Стандартизация (стр. 4 )

Для всех этапов детальные требования имеют одинаковую структуру разделов. В них для каждого этапа конкретизируются разделы общих требований и отражены требования к управлению проектом, технологии, официальным квалификационным испытаниям, оценке качества программной продукции и к конфигурационному управлению. Весь процесс создания ПС поддерживается комплектом из 30 частных документов и 7 сводных отчетов (обзоров) по этапам. Наиболее полно раскрыты этапы предварительного (эскизного) и детального (технического) проектирования, каждый из которых состоит из 6-7 процессов. В результате представленную схему можно использовать как базу для планирования, организации и автоматизации процессов разработки ПС. Для замены стандартов DOD-STD-2167 А, 7935 А, 1703 Министерством обороны США в декабре 1994 г. утвержден военный стандарт MIL-STD-498 Разработка и документирование программного обеспечения. Он предназначен для применения всеми организациями и предприятиями, получающими заказы Министерства обороны США. Этот стандарт базируется на процессах и документах, представленных в стандарте ISO 12207 и предшествующих военных стандартах. Общая структура стандарта близка к структуре DOD-STD-2167 А, однако детальные требования пятого раздела изложены значительно глубже и шире в 19 подразделах. Кроме того, число приложений увеличено до девяти. В 1996 г. утверждено очень подробное (407 страниц) руководство «Применение и рекомендации к стандарту MIL-STD-498». Основную часть пятого раздела составляют 75 подразделов — рекомендаций по обеспечению и реализации процессов ЖЦ сложных критических ПС высокого качества и надежности, функционирующих в реальном времени.

В России первые основы построения и использования профилей стандартов ЖЦ ПС заложены принятием в качестве базового стандарта ГОСТ Р ИСО/МЭК12207. Данный документ введен в действие с 1 июля 2000 г., тесно взаимоувязан с рядом стандартов, принятых ранее, и с некоторыми стандартами, разрабатываемыми в данное время на основе прямого применения стандартов ИСО.

Актуальность стандарта ГОСТ Р ИСО/МЭК 12207 для современных условий настолько высока, что принятие в ISO его исходного, международного варианта вскоре вызвало самую положительную оценку российских экспертов. Был дан ряд рекомендаций по его использованию в реальных условиях.

В данном стандарте программное обеспечение ПО (или программный продукт) определяется как набор компьютерных программ, процедур и, возможно, связанной с ними документации и данных. Процесс определяется как совокупность взаимосвязанных действий, преобразующих некоторые входные данные в выходные. Каждый процесс характеризуется определенными задачами и методами их решения, исходными данными, полученными от других процессов, и результатами.

Следует отметить, что в России создание ПО первоначально, в 70-е годы 20 века, регламентировалось стандартами ГОСТ ЕСПД (Единой системы программной документации — серия ГОСТ 19.XXX), которые были ориентированы на класс относительно простых программ небольшого объема, создаваемых отдельными программистами. В настоящее время эти стандарты устарели концептуально и по форме, сроки их действия закончились и использование нецелесообразно. Процессы создания автоматизированных систем (АС), в состав которых входит и ПО, регламентированы стандартами ГОСТ 34.601-90 «Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Автоматизированные системы. Стадии создания», ГОСТ 34.602-89 «Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Техническое задание на создание автоматизированной системы» и ГОСТ 34.603-92 «Информационная технология. Виды испытаний автоматизированных систем». Однако процессы создания ПО для современных распределенных ЭИС, функционирующих в неоднородной среде, в этих стандартах отражены недостаточно, а отдельные их положения явно устарели. В результате для каждого серьезного проекта ЭИС приходится создавать комплекты нормативных и методических документов, регламентирующих процессы создания конкретного прикладного ПО, поэтому в отечественных разработках целесообразно использовать современные международные стандарты.

В стандарте ГОСТ Р ИСО/МЭК 12207 впервые реализован принцип структурной стандартизации ЖЦ ПС на основе регламентации требований к процессам, работам и задачам, входящим в полную типовую структуру ЖЦ ПС.

Процессы ЖЦ ПС выделены по принципу ответственности субъекта (заказчика, поставщика, разработчика и т. д.), реализующего конкретный процесс. В свою очередь, каждый из процессов состоит из ряда работ и решаемых при выполнении соответствующей работы задач, С точки зрения соподчиненности и важности данных процессов они разбиты на три группы: основные; вспомогательные; организационные.

Рис. Схема процессов жизненного цикла

Группа основных процессов включает в себя процессы: приобретение; поставка; разработка; эксплуатация; сопрово:нсдение.

