Современные крупные проекты ис характеризуются следующими особенностями

Проблема сложности ИС

Тенденции развития современных информационных технологий приводят к постоянному возрастанию сложности информационных систем (ИС), создаваемых в различных областях экономики. Современные крупные проекты ИС характеризуются, как правило, следующими особенностями:

· сложность описания (достаточно большое количество функций, процессов, элементов данных и сложные взаимосвязи между ними), требующая тщательного моделирования и анализа данных и процессов;

· наличие совокупности тесно взаимодействующих компонентов (подсистем), имеющих свои локальные задачи и цели функционирования (например, традиционных приложений, связанных с обработкой транзакций и решением регламентных задач, и приложений аналитической обработки (поддержки принятия решений), использующих нерегламентированные запросы к данным большого объема);

· отсутствие прямых аналогов, ограничивающее возможность использования каких-либо типовых проектных решений и прикладных систем;

· необходимость интеграции существующих и вновь разрабатываемых приложений;

· функционирование в неоднородной среде на нескольких аппаратных платформах;

· разобщенность и разнородность отдельных групп разработчиков по уровню квалификации и сложившимся традициям использования тех или иных инструментальных средств;

· существенная временная протяженность проекта, обусловленная, с одной стороны, ограниченными возможностями коллектива разработчиков, и, с другой стороны, масштабами организации-заказчика и различной степенью готовности отдельных ее подразделений к внедрению ИС.

Для успешной реализации проекта объект проектирования (ИС) должен быть, прежде всего, адекватно описан, должны быть построены полные и непротиворечивые функциональные и информационные модели ИС. Накопленный к настоящему времени опыт проектирования ИС показывает, что это логически сложная, трудоемкая и длительная по времени работа, требующая высокой квалификации участвующих в ней специалистов. Однако до недавнего времени проектирование ИС выполнялось в основном на интуитивном уровне с применением неформализованных методов, основанных на искусстве, практическом опыте, экспертных оценках и дорогостоящих экспериментальных проверках качества функционирования ИС. Кроме того, в процессе создания и функционирования ИС информационные потребности пользователей могут изменяться или уточняться, что еще более усложняет разработку и сопровождение таких систем.

Основные понятия структурного анализа

В такой ситуации требования к средствам моделирования организаций очень высоки – они должны обеспечивать удобную работу со всей информацией, описывающей управляемый объект, и при этом представление информации должно быть наглядным, обеспечивающим быстрое и однозначное восприятие информации. До появления структурного анализа как дисциплины методы описания организаций (карты организационных структур, текстовые регламенты выполнения операций) не обеспечивали выполнения этих требований на должном уровне.

Для решения этой проблемы в прикладном системном анализе используют такое свойство систем, как структурированность. Сложный организационный объект, организационная система, разбивается на подсистемы с использованием различных признаков и подходов к классификации.

Структурный анализ – изучение систем путем их разбиения их на составные части – подсистемы («черные ящики») и иерархической организации подсистем.

Преимущества подхода заключаются в том, что аналитику не требуется точного понимания механизма работы каждого из «черных ящиков», а достаточно знания функционального назначения каждого из «черных ящиков» – подсистем, наличия моделей их входов и выходов и модели структуры системы.

Конструирование систем из «черных ящиков» существенно упрощается. Так, генеральному конструктору самолета, отвечающего за конструкцию машины в целом, не обязательно вникать в устройство и функционирование авиадвигателя или радиолокатора, достаточно знать их функциональные возможности и физические параметры.

В соответствии с требованиями структурного анализа первым шагом к пониманию сложной системы является ее разбиение (декомпозиция) на отдельные подсистемы – «черные ящики». К декомпозиции предъявляется ряд важных требований:

· Каждая подсистема («черный ящик») должна реализовывать единственную функцию системы;

· функция каждой подсистемы должна быть понятна стейкхолдерам вне зависимости от сложности ее реализации (финансовый директор предприятия может не владеть всеми подробностями технологической части бизнес-плана, ему достаточно понимать, что применяемая технология обеспечит выпуск продукции, соответствующей требованиям определенного рынка);

· при описании модели структуры системы следует помнить про возникающие при этом сложности – риск упустить существенную связь, либо наполнить модель излишними связями, несущественными для решаемой задачи или вообще не соответствующими действительности.

