Профили стандартов на разработку программных средств
Большинство используемых моделей ЖЦ ИС содержит ряд базовых этапов, но несколько отличается графическим представлением, количеством этапов и содержанием работ на этапах. На рис. 5.1 представлена обобщенная каскадная модель ЖЦ ИС, в которой этапы располагаются последовательно, символизируя передачу выполненных работ с предыдущего этапа на последующий. Между этапами имеются обратные связи, указывающие на итерационный процесс совершенствования ПС.
Рис. 5.1. Обобщенная модель ЖЦ ИС
При практическом использовании моделей ЖЦ для реального планирования и управления проектами требуется более подробная информация о содержании процессов. Должны быть представлены исходные данные, содержание частных работ, ожидаемые результаты их выполнения, а также структура и содержание документов, сопутствующих их реализации. Подобная детализация на десятки и даже сотни частных работ производится при формировании технологии и средств поддержки разработки, сопровождения и эксплуатации фирмами-производителями программных инструментариев.
При проектировании, разработке и сопровождении сложных ИС требуется тщательный подбор и правильное применение базовых стандартов и различных нормативных документов. Однако несколько сотен международных и национальных стандартов не покрывает полностью потребности в стандартизации объектов и процессов создания ИС. При этом степень адаптации большинства стандартов к создаваемым ИС недостаточна, поэтому в настоящее время активно применяются так называемые профили стандартов.
Формирование и применение профилей конкретных информационных систем выполняются на основе использования международных и национальных стандартов, ведомственных нормативных документов, а также стандартов де-факто при условии доступности соответствующих им спецификаций.
Разработка и применение профилей являются органической частью процессов проектирования, разработки и сопровождения информационных систем. Профили характеризуют каждую конкретную информационную систему на всех стадиях ее жизненного цикла, задавая согласованный набор базовых стандартов, которым должна соответствовать система и ее компоненты.
Применение профилей при создании и применении ИС обеспечивает снижение трудоемкости, длительности и стоимости проекта, повышает качество разрабатываемых или применяемых покупных компонентов ИС, обеспечивает переносимость прикладных программ и данных между разными аппаратно-программными платформами.
Выбор стандартов и документов для формирования профилей ИС зависит от того, какие из этих целей являются приоритетными. При практическом формировании и применении профилей ИС допускается использование региональных, национальных стандартов и ведомственных нормативных документов.
Подготовка профилей к применению должна также учитывать реальное состояние проекта ИС: планируется создание новой системы, имеется типовой проект ИС и предстоит его адаптация, существует и эксплуатируется реальная ИС, которую необходимо модифицировать. Жизненный цикл конкретной ИС должен быть поддержан профилем ИС в соответствии с основными процессами создания, сопровождения и развития ИС.
ЖЦ в профилях ИС должен представляться набором этапов, работ и операций, обеспечивающих разработку ИС, начиная от подготовки
ТЗ до завершения испытаний, а также сопровождение и развитие И С вплоть до окончания эксплуатации. Профили должны включать описание исходной информации, способов и методов выполнения операций и работ, устанавливать требования к результатам и правилам их контроля, определять состав технологических и программных документов.
Профиль ЖЦ ИС обычно определяют как подмножество процессов, работ и задач стандарта ISO 12207, выбирая их с учетом характеристик проекта конкретной системы, заданных в ТЗ. Первичный профиль обычно создается на основе базовых стандартов, которые важны с точки зрения заказчика и задаются в ТЗ. То, что не задано в ТЗ, первоначально остается на усмотрение разработчика системы, который, руководствуясь требованиями ТЗ, может дополнять и развивать профили системы и впоследствии согласовывать их с заказчиком.
Таким образом, профиль конкретной системы не является статичным, он развивается и конкретизируется в процессе проектирования информационной системы и оформляется в составе документации проекта системы. После завершения проектирования и испытаний системы, в ходе которых проверяется ее соответствие профилю, он применяется как основной инструмент сопровождения системы при эксплуатации, модернизации и развитии [23].
Профиль стандартов. Цели применения стандартов. Категории профилей стандартов. Работу выполнил: Каракулов Н.В. — презентация
Презентация на тему: » Профиль стандартов. Цели применения стандартов. Категории профилей стандартов. Работу выполнил: Каракулов Н.В.» — Транскрипт:
1 Профиль стандартов. Цели применения стандартов. Категории профилей стандартов. Работу выполнил: Каракулов Н.В.
2 Профиль стандартов. Профиль стандартов – это совокупность нескольких (или подмножество одного) базовых стандартов (и других нормативных документов) с четко определенными и гармонизированными подмножествами обязательных и факультативных возможностей, предназначенная для реализации заданной функции или группы функций. Функциональная характеристика (заданный набор функций) объекта стандартизации является исходной для формирования и применения профиля этого объекта или процесса. В профиле выделяются и устанавливаются допустимые факультативные возможности и значения параметров каждого базового стандарта и/или нормативного документа, входящего в профиль. Профиль не может противоречить использованным в нем базовым стандартам и нормативным документам. Он должен использовать факультативные возможности и значения параметров в пределах допустимых, выбранные из альтернативных вариантов.
3 Цели применения стандартов. Целями стандартизации являются: повышение уровня безопасности жизни и здоровья граждан, имущества физических и юридических лиц, государственного и муниципального имущества, объектов с учётом риска возникновения чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера, повышение уровня экологической безопасности, безопасности жизни и здоровья животных и растений; обеспечение конкурентоспособности и качества продукции (работ, услуг), единства измерений, рационального использования ресурсов, взаимозаменяемости технических средств (машин и оборудования, их составных частей, комплектующих изделий и материалов), технической и информационной совместимости, сопоставимости результатов исследований (испытаний) и измерений, технических и экономико-статистических данных, проведения анализа характеристик продукции (работ, услуг), исполнения государственных заказов, добровольного подтверждения соответствия продукции (работ, услуг); содействие соблюдению требований технических регламентов; создание систем классификации и кодирования технико-экономической и социальной информации, систем каталогизации продукции (работ, услуг), систем обеспечения качества продукции (работ, услуг), систем поиска и передачи данных, содействие проведению работ по унификации.
4 Категории профилей стандартов. В зависимости от специфики объекта стандартизации, а также от содержания разрабатываемых и предъявляемых к нему требований все стандарты подразделяются на следующие виды: стандарты основополагающие; стандарты на продукцию, услуги; стандарты на процессы; стандарты на методы контроля, испытаний, измерений, анализа;
5 Категории профилей стандартов. Государственный стандарт Государственный стандарт Российской Федерации (ГОСТ Р) стандарт, принятый Государственным комитетом Российской Федерации по стандартизации и метрологии (Госстандартом России). Государственные стандарты содержат требования к продукции, работам и услугам, потребности в которых имеют отраслевой характер. Эти стандарты принимает Госстандарт России, а если они относятся к области строительства, архитектуры, промышленности строительных материалов — Госстрой России. В государственных стандартах содержатся обязательные и рекомендательные требования. К обязательным требованиям относятся: безопасность продукта, услуги, процесса для здоровья человека, окружающей среды, имущества, а также производственная безопасность и санитарные нормы техническая и информационная совместимость и взаимозаменяемость изделий единство методов контроля и единство маркировки. К рекомендательным требованиям относятся: основные потребительские характеристики продукции и методы их контроля; требования к упаковке, транспортировке, хранению и утилизации продукта; правила и нормы, касающиеся разработки производства и эксплуатации; правила оформления технической документации.
