Управление жизненным циклом информационных систем

 

Лекция 1

 

Тема лекции: «Модели и стандарты ЖЦ ИС»

1. Эволюция развития информационных систем.
2. Жизненный цикл ИС и ПО.
3. Стандарты жизненного цикла информационных систем.

 

1. ЭВОЛЮЦИЯ  РАЗВИТИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ.

 

1.1.               Роль и место автоматизированных информационных систем в экономике.

 

Информационная система — организационно-техническая система, которая предназначена для выполнения  информационно-вычислительных работ или предоставления информационно-вычислительных услуг, удовлетворяющих потребности системы управления и ее  пользователей — управленческого персонала, внешних пользователей  (инвесторов, поставщиков, покупателей) путем использования и/или  создания информационных продуктов. Информационные системы  существуют в рамках системы управления и полностью подчинены целям функционирования этих систем.

 

Информационно-вычислительная работа — деятельность,  связанная с использованием информационных продуктов. Типичным  примером информационной работы является поддержка  информационных технологий управления.

 

Информационно-вычислительная услуга — это разовая  информационно-вычислительная работа.

 

Под информационным продуктом понимается вещественный или нематериальный результат интеллектуального человеческого труда, обычно материализованный на определенном носителе, например,  разнообразных программных продуктов (приложений), выходной  информации в виде документов управления, баз данных, хранилищ данных, баз знаний, проектов ИС и ИТ.

 

Методологическую основу изучения ИС составляет системный подход, в соответствии с которым любая система представляет собой совокупность взаимосвязанных объектов (элементов),  функционирующих совместно для достижения общей цели.

 

Для целеустремленных систем характерно изменение состояния, которое происходит в результате взаимодействия ее элементов в различных процессах и с внешней средой. При таком поведении системы важно соблюдение следующих принципов:

 

• эмерджентность — целостность системы на основе общей  структуры, когда поведение отдельных элементов рассматривается с  позиции функционирования всей системы;

 

(Эмерджентный (от англ. «emergent* — внезапно возникающий) —  философская концепция, рассматривающая развитие как скачкообразный процесс, при  котором возникновение новых, высших качеств обусловлено идеальными силами).

 

• гомеостазис — устойчивое функционирование системы при  достижении общей цели;

 

• адаптивность — скорость приспосабливания к изменениям  внешней среды;

 

• управляемость — глубина изменения поведения элементов  системы;

 

• самоорганизация — возможность изменения структуры системы в соответствии с изменением целей системы.

 

Структуру любой экономической системы с позиций кибернетики можно представить субъектом и объектом управления (рисунок 1), где основные информационные потоки между внешней средой, объектом и субъектом управления помечены стрелками i-1, i-2, i-3, i-4 и  поддерживаются ИС.

 

Рисунок 1. Структура экономической системы.

 

 

 

ОБЪЕКТ УПРАВЛЕНИЯ представляет собой подсистему материальных элементов экономической деятельности (сырье и материалы,  оборудование, готовая продукция, работники и др.) и хозяйственных процессов (основное и вспомогательное производство, снабжение, сбыт и др.).

 

СУБЪЕКТ УПРАВЛЕНИЯ представляет собой совокупность  взаимодействующих структурных подразделений экономической системы (дирекция, финансовый, производственный, снабженческий, сбытовой и другие отделы), осуществляющих следующие функции управления.

 

ФУНКЦИИ УПРАВЛЕНИЯ, ОСУЩЕСТВЛЯЕМЫЕ СУБЪЕКТОМ УПРАВЛЕНИЯ.

 

• планирование — определяет цель функционирования  экономической системы на различные периоды времени (стратегическое,  тактическое, оперативное планирование);

 

• учет — отображает состояние объекта управления в результате выполнения хозяйственных процессов;

 

• контроль — фиксирует отклонение учетных данных от плановых целей и нормативов;

 

• регулирование — осуществляет оперативное управление всеми хозяйственными процессами для исключения возникающих  отклонений между плановыми и учетными данными;

 

• анализ — определяет тенденции в работе экономической системы и резервы, которые учитываются при планировании на следующий временной период.

 

Информационная система представляет собой совокупность  функциональной структуры, информационного, математического,  технического, организационного и кадрового обеспечений, которые  объединены в единую систему в целях сбора, хранения, обработки и выдачи необходимой информации для выполнения функций управления.

 

Она обеспечивает информацией систему управления, формируя  следующие информационные потоки (рисунок 1):

 

i-1 — информационный поток из внешней среды в систему  управления, который, с одной стороны, представляет собой поток  нормативной информации, создаваемый государственными учреждениям в части законодательства, а с другой стороны — поток информации о конъюнктуре рынка, создаваемый конкурентами, потребителями,  поставщиками;

 

i-2 — информационный поток из системы управления во внешнюю среду (отчетная информация, прежде всего финансовая в  государственные органы, инвесторам, кредиторам, потребителям; маркетинговая информация потенциальным потребителям);

 

i-3 — информационный поток из системы управления на объект, представляет собой совокупность плановой, нормативной и  распорядительной информации для осуществления хозяйственных процессов;

 

i-4 — информационный поток от объекта в систему управления, который отражает учетную информацию о состоянии объекта  управления экономической системой (сырья, материалов, денежных,  энергетических, трудовых ресурсов, готовой продукции и выполненных  услугах) в результате выполнения хозяйственных процессов.

 

Информационная система накапливает и перерабатывает  поступающую учетную информацию и имеющиеся нормативы и планы в  аналитическую информацию, служащую основой для прогнозировании развития экономической системы, корректировки ее целей и создания планов для нового цикла воспроизводства.

 

К потокам информации, циркулирующей в ИС, предъявляются следующие требования:

 

• полнота и достаточность информации для реализации функций управления;

 

• своевременность предоставления информации;

 

• обеспечение необходимой степени достоверности информации в зависимости от уровня управления;

 

• экономичность обработки информации (затраты на обработку данных не должны превышать получаемый эффект);

 

• адаптивность к изменяющимся информационным потребностям пользователей.

