Проектирование ЭИС – трудоемкий, длительный и динами­ческий процесс. Технологии проектирования, применяемые в настоящее время, предполагают поэтапную разработку системы. Этапы по общности целей могут объединяться в стадии. Сово­купность стадий и этапов, которые проходит ЭИС в своем разви­тии от момента принятия решения о создании системы до момен­та прекращения функционирования системы, называется жизнен­ным циклом ЭИС.

Суть содержания жизненного цикла (ЖЦ) разработки ЭИС в раз­личных подходах одинакова и сводится к выполнению следую­щих стадий:

1) планирования и анализа требований (предпроектная стадия) – системного анализа: исследования и анализа существующей инфор­мационной системы, определения требований к создаваемой ЭИС, оформления технико-экономического обоснования (ТЭО) и тех­нического задания (ТЗ) на разработку ЭИС;

2) проектирования (технического проектирования, логического проектирования): разработки в соответствии со сформулирован­ными требованиями состава автоматизируемых функций (функ­циональной архитектуры) и состава обеспечивающих подсистем (системной архитектуры), оформления технического проекта ЭИС;

3) реализации (рабочего проектирования, физического проекти­рования, программирования): разработки и настройки программ, наполнения баз данных, создания рабочих инструкций для пер­сонала, оформления рабочего проекта;

4) внедрения (тестирования, опытной эксплуатации): комплек­сной отладки подсистем ЭИС, обучения персонала, поэтапного вне­дрения ЭИС в эксплуатацию по подразделениям экономического объекта, оформления акта о приемо-сдаточных испытаниях ЭИС;

5) эксплуатации ЭИС (сопровождения, модернизации): сбора рекламаций и статистики о функционировании ЭИС, исправле­ния ошибок и недоработок, оформления требований к модерни­зации ЭИС и ее выполнения (повторение стадий 2 – 5).

Часто вторую и третью стадии объединяют в одну стадию, на­зываемую техно-рабочим проектированием или системным син­тезом. Рассмотрим обобщенную блок-схему жизнен­ного цикла ЭИС (рис. 1.7).

Системный анализ. Основные цели процесса:

· сформулировать потребность в новой ЭИС (идентифициро­вать все недостатки существующей ЭИС);

· выбрать направление и определить экономическую целесооб­разность проектирования ЭИС.

Системный анализ ЭИС начинается с описания и анализа фун­кционирования рассматриваемого экономического объекта (си­стемы) в соответствии с требованиями (целями), которые предъяв­ляются к нему (блок 1). В результате этого этапа выявляются ос­новные недостатки существующей ЭИС, на основе которых формулируется потребность в совершенствовании системы управ­ления этим объектом, и ставится задача определения экономи­чески обоснованной необходимости автоматизации определен­ных функций управления (блок 2), то есть создается технико-эко­номическое обоснование проекта. После определения этой потребности возникает проблема выбора направлений совершен­ствования объекта на основе выбора программно-технических средств (блок 3). Результаты оформляются в виде технического задания на проект, в котором отражаются технические условия и требования к ЭИС, а также ограничения на ресурсы проектиро­вания. Требования к ЭИС определяются в терминах функций, ре­ализуемых системой, и предоставляемой ею информацией.

Системный синтез. Этот процесс предполагает:

· разработать функциональную архитектуру ЭИС, которая от­ражает структуру выполняемых функций;

· разработать системную архитектуру выбранного варианта ЭИС, то есть состав обеспечивающих подсистем;

· выполнить реализацию проекта.

Этап по составлению функциональной архитектуры (ФА), представляющей собой совокупность функциональных подсис­тем и связей между ними (блок 4), является наиболее ответствен­ным для всей последующей разработки.

Построение системной архитектуры (СА) на основе ФА (блок 5) предполагает выделение элементов и модулей информационно­го, технического, программного обеспечения и других обеспечи­вающих подсистем, определение связей по информации и управ­лению между выделенными элементами и разработку техноло­гии обработки информации.

Этап конструирования (физического проектирования систе­мы) включает разработку инструкций пользователям и программ, создание информационного обеспечения, включая наполнение баз данных (блок 6).

Внедрение разработанного проекта. Процесс (блоки 7 – 10) предполагает выполнение следующих этапов: опытное внедрение и промышленное внедрение.

Этап опытного внедрения (блок 7) заключается в проверке работоспособности элементов и модулей проекта, устранении ошибок на уровне элементов и связей между ними.

Этап сдачи в промышленную эксплуатацию (блок 9) заклю­чается в организации проверки проекта на уровне функций и кон­троля соответствия его требованиям, сформулированным на ста­дии системного анализа.

Эксплуатация и сопровождение проекта. На этой стадии (бло­ки 11 и 12) выполняются этапы: эксплуатация проекта системы и модернизация проекта ЭИС.

Рассмотренная схема жизненного цикла ЭИС условно вклю­чает в свой состав только основные процессы, реальный набор которых и их разбиение на этапы и технологические операции в значительной степени зависят от выбираемой технологии проек­тирования, о чем более подробно будет сказано в последующих разделах пособия.

Важной чертой жизненного цикла ЭИС является его повто­ряемость «системный анализ – разработка – сопровождение – системный анализ». Это соответствует представлению об ЭИС как о развивающейся, динамической системе. При первом выпол­нении стадии «Разработка» создается проект ЭИС, а при повтор­ном выполнении осуществляется модификация проекта для под­держания его в актуальном состоянии.

