Научный журнал

Современные наукоемкие технологии

ISSN 1812-7320

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 0,940

• Авторы
• Резюме
• Рецензия
• Файлы
• Ключевые слова
• Литература

Золотухина Е.Б. 1 Вишня А.С. 1 Бушина К.С. 1 Андрякова А.А. 1

---

1 Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»

Настоящая статья посвящена обзору и сравнению наиболее популярных методологий разработки автоматизированных систем. Такие системы, как правило, существуют или создаются как в отдельных организациях, так и отдельных отраслях, обеспечивая поддержку их деятельности. Главным образом рассмотрены типы требований, предъявляемых к системе согласно рассматриваемым стандартам. Для проектирования и разработки автоматизированной системы необходимо не только выбрать эффективные технологии и средства разработки, обеспечить необходимый бюджет и найти квалифицированных разработчиков, но и следовать правилам, по которым участники проекта распределяют задачи между собой, взаимодействуют друг с другом и создают необходимые отчетные единицы, которые существуют в организациях и отраслях. Такие правила и определяют методологию, с помощью которой разрабатываются различные автоматизированные системы.

Рецензия № 1

1366 KB

Рецензия № 2

132 KB

Статья в формате PDF

0 KB

автоматизированная система

методология разработки

международный стандарт

модели жизненного цикла (ЖЦ)

1. ГОСТ 34.003-90. Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Автоматизированные системы. Термины и определения. – Взамен ГОСТ 34.003-84, ГОСТ 22487-77; Введ. 01.01.1992. – М.: Изд-во стандартов, 1990. – 22 с.

2. Золотухина Е.Б., Красникова С.А, Вишня А.С. Уп­равление жизненным циклом информационных систем (продвинутый курс). – М.: курс, НИЦ ИНФРА-М, 2017. – 119 с.

3. Википедия // Wikipedia [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/ (дата обращения: 06.04.2017).

4. ISO/IEC/IEEE 15288:2002(E) Systems and software engineering – system lifecycle process. – Instead of ISO/IEC 15288:2008. First edition 15.05.2015 // International Organization for Standardization and the International Electrotechnical Commission. – 2015. – 116 p.

5. ГОСТ Р ИСО/МЭК 12207-2010. Информационная технология. Системная и программная инженерия. Процессы жизненного цикла программных средств. – Взамен ГОСТ Р ИСО/МЭК 12207-99; Введ. 01.03.2012. – М: Изд-во стандартов, 2011. – 160 с.

6. ГОСТ Р ИСО/МЭК ТО 15271-2002. Информационная технология. Руководство по применения ГОСТ Р ИСО/МЭК 12207 (Процессы жизненного цикла программных средств). – Введ. 05.06.2002. – М: Изд-во стандартов, 2002. – 37 с.

В настоящее время вопрос создания востребованной автоматизированной системы (АС) очень актуален. Под АС подразумевается система, состоящая из персонала и комплекса средств автоматизации его деятельности, реализующая информационную технологию выполнения установленных функций [1]. Как правило, каждая АС уникальна, так как предназначена для выполнения функций в рамках конкретной организации.

Главной целью создания АС является категоризация и унифицирование автоматизируемого процесса, что позволяет обеспечивать бесперебойную работу системы, простоту ее контроля, анализа слабых мест и основания для ее развития или вывода из эксплуатации. Разработка АС будет актуальна и востребована всегда, так как в случае правильной автоматизации деятельности организаций, АС упрощает принятие решений, уменьшает временные затраты на решение проблем для руководителей любого уровня, сокращает или исключает полностью различные ошибки принятия решений, документирования и т.п. [2].

Для создания АС определенного класса необходимо осуществить выбор соответствующей методологии. Методологией разработки АС является совокупность правил, принципов, идей, понятий, методов и средств, определяющих способ создания и разработки АС [3].

На данный момент существует множество различных методологий создания АС со своими особенностями. Целью настоящей статьи является сравнение наиболее часто используемых методологий создания АС и выбор методологии, обеспечивающей рациональный процесс создания систем определенных классов.

Материалы и методы исследования

В ходе изучения литературы о различных методологиях разработки АС было выявлено отсутствие формализованного способа их сравнения. На основании этого было принято решение о создании шаблона паспорта методологии АС.

Шаблон паспорта методологии должен включать следующие разделы:

– название методологии (полное, сокращенное);

– стадии / этапы работ или процессы / деятельности при создании АС;

– модели жизненного цикла (ЖЦ), поддерживаемые методологией;

– ролевой состав;

– типы требований, предъявляемых к АС (рассматриваются только системные требования, требования к программному обеспечению (ПО) не рассматриваются);

– поддержка документирования;

– использование моделей;

– инструментальная поддержка методологии;

– масштаб АС;

– поддержка этапа обследования объекта автоматизации;

– достоинства;

– недостатки.

Шаблон паспорта методологии представлен в табл. 1.