 

1.2.               Классификация информационных систем.

 

В качестве классификационных признаков ИС выделены:

 

- параметры объекта управления (сфера деятельности, масштаб, состав функции управления);

 

- организационная структура ИС;

 

- степень интеграции ИС;

 

- информационно-технологическая архитектура ИС;

 

- технологические процессы обработки данных;

 

- методология разработки ИС; и др.

 

Данная классификация достаточно условна, так как признаки ИС взаимозависимы. Ниже рассмотрены наиболее характерные из них.

 

1. СФЕРА ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ОБЪЕКТА УПРАВЛЕНИЯ:

 

• промышленное предприятие;

 

• сфера обращения (торговля, банки и кредитные организации);

 

• образование;

 

• социальная сфера; и др.

 

2. ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СТРУКТУРА ИС:

 

• автоматизация технической подготовки производства;

 

• маркетинг и стратегия развития предприятий;

 

• технико-экономическое планирование;

 

• финансы (бухгалтерский учет, финансовый анализ);

 

• материально-техническое обеспечение;

 

• оперативно-календарное управление производством;

 

• управление сбытом готовой продукции;

 

• управление персоналом; и др.

 

3. ОРГАНИЗАЦИОННАЯ СТРУКТУРА ИС:

 

• автоматизированное рабочее место (АРМ) управленческого  персонала;

 

• комплекс взаимосвязанных АРМ.

 

4. ГРАНИЦЫ ИС:

 

• ИС предприятия (организации);

 

• ИС отрасли;

 

• государственная ИС;

 

• международная ИС.

 

5. СТЕПЕНЬ ИНТЕГРАЦИИ ИС:

 

• локальная ИС (изолированное информационное пространство);

 

• частично интегрированная ИС (общее информационное  пространство);

 

• полностью интегрированная корпоративная ИС.

 

6. ИНФОРМАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ АРХИТЕКТУРА ИС:

 

• ИС централизованной архитектуры построения (один центр хранения и обработки данных);

 

• ИС распределенной архитектуры (компьютерные сети, наличие множества центров обработки и хранения информации).

 

7. СПЕЦИАЛИЗАЦИЯ ИС:

 

• ИС менеджмента (или организационно-экономического  управления, Information Management System — IMS);

 

• информационно-поисковые системы (Information Retrieval System — IRS);

 

• системы автоматизированного обучения (Education Information System — EIS); и др.

 

Наибольшее распространение получили ИС менеджмента, среди которых выделяют:

 

• АСУП — автоматизированные системы управления ресурсами предприятий и организаций;

 

• АСУ ТП — автоматизированные системы управления  технологическими процессами производства продукции;

 

• САПР — системы автоматизированного проектирования  конструкций и технологий производства продукции; и др.

 

Информационная система менеджмента в качестве компонентов включает в себя другие специализированные ИС, предназначенные для следующих целей:

 

• автоматизация делопроизводства (Office Automation System — OAS);

 

• поддержка принятия решений (Design Support System — DSS);

 

• формирование знаний системы управления (Knowledge Base System — KBS) и др.

 

Для выработки стратегии развития предприятия (перспективные направления, планирование, инвестиционное проектирование и пр.) создаются специализированные системы поддержки принятия  решений, использующие методы статистического анализа и  прогнозирования, моделирования данных и бизнес-процессов, имитационного  моделирования, так называемые корпоративные стратегические  системы (Enterprise Strategic System — ESS). В ИС поддержки принятия решений нашли применение технологии оперативного анализа и  обработки данных, полученных из хранилищ данных (Data Warehouse), технологии извлечения информации из данных (Data Mining),  моделирования бизнес-процессов.

 

В современных ИС менеджмента значительна роль и ИС  искусственного интеллекта (Artificial Intelligence System — AIS).  Эти ИС  поддерживают естественно-языковый интерфейс для пользователей  (специалистов по формализации знаний), предоставляют методы  искусственного интеллекта для решения слабоструктурированных и плохо формализованных задач. Ядром AIS является база знаний (Knowledge Base — KB), которая используется для формирования новой  информации путем логического вывода. Для представления экономического объекта и его окружения, исследования его поведения и реакций на внешние события применяется математическое моделирование,  средства дедуктивных и правдоподобных выводов, полученных на основе неполной или неточной информации. Среди AIS наибольшее  распространение получили экспертные системы, с помощью которых на  основе реальных данных выдвигается и дается оценка некоторой  гипотезы. Другие примеры AIS:

 

• ИС полнотекстового поиска (объединяются с реляционными СУБД, образуют новый класс постреляционных СУБД);

 

• нейронные сети;

 

• ИС аналитических вычислений на основе методов исследования операций, математического моделирования, статистического анализа и прогнозирования; и др.

 

1.3.               Корпоративные (интегрированные) информационные системы.

 

В каждой организации имеются различные уровни управления, на которых циркулируют специфичные информационные потоки. Для обработки информации используются различные информационные технологии, которые реализуются с помощью соответствующих  информационных систем, имеющих собственные названия.

 

Корпоративные (интегрированные) информационные системы (КИС) управления в каждой организации можно описывать по  уровням (рисунок 2), базовым функциям управления (рисунок 3), процессам обработки информации (рисунок 4).

 

Рисунок 2.  Стратификация ИТ по уровням управления в КИС.

 

Уровни управления в КИС:

 

Стратегические системы (ESS)

 

Аналитические системы (KWS)

 

Системы поддержки процесса принятия решения (DSS)

 

Системы оперативного управления (MIS)

 

Системы автоматизации делопроизводства и коммуникации (OAS)

 

Системы диалоговой обработки запасов (TPS). Информационная инфраструктура.

 

 

Рисунок 3. Базовые функции управления КИС.

 

Рисунок 4. Стратификация ИТ по операциям.

 

 

Стратегические информационные системы корпоративного типа (Enterprise Strategic System — ESS) предназначены для оказания  помощи высшему руководству компании (Top Managers) в процессе  поддержки принятия стратегических решений. Эти системы учитывают долгосрочные изменения, происходящие в окружающей среде и  деловом окружении предприятия, интегрируют в себе знания и данные всех информационных систем предприятия и строятся, как правило, на базе систем искусственного интеллекта (экспертных систем). Их  назначение — приводить в соответствие изменения в условиях эксплуатации с существующей организационной возможностью.