Вторым важным аспектом структурного анализа систем является использование идеи иерархии. Считается, что для понимания сложной системы ее недостаточно разбить ее на подсистемы, необходимо эти подсистемы организовать в виде иерархических структур. Данный подход соответствуем механизму человеческого познания, которое оперирует выделением в действительности иерархических структур. Например, при описании Вселенной человек выделяет скопления, галактики, звездные системы, планеты, а на микроуровне – молекулы, атомы и элементарные частицы. Этот же принцип человек реализует и при создании искусственных систем, в том числе и организационных. К примеру, любая организация имеет директора, заместителей по направлениям, иерархию руководителей подразделений, рядовых служащих.

Третьим принципиальным аспектом структурного анализа является широкое использование графических нотаций моделирования.

Графическая нотация – набор символов и их допустимые сочетания (синтаксис) и смысловое наполнение символов и их сочетаний (семантика), используемые для визуального моделирования какой-либо системы, структуры или процесса.

Графические нотации являются мощным инструментом, облегчающим описание и понимание сложных систем. Известная максима гласит, что «одна картинка стоит тысячи слов». Об этом же говорит эмпирическое правило, согласно которому одна диаграмма, построенная при помощи стандартной графической нотации, содержит примерно такое же смысловое наполнение, как равный ей по объему текст, но при этом понимание диаграммы гораздо легче.

Текстовое описание грозит тем, что полученная картина будет неполной. Эту ситуацию отлично иллюстрирует отрывок из произведения братьев Стругацких «Понедельник начинается в субботу». По сюжету главный герой получает возможность путешествовать по описанной реальности.

То и дело попадались какие-то люди, одетые только частично: скажем, в зелёной шляпе и красном пиджаке на голое тело (больше ничего); или в жёлтых ботинках и цветастом галстуке (ни штанов, ни рубашки, ни даже белья); или в изящных туфельках на босу ногу. Окружающие относились к ним спокойно, а я смущался до тех пор, пока не вспомнил, что некоторые авторы имеют обыкновение писать что-нибудь вроде «дверь отворилась, и на пороге появился стройный мускулистый человек в мохнатой кепке и тёмных очках».

Очевидно, что при графическом описании персонажей столь очевидные упущения не были бы допущены.

Еще один серьезный риск, возникающий при попытке текстового описания сложной системы или ситуации – это противоречивость полученного описания. Рассмотрим его на примере рассказа А.П.Чехова «Толстый и тонкий»

«Нафанаил немного подумал и снял шапку», но далее по тексту – «Нафанаил шаркнул ногой и уронил фуражку».

В этом примере также очевидно, что имея перед глазами изображение персонажа невозможно было бы сделать противоречивые утверждения о его головном уборе.

Графические модели организационных систем могут служить источником для улучшающих вмешательств в нескольких важных предметных областях:

· В организации деятельности – как основа для регламента деятельности сотрудников;

· в экономике – как основа расчета параметров экономического прогноза деятельности предприятия;

· в автоматизации управления предприятием – как источник постановки задачи при автоматизации.

Источник

Современные крупные проекты ис характеризуются следующими особенностями

сложность описания (достаточно большое количество функций, процессов, элементов данных и сложные взаимосвязи между ними), требующая тщательного моделирования и анализа данных и процессов;
наличие совокупности тесно взаимодействующих компонентов (подсистем), имеющих свои локальные задачи и цели функционирования (например, традиционных приложений, связанных с обработкой транзакций и решением регламентных задач, и приложений аналитической обработки (поддержки принятия решений), использующих нерегламентированные запросы к данным большого объема);
отсутствие прямых аналогов, ограничивающее возможность использования каких-либо типовых проектных решений и прикладных систем;
необходимость интеграции существующих и вновь разрабатываемых приложений;
функционирование в неоднородной среде на нескольких аппаратных платформах;
разобщенность и разнородность отдельных групп разработчиков по уровню квалификации и сложившимся традициям использования тех или иных инструментальных средств;
существенная временная протяженность проекта, обусловленная, с одной стороны, ограниченными возможностями коллектива разработчиков, и, с другой стороны, масштабами организации-заказчика и различной степенью готовности отдельных ее подразделений к внедрению ИС.

