<<
>>

Принципы системного проектирования комплексов программ


Основная цель системного проектирования программных комплексов - подготовить, обосновать и согласовать замыслы и решения заказчика (потребителя) и разработчика (поставщика) о необходимости, направлениях и концепции создания или модернизации существующего ПК и изменениях его качества.
Методы и средства системного проектирования должны подготавливать эффективную технологическую базу для обеспечения всего жизненного цикла ПК требуемого качества. Характеристики комплексов программ должны анализироваться и формулироваться в начале их жизненного цикла и определять эффективность всех последующих процессов. Результатом этих работ должны быть системный проект, техническое задание и контракт на продолжение разработки ПК или решение о её нецелесообразности и прекращении - рис. 1.1.
Непредусмотренные при системном проектировании ситуации и возможные дефекты программ являются потенциальными источниками отказов и аварий при применении ряда систем. Массовая практика, когда заказчик не может сформулировать четкие требования к функциям и безопасности ПК, а разработчик не понимает, что нужно заказчику, приводит к длительному процессу разработки проектов с множеством дефектов и ошибок, на устранение которых расходуются большие ресурсы. В результате многие системы не соответствовали исходному назначению и первоначальным спецификациям, не укладывались в графики и бюджет разработки.


Рис. 1.1
Поэтому значительно возросла необходимость освоения всех современных методов и методик предупреждения системных дефектов проектирования. Многие ошибки, обусловленные неопределенностью или некорректностью технических заданий и специфи- каций, могут и должны быть выявлены на ранних стадиях системного проектирования, что способствует его ускорению и повышению качества. Обширной практикой доказано, что обнаружение и устранение ошибок и дефектов в комплексах программ на начальных этапах системного проектирования в десятки и сотни раз быстрее и дешевле, чем в процессе завершения разработки и испытаний.
Для управления проектом системы, прежде всего, должен быть адекватно описаны цели и объект проектирования. Для сложных систем формализация и детализация характеристик объекта разра- ботки происходит одновременно с процессом его проектирования.