 

Для функционирования ESS необходимо:

 

• создание единого информационного пространства и эффективной развитой коммуникационной инфраструктуры;

 

• внедрение новых форм и методов управления на основе  современных информационных технологий и концепции управления качеством;

• кардинальное сокращение времени, необходимого на  прохождение информации, требующейся для принятия решения;

 

• введение единого стандарта работы с электронными  документами, учитывающего существующую нормативную базу и  обеспечивающего защищенность, управляемость и доступность документов;

 

• автоматизация и повышение эффективности работы сотрудников и подразделений путем внедрения специализированных приложений и средств поддержки групповой работы;

 

• создание инфраструктуры управления корпоративными  отраслевыми знаниями.

 

Корпоративные системы типа ESS позволяют решить следующие задачи:

 

• гарантировать требуемое качество управления предприятием;

 

• повысить оперативность и эффективность взаимодействия  между подразделениями;

 

• обеспечить управляемость качеством выпускаемой продукции;

 

• увеличить экономическую эффективность деятельности  предприятия;

 

• создать систему статистического учета на предприятии;

 

• осуществлять прогноз развития предприятия;

 

• создать систему стратегического и оперативного планирования, систему прогнозирования.

 

1. СИСТЕМЫ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ предназначены для учета и  оперативного регулирования хозяйственных операций, подготовки  стандартных документов для внешней среды (счетов, накладных, платежных поручений). Горизонт оперативного управления хозяйственными  процессами составляет от одного до нескольких дней,  и реализует  регистрацию и обработку событий, например оформление и мониторинг  выполнения заказов, приход и расход материальных ценностей на  складе, ведение табеля учета рабочего времени и т.д. Эти задачи имеют итеративный, регулярный характер, выполняются  непосредственными исполнителями хозяйственных процессов (рабочими,  кладовщиками, администраторами и т.д.) и связаны с оформлением и  пересылкой документов в соответствии с четко определенными алгоритмами. Результаты выполнения хозяйственных операций через экранные  формы вводятся в базу данных.

 

2. ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ориентированы на  тактический уровень управления: среднесрочное планирование, анализ и организацию работ в течение нескольких недель (месяцев),  например анализ и планирование поставок, сбыта, составление  производственных программ. Для данного класса задач характерны  регламентированность (периодическая повторяемость) формирования  результирующих документов и четко определенный алгоритм решения задач, например, свод заказов для формирования производственной программы и определение потребности в комплектующих деталях и материалах на основе спецификации изделий. Решение подобных задач предназначено для руководителей различных служб  предприятий (отделов материально-технического снабжения и сбыта, цехов и т.д.). Задачи решаются на основе накопленной базы оперативных данных.

 

3. СИСТЕМЫ ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ используют в основном на верхнем уровне управления (руководства фирм, предприятий,  организаций), имеющего стратегическое долгосрочное значение в течение года или нескольких лет. К таким задачам относятся формирование стратегических целей, планирование привлечения ресурсов,  источников финансирования, выбор места размещения предприятий и т.д. Реже задачи класса СППР решаются на тактическом уровне, например при выборе поставщиков или заключении контрактов с клиентами.  Задачи СППР имеют, как правило, нерегулярный характер. Для задач СППР свойственны недостаточность имеющейся  информации, ее противоречивость и нечеткость, преобладание качественных оценок целей и ограничений, слабая формализуемость алгоритмов решения. В качестве инструментов обобщения чаще всего  используются средства составления аналитических отчетов произвольной  формы, методы статистического анализа, экспертных оценок и систем, математического и имитационного моделирования. При этом  применяются базы обобщенной информации, информационные хранилища, базы знаний о правилах и моделях принятия решений.

 

Информационная система, которая включает в себя все три типа перечисленных информационных систем, называется СТРАТЕГИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМОЙ (СИС).

 

Локальная информационная система (ЛИС) автоматизирует  отдельные функции управления на отдельных уровнях управления. Такая ЛИС может быть однопользовательской, функционирующей в отдельных подразделениях системы управления.

 

1.4.               История эволюции ИС.

 

Активное использование информационных технологий в бизнесе дает значительный результат для повышения эффективности деятельности. Сегодня без использования информационных технологий сложно представить как хозяйственную деятельность предприятий, так и процессы управления этими предприятиями. Но еще пока высокий процент неуспешных проектов по созданию, внедрению, эксплуатации и модернизации информационных систем заставляет искать методы и пути снижения таких результатов.

 

Гарантированное получение результата – это цель, к которой стремятся все команды, как с заказывающей стороны, так и со стороны исполнителей (подрядчиков). Понимание необходимых и достаточных шагов, соблюдение обязательной этапности в последовательности действий – это и есть понимание жизненного цикла информационных систем. Только получение запланированного результата с заданным качеством, в установленные сроки и в рамках согласованного бюджета есть результат, который устраивает обе стороны. 

 

Рассмотрим основные вехи в истории развития информационных систем, их составные части и характеристики, знание которых необходимо для создания успешно выполняющих свои задачи систем.

 

Информация – ценнейший актив компании, и для получения благодаря этому активу выгоды и конкурентных преимуществ компании необходимы информационные системы соответствующего уровня.

 

Информационная система (ИС) – необходимая для сбора, обработки, поиска, хранения, передачи и предоставления данных совокупность программного, аппаратного и организационного обеспечения, а также методологических и информационных ресурсов.

 

На сегодняшний день существует огромное многообразие систем, и любая компания вне зависимости от своих масштабов, сферы деятельности, сложности и уровня зрелости собственных процессов может выбрать уже представленное на рынке решение либо создать систему по своим требованиям. Но в любом случае, любая информационная система должна удовлетворять требованиям и интересам пользователей и заказчика в рамках заранее определенной функциональности.

