбор комплекса технических средств с документацией на её установку.
2.3. Разработка техно-рабочего проекта ИС (ТРП).
2.4. Разработка методологии реализации функций управления с помощью ИС и описанием регламента действий аппарата управления.
3. Разработка ИС
• получение и установка технических и программных средств;
• тестирование и доводка
• разработка инструкций по эксплуатации программно- технических средств.
4. Ввод ИС в эксплуатацию
• ввод технических средств;
• ввод программных средств;
• обучение и сертификация персонала;
• сдача и подписание актов приёмки-сдачи работ.
5. Эксплуатация ИС
• общее сопровождение всего проекта
Структура ЖЦ ПО по стандарту ISO/IEC 12207 базируется на трёх группах процессов:
• основные процессы ЖЦ ПО (приобретение, поставка, разработка, эксплуатация, сопровождение);
• вспомогательные процессы , обеспечивающие выполнение основных процессов (документирование, управление конфигурацией, обеспечение качества, верификация, аттестация, оценка, аудит, решение проблем);
• организационные процессы (управление проектами, создание инфраструктуры проекта, определение, оценка и улучшение самого ЖЦ, обучение).
Разработка включает в себя все работы по созданию ПО и его компонент в соответствии с заданными требованиями.
• оформление проектной и эксплуатационной документации,
• подготовка материалов, необходимых для проверки работоспособности и соответствующего качества программных продуктов, материалов, необходимых для организации обучения персонала и т.д.
• анализ, проектирование и реализацию (программирование).
Эксплуатация включает в себя работы по внедрению компонентов ПО в эксплуатацию.
• конфигурирование базы данных и рабочих мест пользователей,
• обеспечение эксплуатационной документацией,
проведение обучения персонала и т.д.,
• эксплуатация, в том числе локализация проблем и устранение причин их возникновения,
• модификацию ПО в рамках установленного регламента,
• подготовку предложений по совершенствованию, развитию и модернизации системы.
Управление проектом связано с вопросами планирования и организации работ, создания коллективов разработчиков и контроля за сроками и качеством выполняемых работ.
Техническое и организационное обеспечение проекта включает:
• выбор методов и инструментальных средств для
• определение методов описания промежуточных состояний разработки,
• разработку методов и средств испытаний ПО, обучение
Обеспечение качества проекта связано с проблемами верификации, проверки и тестирования ПО.
Верификация - это процесс определения того, отвечает ли текущее состояние разработки, достигнутое на данном этапе, требованиям этого этапа.
Проверка позволяет оценить соответствие параметров разработки с исходными требованиями.
Проверка частично совпадает с тестированием, которое связано с идентификацией различий между действительными и ожидаемыми результатами и оценкой соответствия характеристик ПО исходным требованиям.
В процессе реализации проекта важное место занимают вопросы идентификации, описания и контроля конфигурации отдельных компонентов и всей системы в целом.
Управление конфигурацией является одним из вспомогательных процессов, поддерживающих основные процессы жизненного цикла ПО, прежде всего, процессы разработки и сопровождения ПО.
При создании проектов сложных ИС, состоящих из многих компонентов, каждый из которых может иметь разновидности или версии, возникает проблема учёта их связей и функций, создания унифицированной структуры и обеспечения развития всей системы.
Управление конфигурацией позволяет организовать, систематически учитывать и контролировать внесение изменений в ПО на всех стадиях ЖЦ.
Общие принципы и рекомендации конфигурационного учёта, планирования и управления конфигурациями ПО отражены в проекте стандарта ISO 12207-2.
Каждый процесс характеризуется определёнными задачами и методами их решения, исходными данными, полученными на предыдущем этапе, и результатами.
Результатами анализа, в частности, являются функциональные модели, информационные модели и соответствующие им диаграммы.
ЖЦ ПО носит итерационный характер: результаты очередного этапа часто вызывают изменения в проектных решениях, выработанных на более ранних этапах.
Модели ЖЦ ИС
Существующие модели ЖЦ определяют порядок исполнения этапов в ходе разработки, а также критерии перехода от этапа к этапу.
