Системный анализ

     Конечно, при декомпозиции ИС на первом уровне выделяют функциональные обеспечивающие и организационные компоненты. К функциональным компонентам относятся функциональные подсистемы, модули; функциональные задания; модели и алгоритмы. К обеспечивающим компонентам относятся информационное обеспечение, техническое, программное, лингвистическое и технологическое. К организационным компонентам относятся: организационная структура предприятий и персонал.

     1.Понятие  жизненного цикла программного продукту.

     Методологическую  основу промышленной инженерии составляет понятие жизненного цикла изделия (продукта) как совокупность всех действий, которые необходимо выполнять на протяжении всей «жизни» изделия. Суть жизненного цикла состоит во взаимосвязанной совокупности всех этих действий.

     Жизненный цикл промышленного изделия составляет последовательность этапов: проектирования, изготовление образца, организация производства, серийное производство, эксплуатация, ремонт, выведение из эксплуатации, которые складываются с технологических процессов, действий и операций. Организация промышленного производства с позиции жизненного цикла позволяет рассматривать все его этапы во взаимодействии, это дает возможность сократить временные, стоимостные и трудовые расходы на производство и сопровождение продуктов.

     Промышленные  изделия характеризуются начальным (Сп), целевым (Сц) и конечным (Ск) состоянием.

     Начальное состояние изделия – это момент возникновения идеи или начало финансирования процесса его создания.

     Целевое состояние связано с исполнение объектом своего назначения, удовлетворение потребностей среды, для которого создается  объект.

     Конечное  состояние – это прекращение  деятельности в связи с физическим и моральным старением или  сменой, перевоплощением в качественно  новый субъект.

     Упорядоченная совокупность изменений состояния  изделия между начальным и  конечным состояниями называется жизненным циклом (ЖЦ) изделия. Сп – Сц – Ск.

     Вся совокупность изменения состояния  изделия между Сп и Сц соответствует  творческой стадии (изготовление продукта). Совокупность изменения состояния  объекта между Сц и Ск соответствует  стадии эксплуатации продукта.

     Программная инженерия сформировалась под давлением  увеличения стоимости создаваемого программного обеспечения. Главная  цель программной инженерии сокращение стоимости и сроков разработки программ.

     Жизненный цикл продукта любой инженерии в  сокращенном виде включает фазы: проектирования, создание образца, испытания, производства, эксплуатации.

     Основной  принцип программной инженерии  заключается в том, что программы  создаются в результате выполнения действий нескольких взаимосвязанных  этапов (анализ требований, проектирования, реализации, внедрения, сопровождения), составляющих жизненный цикл программного продукта.

     Основу  программной инженерии составляет понятие жизненного цикла программного продукта – последовательность фаз, которые необходимо выполнить в процессе создания и эксплуатации ПО. Сущность смысла ЖЦ разработки ПО сводится к выполнению следующих фаз:

     - системный анализ – планирование  и анализ требований к ПО;

     - разработка (системный синтез) –  проектирование и реализация  ПО;

     - сопровождение ПО – эксплуатация и модернизация ПО.

     Важной  особенностью жизненного цикла является его повторяемость и  наличие  циклов:

     - первый цикл – цикл первичного  проектирования;

     - второй цикл – исправление  отдельных ошибок в элементах  проекта;

     - третий цикл – исправление ошибок в функциональной архитектуре системы;

     - четвертый цикл – адаптация  проекта к новым условиям функционирования  системы;

     - пятый цикл – перепроектирование  из-за морального старения. 

     2. Спиральная модель  жизненного цикла.

     Спиральная  модель реализуется таким образом:

     - разработка вариантов продукта  подается как набор циклов  спирали, которая раскручивается;

     - каждому циклу спирали соответствует  такое же кол-во стадий, как  и в каскадной модели. При этом  начальные стадии связаны с  анализом и планированием требований.

     В каждом цикле модели выделяются четыре базовые фазы:

     - определение целей, альтернативных  вариантов и ограничений;

     - оценка альтернативных вариантов,  идентификация и решение рисков;

     - разработка продукта следующего  уровня;

     - планирование следующей фазы.

     До  начала разработки ПО есть несколько  полных циклов анализа требований и  проектирования. Первый цикл – создание виденья продукта. Второй цикл –  анализ требований. Третий цикл – разработка проекта. Четвертый цикл – реализация ПО.