6 Категории профилей стандартов. Отраслевые стандарты. Отраслевые стандарты разрабатываются применительно к продукции определенной отрасли. Их требования не должны противоречить обязательным требованиям государственных стандартов, а также правилам и нормам безопасности, установленным для отрасли. Данные стандарты принимаются государственными органами управления, которые несут ответственность за соответствие отраслевых стандартов требованиям государственных. Отраслевые стандарты регламентируют: продукцию, процессы и услуги, применяемые в отрасли; правила, касающиеся организации работ по отраслевой стандартизации; типовые конструкции изделий отраслевого применения; правила метрологического обеспечения в отрасли.
7 Категории профилей стандартов. Стандарты предприятий. Стандарты предприятий разрабатываются и применяются самим предприятием. Стандарты предприятий регламентируют: деятельность составляющих частей организации; управление производством; качество производимой продукции; общие технологические нормы процесса производства продукции.
8 Категории профилей стандартов. Стандарты общественных объединений. Стандарты общественных объединений (научно-технических обществ, инженерных обществ и т.д.) разрабатываются на принципиально новую продукцию, процессы или услуги, передовые методы испытаний, нетрадиционные технологии и способы управления производством. Стандарты научно-технических, инженерных обществ и других общественных объединений разрабатываются и принимаются этими общественными объединениями для динамичного распространения и использования полученных в различных областях знаний результатов исследований и разработок. Необходимость применения этих стандартов субъекты хозяйственной деятельности определяют самостоятельно.
9 Заключение Таким образом, стандартизация – это деятельность, направленная на разработку и установление требований, норм, правил, характеристик как обязательных для выполнения, так и рекомендуемых, обеспечивающая право потребителя на приобретение товаров надлежащего качества за приемлемую цену, а также право на безопасность и комфортность труда. Цель применения стандартов – достижение оптимальной степени упорядочения в той или иной области посредством широкого и многократного использования установленных положений, требований, норм для решения реально существующих, планируемых или потенциальных задач. Основными результатами деятельности по стандартизации должны быть повышение степени соответствия продукта (услуг), процессов их функциональному назначению, устранению технических барьеров в международном товарообмене, содействия научно-техническому прогрессу и сотрудничество в различных областях. Действующая система стандартизации смещает приоритеты к оценке качества объектов стандартизации и методам их испытаний, что также согласуется с мировым опытом стандартизации и необходимы для обеспечения взаимопонимания между партнёрами как в сфере техники и технологий, так и в конечном итоге в торгово-экономических связях.
2.3. ПРОФИЛИ СТАНДАРТОВ
При создании сложных тиражируемых ПС целесообразно формирование и применение совокупностей стандартов и нормативных документов. Такие совокупности должны адаптироваться к классам проектов и процессов.
Профиль стандартов – это совокупность нескольких базовых стандартов и/или других нормативных документов с четко определенными и гармонизированными подмножествами обязательных и дополнительных возможностей, предназначенная для реализации заданной функции или группы функций. Исходной для формирования и применения профиля стандартов системы (ПС) или процесса является их функциональная характеристика (набор функций). На базе одной и той же совокупности стандартов могут формироваться различные профили для разных проектов ПС (за счет, например, различных выбранных значений параметров стандарта или различных выбранных положений стандарта) [4].
В международной стандартизации ПО принято, что основой профиля могут быть только международные и национальные утвержденные стандарты (не допускается использование неутвержденных стандартов и нормативных документов фирм). В качестве методологической основы построения и применения профилей сложных, распределенных систем рекомендуется использовать технический отчет ISO/IEC TR 10000 . В этом стандарте определена эталонная модель среды открытых систем (OSE/RM). Она определяет разделение любой информационной среды на приложения (прикладные программные комплексы) и среду, в которой эти приложения функционируют. Между приложениями и средой определяются стандартизированные интерфейсы (Application Program Interface – API). Эти интерфейсы являются необходимой частью профилей любой открытой системы. Кроме того, в профилях ИС могут быть определены унифицированные интерфейсы взаимодействия прикладных программ (функциональных частей) между собой и интерфейсы взаимодействия между компонентами среды ИС. Спецификации выполняемых функций и интерфейсов взаимодействия могут быть оформлены как профиль каждого компонента системы.
Различают следующие категории профилей стандартов :
• профили конкретного ПС; действуют в пределах проекта и являются частью проектной документации;
• профили для решения некоторого класса прикладных задач; распространяются на все ПС данного класса, утверждаются как стандарты предприятий, ведомственные или государственные стандарты.
В ЖЦ ПС выделяется две группы профилей :
• профили, регламентирующие архитектуру и структуру ПС и их компонентов (функции, интерфейсы, протоколы взаимодействия, форматы данных и т.п.);
• профили, регламентирующие процессы и системы обеспечения качества проектирования, разработки, применения, сопровождения и
развития ПС и их компонентов.
Качество ИС тесно связано с методами и технологией их разработки. Поэтому важной группой документов в профилях являются стандарты, связанные с непосредственным обеспечением и системой качества ЖЦ ПС.
2.4. ПРОФИЛЬ СИСТЕМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ КАЧЕСТВА ПРОГРАММНЫХ СРЕДСТВ
Система качества – совокупность организационных структур, методик, технологий и ресурсов, необходимых для осуществления общего руководства качеством. Она должна быть составной частью системы управления организации и должна создавать у руководства организации и у потребителя (заказчика) уверенность в том, что ПС будет соответствовать установленным требованиям к его качеству.
Профиль системы качества предприятия или проекта зависит от профиля ЖЦ ПС. Профиль ЖЦ ПС определяет этапы создания, сопровождения и развития ПС, все основные и поддерживающие процессы, выполняемые на протяжении ЖЦ (в том числе и процессы системы качества).
В связи с возрастающей ролью качества сложных ПС следует выделять профиль системы обеспечения качества ПС конкретного предприятия или проекта, регламентирующий требования к качеству и меры по его обеспечению
Стандарты, важные с точки зрения заказчика, должны задаваться в техническом задании (ТЗ) и контракте на проектирование ПС и составлять его первичный профиль . В дальнейшем разработчик может дополнять первичный профиль, согласовывая его с заказчиком.
При формировании профилей стандартов, обеспечивающих качество ЖЦ конкретных ПС допустимо использовать как международные и национальные стандарты, так и ведомственные нормативные документы, и неутвержденные стандарты (де-факто).
Показатели качества ПС – ISO 9126
Жизненный цикл ПС – ISO 12207
Административное управление и обеспечение качества ПС –
Руководство по обеспечению качества – ISO 10013
Программа обеспечения качества – ISO 10005
Руководство по управлению конфигурацией –
ISO 10007, ISO 15846
Руководство по проверке (сертификации) систем качества –
Стандарты по защите и обеспечению безопасности применения ПС
Стандарты по документированию ПС
Методические руководства по выполнению основных этапов ЖЦ ПС
Рабочие инструкции конкретным исполнителям этапов ЖЦ ПС
Рабочие инструкции специалистам системы обеспечения качества ПС
Рис.3. Профиль стандартов, обеспечивающих качество ЖЦ ПС
ТЕМА 3. СТАНДАРТИЗАЦИЯ КАЧЕСТВА ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ
В РЕСПУБЛИКЕ БЕЛАРУСЬ
3.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СТАНДАРТАХ В ОБЛАСТИ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА, ДЕЙСТВУЮЩИХ НА ТЕРРИТОРИИ РБ
В настоящее время в области обеспечения качества ПО на территории Республики Беларусь действуют следующие основные стандарты: ГОСТ 28806-90 – Качество программных средств. Термины и определения; ГОСТ 28195-99 – Оценка качества программных средств. Общие положения; СТБ ИСО/МЭК 9126-2003 – Информационные технологии. Оценка программной продукции. Характеристики качества и руководства по их применению [8, 7, 12].