 

За счет чего это достигается? ИС имеет определенный набор свойств / характеристик, которые отличают ее от других методов сбора / обработки / хранения информации.

 

‒ Использование математических методов и алгоритмов.

 

‒ Автоматическая консолидация данных и возможность их представления в управленческой перспективе (к примеру, в виде отчетов и панелей мониторинга).

 

‒ Наличие инструментов получения, хранения и организации доступа к данным.

 

‒ Клиентский интерфейс с возможностью организации работы под конкретную роль пользователя.

 

‒ Организация профилей пользователей с разграничением доступа к информации.

 

‒ Широкие функциональные возможности, в том числе по регистрации, обработке, поиску информации.

 

Список этих свойств и характеристик регулярно расширяется по мере развития современных информационных систем и роста требований к ним.

 

Сейчас для ее хранения, интерпретации, обработки, передачи и выдачи результата используются информационные системы – но для понимания экономических, социальных, технологических предпосылок этого рассмотрим историю обработки и дальнейшей передачи данных в течение последнего столетия. Причем,  сфокусируемся на дистанционной передаче данных для более четкого формирования представления об историческом контексте.

 

До второй половины XIX века основной целью используемых «информационных технологий» (то есть письменности и почтовых коммуникаций) в силу отсутствия вычислительных машин было лишь представление информации в необходимой форме. При этом подобную информацию потенциально в дальнейшем можно было бы передавать другим лицам (часто отделяемым расстоянием или временем, последующим поколениям).

 

В течение последующего века, вплоть до 1940-х годов (в некоторых странах до 1960-х годов) применялись механические методы, которые бы не просто представляли информацию в необходимой форме, но и делали бы это с использованием удобных и практичных средств, сокращающим время на создание или передачу данных (печатная машинка и телефон соответственно).

 

Начинали развиваться системы обработки потоков документов, но стал актуальным вопрос хранения этих данных и более эффективного / оперативного создания копий. О таком термине, как «программное обеспечение», речь еще не шла, и единственной возможностью для движения в сторону большей эффективности и производительности было развитие технических / аппаратных средств. В это время развивалась исключительно аппаратная составляющая информационных систем (если исходить из данного ранее определения).

 

Переход от механических к электрическим средствам, завершившийся в 1970-е годы, обусловил смещение фокуса технологий с представления информации на ее непосредственное формирование (вычисления при помощи ЭВМ, копирование при помощи ксерокса, запись звука без привязки к конкретному месту при помощи переносного диктофона). Однако можно сказать, что развитие программного обеспечения того времени отстает от развития аппаратных средств (к примеру, эпоха ЭВМ серии IBM/360), а для обработки данных используются вычислительные центры коллективного пользования, благодаря чему ряд рутинных действий оптимизируется. Тем временем, этих аппаратных возможностей по-прежнему недостаточно и остается актуальной проблема обработки больших объемов информации.

 

Критерием эффективности технологий 1960-х годов являлась разница между затраченными на создание технологии средствами и полученными в процессе ее использования выгодами. Однако все операционные системы и ПО под них создается профессиональными программистами без участия пользователей. Подобный разрыв в коммуникациях не давал возможности разработчикам определить необходимости и собрать требования пользователей, которые в свою очередь (не будучи знакомы со спецификой предлагаемых систем и принципами их создания) не могли адекватно оценить функциональные возможности системы для полноценного использования и дать свои комментарии по совершенствованию, опираясь на свой опыт и знание процессов (например, производственных). Таким образом, организационное обеспечение систем было недостаточно развито, так как основное внимание уделялось поиску путей обеспечения соответствия между уровнями развития программных и аппаратных решений.

 

С середины 1970-х – начала 1980-х годов процесс создания информации и информационных систем значительно изменился благодаря появлению персональных компьютеров. Вне рамок какой-либо корпорации пользователи получили возможность самостоятельной работы с ПК, и на передний план вышла проблема удовлетворения стремительно растущих потребностей пользователей, использующих компьютер в личных целях. Информационные системы стали фокусироваться на нуждах индивидуальных пользователей (в отличие от предыдущего подхода с ориентацией на корпоративных пользователей, для которых создавались отчеты с целью поддержки принятия стратегических решений).

 

К тому времени основные рутинные функции (к примеру, ввода данных и их предоставления) уже были реализованы в системах, и на следующем шаге предстояло сфокусироваться на обработке всех этих данных. Создаются информационно-поисковые системы, совершенствуются системы формирования управленческой информации, и даже появляются первые системы бизнес-аналитики. Барьер между разработчиками и пользователями начинает стираться в силу важности участия пользователей в процессе создания ИС. С технической точки зрения данный период отличает еще то, что постепенно начинает применяться первая децентрализация, связанная с локальными базами на рабочем месте у специалиста (хотя в основном по-прежнему применяется централизованная обработка данных). Наступает время офисных, пользовательских информационных систем.

 

Со второй половины 1980-х годов локальные и глобальные компьютерные сети стали находить широчайшее применение во всех областях жизни человека. Информационные системы стали не только решать различные стратегические задачи, но и применять в этих целях телекоммуникационные методы. Применяются системы поддержки принятия решений (СППР)  на разных уровнях производства применяются и развиваются по-прежнему, однако стал важен и фокус на получении конкурентного преимущества и взаимодействии с другими контрагентами на рынке, таким образом переходя от акцента на внутренних процессах организации к внешней кооперации.

 

Развитие в 1990-х годах глобальной сети привело к переносу некоторыми компаниями многих операций и даже всего бизнеса в интернет-среду. Возникли системы электронной коммерции, интернет-магазины и «виртуальные» предприятия. Тем временем, нельзя не отметить ряд задач, появившихся с развитием сетевых технологий и требующих решения, а именно – проблемы доступа к стратегической информации, обеспечения информационной безопасности и разработки единых стандартов.

 

2. ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ ИС И ПО.

 

Показательно, что при рассмотрении основных вех истории информационных систем, в разные периоды фокус смещался с одного элемента ИС на другой. Так, первые десятилетия развивалось аппаратное, техническое обеспечение, затем со стремительным ростом масштабов разработки программных средств потребовалось срочно принимать необходимые организационные меры, чтобы обеспечить соответствие квалификации и компетенций специалистов минимальным требованиям к пользователям систем.

