Методы системного проектирования

1.     Корпоративные стандарты

  УКСт - зафиксированное  соглашение о единых принципах  организации коллективной деятельности, определяет основные элементы:

1. участники соглашения;
2. предмет стандарта и его границы;
3. цели стандарта;
4. общие принципы достижения целей.

Участники соглашения - организации. Указываются не в явном виде, а в виде ролей, которые они играют в этом соглашении. Особые роли: гарант (организует разработку стандарта, утверждает его, вносит изменения, явный вид) и аудитор (контролируют соблюдение стандарта, могут выдавать сертификат соответствия стандарту). В развитых странах роль гаранта выполняют различные ассоциации, а аудит является частным бизнесом, требующим лицензии от гаранта стандарта. КСт отличается от других стандартов кругом участников. Участниками КСт (соглашения) являются не организации, а люди, круг их ограничен пределами организации. Гарант КСт - высшее руководство организации. Аудитор - внешняя организация или внутреннее подразделение. Действие КСт строго обязательно для всех сотрудников организации.

Предмет стандарта и его  границы. Определяется терминология стандарта, и в этих терминах формулируется существо предмета. Обязательный отдельный пункт стандарта - описание предметных и временных границ его применимости. Виды управленческой деятельности, которые регулируются УКСт:

1. планирование;
2. учет;
3. принятие решений.

Цели  стандарта. Определяют ожидаемые результаты, получаемые от внедрения стандарта.

Общие принципы достижения целей. Здесь формулируется концепция управления в виде правил и ограничений. УКСт - система зафиксированных интерфейсов и протоколов взаимодействия участников стандарта.  Основная задача интерфейса - стандартное представление информации с целью ее однозначной интерпретации и возможности дальнейшей обработки. Протокол определяет роли участников и их цели, перечень интерфейсов, сценарии коллективной работы и ожидаемые результаты.

ФУНКЦИИ:

• обеспечение технологической независимости, это обеспечивает взаимозаменяемость и мобильность.
• обеспечение технологической и управленческой преемственности инноваций. Развитие компании становится непрерывным и управляемым.
• задание критерий качества и эффективности деятельности всех систем компании.
• КСт - база корпоративного языка общения, дает единое толкование понятий, определяет единые принципы поведения и, фактически, является основой построения единого информационного пространства компании.
• КСт превращается в инструмент управления.
• КСт - концентратор опыта в своей области.
• КСт экономит затраты за счет уменьшения разнообразия технологий и способов организации.

Обработка информации в любой КИС всегда включает в  себя три этапа:          

1. подготовка и ввод первичных данных;
2. обработка данных;
3. интерпретация данных.         

Отсутствие КСт  является источником "информационного хаоса". Отсутствие стандартов в организации часто приводит к перегрузке, прежде всего информационного отдела несвойственными им функциями.  

2.     Сертификация систем  качества разработки  программных средств  

Массовое внедрение  информационных систем (ИС) в различные  области народного хозяйства  выдвинуло проблему выбора надежных подрядчиков, способных создавать  информационные технологии и программные  средства (ПС) необходимого качества в  разумные сроки и с учетом ограничений  на затраты. Качество при проектировании и разработке проектов ИС и ПС можно  обеспечить:

• использованием заключительного контроля и испытаний готовых объектов и исключением из поставки или направлением на доработку экземпляров, не соответствующих требуемым показателям качества (неопределенность качества компонентов и комплекса программ в целом, значительные экономические потери при получении не пригодного к использованию брака);
• применением регламентированных технологий и систем обеспечения качества процессов проектирования и разработки, предотвращающих дефекты и гарантирующих качество объектов во время их создания (обеспечивает высокое качество выполнения всего процесса проектирования и разработки и, минимум экономических потерь от брака).  

Задача обеспечения  и удостоверения качества сложных  ПС сводится к проверкам:

• технологий и процессов проектирования и разработки информационных систем и ПС, поддержанных системой качества;
• конечного продукта – ПС, созданных на базе таких технологий.      