Стандарт СТБ ИСО/МЭК 9126-2003 представляет собой аутентичный перевод международного стандарта ISO/IEC 9126:91 [28] . Данный стандарт под номером ГОСТ Р ИСО/МЭК 9126-93 действует на территории России с 1994
Обеспечение качества неразрывно связано с жизненным циклом ПС. ЖЦ ПС регламентирован стандартом СТБ ИСО/МЭК 12207-2003 – Процессы жизненного цикла программных средств [11].
При именовании стандартов используются следующие обозначения :
− вначале записывается категория стандарта (СТБ – стандарт Беларуси, ГОСТ Р – государственный стандарт России, ГОСТ – межгосударственный стандарт для ряда стран СНГ, до распада СССР аббревиатура ГОСТ обозначала государственный стандарт СССР);
− если стандарт разработан методом прямого применения (является аутентичным переводом) международного стандарта, то за категорией стандарта следует обозначение категории данного международного стандарта (в русском именовании); например, СТБ ИСО/МЭК и ГОСТ Р ИСО/МЭК – это аутентичные переводы международного стандарта ISO/IEC;
− затем следует номер стандарта; при этом, если стандарт разработан методом прямого применения, то его номер совпадает с номером международного стандарта; например, СТБ ИСО/МЭК 9126, ГОСТ Р ИСО/МЭК 9126, ISO/IEC 9126;
− после номера стандарта через дефис записывается год его утверждения СТБ ИСО/МЭК 9126-2003, ГОСТ Р ИСО/МЭК 9126-93.
Обозначения международных стандартов описаны в разд. 4.
В стандарте ГОСТ 28806-90 регламентируются основные термины и
определения, принятые в области обеспечения качества ПО. Данные термины приведены в подразд. 1.1 .
Стандарт ГОСТ 28195-99 определяет оценку качества программного средства как совокупность операций, включающих выбор номенклатуры характеристик качества оцениваемого программного средства, определение значений этих характеристик и сравнение их с базовыми значениями. Оценка качества должна проводиться применительно ко всем работам ЖЦ ПС при:
1) планировании характеристик качества ПС;
2) контроле качества в процессе разработки;
3) проверке эффективности модификации ПС в процессе сопровождения.
Основные задачи , решаемые при оценке качества программного средства:
1) планирование номенклатуры характеристик и показателей качества;
2) планирование уровня качества;
3) выбор методов контроля показателей качества;
4) контроль значений показателей качества в процессе жизненного цикла
5) выбор базовых образов по подклассам и группам;
6) принятие решения о соответствии реальных значений показателей качества установленным требованиям.
3.2. КЛАССИФИКАЦИЯ МЕТОДОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ПРОГРАММНОГО СРЕДСТВА
ГОСТ 28195-99 классифицирует методы определения показателей качества ПС, исходя из следующих факторов :
• по способам получения информации о показателе качества:
а) измерительный; б) регистрационный; в) органолептический; г) расчетный;
• по источникам получения информации о показателе качества:
а) экспертный; б) социологический; в) традиционный.
Измерительный метод определения показателей качества ПС – это метод получения информации о свойствах и характеристиках ПС путем измерений с помощью инструментальных средств (например, так может определяться количество операторов в программе, количество выполненных операторов, количество операндов, время выполнения программы при определенных наборах исходных данных и т.д.).
Регистрационный метод определения показателей качества ПС – это
метод получения информации о свойствах и характеристиках ПС во время его испытания или функционирования, когда регистрируются определенные события (например, количество сбоев и отказов).
Органолептический метод определения показателей качества ПС – это метод получения информации о свойствах и характеристиках ПС, основанный на восприятии органов чувств (зрения и слуха) человека. Так может определяться, например, удобство использования.
Расчетный метод определения показателей качества ПС – это метод получения информации о свойствах и характеристиках ПС, основанный на использовании эмпирических и теоретических зависимостей (на ранних этапах разработки), статистических данных, накапливаемых при испытаниях, эксплуатации и сопровождении ПС. Так может определяться, например, точность вычислений.
Экспертный метод определения показателей качества ПС – это метод получения информации о свойствах и характеристиках ПС на основании мнений группы экспертов-специалистов, компетентных в решении данной задачи на базе их опыта и интуиции. Экспертный метод применяется, когда невозможно или слишком трудоемко выполнить оценку показателей качества с помощью других методов. С помощью данного метода рекомендуется определять, например, показатели понимаемости и осваиваемости ПС.
Социологический метод определения показателей качества ПС – это метод получения информации о свойствах и характеристиках ПС на основании обработки специальных анкет-опросников. Так могут определяться, например, отдельные показатели удобства использования. Социологический метод определен в предыдущей версии ГОСТ 28195-99 (ГОСТ 28195-89 [6]).
Традиционный метод определения показателей качества ПС – это метод получения информации о свойствах и характеристиках ПС на основании непосредственного наблюдения за их функционированием в процессе работы. Так могут определяться, например, некоторые из показателей функциональности и удобства использования.
3.3. ИЕРАРХИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ПРОГРАММНОГО СРЕДСТВА
Стандарты ГОСТ 28806-90, ГОСТ 28195-99, СТБ ИСО/МЭК 9126-2003
регламентируют выполнение оценки качества ПС и систем на основе
иерархической модели качества . В соответствии с данной моделью совокупность свойств, отражающих качество программного средства, представляется в виде многоуровневой структуры. Характеристики на первом (верхнем) уровне соответствуют основным свойствам ПС. Характеристики (подхарактеристики) каждого уровня оцениваются посредством характеристик (подхарактеристик) последующих уровней.
Стандарты ГОСТ 28806-90, СТБ ИСО/МЭК 9126-2003 определяют первые
два уровня иерархической модели качества. При этом номенклатура характеристик первого уровня является обязательной , а номенклатура характеристик второго уровня (подхарактеристик) – рекомендуемой .
Стандарт ГОСТ 28195-99 определяет четырехуровневую иерархическую модель оценки качества ПС. Номенклатура характеристик и подхарактеристик первых двух уровней является обязательной , а номенклатура подхарактеристик третьего и четвертого уровней – рекомендуемой.
Вышеназванные стандарты определяют шесть основных характеристик качества ПС, находящихся на верхнем уровне модели качества. Следует отметить, что характеристики верхнего уровня, регламентированные в ГОСТ 28806-90 и СТБ ИСО/МЭК 9126-2003, соответствуют принятым в настоящее время в мировой практике. В то же время характеристики и подхарактеристики, определенные в ГОСТ 28195-99, частично не соответствуют иерархической модели качества, принятой в международных стандартах.
В стандартах ГОСТ 28806-90 и СТБ ИСО/МЭК 9126-2003 определены следующие основные характеристики качества программных средств
(характеристики качества первого уровня; в скобках приведены англоязычные эквиваленты терминов):
1. Функциональность (Functionality) . Совокупность свойств программного средства, определяемая наличием и конкретными особенностями набора функций, способных удовлетворять заданные или подразумеваемые потребности.
2. Надежность (Reliability) . Совокупность свойств, характеризующая способность программного средства сохранять заданный уровень пригодности
в заданных условиях в течение заданного интервала времени.
3. Удобство использования (практичность, Usability). Совокупность свойств программного средства, характеризующая усилия, необходимые для его использования, и индивидуальную оценку результатов его использования заданным или подразумеваемым кругом пользователей.