В соответствии с этим наибольшее распространение получили три следующие модели ЖЦ:
В модели Waterfall легко управлять проектом. Благодаря её жесткости, разработка проходит быстро, стоимость и срок заранее определены.
Каскадная модель будет давать отличный результат только в проектах с четко и заранее определенными требованиями и способами их реализации.
Нет возможности сделать шаг назад, тестирование начинается только после того, как разработка завершена или почти завершена.
Продукты, разработанные по данной модели без обоснованного ее выбора, могут иметь недочеты (список требований нельзя скорректировать в любой момент), о которых становится известно лишь в конце из-за строгой последовательности действий.
Стоимость внесения изменений высока, так как для ее инициализации приходится ждать завершения всего проекта. Тем не менее, фиксированная стоимость часто перевешивает минусы подхода. Исправление осознанных в процессе создания недостатков возможно, и, требует от одного до трех дополнительных соглашений к контракту с небольшим ТЗ.
Когда использовать каскадную методологию?
• Только тогда, когда требования известны, понятны и зафиксированы. Противоречивых требований не имеется.
• Нет проблем с доступностью программистов нужной квалификации.
• В относительно небольших проектах.
V- образная модель применима к системам, которым особенно важно бесперебойное функционирование.
Например, прикладные программы в клиниках для наблюдения за пациентами, интегрированное ПО для механизмов управления аварийными подушками безопасности в транспортных средствах и так далее.
Особенностью модели можно считать то, что она направлена на тщательную проверку и тестирование продукта, находящегося уже на первоначальных стадиях проектирования.
Стадия тестирования проводится одновременно с соответствующей стадией разработки, например, во время кодирования пишутся модульные тесты.
Пример работы на основе V-методологии — мобильное приложение для европейского сотового оператора, который экономит расходы на роуминг во время путешествий.
Проект выполняется по четкому ТЗ, но в него включен значительный этап тестирования: удобства интерфейса, функционального, нагрузочного и в том числе интеграционного, которое должно подтверждать, что несколько компонентов от различных производителей вместе работают стабильно, невозможна кража денег и кредитов.
Когда использовать V-модель?
• Когда требуется тщательное тестирование
• Для малых и средних проектов, где требования четко определены и фиксированы.
• В условиях доступности инженеров необходимой квалификации, особенно тестировщиков.
В инкрементной модели полные требования к системе делятся на различные сборки.
Терминология часто используется для описания поэтапной сборки ПО.
Цикл разделен на более мелкие легко создаваемые модули.
Каждый модуль проходит через фазы определения требований, проектирования, кодирования, внедрения и тестирования.
Процесс продолжается до тех пор, пока не будет создана полная система.
Инкрементные модели используются там, где отдельные запросы на изменение ясны, могут быть легко формализованы и реализованы.
Пример проектов: читалка DefView, сеть электронных библиотек Vivaldi.
Пример одного инкремента.
Сеть электронных библиотек Vivaldi пришла на смену DefView.
DefView подключалась к одному серверу документов, а теперь может подключаться ко многим.
На площадку учреждения, желающего транслировать свой контент определенной аудитории, устанавливается сервер хранения, который напрямую обращается к документам и преобразует их в нужный формат.
Появился корневой элемент архитектуры — центральный сервер Vivaldi, выступающий в роли единой поисковой системы по всем серверам хранения, установленным в различных учреждениях.
Когда использовать инкрементную модель?
• Когда основные требования к системе четко определены и понятны. В то же время некоторые детали могут дорабатываться с течением времени.
Жизненный цикл информационных систем — это временной интервал, начинающийся с того момента, когда было принято решение о реализации информационной системы и оканчивающийся моментом, когда систему полностью изымают из эксплуатации.
Жизненный цикл информационных систем: сущность и этапы
Жизненный цикл считается одним из главных терминов методики формирования информационных систем. Методика создания проекта информационной системы определяет процесс реализации и эксплуатации системы в форме её жизненного цикла, который представляется в виде некоторой последовательности стадий и осуществляемых в них процессов. Для каждой стадии или этапа определяются состав и очерёдность выполнения работ, требуемые итоги работы, методики и средства, необходимые для исполнения работ, роль и степень ответственности работников и так далее.