     Основные  принципы спиральной модели можно сформулировать таким образом:

     - разработка вариантов продукта  с возможностью вернутся к  первоначальным вариантам;

     - создание прототипов ПО как  средств общения с заказчиком  для уточнения и выявления  требований;

     - планирование следующих вариантов, связанных с переходом к с следующему варианту;

     - переход к разработке следующего  варианта до завершения предыдущего  в случае, когда риск завершения  следующего варианта становится  неоправданно высоким;

     - использование каскадной модели  как схемы разработки следующего варианта;

     - активное привлечение заказчика  к работе над проектом.

     Преимущества  спиральной модели:

     - позволяет пользователю увидеть  систему на ранних этапах за  счет быстрого прототипирования;

     - обеспечивается определения неоправданных рисков без дополнительных расходов;

     - позволяет использовать пользователям  активно принимать участие в  планировании, анализе рисков, разработке;

     - модель обеспечивает разделение  большого потенциального объема  работ по разработке продукта  на небольшие части;

     - в модели предусмотрена возможность  гибкого проектирования;

     - обратная связь в направлении  от пользователей до разработчиков  выполняется с высокой частотой  и на ранних этапах модели;

     - повышается продуктивность за  счет использования пригодных  для повторного использования возможностей;

     - можно использовать частоту оценки  совокупных расходов.

     Недостатки  спиральной модели:

     - сложность анализа и оценки  риска во время выбора вариантов;

     - сложность структуры модели, что  может усложнить ее применение  разработчиками, менеджерами, заказчиками;

     - сложность поддержки версий продукта;

     - бесконечность модели.

     Сфера применения спиральной модели:

     - когда пользователи не уверены  в своих потребностях;

     - когда требования очень сложные;

     - в процессе разработки новой функции или новой серии продуктов;

     - когда достижение успеха не  гарантировано, необходима оценка  риска продолжения проекта;

     - когда проект сложный, дорогой  и обоснование его финансирования  возможно лишь в процессе его  выполнения;

     - когда речь идет о применении новых технологий, что связано с риском их освоения и достижением ожидаемого результата;

     - когда ожидаются существенные  изменения;

     - когда преимущество разработки  невозможно точно определить, а  достижение успеха не гарантировано. 

3.Система  моделей предметной области.

      Для успешной реализации проекта ИС объект проектирования должен  прежде всего  адекватно описан, должны быть построены  полные и непротиворечивые модели предметной сферы с использованием современных  инструментальных средств.

      Современные подходы к проектированию это совокупность методов моделирования сложных систем с большой размерностью решаемых заданий. Вследствии этого они должны опираться на средства компьютерной поддержки, что обеспечивает автоматизацию работы системных аналитиков. Такими средствами являются CASE-системы.

      Архитектура большинства CASE-систем включает методологию, модели, нотации и способы, которыми можно определить таким образом:

      Методология – представляет методы и средства для исследования структуры и  деятельности организации. Она определяет основные принципы и приемы использования моделей;

      Модель  составляет совокупность символов, которые  описывают некоторые особенности  моделируемого объекта и отношения  между ними;

      Нотация – это система условных обозначений, принятая в конкретной модели;

      Средства  – аппаратное и программное обеспечение, которое реализует выбранную  методологию строения, в частности, построение соответствующих моделей  с принятой для них нотацией.

      Предметную  область рассматривают как взаимозависимую  совокупность:

      - руководящих объектов;

      - субъектов управления;

      - функций управления, которые автоматизируются;

      - программно-технических способов  их реализации.

      К моделям предметных отраслей выдвигают  следующие требования:

      - понятность для заказчика и  разработчика;

      - возможность реализовать;

      - оценка эффективности реализации  модели предметной области на  основе определенных методов  и показателей, которые вычисляются.

      Структурный аспект функционирования ИС предусматривает  построение:

      - объектной структуры;

      - функциональной структуры;

      - структуры управление;

      - организационной структуры;

      - технической структуры.

      Графическое изображение оказывается наиболее вместительной формой подачи информации.

      Оценочные аспекты моделирования предметной области связаны с разработанными показателями эффективности процессов, которые автоматизируются, к которым относятся:

      - время решения заданий;

      - стоимостные затраты на обработку  данных;