Другой характерной чертой жизненного цикла является на­личие нескольких циклов внутри схемы:

ü первый цикл, включающий блоки 1 – 12, – это цикл первичного проектирования ЭИС;

ü второй цикл (блоки 6 – 7, 7 – 8) – цикл, который возникает после опытного внедрения, в результате которого выясняются частные ошибки в элементах проекта, исправляемые начи­ная с 6-го блока;

ü третий цикл (блоки 4 – 9, 9 – 10) возникает после сдачи в про­мышленную эксплуатацию, когда выявляют ошибки в функ­циональной архитектуре системы, связанные с несоответстви­ем проекта требованиям заказчика, по составу функциональ­ных подсистем, составу задач и связям между ними;

ü четвертый цикл (блоки  5 – 12) возникает в том случае, когда требуется модификация системной архитектуры в связи с не­обходимостью адаптации проекта к новым условиям функ­ционирования системы;

ü пятый цикл (блоки 1 – 12) возникает, если проект систе­мы совершенно не соответствует требованиям, предъявляе­мым к организационно-экономической системе ввиду того, что осуществляется моральное его старение и требуется пол­ное перепроектирование системы.

Чтобы исключить пятый цикл и максимально уменьшить не­обходимость выполнения третьего и четвертого циклов, необ­ходимо выполнять проектирование ЭИС на всех этапах перво­го, основного цикла разработки ЭИС в соответствии со следующими требова­ниями:

· разработка ЭИС должна быть выполнена в строгом соответ­ствии со сформулированными требованиями к создаваемой системе;

· требования к ЭИС должны адекватно соответствовать целям и задачам эффективного функционирования экономического объекта;

· созданная ЭИС должна соответствовать сформулированным требованиям на момент окончания внедрения, а не на момент начала разработки;

· внедренная ЭИС должна развиваться и адаптироваться в со­ответствии с постоянно изменяющимися требованиями к ЭИС.

Для реализации перечисленных аспектов в тех­нологиях проектирования ЭИС модели жизненного цикла, опре­деляющие порядок выполнения стадий и этапов, претерпевали существенные изменения. Среди известных моделей жизненного цикла можно выделить:

· каскадную модель (до 1970-х годов) – последовательный переход на следующий этап после завершения предыдущего;

· итерационную модель (1970 – 1980-е годы) – с итерационными воз­вратами на предыдущие этапы после выполнения очередного этапа;

· спиральную модель (1980 – 1990-е годы) – прототипную модель, пред­полагающуюпостепенное расширение прототипа ЭИС.

Каскадная модель. Для этой модели жизненного цикла харак­терна автоматизация отдельных несвязанных задач, не требую­щая выполнения информационной интеграции и совместимости, программного, технического и организационного сопряжения. В рамках решения отдельных задач каскадная модель жизненного цикла по срокам разработки и надежности оправдывала себя. Применение каскадной модели жизненного цикла к большим и сложным проектам вследствие большой длительности процесса проектирования и изменчивости требований за это время приво­дит к их практической нереализуемости.

Итерационная модель. Создание комплексных ЭИС предпо­лагает проведение увязки проектных решений, получаемых при реализации отдельных задач. Подход к проектированию «снизу-вверх» обусловливает необходимость таких итерационных возвра­тов, когда проектные решения по отдельным задачам комплекту­ются в общие системные решения, и при этом возникает потреб­ность в пересмотре ранее сформулированных требований. Как правило, вследствие большого числа итераций возникают рассог­ласования в выполненных проектных решениях и документации. Запутанность функциональной и системной архитектуры создан­ной ЭИС, трудность в использовании проектной документации вызывают на стадиях внедрения и эксплуатации сразу необходи­мость перепроектирования всей системы. Длительный жизненный цикл разработки ЭИС заканчивается этапом внедрения, за кото­рым начинается жизненный цикл создания новой ЭИС.

Спиральная модель. Используется подход к организации про­ектирования ЭИС «сверху-вниз», когда сначала определяется со­став функциональных подсистем, а затем постановка отдельных задач. Соответственно сначала разрабатываются такие общесис­темные вопросы, как организация интегрированной базы данных, технология сбора, передачи и накопления информации, а затем технология решения конкретных задач. В рамках комплексов за­дач программирование осуществляется по направлению от голов­ных программных модулей к исполняющим отдельные функции модулям. При этом на первый план выходят вопросы взаимодей­ствия интерфейсов программных модулей между собой и с базой данных, а на второй план – реализация алгоритмов.

В основе спиральной модели жизненного цикла лежит при­менение прототипной технологии. Согласно этой технологии ЭИС разрабатывает­ся путем расширения программных прототипов, при этом повторяется путь от детализации требований к детализации программного кода. Естественно, что при прототипной технологии сокращается чис­ло итераций и меньше возникает ошибок и несоответствий, ко­торые необходимо исправлять на последующих итерациях, а само проектирование ЭИС осуществляется более быстрыми темпами, упрощается создание проектной документации. Для более точ­ного соответствия проектной документации разработанной ЭИС все большее значение придается ведению общесистемного репозитория и использованию CASE-технологий.

Жизненный цикл при прототипной технологии пред­полагает активное участие на всех этапах разработки конечных пользователей будущей системы и включает четыре основные стадии информационного инжиниринга:

1) анализ и планирование информационной стратегии. Пользова­тели вместе со специалистами-разработчиками участвуют в идентификации проблемной области;

2) проектирование. Пользователи принимают участие в техничес­ком проектировании под руководством специалистов-разра­ботчиков;

3) конструирование. Специалисты-разработчики проектируют ра­бочую версию ЭИС с использованием языков 4-го поколения;

4) внедрение. Специалисты-разработчики обучают пользователей работе в среде новой ЭИС.