Под АС малого масштаба подразумеваются системы, обеспечивающие работу одного или двух процессов в рамках одного объекта автоматизации. АС среднего масштаба – система, обеспечивающая работу от трех и до десяти процессов в рамках одного объекта автоматизации. АС большого масштаба – это система, обеспечивающая работу более десяти процессов в рамках одного или нескольких объектов автоматизации.

Для сравнения различных методологий создания АС на основе шаблона паспорта методологии было принято решение создать паспорта трех наиболее распространенных и популярных в настоящее время методологий создания АС, таких как серия стандартов ГОСТ 34, ISO/IEC/IEEE 15288:2015 (Е), ГОСТ Р ИСО/МЭК 12207-2010 [4, 5]. Данные стандарты рассматриваются в статье как методологии, поскольку представляют собой совокупность правил, понятий, методов (систематизированной совокупности шагов), определяющих способ создания АС.

Паспорт методологии серии стандартов ГОСТ 34 представлен в табл. 2.

Паспорт методологии по ISO/IEC/IEEE 15288:2015 представлен в табл. 3.

Паспорт методологии по стандарту ГОСТ Р ИСО/МЭК 12207-2010 представлен в табл. 4.

Результаты исследования и их обсуждение

1. Сравнение стадий / этапов работ или процессов / деятельностей

В табл. 5 представлено сопоставление стадий / этапов работ или процессов / деятельностей для трех рассмотренных выше методологий.

Сравнение трех методологий в части стадий/этапов работ или процессов / деятельностей при создании АС показало, что хоть названия стадий, этапов работ, процессов / деятельностей отличаются, суть деятельностей на них по существу является сопоставимой. Так, например, во всех стандартах сначала определяются требования пользователей, заинтересованных лиц или правообладателей к системе, затем эти требования преобразуются в системные требования. Далее на основе системных требований создается проект системы или ее архитектура. На основе проекта системы или архитектуры производится реализация системы. Система тестируется и вводится в действие.

Таблица 1

Шаблон паспорта методологии

Таблица 2

Паспорт методологии по серии стандартов ГОСТ 34

Таблица 3

Паспорт методологии по стандарту ISO/IEC/IEEE 15288:2015

Таблица 4

Паспорт методологии по стандарту ГОСТ Р ИСО/МЭК 12207-2010

Таблица 5

Сопоставление стадий/этапов работ или процессов/деятельностей

По существу, все три стандарта могут быть использованы в части, связанной со стадиями / этапами работ или процессами / деятельностями в равной степени.

2. Сравнение моделей ЖЦ АС

Все стандарты поддерживают любые модели ЖЦ АС, например каскадную, инкрементную и эволюционную или их сочетание [6].

По существу, все три стандарта также могут быть использованы в части, связанной с моделью ЖЦ АС в равной степени.

3. Сравнение ролевого состава

Описание ролевого состава коллектива разработчиков АС и прочих ролей в стандартах не представлено. Для определения ролевого состава методологии можно использовать рекомендации от ведущих корпораций, связанных с созданием методологий разработки ПО, например можно использовать ролевой состав методологии Rational Unified Process от компании IBM.

4. Сравнение типов требований

Детальный анализ типов требований, предъявляемых к АС, показал, что в стандартах ISO/IEC/IEEE 15288:2015, ГОСТ Р ИСО/МЭК 12207-2010 по сравнению со стандартом 34.602-89 отсутствует ряд ключевых системных типов требований, без которых создание АС не может быть осуществлено. Такими типами требований для стандарта ГОСТ Р ИСО/МЭК 12207-2010, например, могут являться требования к надежности, требования к транспортабельности для подвижных АС, требования к стандартизации и унификации, требования к видам обеспечения, требования к документированию, требования по патентной частоте.

Требованиями, без которых создание АС не может быть осуществлено по стандарту ISO/IEC/IEEE 15288:2015, например, также являются требования к документированию, требования к транспортабельности для подвижных АС, требования по надежности, требования по стандартизации и унификации, требования к видам обеспечения, требования по патентной частоте, показатели назначения.

Таким образом, необходимым набором системных требований для создания АС является лишь стандарт 34-й серии, а именно ГОСТ 34.602-89.

5. Сравнение процессов документирования

Ни стандарт ISO/IEC/IEEE 15288:2015, ни стандарт ГОСТ Р ИСО/МЭК 12207-2010 не устанавливает требований к документации в части наименований отчетной документации, форматов, определенного содержания, носителей для записи. Для процесса документирования могут быть лишь использованы стандарты 34-й серии (ГОСТ 34.201, РД 50-34.698-90, ГОСТ 34.602-89).

6. Сравнение использования моделей

Стандарт ISO/IEC/IEEE 15288:2015 дает рекомендации только по созданию моделей архитектуры.

ГОСТ Р ИСО/МЭК 12207-2010 не дает никаких рекомендаций по созданию моделей в процессах ЖЦ АС.