Виды сертификационных испытаний:

1. технологии обеспечения жизненного цикла ПС, поддержанных регламентированными системами качества;
2. готовый программный продукт с полным комплектом эксплуатационной документации.          

Основная цель сертификации технологии проектирования и разработки ИС: защита интересов пользователей, государственных и ведомственных интересов на основе контроля качества продукции, обеспечения их высоких потребительских свойств, повышения эффективности затрат в сфере их разработки, производства, эксплуатации и сопровождения, повышения объективности оценок характеристик и обеспечения конкурентоспособности конечного продукта.

Формально цель сертификации - подготовка и принятие решения о целесообразности выдачи сертификата соответствия учетом групп факторов:

1. полноты, точности и достоверности эталонных исходных требований и измеряемых параметров, представленных в документации на ИС и ПС, технологию их создания и развития;
2. достоверности и точности измерения обобщения результатов испытаний и получения адекватных сводных показателей качества объектов и/или технологических процессов;
3. методологии и качества интерпретации данных об объекте испытании и/или технологии с учетом достоверности оценок, квалификации и объективности испытателей, заказчиков и пользователей.          

Базовые компоненты методологии сертификации, подлежащих рассмотрению и утверждению для конкретного проекта:

• цели сертификации – правовые, экономические, формальные;
• проблемы, которые необходимо решать для обеспечения высокой эффективности и достоверности результатов сертификационных испытаний;
• исходные данные и документы, необходимые для проведения сертификации – стандарты и нормативные документы, их структура и содержание;
• характеристики и классификация объектов и/пли процессов испытаний и сертификации и их показатели качества;
• ресурсы обеспечения испытаний – финансовые, кадры специалистов, аппаратурная оснащенность, нормативные и программно-инструментальные средства.          

В зависимости  от области применения ИС, от назначения и класса ПС:

Обязательная  сертификация. Для ПС, выполняющих особо ответственные функции, в которых недостаточное качество, ошибки или отказы могут нанести большой ущерб или опасны для жизни и здоровья людей.

Добровольная  сертификация. Для удостоверения качества ИС и/или ПС и в целях повышения их конкурентоспособности, расширения сферы использования и получения дополнительных экономических преимуществ.

Методология принятия решений о допустимости выдачи сертификата  на технологию и систему обеспечения  качеств ПС основывается на оценке степени их соответствия действующим  и/или специально разработанным  документам:

• международным и государственным стандартам на технологию создания ПС и систему обеспечения качества;
• стандартам на сопровождающую ПС документацию с учетом необходимости и достаточности номенклатуры документов, семантической полноты и однозначности понимания содержания документов;
• нормативным и эксплуатационным документам на конкретное ПС – техническим условиям и описаниям, спецификациям требований;
• действующим международным и национальным стандартам на тестирование, испытания, аттестацию программ, требования которых не ниже требований, регламентируемых отечественными документами.         

При сертификации обычно руководствуются следующими основными документами:

• утвержденным заказчиком и согласованным с разработчиком техническим заданием и/или спецификацией, утвержденным комплектом эксплуатационной документации на ПС и его компоненты, на систему обеспечения их качества;
• действующими международными, государственными и ведомственными стандартами на проектирование и испытания программ, на техническую документацию;
• программой испытаний по всем требованиям технического задания и эксплуатационной документации;
• методиками испытаний по каждому разделу требований технического задания и документации.          

Программа испытаний, методики их проведения и оценки результатов, разработанные совместно разработчиком  и заказчиком при участии специалистов по сертификации должны быть согласованы и утверждены.

Ресурсы для  сертификации программных средств  и систем качества должны выделяться и зависимости от характеристик  объекта сертификации или процесса. Для оценки адекватности функционирования, наличия технических возможностей ПС к взаимодействию, совершенствованию  и развитию необходимо использовать международные и отечественные  стандарты области оценки их качества, а также в области систем качества. Основным здесь является утвержденный в 1991 г. международный стандарт ISO 9126:1991 Информационная технология. Оценка программного продукта. Характеристики качества и  руководство по их применению.