Последовательно уточняются архитектура объекта, основные функции и их характеристики, требующиеся показатели качества функционирования и методы решения задач. Все эти данные отражаются в концепции, техническом задании, спецификации требований и описании проекта, которые детализируются и конкретизируются по мере развития проекта. Это определяет принципиальную особенность планирования проектов сложных систем, состоящую в нали- чии влияния на план изменяющихся значений и достоверности знаний заказчика и разработчиков о требуемых характеристиках объекта разработки. С этим связана необходимость итерационного уточнения планов на всех этапах проектирования, разработки и совершенствования систем [1,13].
План проекта должен отражать рациональное сочетание целей, стратегий действий, конкретных процедур и доступных ресурсов, необходимых для достижения поставленной основной цели проекта с заданным качеством.
Планирование проектов должно обеспечивать компромисс между требующимися характеристиками создаваемой системы и ограниченными ресурсами, необходимыми на ее разработку и применение. По мере уточнения исходных данных об объекте разработки, внешней среде применения и ресурсах, в процессе системного анализа и проектирования возрастает достоверность планирования.
В системном проекте должны быть обобщены и отражены следующие основные результаты выполненных системных исследований и разработок (см.рис. 1.1): обобщенный анализ проведенного обследования объекта информатизации, функций существующей системы, качества ее основных программных компонентов и базы данных; совокупность предварительных исходных требований к функциям и характеристикам комплекса программ; оценки имеющихся и потенциально доступных ресурсов (финансовых, вычислительных средств, специалистов) для обеспечения всего жизненного цикла и требуемого качества проекта комплекса программ; результаты предварительного анализа возможной архитектуры комплекса программ на основе моделей и прототипов аналогичных систем, позволяющие наметить планы разработки и всего жизненного цикла проекта ПК; цели, задачи и функции предполагаемой новой или модернизированной системы, обобщенные в концепции создания соответствующего программного средства; проекты жизненного цикла, гарантирования требуемого ка - чества ПК, защиты и обеспечения безопасности его функционирования; результаты технико-экономического обоснования целесообразности и основных направлений продолжения проектирования ПК; результаты анализа существующей и возможной инструментальной среды разработки, а также системы обеспечения качества, перспективы их развития и совершенствования; предварительный план организации работ, требования к составу и квалификации специалистов для выполнения проекта и всего жизненного цикла ПК; формализованное техническое задание и спецификации требований к ПК, позволяющие заключить контракт между разработчиком и заказчиком на финансирование и продолжение детального проектирования и/или на весь жизненный цикл ПК.
При создании сложных ПК важно учитывать, что только заказчик и потенциальный пользователь системы вправе и способен корректно формулировать требования и впоследствии судить, насколько успешно проведена разработка соответствующего программного продукта. Аналитики-консультанты совместно с потенциальными разработчиками и заказчиком или пользователями должны проводить анализ прикладной области и объекта информа - тизации, разрабатывать стратегию разработки и техникоэкономическое обоснование реализуемости выдвигаемых требований .
Эта деятельность требует специальной организации специали - стов наивысшей квалификации и тесной совместной работы представителей заказчика и разработчика. Они должны подготовить исходные данные и документы, в которых содержатся предварительные требования и пожелания к функциональным и конструктивным характеристикам качества программного комплекса. Далее ими должна проводиться сложная работа по предварительному упорядочению, селекции, обобщению и ранжированию приоритетов требований для их реализации в проекте. Наличие обычно ряда неформализованных, неструктурированных и противоречивых требований заказчика и разработчика требует их совместной обработки , согласования и корректировки.
Функциональные требования заказчика к процессам и результатам обработки информации необходимо скоординировать с кон - структивными требованиями и возможностями их эффективной реализации разработчиками в спецификациях требований к комплексу программ и его программным и информационным компонентам. Должна быть предусмотрена корректировка, конкретизация и развитие совокупности предварительных требований в процессе системного проектирования и в дальнейшем по мере реализации проекта при тесном взаимодействии заказчика и разработчика. Для крупных проектов ПК целесообразно использовать специальный инструментарий и хранилище решений в процессе отработки требований, которые следует учесть в системном проекте и техническом задании, а также применять для контроля их реализации.
Предварительный анализ и моделирование процессов обработки данных при системном проектировании должны проходить этапы от простого установления базовых отношений между понятиями, через определение интерфейсов доступа и атрибутов, к проекту модели состояний и взаимодействий между реальными объектами , компонентами и процессами ПК. Эти модели должны служить базой при разработке схем потоков управления и данных, описывающих процессы их обработки, а впоследствии интегрироваться с отработанными моделями процессов для комплексного исследования функционирования прототипов - пилотных проектов ПК в целом.
При построении формализованного описания системы, выполняемом её разработчиком, принципиальными являются два организационных момента: специалисты - заказчики или пользователи создаваемой системы должны активно участвовать в процессе анализа и реализации её описания; каждый шаг описания должен обязательно документироваться. Наглядными и удобными в работе являются графические представления описаний проектных решений, которые позволяют создавать прототипы ПК. Они обеспечивают эффективную визуализацию и обратную связь между разработчиком и потенциальным пользователем с целью оценки реализации требований , корректировки функций и качества компонентов, а также форм пользовательского интерфейса. Схемы потоков данных, потоков управления, сущность-связь и другие - составляют комплекс удобных и гибких графических методов и средств описания систем, облегчающих взаимопонимание между разработчиками и заказчиками на разных уровнях детализации функций, качества и архи - тектуры ПК.
Она является базовым исходным документом, согласуемым с заказчиком для создания комплекса программ. На основе этого описания формируется предварительное техническое задание на систему и её основные компоненты. При использовании формали - зованных методов разработки программных средств текстуальное описание системы подлежит переводу на соответствующий, возможно, графический язык. Наряду с разработчиками, специалисты- заказчики или пользователи создаваемой концепции ПК должны активно участвовать в процессе анализа и реализации её описания.
Стратегическое планирование проекта должно содержать долгосрочные цели развития ПК определенного функционального назначения. На базе требований к ПК и первичных планов появляется возможность оценить объем подлежащих разработке компонентов программ и баз данных, а также некоторые дополнительные характеристики возможного объекта и среды разработки. По этим данным руководителем разработки и заказчиком принимается решение о целесообразности продолжения проектирования и осуществляется стратегическое планирование проекта, которое формализуется в техническом задании на ПК. Эти данные позволяют принимать решения по корректировке требований к ПК, по изменению среды разработки или состава коллектива специалистов. Таким образом, последовательное прогнозирование, планирование и системное управ - ление проектом обеспечивают рациональное использование ресурсов в процессе создания сложных ПК гарантированного качества [4, 35].
Достоверность планов и прогнозов определяется точностью сведений об объекте разработки, характеристиках технологической среды и прототипов, принятых за основу при планировании. Таким образом, производится технико-экономическое обоснование проекта, определяются приближенные значения трудоемкости и дли - тельности всей разработки ПК, а также число необходимых специалистов. Вследствие творческого характера большинства работ на этом этапе невозможно составить жесткий план их выполнения. Помочь может типовой перечень частных работ, представленный в стандартах и ориентировочный график, иллюстрирующий их взаи - мосвязь.
Проведенные таким образом оценки проекта позволяют осуществить предварительный выбор основных методов и инструментальных средств для проведения последующего детального и рабочего проектирования и поддержки всего ЖЦ ПК. При этом должно активно использоваться моделирование и тестирование корректности системных решений. Благодаря высокому качеству проработки и документирования системного проекта, создается основа для снижения трудоемкости тестирования, испытаний, а также сопровождения и модификации ПК. В процессе системного проекти - рования должны предварительно определяться состав и структура основных технологических и эксплуатационных документов для поддержки всего ЖЦ ПК. Эти документы должны обеспечивать реализацию процессов жизненного цикла ПК, планирования и управления, регистрировать выполнение требуемых действий, формализовать систему качества. При этом следует подготовить первоначальные требования к документации и обеспечить их реализацию, которая должна быть однозначной - написана в стандарти - зированных терминах, которые допускают только единственную интерпретацию, уточняемую, если необходимо, соответствующими комментариями. Если заказчик удовлетворен результатами системного проектирования, то возможно оформление акта завершения работ и утверждение системного проекта комплекса программ с требуемыми характеристиками качества новой или модернизированной системы, а также контракта (договора) на детальное проектирование или на весь жизненный цикл комплекса программ. 
<< | >>
Источник: Липаев В.В.. Экономика производства программных продуктов.. 2011