Данное формализованное представление жизненного цикла информационной системы даёт возможность планировать и организовывать процедуру коллективной её реализации, а также управлять этими процессами.
Полный жизненный цикл информационных систем обычно состоит из:
- Стратегического планирования.
- Выполнения анализа.
- Выполнения проектных работ.
- Реализации системы.
- Внедрения.
- Эксплуатации.
В обобщённом варианте жизненный цикл может быть разбит на ряд стадий. Разделение на стадии носит достаточно произвольный характер.
Характеристика основных стадий жизненного цикла информационных систем
Под стадией понимается фрагмент процесса реализации информационной системы, ограниченный некоторыми временными рамками и оканчивающийся определенными конкретным результатом (создание модели, элементов программы, документов), который определяется сформированными для текущей стадии требованиями.
Взаимосвязи среди процессов и стадий тоже задаются применяемой моделью жизненного цикла информационной системы. В соответствии с существующими методиками, жизненный цикл информационных систем делится на четыре стадии. Ограничения по каждой из стадий определяются некоторыми временными рамками, в которых следует принимать некоторые критические решения и, как следствие, выполнять достижение конкретных целевых установок. Стадии жизненного цикла информационных систем следующие:
Готовые работы на аналогичную тему
- Начальная стадия. На этой стадии определяется сфера использования системы и задаются соответствующие ограничения. Чтобы это сделать, нужно выполнить идентификацию всех внешних объектов, с которыми будет иметь дело проектируемая система, и уточнить характер их взаимовлияния на высоком уровне. На данной стадии определяется набор функциональных возможностей системы и выполняется описание самых важных из них.
- Стадия уточнения. На данной стадии выполняется анализ прикладной сферы, проектируется архитектурная организация информационной системы. Когда принимаются любые решения, которые касаются системной архитектуры, следует учитывать особенности разрабатываемой системы в целом. Это значит, что следует выполнить описание практически всех функциональных возможностей системы при учёте взаимосвязей среди отдельных её элементов. Завершением этой стадии является анализ архитектурных решений и методов ликвидации основных факторов риска проекта.
- Стадия конструирования. На данной стадии формируется конечный продукт, готовый к сдаче потребителям. В финале этой стадии следует определить правильность функционирования сформированного программного продукта.
- Стадия сдачи системы в эксплуатацию. На данной стадии реализованное программное обеспечение сдаётся потребителям. При осуществлении эксплуатации готовой системы в практическом режиме иногда появляются разного рода проблемы, требующие доработок по коррекции уже разработанного продукта. Это обычно сопряжено с возникновением ошибок и недоработок. В финале стадии передачи в эксплуатацию требуется документально зафиксировать достижение поставленных при разработке системы целей.
Стандарты жизненного цикла информационных систем
В настоящее время сети проектируются на базе стандартов, что даёт возможность обеспечения их высокой эффективности и взаимодействия между собой. Наиболее известными стандартами являются следующие:
- ГОСТ 34.601-90 касается автоматизированных систем и определяет стадии и этапы их реализации. Помимо этого, стандарт содержит описание предполагаемых работ каждого этапа. Стадии и этапы работ, которые закреплены в этом стандарте, имеют соответствие с каскадной моделью жизненного цикла.
- ISO/IEC 12207(International Organization of Standardization /International Electrotechnical Commission) 1995. Данный стандарт распространяется на процессы жизненных циклов и их организацию. Охватывает все типы заказного программного обеспечения, но он не включает в свой состав описаний стадий и этапов.
Модели жизненного цикла
Моделью жизненного цикла информационной системы является структура, которая определяет очерёдность реализации и взаимодействия процессов, операций и задач в течение всего жизненного цикла.
Модель жизненного цикла определяется спецификой, масштабом и сложностью проекта, а также спецификой условий реализации и функционирования системы. Модель жизненного цикла информационной системы состоит из следующих элементов:
- Стадии.
- Итоги реализации работ на каждой из стадий.
- Ключевые моменты, являющиеся точками окончания работ и выработки решений.
Модель жизненного цикла отображает разные состояния информационной системы, начиная от точки появления нужности данной информационной системы и оканчивая моментом полного завершения её эксплуатации.
Читайте также: