Жизнен­ный цикл программного обеспечения (ПО) определяет­ся как период времени, который начинается с момента принятия ре­шения о необходимости создания ПО и заканчивается в момент его полного изъятия из эксплуатации.

Основным нормативным документом, регламентирующим состав процессов ЖЦ ПО, является международный стандарт ISO/IEC 12207: 1995 «Information Technology -Software Life Cycle Processes». Он определяет структуру  ЖЦ, содержащую процессы действия и задачи, которые должны быть выполнены во время созда­ния ПО. В этом стандарте 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.

Каждый процесс разделен на набор действий, каждое действие – на набор задач. Каждый процесс, действие или задача инициируется и выполняется другим процессом по мере необходимости, причем не существует заранее определенных последовательностей выполне­ния (естественно, при сохранении связей по входным данным)

В соответствии со стандартом ISO/1EC 12207 все процессы ЖЦ ПО разделены на три группы (рис. 3.1):

1) пять основных процессов (приобретение, поставка, разработка, эксплуатация, сопровождение);

2) восемь вспомогательных процессов, обеспечивающих выполне­ние основных процессов (документирование, управление конфи­гурацией, обеспечение качества, верификация, аттестация, совме­стная оценка, аудит, разрешение проблем);

3) четыре организационных процесса (управление, создание инф­раструктуры, усовершенствование, обучение).

Процесс приобретения (acquisition process) состоит из действий и задач заказчика, приобретающего ПО. Данный процесс охватыва­ет следующие действия:

1) инициирование приобретения;

2) подготовку заявочных предложений;

3) подготовку и корректировку договора;

4) надзор за деятельностью поставщика;

5) приемку и завершение работ.

Инициирование приобретения включает следующие задачи:

ü определение заказчиком своих потребностей в приобретении, раз­работке или усовершенствовании системы, программных продук­тов или услуг;

ü анализ требований к системе;

ü принятие решения относительно приобретения, разработки или усовершенствования существующего ПО;

ü проверку наличия необходимой документации, гарантий, серти­фикатов, лицензий и поддержки в случае приобретения про­граммного продукта;

ü подготовку и утверждение плана приобретения, включающего тре­бования к системе, тип договора, ответственность сторон и т.д.

Заявочные предложения должны содержать:

· требования к системе;

· перечень программных продуктов;

· условия и соглашения;

· технические ограничения (например, среда функционирования системы).

Заявочные предложения направляются выбранному поставщику (или нескольким поставщикам в случае проведения тендера). Поставщик – это организация, которая заключает договор с заказчиком на поставку системы, ПО или программной услуги на условиях, оговоренных в договоре.

Подготовка и корректировка договора включают следующие задачи:

· определение заказчиком процедуры выбора поставщика, вклю­чающей критерии оценки предложений возможных поставщи­ков;

· выбор конкретного поставщика на основе анализа предложений;

· подготовку и заключение договора с поставщиком;

· внесение изменений (при необходимости) в договор в процессе его выполнения.

Надзор за деятельностью поставщика осуществляется в соответ­ствии с действиями, предусмотренными в процессах совместной оценки и аудита.

В процессе приемки подготавливаются и выполняются необходи­мые тесты. Завершение работ по договору осуществляется в случае удовлетворения всех условий приемки.

Процесс поставки (supply process) охватывает действия и за­дачи, выполняемые поставщиком, который снабжает заказчика про­граммным продуктом или услугой. Данный процесс включает следу­ющие действия:

· инициирование поставки;

· подготовку ответа на заявочные предложения;

· подготовку договора;

· планирование;

· выполнение и контроль;

· проверку и оценку;

· поставку и завершение работ.

Инициирование поставки заключается в рассмотрении поставщи­ком заявочных предложений и в принятии решения согласиться с вы­ставленными требованиями и условиями или предложить свои.

Планирование включает следующие задачи:

· принятие решения поставщиком относительно выполнения ра­бот своими силами или с привлечением субподрядчика;

· разработку поставщиком плана управления проектом, содержа­щего организационную структуру проекта, разграничение ответственности, технические требования к среде разработки и ресур­сам, управление субподрядчиками и др.

Процесс разработки (development process) предусматривает дей­ствия и задачи, выполняемые разработчиком, и охватывает работы по созданию ПО и его компонентов в соответствии с заданными требова­ниями, включая оформление проектной и эксплуатационной докумен­тации, подготовку материалов, необходимых для проверки работоспо­собности и соответствующего качества программных продуктов, мате­риалов, необходимых для организации обучения персонала, и т.д. Процесс разработки включает следующие действия:

1) подготовительную работу;

2) анализ требований к системе;

3) проектирование архитектуры системы;

4) анализ требований к ПО;

5) проектирование архитектуры ПО;

6) детальное проектирование ПО;

7) кодирование и тестирование ПО;

8) интеграцию ПО;

1) квалификационное тестирование ПО;

2) интеграцию системы;

3) квалификационное тестирование системы;

4) установку ПО;

5) приемку ПО.