4. Эффективность (Efficiency) . Совокупность свойств программного средства, характеризующая те аспекты его уровня пригодности, которые связаны с характером и временем использования ресурсов, необходимых при заданных условиях функционирования.
5. Сопровождаемость (Maintainability) . Совокупность свойств программного средства, характеризующая усилия, которые необходимы для его модификации.
6. Мобильность (Portability) . Совокупность свойств программного средства, характеризующая приспособленность для переноса из одной среды функционирования в другие.
3.4. ЭКОНОМИЧЕСКИЙ МЕТОД ИНТЕГРАЛЬНОЙ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ПРОГРАММНЫХ СРЕДСТВ
Существуют различные методы интегральной оценки качества программных средств. Данные методы позволяют получить итоговую интегральную величину качества ПС в целом или его отдельных характеристик, выраженную в некоторых количественных единицах.
В данном и следующем подразделах рассмотрено два метода интегральной оценки качества программных средств.
Экономический метод интегральной оценки качества ПС относится к группе расчетных методов (см. подразд. 3.2).
В соответствии с данным методом формулируется количественный критерий качества ПС, ориентированный на весь его жизненный цикл длиной Т . В качестве такого критерия предлагается минимизация суммарных затрат живого и овеществленного труда на разработку, эксплуатацию и сопровождение ПС .
Данные затраты складываются из следующих компонентов .
К1 – единовременные (в течение ЖЦ ПС) затраты Z на разработку ПС:
К2 – единовременные затраты W на внедрение ПС:
К3 – систематические затраты S на эксплуатацию ПС, регулярно повторяющиеся в течение жизненного цикла T через период времени tэ :
К4 – спорадические (повторяющиеся через случайные промежутки времени) затраты на сопровождение, которые составляют в среднем n -ую часть от затрат Z и m -ую часть от затрат W и осуществляются в течение жизненного цикла T в среднем через периоды времени tс :
К5 – случайные потери из-за недостоверности или несвоевременности результата:
Здесь Sп – средняя сумма потерь, приходящаяся на однократную эксплуатацию ПС в течение его ЖЦ.
Итоговая формула оптимизации качества ПС в течение его ЖЦ выглядит следующим образом:
Z + W + (Sп + S) * Т/tэ + (n*Z + m*W) * Т/tс→min.
Критерием качества ПС служит степень близости фактического значения вышеприведенного выражения к его минимуму.
Основным недостатком данного метода является то, что компоненты К1 — К5 не могут служить основой построения системы управления качеством ПС в процессе его разработки с целью достижения заданного уровня качества.
3.5. МЕТОД ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА, ОСНОВАННЫЙ НА ИЕРАРХИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ
Стандартом ГОСТ 28195-99 рекомендован метод интегральной оценки качества ПС, основанный на иерархической модели качества.
В соответствии с данным методом выбор номенклатуры показателей качества для конкретного программного средства осуществляется с учетом его назначения и требований областей применения в зависимости от принадлежности ПС к тому или иному подклассу, определяемому
общесоюзным классификатором продукции (ОКП) .
В ОКП предусмотрены следующие подклассы ПС :
− 5011 – операционные системы и средства их расширения;
− 5012 – программные средства управления базами данных;
− 5014 – ПС интерфейса и управления коммуникациями;
− 5015 – ПС организации вычислительного процесса (планирования, контроля);
− 5016 – сервисные программы;
− 5017 – ПС обслуживания вычислительной техники;
− 503 – прикладные программы для научных исследований;
− 504 – прикладные программы для проектирования;
− 505 – прикладные программы для управления техническими устройствами и технологическими процессами;
− 506 – прикладные программы для решения экономических задач;
Оценка качества ПС производится на всех фазах жизненного цикла. Стандарт ГОСТ 28195-99 базируется на следующих процессах и фазах
жизненного цикла ПС :
1 Процесс разработки:
2 Процесс применения:
Понятие фазы жизненного цикла (ЖЦ), используемое в описываемом методе, в настоящее время является устаревшим. Современная интерпретация жизненного цикла ПС, регламентированная стандартом СТБ ИСО/МЭК 122072003 [11] , представляет ЖЦ ПС в виде совокупности процессов, работ и задач, организованных в иерархическую структуру. Подробное описание ЖЦ ПС приведено в подразд.6.2.
Из вышеприведенного перечня фаз следует, что устаревшее понятие фазы ЖЦ для процесса разработки наиболее близко по смыслу современному понятию работы ЖЦ (и, по сути, представляет собой одну или объединение нескольких работ), а для процесса применения – понятиям работы и процесса. В этой связи рекомендованный стандартом ГОСТ 28195-99 метод интегральной оценки качества ПС после соответствующей адаптации может применяться и при современной интерпретации ЖЦ ПС.
Оценка качества ПС заключается в выборе номенклатуры показателей, их оценке и сопоставлении с базовыми значениями.
Основу описываемого метода оценки качества составляет
четырехуровневая иерархическая модель качества. ГОСТ 28195-99 предлагает свою терминологию для показателей качества каждого уровня:
уровень 1 — факторы качества (в терминологии, принятой в современных международных стандартах, соответствуют характеристикам качества [28, 10, 12, 24]);
уровень 2 — критерии качества (в современной терминологии – подхарактеристики качества);
уровень 3 — метрики (соответствует современной терминологии); уровень 4 — оценочные элементы или единичные показатели (в
современной терминологии – свойства или атрибуты ПС).
Для каждой из выбранных характеристик качества составляется четырехуровневая иерархическая модель, отражающая взаимосвязь факторов, критериев, метрик и оценочных элементов. Вид данной модели зависит от фазы ЖЦ.
В качестве примера на рис.4 – рис.6 приведены три верхних уровня иерархической модели характеристики Надежность для различных фаз ЖЦ. Номера на данных рисунках соответствуют номерам метрик характеристики Надежность.
Выбор оценочных элементов в метрике зависит от функционального назначения ПС и формируется с учетом данных, ранее полученных при проведении испытаний ПС и эксплуатации аналогичных программ. Для выбора оценочных элементов ГОСТ 28195-99 предлагает перечень таблиц, содержащих наименование элемента, метод оценки и применяемость элемента для различных подклассов ПС.
Модель профиля стандартов жизненного цикла сложных программных средств
При создании и сопровождении сложных, распределенных, тиражируемых ПС требуется гибкое формирование и применение гармонизированных совокупностей базовых стандартов и нормативных документов разного уровня, выделение в них требований и рекомендаций, необходимых для эффективной реализации конкретных функций систем. Для унификации и регламентирования реализации этих функций совокупности базовых стандартов должны адаптироваться и конкретизироваться в программной инженерии применительно к определенным классам проектов, их функций, процессов и компонентов. В связи с этим выделилось и сформировалось понятие «профиля стандартов», как основного инструмента функциональной стандартизации.
Профиль стандартов — это совокупность нескольких (или подмножество одного) базовых стандартов (и других нормативных документов) с четко определенными и гармонизированными подмножествами обязательных и факультативных возможностей, предназначенная для реализации заданной функции или группы функций. Функциональная характеристика (заданный набор функций) объекта стандартизации является исходной для формирования и применения профиля этого объекта или процесса. В профиле выделяются и устанавливаются допустимые факультативные возможности и значения параметров каждого базового стандарта и/или нормативного документа, входящего в профиль. Профиль не может противоречить использованным в нем базовым стандартам и нормативным документам.
Он должен использовать факультативные возможности и значения параметров в пределах допустимых, выбранные из альтернативных вариантов.
На базе одной и той же совокупности базовых стандартов могут формироваться и утверждаться различные профили для разных проектов и сфер применения. Эти ограничения базовых документов профиля и их гармонизация, проведенная разработчиками профиля, должны обеспечивать качество, совместимость и корректное взаимодействие компонентов системы, соответствующих профилю, в заданной области его применения.
Основными целями применения профилей стандартов при создании и применении ПС являются:
— снижение трудоемкости, длительности, стоимости и улучшение других технико-экономических показателей проектов систем и комплексов программ;
— повышение качества разрабатываемых или применяемых покупных компонентов и ПС в целом при их разработке, приобретении, эксплуатации и сопровождении;
— обеспечение расширяемости ПС по набору прикладных функций и масштабируемости в зависимости от размерности решаемых задач;
— поддержка функциональной интеграции в системах задач, ранее решавшихся раздельно;
— обеспечение переносимости программ и данных между разными аппаратно-программными платформами.
Состояние и развитие стандартизации в области программной инженерии характеризуется следующими особенностями, которые необходимо учитывать при формировании и применении профилей:
— несколько сотен разработанных международных и национальных стандартов не полностью и неравномерно покрывают потребности в стандартизации объектов и процессов создания и применения сложных систем, программных средств и их компонентов;
— большая длительность разработки, согласования и утверждения международных и национальных стандартов (3—5 лет) приводит к их консерватизму, а также к хроническому отставанию требований и рекомендаций этих документов от современного состояния техники и от текущих потребностей практики и технологии создания сложных систем;
— стандарты современных ПС должны: учитывать необходимость их построения как открытых систем; обеспечивать расширяемость при наращивании или изменении выполняемых функций; переносимость программных средств и данных систем между разными аппаратно-программными платформами;
возможность взаимодействия с другими информационными системами той же проблемно-ориентированной сферы;
— наиболее сложные и творческие процессы создания и развития крупных распределенных ПС (системный анализ и проектирование, интеграция компонентов и систем, испытания и сертификация) почти не поддержаны требованиями и рекомендациями стандартов вследствие трудности их формализации, унификации и разнообразия содержания;
— чем сложнее объекты или процессы, подлежащие стандартизации, тем больше необходимо использовать и формулировать предварительные условия, учитываемые в требованиях и рекомендациях стандарта, которые следует адаптировать и конкретизировать для корректного их применения в определенном проекте;
— пробелы и задержки в подготовке и издании стандартов высокого ранга и текущая потребность унификации и регламентирования современных объектов и процессов в области программной инженерии приводят к созданию и практическому применению многочисленных нормативных и методических документов отраслевого, ведомственного или фирменного уровня.
При практическом формировании и применении профилей ПС в ряде случаев возможно использовать национальные стандарты, стандарты де-факто и ведомственные нормативные документы. Это может быть обусловлено отставанием в разработке некоторых задач в международных стандартах или необходимостью учета конкретных особенностей систем. При применении стандартов и профилей могут быть выявлены пробелы в положениях некоторых стандартов и необходимость модификации или дополнения требований, определенных в них. Некоторые функции, не формализованные стандартами, но важные для унификации построения или взаимодействия компонентов, могут определяться нормативными документами ведомства или предприятия, обязательными для конкретного профиля и проекта. Применение стандартизированных профилей позволяет заказчику системы освободиться от зависимости от одного поставщика программных или аппаратных средств за счет выбора этих средств из числа доступных на рынке и соответствующих стандартам, нормативным требованиям и рекомендациям профиля. Применение профилей, относящихся к программным комплексам (функциональным частям систем), облегчает повторное использование в проектируемой системе уже разработанных и проверенных программных компонентов.
Профили ПС унифицируют и регламентируют только часть требований и характеристик объектов и процессов, выделенных и формализованных на базе стандартов и нормативных документов. Другая часть функциональных и технических характеристик систем определяется заказчиками и разработчиками творчески, без учета положений нормативных документов.
Профиль стандартов ЖЦ ПС (функциональных частей системы) должен определять архитектуру программного комплекса (модели функций, логические модели данных, внешние интерфейсы) и их структуру (разбиение системы на подсистемы и систем на модули, определение унифицированных интерфейсов взаимодействия между комплексами программ и их компонентами). Жизненный цикл программных средств отражается в профиле стандартов набором процессов, этапов, частных работ и операций в последовательности их выполнения и взаимосвязи, регламентирующим ведение разработки, сопровождение и эксплуатацию, от анализа и подготовки требований до завершения испытаний ряда версий программного продукта и прекращения их использования. Жизненный цикл включает описания исходной информации, способов и методов выполнения операций и работ, устанавливает требования к результатам и правилам их контроля, а также определяет содержание технологических и эксплуатационных документов. Он определяет организационную структуру коллектива специалистов, регламентирует распределение и планирование работ, а также контроль за ходом разработки. Повышение эффективности разработки, качества программного продукта и производительности труда специалистов достигается за счет:
— регламентации организации и порядка проведения работ;
— автоматизации этапов и операций;
— рационального разделения труда между специалистами разной квалификации и проблемной ориентации. Профиль ЖЦ ПС конкретной системы должен учитывать ее функциональную ориентацию. Он должен содержать ссылки на стандартизированные интерфейсы между комплексом программ и внешней средой, которые описываются в профилях среды системы. Каждый профиль и его параметры для применения в конкретном проекте системы необходимо поэтапно адаптировать и детализировать в соответствии с этапом проекта.
Особенности организационных структур, различия в размерах и сложности проектов, в требованиях к системам и применяемым методам их разработки, необходимость преемственности с системами, находящимися в эксплуатации, влияют на организацию разработки, приобретения, применения и сопровождения программных средств. Каждый из выделенных профилей должен для последующего длительного использования пройти стадию формирования, адаптации и параметризации применительно к характеристикам стандартизируемых объектов или процессов.
Для корректного применения описания профилей стандартов должны содержать:
— определение целей, которые предполагается достичь применением
данного профиля стандартов;
— перечисление функций продукта или процесса стандартизации,
определяемого данным профилем;
— формализованные сценарии применения базовых стандартов и спецификаций, включенных в данный профиль;
— сводку требований к системе или к ее компонентам, определяющих их соответствие профилю и требований к методам тестирования соответствия;
— ссылки на конкретный набор стандартов и других нормативных документов, составляющих профиль, с точным указанием используемых положений, редакций и ограничений, способных оказать влияние на достижение корректного взаимодействия объектов стандартизации при использовании данного профиля;
— информационные ссылки на спецификации тестов проверки соответствия профилю.
В зависимости от области распространения профилей они могут иметь разные статусы утверждения:
— профили конкретной системы, определяющие стандартизирован
ные проектные решения в пределах данного проекта и являющиеся частью
проектной документации;
— профили, предназначенные для решения некоторого класса прикладных задач, которые распространяются на все системы и ПС данного класса в пределах предприятия или отрасли и утверждаются как стандарты предприятий, ведомственные или государственные стандарты.