Группа вспомогательных процессов включает в себя процессы, обеспечивающие выполнение основных процессов: документирование; управление конфигурацией; обеспечение качества; верификация; аттестация; оценка; аудит; решение проблем.

Группа организационных процессов включает в себя процессы: управление проектами; создание инфраструктуры проекта; определение, оценка и улучшение самого ЖЦ; обучение.

Очень важное отличие ISO: каждый процесс, действие или задача инициируется и выполняется другим процессом по мере необходимости, причем нет заранее определенных последовательностей (естественно, при сохранении логики связей по исходным сведениям задач и т. п.).

Модели жизненного цикла программных средств

Модель жизненного цикла: структура, состоящая из процессов, работ и задач, включающих в себя разработку, эксплуатацию и сопровождение программного продукта, охватывающая жизнь системы от установления требований к ней до прекращения ее использования.

К настоящему времени наибольшее распространение получили следующие основные модели ЖЦ:

-  каскадная модель (70-80-е годы 20 века);

-  спиральная модель (80-90-е годы 20 века).

В изначально существовавших однородных ИС каждое приложение представляло собой единое целое. Для разработки такого типа приложений применялся каскадный способ. Его основной характеристикой является разбиение всей разработки на этапы, причем переход с одного этапа на следующий происходит только после того, как будет полностью завершена работа на текущем (рисунок). Каждый этап завершается выпуском полного комплекта документации, достаточной для того, чтобы разработка могла быть продолжена другой командой разработчиков.

Рис. Каскадная схема разработки программного средства

Положительные стороны применения каскадного подхода заключаются в следующем:

-  на каждом этапе формируется законченный набор проектной документации, отвечающий критериям полноты и согласованности;

-  выполняемые в логичной последовательности этапы работ позволяют планировать сроки завершения всех работ и соответствующие затраты.

Каскадный подход хорошо зарекомендовал себя при построении ИС, для которых в самом начале разработки можно достаточно точно и полно сформулировать все требования, с тем чтобы предоставить разработчикам свободу реализовать их как можно лучше с технической точки зрения. В эту категорию попадают сложные расчетные системы, системы реального времени и другие подобные задачи. Однако в процессе использования этого подхода обнаружился ряд его недостатков, вызванных прежде всего тем, что реальный процесс создания ПС никогда полностью не укладывался в такую жесткую схему. В процессе создания ПС постоянно возникала потребность в возврате к предыдущим этапам и уточнении или пересмотре ранее принятых решений. В результате реальный процесс создания ПС принимал следующий вид.

Рис. Схема реального процесса разработки ПС по каскадной схеме

Основным недостатком каскадного подхода является существенное запаздывание с получением результатов. Согласование результатов с пользователями производится только в точках, планируемых после завершения каждого этапа работ, требования к ИС «заморожены» в виде технического задания на все время ее создания. Таким образом, пользователи могут внести свои замечания только после того, как работа над системой будет полностью завершена. В случае неточного изложения требований или их изменения в течение длительного периода создания ПС пользователи получают систему, не удовлетворяющую их потребностям. Модели (как функциональные, так и информационные) автоматизируемого объекта могут устареть одновременно с их утверждением.

Для преодоления перечисленных проблем была предложена спиральная модель ЖЦ, делающая упор на начальные этапы ЖЦ: анализ и проектирование. На этих этапах реализуемость технических решений проверяется путем создания прототипов. Каждый виток спирали соответствует созданию фрагмента или версии ПС, на нем уточняются цели и характеристики проекта, определяется его качество и планируются работы следующего витка спирали. Таким образом, углубляются и последовательно конкретизируются детали проекта, и в результате выбирается обоснованный вариант, который доводится до реализации.

Рис. Схема спиральной модели жизненного цикла

Разработка итерациями отражает объективно существующий спиральный цикл создания системы. Неполное завершение работ на каждом этапе позволяет переходить на следующий этап, не дожидаясь полного завершения работы на текущем. При итеративном способе разработки недостающую работу можно будет выполнить на следующей итерации. Главная же задача — как можно быстрее показать пользователям системы работоспособный продукт, тем самым активизируя процесс уточнения и дополнения требований.

Основная проблема спирального цикла — определение момента перехода на следующий этап. Для ее решения необходимо ввести временные ограничения на каждый из этапов жизненного цикла. Переход осуществляется в соответствии с планом, даже если не вся запланированная работа закончена. План составляется на основе статистических данных, полученных в предыдущих проектах, и личного опыта разработчиков.