 

Соответственно, различные элементы информационных систем развивались по разным сценариям, а значит, они имеют и свою специфику жизненных циклов?

 

Наиболее часто ключевые стороны, задействованные в создании и эксплуатации информационной системы, ассоциируют ее с программным обеспечением, лежащем в основе этой ИС. Тогда в чем основное отличие жизненного цикла информационной системы от жизненного цикла программного обеспечения?

 

Ответ начинается с самого определения информационной системы, охватывающего большее количество аспектов, нежели просто ПО. Программное обеспечение может быть модернизировано, обновлено до новых версий несколько раз в рамках одного жизненного цикла информационной системы. Однако это будет все та же информационная система, возможно, с теми же инфраструктурными и организационными ресурсами. Могут приходить и уходить сотрудники, обновляться системы хранения данных, но это лишь части информационной системы, которая все равно будет выполнять свои основные функции до момента вывода из эксплуатации.

 

Интересная для рассмотрения концепция уровней жизненного цикла была предложена в 2005 году Скоттом Амблером, автором практик гибкого моделирования Agile Modeling и концепции Enterprise Unified Process.

 

Жизненный цикл организации / бизнеса

 

Жизненный цикл информационных технологий

 

Жизненный цикл системы

 

Жизненный цикл ПО (разработки)

 

Логика рассуждений в данном случае следующая: жизненный цикл бизнеса включает всю деятельность ИТ-департамента, в том числе по разработке, развертыванию, поддержке и сопровождению информационных систем, частью которых является программное обеспечение. Но для того, чтобы проверить эту концепцию, необходимо рассмотреть основные аспекты жизненного цикла ИС подробнее, фокусируясь на основных ее стадиях и их содержании.

 

Как уже было сказано, жизненный цикл информационных систем представляет собой непрерывный процесс из определенных этапов, начинающийся в момент принятия решения о необходимости создания ИС до отказа от ее использования.

 

Жизненный цикл информационной системы – непрерывный процесс, началом которого становится момент принятия решения о необходимости системы, а завершением – ее изъятие из эксплуатации. Этапы создания системы до момента ввода в эксплуатацию могут рассматриваться как самостоятельные проекты, каждый из которых имеет конкретный результат и ограничения.

 

А так как процесс создания и конфигурирования для различных информационных систем включает в себя один набор этапов, то можно говорить о моделях жизненного цикла.

 

Модель ЖЦ ИС – комбинация последовательности этапов жизненного цикла и переходов между ними, необходимых для гарантированного достижения поставленной для реализации проекта цели.

 

Сами фазы жизненного цикла фиксированы и для различных отраслей человеческой деятельности, по сути, одинаковы:

 

‒ Замысел (планирование проекта).

 

‒ Анализ и постановка задачи.

 

‒ Проектирование.

 

‒ Разработка.

 

‒ Развертывание и внедрение.

 

‒ Эксплуатация.

 

‒ Поддержка.

 

‒ Модернизация.

 

‒ Утилизация.

 

Можно говорить о том, что средняя продолжительность подобного цикла составляет порядка 15 лет, однако следует учитывать, что в зависимости от огромного числа различных факторов, обусловленных спецификой предприятия, отрасли, самой информационной системы, сроки физического и морального старения техники и ПО будут значительно отличаться. А значит, еще при проектировании ИС необходимо четко представлять себе возможности ее дальнейшей модернизации, в том числе факторы, которые могут вызвать эту необходимость.

 

Важно понимать, что переход на новые программные решения – это не утилизация старой и проектирование новой системы. Измениться может практически все: форматы данных, работающий с системой персонал, поддерживающая инфраструктура. Остается только информация, и именно она является связующим звеном, позволяющим говорить о работе с одной и той же информационной системой. Если в системе последние десять лет хранились и обрабатывались данные по незавершенному производству, то могут приниматься решения о переходе на другую платформу, выбор решения другого вендора, для чего проведена конвертация данных, но она все равно останется информационной системой работы с производственными данными.

 

Порядка трети ИС прекращают свое существование еще на этапе проектирования, причиной чего часто становится несоответствие методов управления проектами (в том числе, анализа) сложности самого проекта, которая постоянно возрастает в условиях рыночной экономики, где число стейкхолдеров постоянно увеличивается, ограничения по срокам и стоимости возрастают, появляются новые конкурирующие компании и продукты. Не всегда уровень выбираемых компаниями технологий анализа / проектирования систем, как и методик управления проектом внедрения соответствует специфике бизнеса и возрастающим требованиям к автоматизации процессов.

 

Рассмотрим основные модели жизненного цикла, позволяющие при определении правил и условий перехода на следующую стадию нивелировать риски и оптимизировать процесс создания и передачи системы в эксплуатацию.

 

2.2. Модели ЖЦ ИС.

 

Каскадная модель.

 

Каскадная модель жизненного цикла, также называемая моделью «водопада» (waterfall), была разработана еще в 80-х годах, и на протяжении многих лет она считалась стандартом для разработки ПО. Данная модель характеризуется тем, что этапы строго последовательны и переход между ними невозвратный. Это означает, что в рамках каскадной модели переход к следующему этапу (например, от проектирования и сбора требований к разработке и развертыванию) может произойти только по завершении предыдущего этапа. Модель «водопада» была применена одной из первых и одно из ее основных достоинств в возможности планирования сроков и стоимости каждого этапа – однако, на практике разработка системы почти никогда не проходит строго в соответствии с жесткой заранее продуманной схемой.

 

В частности, это касается сбора требований, так как реально при старте проекта требования бывают определены только частично и в дальнейшем уточняются, изменяются и дополняются. К тому же, если изначально требования были определены неточно, высока вероятность того, что система не будет удовлетворять потребностям заказчика.