Подготовительная работа начинается с выбора модели ЖЦ ПО, соответствующей масштабу, значимости и сложности проекта (см. разд. 1.2). Действия и задачи процесса разработки должны соответ­ствовать выбранной модели. Разработчик должен выбрать, адапти­ровать к условиям проекта и использовать согласованные с заказчи­ком стандарты, методы и средства разработки, а также составить план выполнения работ.

Анализ требований к системе подразумевает определение ее фун­кциональных возможностей, пользовательских требований, требова­ний к надежности и безопасности, требований к внешним интер­фейсам и т.д. Требования к системе оцениваются исходя из крите­риев реализуемости и возможности проверки при тестировании.

Проектирование архитектуры системы на высоком уровне зак­лючается в определении компонентов ее оборудования, ПО и опера­ций, выполняемых эксплуатирующим систему персоналом. Архитектура системы должна соответствовать требованиям, предъявляемым к системе, а также принятым проектным стандартам и методам.

Анализ требований к ПО предполагает определение следующих характеристик для каждого компонента ПО:

· функциональных возможностей, включая характеристики произ­водительности и среды функционирования компонента;

· внешних интерфейсов;

· спецификаций надежности и безопасности;

· эргономических требований;

· требований к используемым данным;

· требований к установке и приемке;

· требований к пользовательской документации;

· требований к эксплуатации и сопровождению.

Требования к ПО оцениваются исходя из критериев соответствия требованиям к системе, реализуемости и возможности проверки при тестировании.

Проектирование архитектуры ПО включает следующие задачи (для каждого компонента ПО):

· трансформацию требований к ПО в архитектуру, определяющую на высоком уровне структуру ПО и состав его компонентов;

· разработку и документирование программных интерфейсов ПО и баз данных;

· разработку предварительной версии пользовательской докумен­тации;

· разработку и документирование предварительных требований к тестам и плана интеграции ПО.

Архитектура компонентов ПО должна соответствовать требова­ниям, предъявляемым к ним, а также принятым проектным стан­дартам и методам.

Детальное проектирование ПО включает следующие задачи:

· описание компонентов ПО и интерфейсов между ними на более низком уровне, достаточном для их последующего самостоятель­ного кодирования и тестирования;

· разработку и документирование детального проекта базы данных;

· обновление (при необходимости) пользовательской документации;

· разработку и документирование требований к тестам и плана те­стирования компонентов ПО;

· обновление плана интеграции ПО.

Кодирование и тестирование ПО охватывают следующие задачи:

· разработку (кодирование) и документирование каждого компо­нента ПО и базы данных, а также совокупности тестовых проце­дур и данных для их тестирования;

· тестирование каждого компонента ПО и базы данных на соот­ветствие предъявляемым к ним требованиям. Результаты тести­рования компонентов должны быть документированы;

· обновление (при необходимости) пользовательской документа­ции;

· обновление плана интеграции ПО.

Интеграция ПО предусматривает сборку разработанных компо­нентов ПО в соответствии с планом интеграции и тестирование агрегированных компонентов. Для каждого из агрегированных компо­нентов разрабатываются наборы тестов и тестовые процедуры, пред­назначенные для проверки каждого из квалификационных требований при последующем квалификационном тестировании. Квалификацион­ное требование – это набор критериев или условий, которые необхо­димо выполнить, чтобы квалифицировать программный продукт как соответствующий своим спецификациям и готовый к использованию в условиях эксплуатации.

Квалификационное тестирование ПО проводится разработчиком в присутствии заказчика (по возможности) для демонстрации того, что ПО удовлетворяет своим спецификациям и готово к использованию в условиях эксплуатации. Квалификационное тестирование выполня­ется для каждого компонента ПО по всем разделам требований при широком варьировании тестов. При этом также проверяются полнота технической и пользовательской документации и ее адекватность са­мим компонентам ПО.

Интеграция системы заключается в сборке всех ее компонен­тов, включая ПО и оборудование. После интеграции система, в свою очередь, подвергается квалификационному тестированию на соответ­ствие совокупности требований к ней. При этом также произво­дятся оформление и проверка полного комплекта документации на систему.