Для успешной реализации проекта объект проектирования (ИС) должен быть прежде всего адекватно описан, должны быть построены полные и непротиворечивые функциональные и информационные модели ИС. Накопленный к настоящему времени опыт проектирования ИС показывает, что это логически сложная, трудоемкая и длительная по времени работа, требующая высокой квалификации участвующих в ней специалистов. Однако до недавнего времени проектирование ИС выполнялось в основном на интуитивном уровне с применением неформализованных методов, основанных на искусстве, практическом опыте, экспертных оценках и дорогостоящих экспериментальных проверках качества функционирования ИС. Кроме того, в процессе создания и функционирования ИС информационные потребности пользователей могут изменяться или уточняться, что еще более усложняет разработку и сопровождение таких систем.

В 70-х и 80-х годах при разработке ИС достаточно широко применялась структурная методология, предоставляющая в распоряжение разработчиков строгие формализованные методы описания ИС и принимаемых технических решений. Она основана на наглядной графической технике: для описания различного рода моделей ИС используются схемы и диаграммы. Наглядность и строгость средств структурного анализа позволяла разработчикам и будущим пользователям системы с самого начала неформально участвовать в ее создании, обсуждать и закреплять понимание основных технических решений. Однако, широкое применение этой методологии и следование ее рекомендациям при разработке конкретных ИС встречалось достаточно редко, поскольку при неавтоматизированной (ручной) разработке это практически невозможно. Действительно, вручную очень трудно разработать и графически представить строгие формальные спецификации системы, проверить их на полноту и непротиворечивость, и тем более изменить. Если все же удается создать строгую систему проектных документов, то ее переработка при появлении серьезных изменений практически неосуществима. Ручная разработка обычно порождала следующие проблемы:

неадекватная спецификация требований;
неспособность обнаруживать ошибки в проектных решениях;
низкое качество документации, снижающее эксплуатационные качества;
затяжной цикл и неудовлетворительные результаты тестирования.

С другой стороны, разработчики ИС исторически всегда стояли последними в ряду тех, кто использовал компьютерные технологии для повышения качества, надежности и производительности в своей собственной работе (феномен «сапожника без сапог»).

Перечисленные факторы способствовали появлению программно-технологических средств специального класса — CASE-средств, реализующих CASE-технологию создания и сопровождения ИС. Термин CASE (Computer Aided Software Engineering) используется в настоящее время в весьма широком смысле. Первоначальное значение термина CASE, ограниченное вопросами автоматизации разработки только лишь программного обеспечения (ПО), в настоящее время приобрело новый смысл, охватывающий процесс разработки сложных ИС в целом. Теперь под термином CASE-средства понимаются программные средства, поддерживающие процессы создания и сопровождения ИС, включая анализ и формулировку требований, проектирование прикладного ПО (приложений) и баз данных, генерацию кода, тестирование, документирование, обеспечение качества, конфигурационное управление и управление проектом, а также другие процессы. CASE-средства вместе с системным ПО и техническими средствами образуют полную среду разработки ИС.

Появлению CASE-технологии и CASE-средств предшествовали исследования в области методологии программирования. Программирование обрело черты системного подхода с разработкой и внедрением языков высокого уровня, методов структурного и модульного программирования, языков проектирования и средств их поддержки, формальных и неформальных языков описаний системных требований и спецификаций и т.д. Кроме того, появлению CASE-технологии способствовали и такие факторы, как:

подготовка аналитиков и программистов, восприимчивых к концепциям модульного и структурного программирования;
широкое внедрение и постоянный рост производительности компьютеров, позволившие использовать эффективные графические средства и автоматизировать большинство этапов проектирования;
внедрение сетевой технологии, предоставившей возможность объединения усилий отдельных исполнителей в единый процесс проектирования путем использования разделяемой базы данных, содержащей необходимую информацию о проекте.

CASE-технология представляет собой методологию проектирования ИС, а также набор инструментальных средств, позволяющих в наглядной форме моделировать предметную область, анализировать эту модель на всех этапах разработки и сопровождения ИС и разрабатывать приложения в соответствии с информационными потребностями пользователей. Большинство существующих CASE-средств основано на методологиях структурного (в основном) или объектно-ориентированного анализа и проектирования, использующих спецификации в виде диаграмм или текстов для описания внешних требований, связей между моделями системы, динамики поведения системы и архитектуры программных средств.