Особенности организационных структур, различия в размерах и сложности проектов, требованиях к системам и применяемым методам их разработки, необходимость преемственности с системами, находящимися в эксплуатации, влияют на организацию разработки, приобретения, применения и сопровождения аппаратных и программных средств. Для эффективного применения конкретного профиля необходимо:
— выделить объединенные единой логической связью проблемно-ориентированные области функционирования систем, где могут использоваться стандарты, общие для одной организации или группы предприятий;
— идентифицировать стандарты и нормативные документы, варианты их применения и параметры, которые необходимо включить в профиль стандартов;
— документально зафиксировать участки конкретного профиля, где требуется создание новых стандартов или нормативных документов, и идентифицировать характеристики, которые могут оказаться важными для разработки недостающих стандартов и нормативных документов этого профиля;
— формализовать профиль в соответствии с его категорией, включая стандарты, различные варианты нормативных документов и дополнительные параметры, которые непосредственно связаны с профилем;
— опубликовать профиль и/или продвигать его по формальным инстанциям для дальнейшего распространения на предприятии или в отрасли.
Профиль стандартов конкретной системы не является статичным, он развивается и конкретизируется (возможно, во взаимодействии с заказчиком) в процессе жизненного цикла и оформляется в составе документации системы. Разработка и применение профилей стандартов являются органической частью процессов жизненного цикла, разработки и развития систем. Проектированию системы предшествует обследование объекта автоматизации, результатом которой являются его функциональная и информационная модели, определение целей создания системы и состава ее функций.
Стандарты, важные с точки зрения заказчика, должны задаваться в спецификации требований на проектирование системы и составлять ее первичный профиль. То, что не задано в требованиях заказчика, остается первоначально на усмотрение разработчика системы, который, руководствуясь требованиями спецификаций, может дополнять и развивать профили, которые согласуются с заказчиком. В профиль конкретной системы включаются спецификации стандартизации компонентов, разработанных в составе данного проекта, и спецификации использованных готовых программных и аппаратных средств, если эти средства не специфицированы соответствующими стандартами. После завершения проектирования и испытаний системы, в ходе которых проверяется ее соответствие профилю, профиль применяется как основной инструмент сопровождения системы при эксплуатации, модернизации и управлении конфигурацией.
Целесообразно рассматривать две группы профилей систем (рис. 2.1):
— функциональные профили, регламентирующие архитектуру и структуру объектов системы и ее компонентов; функции, интерфейсы и протоколы взаимодействия, форматы данных;
Лекция 2. Профили стандартов жизненного цикла систем в программной инженерии
— технологические профили, регламентирующие процессы проектирования, разработки, применения, сопровождения и развития систем и их компонентов.
На этапах жизненного цикла системы выбираются и затем применяются общесистемные функциональные профили:
— профиль жизненного цикла информационной системы;
— профиль аппаратной и операционной среды системы;
— профиль внешней и пользовательской среды функционирования ПС;
— профиль обеспечения безопасности функционирования и защиты информации в системе;
— профиль инструментальных средств, поддерживающих весь жизненный цикл системы.
При применении функциональных профилей системы следует иметь в виду согласование (гармонизацию) этих профилей между собой. Необходимость такого согласования возникает, в частности, при применении стандартизированных интерфейсов, в том числе интерфейсов ПС и БД со средой их функционирования, интерфейсов со средствами защиты информации. При согласовании функциональных профилей возможны также уточнения профиля внешней среды системы и профиля инструментальных средств создания, сопровождения и развития программных средств.
Детализация общесистемных профилей стандартов производится по мере декомпозиции структуры системы на составляющие ее компоненты. Выбор и применение этих профилей является органической частью процессов проектирования, разработки, сопровождения и развития сложных систем. Их применение включает процессы:
— выбор аппаратной и операционной среды системы определенного класса;
— определение внешней и пользовательской среды функционирования и применения системы;
— подготовку административного управления системой качества;
— выбор готовых программных и аппаратных средств, соответствующих функциям и профилям системы;
— проектирование и разработка программных средств и баз данных (функциональных частей системы) в соответствии с выбранными профилями, в частности в соответствии со стандартами на интерфейсы;
— разработка требований к методам тестирования компонентов системы на соответствие функциональным профилям, выбор или разработка тестов соответствия;
— тестирование компонентов системы на соответствие профилям или проверка сертификатов соответствия для применяемых готовых программных и аппаратных средств;
— комплексирование компонентов в создаваемой системе на основе последовательного применения профилей и их квалификационного тестирования.
Применение функциональных профилей должны поддерживать основные, технологические профили (см. рис. 2.1):
— жизненного цикла программных средств и баз данных;
— обеспечения качества программных средств и информации баз
данных;
— верификации, тестирования и сертификации ПС и БД;
— сопровождения и управления конфигурацией ПС и информацией БД;
— документирования программных средств и информации баз данных.
Быстро оснащающиеся различными методами и средствами автоматизации этапы системного анализа, моделирования и предварительного проектирования не позволяют стабилизировать основу этих процессов, достаточную для их полной формализации для любых систем на уровне международных стандартов. Поэтому для этих этапов могут создаваться и применяться профили ЖЦ ПС как проблемно-ориентированные совокупности нормативных документов и методических руководств, отражающие как наиболее современные методы, так и фрагменты действующих стандартов, в том числе стандартов «де-факто».
Отдельные внутренние этапы жизненного цикла компонентов и комплексов программ обеспечиваются группами стандартов на локальные процессы, определяющие:
— языки и процессы программирования программных компонентов;
— визуализацию информации для пользователей и обеспечения управления жизненным циклом ПС;
— защиту информационных ресурсов от несанкционированных вмешательств и криптографии;
— телекоммуникацию и взаимодействие с внешней средой.
Эта группа стандартов непосредственно определяет инструментальные средства решения соответствующих задач, и в процессах жизненного цикла ПС обычно стабильны, не изменяются и не раскрываются ниже в профилях ЖЦ.
Учитывая динамику формирования и применения профилей жизненного цикла ПС, по мере детализации структуры системы и ее возможного развития образуется жизненный цикл профилей стандартов. Жизненный цикл профилей ПС целесообразно рассматривать в составе технологических работ проекта отдельно от этапов и работ непосредственной разработки и эксплуатации самих программных средств и баз данных. Создание и применение профилей жизненного цикла ПС можно разделить на два крупных процесса (рис. 2.2):
— разработка, формирование и адаптация профилей стандартов ЖЦ ПС для использования в конкретном проекте системы;
— непосредственное применение требований и рекомендаций каждого адаптированного профиля стандартов для регламентирования этапов, работ и документов проекта ПС.
При создании ПС профили стандартов развиваются и детализируются параллельно с конкретизацией проекта. Они должны обеспечивать соответствующую часть технологической поддержки разработки комплекса программ нормативными документами. Таким образом, жизненный цикл профилей в некоторой степени подобен жизненному циклу самих программных средств и баз данных. Завершение разработки профилей стандартов системы и оформление результатов должно опережать, обеспечивать и подготавливать выполнение соответствующих этапов и работ основного жизненного цикла комплекса программ.
Процессы жизненного цикла, развития системы и ее программных компонентов должны быть поддержаны этапами развития и применения комплекта профилей, которые включают:
— системный анализ объекта информатизации и создания концепции
системы, когда производится первичный выбор исходного комплекта стандартов, которым должна соответствовать система; выявляется необходимость разработки и состав дополнительных нормативных
 |
документов; оформляются содержание и параметры комплектов документов предполагаемых профилей;
— проектирование системы, когда определяются требования к ее архитектуре и структуре и соответственно уточняются положения, параметры и адаптируются стандарты комплекта профилей; оформляются проекты документов и методических руководств по применению рабочей версии каждого профиля стандартов;
— разработку или приобретение готовых компонентов системы, при этом утверждаются и применяются все положения профиля; производятся контроль, тестирование и испытания компонентов на соответствие требованиям и документам конкретного профиля стандартов;
— сопровождение, актуализацию и развитие системы, когда анализируются положения, параметры и результаты адаптации применяемой версии каждого профиля; выявляются и устраняются дефекты профилей;
— модернизацию профиля, с учетом появления более совершенных технических и программных средств, а также новых стандартов; при необходимости осуществляется формирование, документирование и внедрение новой модифицированной и уточненной версии соответствующего профиля.