Руководящий документ в составе стандартов 34-й серии, а именно РД 50-34.698-90 представляет рекомендации по созданию моделей (схем) организационной структуры, структурного комплекса технических средств, функциональной структуры, автоматизации, формы документа (видеокадра). Некоторые модели, представленных в этом стандарте, сопоставимы с моделями архитектуры стандарта ISO/IEC/IEEE 15288:2015, например модель функциональной структуры, схема структурная комплекса технических средств.

Рекомендуется при создании АС создавать модели в соответствии как с рекомендациями РД 50-34.698-90, так и стандарта ISO/IEC/IEEE 15288:2015.

7. Сравнение инструментальной поддержки методологий

Любые инструментальные средства, связанные с процессами ЖЦ АС, могут быть применены при использовании любого из рассмотренных стандартов.

8. Сравнение использования методологий для масштабов АС

АС любых масштабов может создаваться с использованием любой из указанных методологий.

9. Сравнение методологий в части поддержки этапа обследования объекта автоматизации

Стандарты 34-й серии (34.601-90, РД 50-34.698-90), ISO/IEC/IEEE 15288:2015 дают рекомендации в части обследования объекта автоматизации. Стандарт ГОСТ Р ИСО/МЭК 12207-2010 не дает никаких рекомендаций в части обследования объекта автоматизации.

Рекомендуется при создании АС в части обследования объекта автоматизации использовать как рекомендации стандартов 34.601-90, РД 50-34.698-90, так и стандарта ISO/IEC/IEEE 15288:2015.

10. Сравнение достоинств методологий

Основным достоинством стандартов серии 34 является их самодостаточность для создания АС любых масштабов.

Достоинством стандарта ISO/IEC/IEEE 15288:2015 являются рекомендации по моделированию архитектуры, поддержка процессов ЖЦ систем.

Достоинством ГОСТ Р ИСО/МЭК 12207-2010 является также поддержка процессов ЖЦ систем.

Так как стандарты серии 34 не поддерживают все процессы ЖЦ систем, то при создании АС можно пользоваться рекомендациями ISO/IEC/IEEE 15288:2015 и ГОСТ Р ИСО/МЭК 12207-2010 в части процессов, не связанных непосредственно с созданием АС, если возникнет в этом необходимость.

11. Сравнение недостатков методологий

Основным недостатком стандартов серии 34 является их частичная поддержка процессов ЖЦ АС.

Недостатками стандартов ISO/IEC/IEEE 15288:2015 ГОСТ Р ИСО/МЭК 12207-2010 являются отсутствие поддержки процесса документирования, отсутствие требований к архитектуре системы, а ГОСТ Р ИСО/МЭК 12207-2010 еще и отсутствие поддержки этапа обследования объекта автоматизации.

Указанные недостатки ISO/IEC/IEEE 15288:2015 ГОСТ Р ИСО/МЭК 12207-2010 существенно ограничивают применение указанных стандартов в полном объеме для создания АС.

Выводы

Проведенный сравнительный анализ методологий создания АС на основе стандартов показал следующее.

1. Наиболее рациональной методологией создания АС являются стандарты 34-й серии ГОСТ вследствие их полной самодостаточности. Стандарты 34-й серии ГОСТ представляют собой требования к используемым терминам, требования к стадиям создания АС, типам требований, методам испытаний, к составу и содержанию документации на автоматизированную систему и т.д. Стандарты 34-й серии позволяют избежать ситуаций с недопониманием в различных компаниях разработчиков АС, принимающих участие в одном проекте по созданию АС, т.к. они комплексно ориентированы на единую терминологию, унифицированные стадии создания АС и документирование. Стандарты 34-й серии помогают достичь высокой степени формализации подхода к созданию АС, что позволяет использовать типовые решения, предназначенные для многократного их применения в процессе разработки, внедрения и функционирования АС с целью уменьшения трудоемкости разработки, сроков и затрат на создание АС и ее частей. Стандарты могут быть использованы для АС любых масштабов.

2. Поскольку стандарты 34-й серии не поддерживают все процессы ЖЦ систем, то при создании АС можно пользоваться рекомендациями ISO/IEC/IEEE 15288:2015 и ГОСТ Р ИСО/МЭК 12207-2010 в части процессов, не связанных непосредственно с созданием АС, в случае возникновения такой необходимости.

3. Использование моделей при создании АС в стандартах 34-й серии может быть расширено за счет применения моделей архитектуры, представленных в стандарте ISO/IEC/IEEE 15288:2015.

4. При создании АС в соответствии со стандартами 34-й серии можно использовать любые инструментальные средства, поддерживающие этот процесс.

5. Стандарт 34-й серии может быть расширен в части ролей разработчиков АС за счет использования методологий ведущих корпораций, связанных с созданием методологий разработки ПО.

6. Использование в полном объеме ISO/IEC/IEEE 15288:2015 и ГОСТ Р ИСО/МЭК 12207-2010 для создания АС невозможно, так как стандарты не поддерживают системные требования к архитектуре АС, требования к документированию в части наименований, форматов, определенного содержания документов, носителей для записи.

Библиографическая ссылка