Установка ПО осуществляется разработчиком в соответствии с планом в той среде и на том оборудовании, которые предусмотрены договором. В процессе установки проверяется работоспособность ПО и баз данных. Если устанавливаемое ПО заменяет существующую систему, разработчик должен обеспечить их параллельное функциони­рование в соответствии с договором.

Приемка ПО предусматривает оценку результатов квалификаци­онного тестирования ПО и системы и документирование результа­тов оценки, которые проводятся заказчиком с помощью разработчи­ка. Разработчик выполняет окончательную передачу ПО заказчику в соответствии с договором, обеспечивая при этом необходимое обу­чение и поддержку.

Процесс эксплуатации (operation process) охватывает действия и задачи оператора – организации, эксплуатирующей систему. Дан­ный процесс включает следующие действия:

1) подготовительную работу;

2) эксплуатационное тестирование;

3) эксплуатацию системы;

4) поддержку пользователей.

Подготовительная работа включает проведение оператором сле­дующих задач:

· планирование действий и работ, выполняемых в процессе эксп­луатации, и установку эксплуатационных стандартов;

· определение процедур локализации и разрешения проблем, воз­никающих в процессе эксплуатации.

Эксплуатационное тестирование осуществляется для каждой оче­редной редакции программного продукта, после чего она передается в эксплуатацию.

Эксплуатация системы выполняется в предназначенной для это­го среде в соответствии с пользовательской документацией.

Поддержка пользователей заключается в оказании помощи и кон­сультаций при обнаружении ошибок в процессе эксплуатации ПО.

Процесс сопровождения (maintenance process) предусматри­вает действия и задачи, выполняемые сопровождающей организаци­ей (службой сопровождения). Данный процесс активизируется при изменениях (модификациях) программного продукта и соответству­ющей документации, вызванных возникшими проблемами или по­требностями в модернизации либо адаптации ПО. В соответствии со стандартом IEEE-90 под сопровождением понимается внесение из­менений в ПО в целях исправления ошибок, повышения произво­дительности или адаптации к изменившимся условиям работы или требованиям.

Изменения, вносимые в существующее ПО, не должны нарушать его целостность. Процесс сопровождения включает перенос ПО в другую среду (миграцию) и заканчивается снятием ПО с эксплуа­тации.

Процесс сопровождения охватывает следующие действия:

1) подготовительную работу;

2) анализ проблем и запросов на модификацию ПО;

3) модификацию ПО;

4) проверку и приемку;

5) перенос ПО в другую среду;

6) снятие ПО с эксплуатации.

Подготовительная работа службы сопровождения включает сле­дующие задачи:

· планирование действий и работ, выполняемых в процессе сопро­вождения;

· определение процедур локализации и разрешения проблем, воз­никающих в процессе сопровождения.

Анализ проблем и запросов на модификацию ПО, выполняемый службой сопровождения, включает следующие задачи:

ü анализ сообщения о возникшей проблеме или запроса на мо­дификацию ПО относительно его влияния на организацию, су­ществующую систему и интерфейсы с другими системами. При этом определяются следующие характеристики возможной мо­дификации: тип (корректирующая, улучшающая, профилакти­ческая или адаптирующая к новой среде); масштаб (размеры модификации, стоимость и время ее реализации); критичность (воздействие на производительность, надежность или безопас­ность);

ü оценку целесообразности проведения модификации и возмож­ных вариантов ее проведения;

ü утверждение выбранного варианта модификации.

Модификация ПО предусматривает определение компонентов ПО, их версий и документации, подлежащих модификации, и внесение необходимых изменений в соответствии с правилами процесса раз­работки. Подготовленные изменения тестируются и проверяются по критериям, определенным в документации. При подтверждении кор­ректности изменений в программах производится корректировка до­кументации. Проверка и приемка заключаются в проверке целостности моди­фицированной системы и утверждении внесенных изменений.

При переносе ПО в другую среду используются имеющиеся или разрабатываются новые средства переноса, затем выполняется кон­вертирование программ и данных в новую среду. С целью облегчить переход предусматривается параллельная эксплуатация ПО в старой и новой среде в течение некоторого периода, когда проводится не­обходимое обучение пользователей работе в новой среде.

Снятие ПО с эксплуатации осуществляется по решению заказчика при участии эксплуатирующей организации, службы сопровождения и пользователей. При этом программные продукты и соответствую­щая документация подлежат архивированию в соответствии с догово­ром. Аналогично переносу ПО в другую среду с целью облегчить пе­реход к новой системе предусматривается параллельная эксплуатация старого и нового ПО в течение некоторого периода, когда выполня­ется необходимое обучение пользователей работе с новой системой.