 

ПЛАНИРОВАНИЕ

 

АНАЛИЗ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

 

ПРОЕКТИРОВАНИЕ

 

РАЗРАБОТКА

 

РАЗВЕРТЫВАНИЕ И ВНЕДРЕНИЕ

 

ЭКСПЛУАТАЦИЯ

 

ПОДДЕРЖКА

 

МОДЕРНИЗАЦИЯ

 

УТИЛИЗАЦИЯ

Каскадная модель с промежуточным контролем.

 

В качестве одной из вариаций каскадной модели для того, чтобы предусмотреть возможность возвращения к предыдущим этапам для внесения определенных изменений и пересмотра отдельных вопросов, была создана каскадная модель с промежуточным контролем.

 

ПЛАНИРОВАНИЕ

 

АНАЛИЗ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

 

ПРОЕКТИРОВАНИЕ

 

РАЗРАБОТКА

 

РАЗВЕРТЫВАНИЕ И ВНЕДРЕНИЕ

 

ЭКСПЛУАТАЦИЯ

 

ПОДДЕРЖКА

 

МОДЕРНИЗАЦИЯ

 

УТИЛИЗАЦИЯ

 

Она предполагает увеличенное время, отведенное на разработку, за счет проведения промежуточных корректировок между фазами жизненного цикла. В свою очередь, это снижает риски получения некачественного продукта на выходе и повышает надежность системы в целом.

 

Важно отметить, что согласование результатов в двух описанных моделях происходит только по окончании внедрения – а значит, повышается вероятность получения программного продукта, который морально устареет либо не будет востребован рынком. Еще больше увеличивают риски возможные неточности в исходном техническом задании. В итоге можно говорить о проблеме определенной задержки в получении результата, которая не может быть решена в «каскадном» варианте разработки и внедрения системы.

 

Спиральная модель.

 

Для нивелирования рисков, связанных с вышеописанной проблемой, была создана спиральная модель. В этой модели фазы жизненного цикла непоследовательны, то есть допустимо (но не обязательно!) начало работ над следующим этапом до завершения предыдущего. Таким образом, суть спиральной модели состоит в возможности прохождения всех этапов жизненного цикла системы в несколько итераций, каждый раз создавая новый прототип и проверяя актуальность требований, по которым он создавался,  внося технические доработки в интерфейс и функциональность. Подобная гибкость позволяет использовать модель на предприятиях любого масштаба.

 

ПРОЕКТИРОВАНИЕ

 

АНАЛИЗ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

 

ПЛАНИРОВАНИЕ

 

УТИЛИЗАЦИЯ

 

МОДЕРНИЗАЦИЯ

 

РАЗРАБОТКА

 

РАЗВЕРТЫВАНИЕ И ВНЕДРЕНИЕ

 

ЭКСПЛУАТАЦИЯ

 

ПОДДЕРЖКА

Прототип крайне важен в ситуациях, когда требуется разъяснить и уточнить требования, выбрать концептуальное решение или даже в целом определить целесообразность реализации проекта. При этом сам прототип может либо моделировать исключительно пользовательский интерфейс, либо архитектурную сторону системы (логика обработки и хранения данных).

 

Это означает, что процесс создания системы и само управление проектом будет более гибким и управляемым, с совершенствованием системы на каждом «витке спирали», то есть при выпуске каждой версии. Уменьшаются риски (в том числе, финансовые) для заказчика и спонсора системы, которые могут отказаться от проекта еще на этапе показа первого прототипа в случае абсолютного его несоответствия ожиданиям и потребностям (либо в случае изменения рыночной ситуации).

 

Как правило, подобная модель применяется при разработке нетиповых систем, предоставляя возможность оперативно создать прототип программного продукта для проверки его работоспособности с пользователями и соответственно, быстрого получения комментариев и замечаний к системе.

 

Цикл Шухарта-Деминга.

 

Определенным прообразом спиральной модели ЖЦ стал классический цикл управления Деминга (PDCA-цикл).

 

PDCA (Plan – Do – Check – Act) – Цикл качества, еще называемый циклом Деминга. Этот алгоритм управления предполагает четыре основных шага «Планирование – Действие – Проверка – Корректировка» и помимо стандартной области применения в менеджменте предприятия возможно использовать его в управлении внедрением и развитием информационной системы. Таким образом, этап планирования может начинаться как при первичном проектировании системы, так и при старте ее модернизации, когда, как мы говорили, снова необходимо пройти все этапы жизненного цикла системы.

 

Графически цикл Деминга может быть представлен следующим образом:

 

Plan

 

Act

 

Do

 

Check

При планировании появляется возможность совершенствования процессов и операций, определения и выделения необходимых для них ресурсов. По окончании следующего этапа (выполнения запланированных работ) обязательно проводится мониторинг результатов и сбор данных для аналитики и определения соответствия плановым показателям для принятия дальнейших мер по корректировке проводимых активностей и принципов распределения ресурсов – что, как мы видели, и является основной идеей итерационной модели создания ИС.

 

Итерационную / спиральную модель невозможно применять для областей, в которых невозможно предварительное тестирование продукта, обладающего неполной функциональностью – в частности, военные разработки, авиастроение, атомная энергетика, ведь любая ошибка стоит жизни. Однако при разработке бизнес-ориентированной информационной системы собственными силами ИТ-подразделения компании данная модель применяется достаточно часто, хотя важно принимать во внимание возможное сопротивление со стороны пользователей, которые хотят видеть требующуюся именно им функциональность в первом же релизе, а не втором или третьем. Соответственно, на первый план выходит необходимость грамотного управления ожиданиями пользователей.

 

Модель разработки через тестирование (V-модель).

 

Приближенная по своей сути к практикам PRINCE2, V-модель разработки через тестирование была разработана еще в конце 1980-х годов ведомствами Германии и США, и до сих пор является стандартом немецких правительственных и оборонных проектов. Основной ее принцип состоит в постепенном возрастании степени детализации проекта с течением времени и одновременном проведении «горизонтальных» итераций. Таким образом, результаты каждой из фаз левой стороны буквы V влияют на тестирование и компоновку проекта с правой стороны буквы V: приемо-сдаточные испытания основываются на проведенном анализе требований, интеграционное тестирование – на высокоуровневом описании архитектуры, модульное тестирование – на архитектуре, интерфейсах, алгоритмах и прочих элементах детализированных требованиях к системе.