Согласно обзору передовых технологий (Survey of Advanced Technology), составленному фирмой Systems Development Inc. в 1996 г. по результатам анкетирования более 1000 американских фирм, CASE-технология в настоящее время попала в разряд наиболее стабильных информационных технологий (ее использовала половина всех опрошенных пользователей более чем в трети своих проектов, из них 85% завершились успешно). Однако, несмотря на все потенциальные возможности CASE-средств, существует множество примеров их неудачного внедрения, в результате которых CASE-средства становятся «полочным» ПО (shelfware). В связи с этим необходимо отметить следующее:

CASE-средства не обязательно дают немедленный эффект; он может быть получен только спустя какое-то время;
реальные затраты на внедрение CASE-средств обычно намного превышают затраты на их приобретение;
CASE-средства обеспечивают возможности для получения существенной выгоды только после успешного завершения процесса их внедрения.

Ввиду разнообразной природы CASE-средств было бы ошибочно делать какие-либо безоговорочные утверждения относительно реального удовлетворения тех или иных ожиданий от их внедрения. Можно перечислить следующие факторы, усложняющие определение возможного эффекта от использования CASE-средств:

широкое разнообразие качества и возможностей CASE-средств;
относительно небольшое время использования CASE-средств в различных организациях и недостаток опыта их применения;
широкое разнообразие в практике внедрения различных организаций;
отсутствие детальных метрик и данных для уже выполненных и текущих проектов;
широкий диапазон предметных областей проектов;
различная степень интеграции CASE-средств в различных проектах.

Вследствие этих сложностей доступная информация о реальных внедрениях крайне ограничена и противоречива. Она зависит от типа средств, характеристик проектов, уровня сопровождения и опыта пользователей. Некоторые аналитики полагают, что реальная выгода от использования некоторых типов CASE-средств может быть получена только после одно- или двухлетнего опыта. Другие полагают, что воздействие может реально проявиться в фазе эксплуатации жизненного цикла ИС, когда технологические улучшения могут привести к снижению эксплуатационных затрат.

Для успешного внедрения CASE-средств организация должна обладать следующими качествами:

Технология. Понимание ограниченности существующих возможностей и способность принять новую технологию;
Культура. Готовность к внедрению новых процессов и взаимоотношений между разработчиками и пользователями;
Управление. Четкое руководство и организованность по отношению к наиболее важным этапам и процессам внедрения.

Если организация не обладает хотя бы одним из перечисленных качеств, то внедрение CASE-средств может закончиться неудачей независимо от степени тщательности следования различным рекомендациям по внедрению.

Для того, чтобы принять взвешенное решение относительно инвестиций в CASE-технологию, пользователи вынуждены производить оценку отдельных CASE-средств, опираясь на неполные и противоречивые данные. Эта проблема зачастую усугубляется недостаточным знанием всех возможных «подводных камней» использования CASE-средств. Среди наиболее важных проблем выделяются следующие:

достоверная оценка отдачи от инвестиций в CASE-средства затруднительна ввиду отсутствия приемлемых метрик и данных по проектам и процессам разработки ПО;
внедрение CASE-средств может представлять собой достаточно длительный процесс и может не принести немедленной отдачи. Возможно даже краткосрочное снижение продуктивности в результате усилий, затрачиваемых на внедрение. Вследствие этого руководство организации-пользователя может утратить интерес к CASE-средствам и прекратить поддержку их внедрения;
отсутствие полного соответствия между теми процессами и методами, которые поддерживаются CASE-средствами, и теми, которые используются в данной организации, может привести к дополнительным трудностям;
CASE-средства зачастую трудно использовать в комплексе с другими подобными средствами. Это объясняется как различными парадигмами, поддерживаемыми различными средствами, так и проблемами передачи данных и управления от одного средства к другому;
некоторые CASE-средства требуют слишком много усилий для того, чтобы оправдать их использование в небольшом проекте, при этом, тем не менее, можно извлечь выгоду из той дисциплины, к которой обязывает их применение;
негативное отношение персонала к внедрению новой CASE-технологии может быть главной причиной провала проекта.

Пользователи CASE-средств должны быть готовы к необходимости долгосрочных затрат на эксплуатацию, частому появлению новых версий и возможному быстрому моральному старению средств, а также постоянным затратам на обучение и повышение квалификации персонала.

Несмотря на все высказанные предостережения и некоторый пессимизм, грамотный и разумный подход к использованию CASE-средств может преодолеть все перечисленные трудности. Успешное внедрение CASE-средств должно обеспечить такие выгоды как:

высокий уровень технологической поддержки процессов разработки и сопровождения ПО;
положительное воздействие на некоторые или все из перечисленных факторов: производительность, качество продукции, соблюдение стандартов, документирование;
приемлемый уровень отдачи от инвестиций в CASE-средства.

Источник