При отборе минимума стандартизируемых показателей  качества ПС учитывались следующие  принципы:

• ясность и изменяемость значений;
• отсутствие перекрытия между используемыми показателями;
• соответствие установившимся понятиям и терминологии;
• возможность последующего уточнения и детализации.

Стандартом ISO 9126 рекомендуются основные характеристики качества ПС, каждая из которых детализируется субхарактеристиками (21):

1. функциональная пригодность – пригодность для применения, точность, защищенность, способность к взаимодействию и согласованность со стандартами и правилами проектирования;
2. надежность – уровень завершенности (отсутствие ошибок), устойчивость к ошибкам и перезапускаемость;
3. применимость – понятность, обучаемость и простота использования;
4. эффективность – ресурсная и временная экономичность;
5. сопровождаемость – удобство для анализа, изменяемость, стабильность и тестируемость;
6. переносимость – адаптируемость, структурированность, замещаемость и внедряемость.

К стандартам, регламентирующим обеспечение адекватности функционирования ПС, могут быть отнесены стандарты  в области систем качества, стандарты, регламентирующие управление проектированием, разработку и тестирование ПС, документирование ПС. В России соответствующие международные  стандарты серии ISO 9000 (руководящие указания по выбору и применению основных понятий качества, принципиальных концепций и критериев, раскрытых более подробно в стандартах ISO 9001-9004). Стандарты в области административного управления качеством и обеспечения качества действуют без принципиальных изменений первых редакции оригиналов (1987 – 1990 гг.) в рамках стандартов ГОСТ Р ИСО 9000:1996.

В головном стандарте ISO 9000 – 1 : 1994 выделены задачи и проблемы обеспечения качества продукции  и услуг:

• достижение и поддержка качества продукции или услуг на уровне, удовлетворяющем потребителей, и стремление к их совершенствованию;
• обеспечение руководству уверенности в достижении и поддержке качества на заданном уровне и его повышении;
• обеспечение потребителям и другим заинтересованным лицам уверенности в том, что заданное качество достигается или будет достигнуто.

Стандарт ISO 9001:1994. Система качества. Модель для обеспечения  качества при проектировании, разработке, производстве, монтаже и обслуживании предлагает оценивать способность  поставщика не только успешно проектировать  ИЗДЕЛИЯ, но также производить их и испытывать. В стандартах ISO 9002-9004 регламентированы общие мероприятия, по обеспечению качества при производстве, монтаже и обслуживании различных  изделий (ISO 9002:1994), при окончательном  контроле готовой продукции и  заключительных испытаниях (ISO 9003:1994), при  внедрении и общем руководстве  системой качества в целях производства конкурентоспособной продукции (ISO 9004:1994). Весьма полезным при создании ПС может быть стандарт ISO 9004, состоящий из четырех частей и значительно превышающий по объему и глубине содержания предшествующие стандарты этой группы (подробно изложена структура системы качества, содержание процесса управления и документирование системы качества, анализ и оценка системы руководства качеством). В 1997 г. утверждена новая, значительно переработанная редакция стандарта ISO 9000-3:1997. Руководящие положения по применению стандарта ISO 900I и разработке, поставке и обслуживанию программного обеспечения, которую следует использовать при сертификации технических систем обеспечения качества проектирования, разработки и сопровождения программных средств. Руководящие положения предназначены для унификации описания методов разработки и поставки ПС гарантированного качества, а также способов контроля их качества, отвечающих требованиям заказчика. Для этого предлагается не допускать отклонений рекомендаций от данного стандарта, а также стандарта ISO 12207:1994 на всех этапах жизненного цикла от начала системного проектирования до сопровождения и завершения эксплуатации. Оба стандарта рекомендуется использовать совместно, для чего в ISO 9000 сделаны перекрестные ссылки. Таким образом, регламенты системы обеспечения качества тесно взаимодействуют с регламентами технологий разработки и всего жизненного цикла ПС, что позволяет рассматривать совместно технологию и систему качества комплексов программ.