 

ПЛАНИРОВАНИЕ ПРОЕКТОВ И ТРЕБОВАНИЙ;

 

ПРОИЗВОДСТВО, ЭКСПЛУАТАЦИЯ, СОПРОВОЖДЕНИЕ;

 

АНАЛИЗ ТРЕБОВАНИЙ ПРОДУКТА И СПЕЦИФИКАЦИЙ;

 

СИСТЕМНОЕ И ПРИЕМОЧНОЕ ТЕСТИРОВАНИЕ;

 

РАЗРАБОТКА АРХИТЕКТУРНОГО ПРОЕКТА;

 

ИНТЕГРАЦИЯ И ТЕСТИРОВАНИЕ;

 

ДЕТАЛИЗИРОВАННАЯ РАЗРАБОТКА ПРОЕКТА;

 

МОДУЛЬНОЕ ТЕСТИРОВАНИЕ;

 

КОДИРОВАНИЕ.

 

 

Важна гибкость данной модели, так как, по сути, она адаптируема под любой тип организации. Промежуточные результаты проверяются на ранних стадиях, и минимизация рисков достигается благодаря простому соотнесению фаз / итераций. V-модель не рассматривает непосредственно стадию обслуживания и утилизации, учитывая лишь активности по подготовке к ним.

 

Рассмотрев основные особенности моделей жизненного цикла, перейдем к фазам проекта по созданию и внедрению интегрированной системы управления как совокупности этапов по созданию, настройке, доработке и внедрению отдельных функциональных модулей системы, выполнение которых необходимо и достаточно для создания системы управления, соответствующей заданным требованиям.

 

 

3. СТАНДАРТЫ ЖИЗНЕННОГО ЦИКЛА ИС.

 

ГОСТ 34.601-90 Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Автоматизированные системы. Стадии создания.

 

Отличается высокой степенью формализации (как и ГОСТы 19-й серии) и по умолчанию, таким образом предполагает каскадный подход. На сегодняшний день ГОСТ многократно становился основой для доработок и частичного использования в других стандартах / методологиях и в целом в исходном виде не является исчерпывающим как единственный источник информации для выполнения проекта разработки / внедрения.

 

Благодаря своей структурированности, ГОСТ 34.601-90 до сих пор служит самодостаточной базой для адаптации, которую можно адаптировать к конкретным условиям деятельности предприятия. Приложение к стандарту содержит детальное описание работ, включая списки формируемых по завершении этапа документов.

 

ПРИМЕР.

 

На этапе 7.6 «Проведение предварительных испытаний» осуществляют:

 

а) Испытания АС на работоспособность и соответствие техническому заданию в соответствии с программой и методикой предварительных испытаний;

 

б) Устранение неисправностей и внесение изменений в документацию на АС, в том числе эксплуатационную в соответствии с протоколом испытаний;

 

в) Оформление акта о приемке АС в опытную эксплуатацию. Также в стандарте приведен список основных типов организаций, участвующих в работах по созданию АС, что позволяет сформировать понимание сути процесса.

 

 

ISO/IEC 12207:2008 (ГОСТ Р ИСО/МЭК 12207-2010).

 

Международный стандарт: ISO/IEC 12207:2008 Information technology – Software life cycle processes (Информационные технологии. Процессы жизненного цикла программного обеспечения).

 

Российский аналог: ГОСТ Р ИСО/МЭК 12207-2010 «Информационная технология. Системная и программная инженерия. Процессы жизненного цикла программных средств».

Базируясь на процессном подходе, ISO 12207 определяет необходимость документирования основных результатов процесса, но не ограничивает и содержание и тем более последовательность, а также не противоречит применению итераций в разработке. Данный стандарт стал основой для дальнейшей детализации в некоторых методологиях разработки ПО (в частности, Rational Unified Process), однако сам по себе лишь устанавливает структуру основных, вспомогательных и организационных процессов ЖЦ программных средств, определяя необходимые в их рамках работы и задачи.

 

Таким образом,  формируется единое понимание жизненного цикла (и единая терминология) между заказчиком, разработчиком / подрядчиком и другими стейкхолдерами. С другой стороны, ISO 12207:2008 рассматривает лишь программные средства и соответствующие организационные процессы, не рассматривая аппаратную составляющую.

 

ПРОЦЕССЫ В КОНТЕКСТЕ СИСТЕМЫ:

 

Процессы соглашения.

 

Процессы проекта.

 

Технические процессы.

 

Процессы организационного обеспечения проекта.

СПЕЦИАЛЬНЫЕ ПРОЦЕССЫ ПРОГРАММНЫХ СРЕДСТВ:

 

Процессы реализации ПС.

 

Процессы поддержки ПС.

 

Процессы повторного применения ПС.

В РФ был разработан и принят идентичный ISO 12207 стандарт ГОСТ Р ИСО/МЭК 12207-2010. Основной идеей разработчиков ГОСТ 12207 являлось создание единого общекорпоративного стандарта, которым было бы возможно воспользоваться при возникновении любой задачи из тех, которые описаны в документе (будь это обучение пользователей, поставка ПО или любая другая активность в рамках ЖЦ).

 

Стандарт предполагает, что процессы состоят из работ, для которых определены задачи (а также цели и результаты). Тем не менее, допускается адаптация процессов к особенностям организации (например, при больших масштабах проекта изменять состав определенных задач или работ). Как правило, это возможно сделать в рамках существующих на предприятии процессов.

 

ПРИМЕР.

 

Говоря о процессе поставки ПО (п. 6.1.2 стандарта), предполагаются следующие виды работ:

 

6.1.2.3.1 Идентификация возможностей.

 

6.1.2.3.2 Предоставление заявки поставщикам.

 

6.1.2.3.3 Согласование проекта.

 

6.1.2.3.4 Выполнение контракта.

 

6.1.2.3.5 Поставка и поддержка продукта (услуги).