В общем случае созданию профилей жизненного цикла системы должно предшествовать обследование объекта информатизации, для которого предполагается создавать систему. Результатами работ на этом этапе являются функциональная и информационная модели, а также спецификации требований, которые служат в качестве исходных данных для проектирования системы и ПС. Целесообразно, чтобы эти модели и спецификации требований были выполнены с помощью формализованных методов их описания, например, с использованием средств описания моделей в известных методологиях структурного проектирования и языков спецификаций. В спецификации должны быть определены требования к жизненному циклу системы, даны ссылки на действующие нормативные документы и определена предварительная структура профиля стандартов жизненного цикла. Следует задать требования к качеству системы и, соответственно, первичный профиль обеспечения качества комплекса программ и данных, функциональные требования к системе — состав решаемых задач и ссылки на нормативные документы, которые регламентируют правила и процедуры выполнения функций и операций.
На этапе системного анализа при планировании профиля технологической поддержки разработки ПС следует проанализировать набор базовых международных стандартов, связанных с регламентированием особенностей систем и программных средств. Для поддержки жизненного цикла разрабатываемых ПС необходимо из них выбрать предварительный набор стандартов, в наибольшей степени относящихся к ПС данного класса. Этот набор стандартов может быть дополнен возможными и целесообразными для применения стандартами де-факто и перечнем подлежащих разработке нормативных документов данного проекта. В результате формируется предварительный перечень стандартов и нормативных документов, который должен стать основой для профилей ЖЦ ПС. Этот перечень должен быть указан в спецификации требований или войти в состав системного проекта комплекса программ.
Одним из преимуществ от разработки и внедрения профиля стандартов для большой организации-пользователя является то, что он обеспечивает совершенствование взаимосвязей, особенно между разными подразделениями, которым необходимы гарантии того, что их системы будут корректно взаимодействовать, а ключевые программные средства и данные будут переносимы между платформами, полученными от разных поставщиков. На этапе определения области применения профиля должны быть выявлены:
— направления деятельности предприятия, подлежащие учету при построении профиля;
— срок реализации профиля и контрольная дата, когда работа над профилем должна быть завершена;
— технические стратегии, предположения и ограничения проекта системы и ПС;
— опытный и энергичный лидер, который пользуется в предприятии уважением и авторитетом, достаточным для того, чтобы возглавить и довести до конца работу по созданию и утверждению профиля стандартов проекта системы и ПС;
— уровень компетентности коллектива, разрабатывающего профиль, его знания и пригодность к экспертизе проекта и деятельности предприятия.
На этапе проектирования профиля ПС уточняются жизненный цикл и основные характеристики проекта. Это позволяет селектировать перечень стандартов и нормативных документов, целесообразных для использования в профилях ЖЦ данного ПС, провести их адаптацию для применения с учетом характеристик проекта, методологии и технологии создания ПС, а также предполагаемых средств автоматизации разработки, сопровождения и управления конфигурацией комплекса программ. На этом этапе описываются как функциональные, так и технические требования, устанавливаемые в профиле.
В уточненном плане реализации системы должны быть представлены ссылки на состав и содержание документов каждого профиля, выделены компоненты, параметры и ограничения, сформированные в процессе адаптации профиля ЖЦ данного ПС. Для разработчиков и заказчиков на этом этапе должен быть создан проект руководства применения профилей на последующих этапах ЖЦ. В результате на этом этапе формируется проект адаптированного набора профилей. Необходимо провести предварительное обучение разработчиков проекта применению профилей ЖЦ ПС и основным концепциям профилей для данной системы. Конкретизация обеспечения технологической поддержки последующей разработки ПС позволяет завершить и утвердить адаптированные профили, поддерживающие ЖЦ ПС, а также руководства по их применению. Результатом этого процесса является определение стандартов и выбор интерфейсов, которые удовлетворяют требованиям, предъявляемым к системе в целом.
Этап разработки системы и комплекса программ связан, прежде всего, с программированием и тестированием компонентов ПС, которые создаются заново для данной системы. Одновременно создаются функциональные тесты для проверки выполнения компонентами заданных функций. Разработка программных средств и их компонентов производится с помощью инструментальных средств, отвечающих требованиям выбранного ранее профиля методологии и технологии. Системные, аппаратные и программные средства необходимо проверять на соответствие функциональным и эксплуатационным требованиям профилей. Если закупленные продукты или платформы уже прошли у поставщика тестирование на соответствие профилям, процедура тестирования у потребителя может быть несколько сокращена при условии, что нет проблем с несоответствием архитектуры стандартам. Состав и содержание применяемых документов профилей ЖЦ ПС должны быть тесно связаны с планом и перечнем работ, выполняемых на соответствующих этапах. В обязательных документахдолжно быть также отражено содержание дополнительных нормативных документов, согласуемых с заказчиком.
На этапе внедрения профиля стандартов важно иметь план по его применению. Руководители высшего уровня должны установить приоритеты при реализации отдельных частей и требований профиля. Внедрение профиля в соответствии с задачами проекта или предприятия будет упрощено, если ключевые цели обеспечения функциональной совместимости будут четко документированы в профиле. План внедрения профиля должен быть действующим документом и постоянно актуализироваться по мере изменения проекта.
Для обеспечения корректного применения каждого профиля должна быть разработана и утверждена методика проверки и тестирования для установления степени соответствия комплекса программ утвержденному профилю ЖЦ ПС и БД. Содержание и рекомендации профилей ЖЦ должны быть освоены специалистами, осуществляющими контроль их выполнения и тестирование создаваемого комплекса программ. Отдельные компоненты профиля подлежат тестированию как с точки зрения соответствия необходимым стандартам, так и соответствия требованиям, сформулированным в терминах их характеристик качества. Тестирование на соответствие не гарантирует функциональной совместимости, оно представляет лишь тест на соответствие набору тестовых утверждений, содержащихся в стандарте. Поведение объекта отслеживается и сравнивается с ожидаемым результатом эталонной реализации.
После детального проектирования версии ПС все последующие работы по созданию комплекса программ, вплоть до завершения испытаний и сертификации, должны проводиться в соответствии с утвержденными профилями ЖЦ ПС, руководствами по их применению и проверяться на соответствие профилям по утвержденным методикам тестирования. Для этого должны быть созданы план, перечень и содержание работ, в которых применяются конкретные фрагменты, определенные положения каждого профиля и разделы методики, по которым тестируется соответствие версии ПС данному профилю. Наиболее полная проверка соответствия утвержденному профилю производится в процессе испытаний комплекса программ. В акте по результатам испытаний кроме всех характеристик версии программного продукта должно быть отражено соответствие профилям стандартов в той их части, которая непосредственно влияет на характеристики версии программного продукта. Кроме того, должны быть обобщены и представлены результаты применения утвержденных профилей ЖЦ ПС в процессе создания данной версии комплекса программ.