Еще по теме Принципы системного проектирования комплексов программ:

  1. Принцип системности Предпосылки системного подхода в психологии
  2. 9.1. Общие принципы природосберегающего проектирования
  3. СИСТЕМНЫЙ ПОДХОД К МОДЕЛИРОВАНИЮ ПРОГРАММЫ МОЕГО БУДУЩЕГО В. А. Погодина
  4. Программы расчета энергозатрат и затрат машинного времени при спус-ко-подъемных операциях за цикл проводки скважины, на примере спуско-подъемного комплекса (СИК) буровых установок различных типов
  5. ЦЕЛИ, ЗАДАЧИ И ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ПРОГРАММЫ
  6. Лекция 4. ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА ПРОЦЕССОВ И АППАРАТОВ ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
  7. Глава III О СВОБОДЕ БОГА И О ВЕЛИКОМ ПРИНЦИПЕ ДОСТАТОЧНОГО ОСНОВАНИЯ. ПРИНЦИПЫ ЛЕЙБНИЦА ЗАХОДЯТ, БЫТЬ МОЖЕТ, ЧЕРЕСЧУР ДАЛЕКО. ЕГО СОБЛАЗНИТЕЛЬНЫЕ РАССУЖДЕНИЯ. ОТ- BET НА НИХ. НОВЫЕ ВОЗРАЖЕНИЯ ПРОТИВ ПРИНЦИПА НЕРАЗЛИЧИМЫХ [1NDISCERNABLES]
  8. Глава 13 ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМ
  9. Глава 5 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ГИС
  10. ОГРАНИЧЕНИЯ НА ФУНКЦИЮ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
  11. КОМПЛЕКСЫ
  12. ОТВЕТСТВЕННОСТЬ ЗА ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМ
  13. Приложение 3 ПРОЕКТИРОВАНИЕ КАРЬЕРЫ
  14. Проектирование тестов
  15. МЕТОДЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СИСТЕМ
  16. ЧЕЛОВЕЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ СИСТЕМ
  17. ДЕТАЛЬНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