 

6.1.2.3.6 Закрытие.

 

Несомненно, что у организации – заказчика существуют свои корпоративные регламенты проведения закупок (например, согласования заявок, формирования годовой программы закупок по подразделению ИТ, определения критериев выбора поставщиков услуг и т.д.). Соответственно, компания будет осуществлять приведенные в ГОСТ активности, но на операционном уровне она будет это делать в соответствии со своими внутренними регламентами и процессами.

 

Приложения стандарта содержат (помимо эталонной модели процессов, их описаний и видов, а также истории разработки) отдельно выделенный процесс адаптации. Приведенные в нем рекомендации по переходу от стандарта к реалиям определенного предприятия в основном концентрируются на выборе из всего приведенного множества процессов тех работ, которые необходимы для реализации конкретного программного проекта. Однако,  практические рекомендации по организации внедрения ГОСТ 12207-2010 остаются за границами самого документа.

 

ISO/IEC 15288 (ГОСТ Р ИСО/МЭК 15288-2005).

 

Международный стандарт: ISO/IEC 15288:2005 Systems engineering. System life cycle processes (Системотехника. Процессы жизненного цикла системы).

 

Российский аналог: ГОСТ Р ИСО/МЭК 15288-2005 Информационная технология. Системная инженерия. Процессы жизненного цикла систем.

Достаточно «молодой» стандарт системной инженерии (впервые представленный в 2002 году), ISO/IEC 15288 фокусируется на вопросах жизненного цикла системного уровня, в особенности тейлоринге (tailoring) – по сути, настройке и адаптации ЖЦ к конкретным требованиям и ограничениям.

 

В отличие от рассмотренного ранее стандарта, стандарт ISO 15288 распространяется на системы в целом.  Стандарт охватывает такие элементы систем, как: «технические средства, программные средства, люди, процессы (например, процесс оценки), процедуры (например, инструкции оператора), основные средства и природные ресурсы (например, вода, объекты живой природы, минералы)».   

 

Согласно данному стандарту, любой процесс ЖЦ может быть начат в любой момент, без ограничения порядка использования и последовательности (в том числе, параллельном выполнении нескольких процессов).

 

Важно также отметить высокий уровень абстракции ISO 15288 в сравнении с ISO 12207, так как данный стандарт не приводит ролей, конечных результатов в виде списка выходных документов, либо же состава работ, лишь оставаясь на уровне концепции.

 

ПРИМЕР.

 

В процессе управления ресурсами (п. 5.3.5 Стандарта) в качестве основных пунктов деятельности приводятся следующие:

 

a) определять и обеспечивать поддержку инфраструктуры ресурсов, необходимой для выполнения организацией требований настоящего стандарта и осуществления поддержки проекта;

 

b) получать ресурсы, за исключением персонала, необходимые для внедрения и осуществления проектов;

 

c) проявлять заботу о персонале, занятом в осуществлении текущих проектов;

 

d) стимулировать персонал, например, посредством предоставления возможности карьерного роста или при помощи системы поощрений;

 

e) контролировать области взаимодействия нескольких проектов для разрешения связанных с графиками их реализации конфликтов.

 

Очевидно, что формулировки «... обеспечивать поддержку инфраструктуры ресурсов...» или «проявлять заботу о персонале...» не являются очень конкретными и могут толковаться по-разному. В связи с этим, важно иметь поддержку высшего руководства для использования данного стандарта в проекте создания и эксплуатации системы. При этом особенность стандарта ISO 15288 в том, что использоваться он может как со стороны заказчика, так и со стороны исполнителя.

 

ПРОЦЕССЫ ПРЕДПРИЯТИЯ:

 

Управление средой предприятия.

 

Управление инвестициями.

 

Управление процессами жизненного цикла.

 

Управление ресурсами.

 

Управление качеством.

 

ПРОЦЕССЫ ПРОЕКТА:

 

Планирование проекта.

 

Оценка проекта.

 

Контроль проекта.

 

Принятие решений.

 

Управление рисками.

 

Управление конфигурацией.

 

Управление информацией.

 

 

ТЕХНИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ:

 

Определение требований правообладателей.

 

Анализ требований.

 

Проектирование архитектуры.

 

Реализация.

 

Комплексирование.

 

Верификация.

 

Передача.

 

Валидация.

 

Функционирование.

 

Обслуживание.

 

Изъятие и списание.

 

 

ПРОЦЕССЫ СОГЛАШЕНИЯ:

 

Приобретение.

 

Поставка.

 

Стандарт содержит четыре основные группы процессов (предприятия, соглашения, проекта и технические), описывающие соответственно вспомогательные корпоративные процессы, взаимодействие с контрагентами, управление проектом и саму реализацию системы. Важной положительной чертой стандарта является его связь с бизнес-стороной проекта создания системы за счет групп процессов предприятия и соглашения.

 

Благодаря наличию подобных разделов стандарта появляется связь с соответствующими корпоративными функциями и для бизнеса становится более понятным место процессов ЖЦ в процессах организации в целом.

 

СПИСОК РЕКОМЕНДОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.

 

[1] Грекул В.И., Денищенко Г.Н., Коровкина Н.Л. Проектирование информационных систем. Курс лекций. Учебное пособие для студентов вузов, обучающихся по специальностям в области информационных технологий.  – М.: Интернет ун-т Информ. Технологий, 2005. – 304 с., ил.

 

[2] Зараменских Е.П. Управление жизненным циклом информационных систем: Монография – Новосибирск: Издательство ЦРНС, 2014. – 270 с.

[3] Информационные системы в экономике: Учебник. /Под ред. Г.А. Титоренко. – 2-е изд., перераб.  и доп. – М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2008. – 463 с.

    

[4] Информационные системы и технологии в экономике и  управлении: Учебник / Под ред. проф. В.В. Трофимова. — М.: Высшее  образование, 2006.-480 с.

 

[5] Советов Б.Я., Цехановский В.В.  Информационные технологии: Учебник для вузов –  3-е изд., стер. – М.: Высш. шк., 2006. – 263 с: ил.