При сопровождении программного продукта и создании его новых версий накапливается опыт применения каждого использованного профиля стандартов ЖЦ, проявляются его некоторые недостатки и появляются предложения по модернизации. На этой стадии профиль продолжает выполнять регламентирующую функцию в качестве инструмента для управления конфигурацией системы. На этапе сопровождения профиль превращается в документ, позволяющий установить план текущих и долгосрочных мероприятий по развитию инфраструктуры предприятия и внедрению новых систем. Кроме того, в течение времени эксплуатации созданной версии программного продукта возможно появление новых стандартов де-юре и де-факто, которые целесообразно учесть в конкретном профиле. Сопровождение и смена версий ПС может привести к необходимости корректировки и модернизации конкретного профиля ЖЦ системы. Такая модернизация профиля может отразиться не только на вновь создаваемых версиях ПС, но потребовать доработок уже эксплуатируемых версий.
Жизненный цикл профиля стандартов ПС при его сопровождении может в некоторой степени повторять ЖЦ системы и/или ПС, созданных с его применением. Для этого следует разработать или выбрать и утвердить Руководство по сопровождению, развитию и модификации профиля ЖЦ ПС, а также методики и план управления конфигурациями версий профиля, включающие:
— правила и процедуры идентификации компонентов и версий профиля стандартов;
— методики сбора, накопления и обработки сообщений о предлагаемых изменениях профиля;
— методики корректировки и извещения пользователей о выполненных изменениях в профиле, влияющих на характеристики качества программного продукта;
— методики и руководства по поддержке сохранности и адекватности документации и средств, реализующих требования и рекомендации профиля;
— руководство по вводу очередной версии профиля стандартов ЖЦ ПС.
При применении профилей следует обеспечить проверку корректности их использования путем тестирования, испытаний и сертификации, для чего должна быть создана технология контроля и тестирования в процессе применения профиля специалистами. Она должна быть поддержана совокупностью методик, инструментальных средств, составом и содержанием оформляемых документов на каждом этапе обеспечения и контроля корректности применения соответствующей версии и положений профиля. Профили должны определяться таким образом, чтобы тестирование их реализации можно было осуществлять по возможности наиболее полно, по стандартизированной методике. При сертификации сложных систем как специальный вид испытаний целесообразно выделять сертификацию на соответствие профилям:
— процессов жизненного цикла системы и основных компонентов ПС и БД;
— продуктов и компонентов системы, подготовленных и рекомендуемых для эксплуатации и сопровождения.
В ряде случаев производится перенос разработанного программного продукта с инструментальной платформы разработчика системы на реальную — целевую платформу применения ПС. При этом проверяется соответствие реальной платформы требованиям функциональных профилей системы и функционирование ПС на реальной платформе. Этап внедрения предполагает адаптацию и настройку программного продукта на реальные условия эксплуатации, для которых он создавался. Приемочные испытания ПС должны проводиться в условиях реальной эксплуатации на соответствие спецификациям функциональных требований и требованиям полного профиля ПС, который был сформирован впроцессе создания системы.
Последующая детализация требований и положений профилей должна проводиться с ориентацией на унификацию конкретных процессов, работ и документов версий программного продукта определенного функционального назначения. Можно выделить следующие основные группы специалистов, использующие документы профилей:
— руководители — менеджеры крупного проекта системы и ее основных, функциональных компонентов программного продукта;
— менеджеры — системные аналитики, создатели спецификаций требований, пилотных проектов компонентов и алгоритмов решения функциональных задач;
— программисты-разработчики программных компонентов, структур и содержания данных;
— интеграторы функциональных программных компонентов, тестирующие и отлаживающие крупные функциональные компоненты или ПС в целом;
— специалисты сопровождения и управления конфигурацией версий программных продуктов;
— испытатели и сертификаторы программных продуктов;
— разработчики технологии, инструментальных средств, методических, руководящих и инструктивных документов, обеспечивающих реализацию профилей стандартов ЖЦ ПС.
Для деятельности перечисленных выше категорий специалистов на базе профилей должен быть создан комплект документов, каждый из которых имеет конкретных пользователей в жизненном цикле ПС. В них должно быть отражено:
— содержание и описание выбранных положений и разделов стандартов и нормативных документов профиля с позиции его конкретного пользователя;
— параметры адаптации разделов стандартов профиля и содержание дополнительных нормативных документов;
— методика и сценарии корректного применения всех обязательных и рекомендуемых положений профиля стандартов;
— требования к содержанию отчетов о результатах контроля и тестирования компонентов системы на соответствие обязательным положениям профиля стандартов в процессе их жизненного цикла.
Комплексное, скоординированное применение профилей стандартов и средств в процессе создания, развития и применения ПС позволяет исключать многие виды дефектов или значительно ослаблять их влияние.
Тем самым уровень достигаемого качества ПС становится предсказуемым и управляемым, непосредственно зависящим от ресурсов, выделяемых на его достижение, а главное, от системы качества и эффективности технологии, используемых на всех этапах жизненного цикла ПС.
Процессы жизненного цикла ПС основаны на двух исходных принципах: модульности и ответственности. Процессы являются модульными в том смысле, что они: строго связаны и взаимоувязаны; свободно соединены. Число интерфейсов между процессами сведено к минимуму. В принципе каждый процесс предназначен для реализации уникальной функции в жизненном цикле и может привлекать другой процесс для выполнения специализированной функции. Для обозначения, определения области применения и структурирования процессов используются правила:
— процесс должен быть модульным, т. е. один процесс должен выполнять одну и только одну функцию в жизненном цикле, а интерфейсы между двумя любыми процессами должны быть минимизированы;
— если функция вызвана более чем одним процессом, тогда функция сама становится процессом;
— должна быть возможность верификации любой функции в модели жизненного цикла ПС;
— каждый процесс должен иметь внутреннюю структуру, установленную в соответствии с тем, что должно им быть выполнено.
Когда организация в целом (или ее часть) заключает договор на программный продукт, то она становится стороной. Организация имеет самостоятельные подразделения, а стороны могут быть из одной или разных организаций. Каждый процесс должен быть рассмотрен с точки зрения ответственности (обязанностей) стороны. Организация может выполнять один или несколько процессов. Сторона, выполняющая процесс, несет ответственность за весь данный процесс, даже если выполнение отдельных задач поручено другим людям. Принцип ответственности в архитектуре и процессах жизненного цикла облегчает применение профилей стандартов для конкретного проекта, в который может быть вовлечено множество лиц.
Общая структура и состав профиля стандартов жизненного цикла системы и крупного программного средства для управления проектом представлены на рис. 2.3. На этом рисунке выделены и отражены группа базовых стандартов управления проектами систем и основными процессами сложных программных средств, а также перечень совокупности стандартов, детализирующих и поддерживающих процессы их жизненного цикла. Выделенные базовые стандарты образуют иерархическую группу и тесно связаны между собой концепциями, требованиями, процессам и ссылками. Основу профилей управления
проектами составляют две группы: стандарты менеджмента качества процессов жизненного цикла систем
 |
СММ1:2003 и менеджмента (административного управления) системой качества (требования) — ISO 9001:2000. Так как эти стандарты имеют много общего и трудно выделить их преимущества, то при реальной разработке крупных проектов целесообразно уделять приоритет одной из групп в зависимости от особенностей конкретного проекта и предшествовавшего опыта специалистов предприятия.
Некоторым преимуществом применения стандарта ISO 9001 для управления проектами ПС является его развитие и детализация требований в специальном руководстве ISO 90003:2004 для программных средств. В этом руководстве цитируется каждое требование ISO 9001, оно комментируется и снабжается особенностями реализации процессов управления для конкретных проектов программных средств. Кроме того, при описании ряда процессов управления проектом для их уточнения и конкретизации делаются ссылки на основные стандарты, регламентирующие жизненный цикл ПС: ISO 12207, ISO 15504, ISO 9126, а в приложении проводится сопоставление требований этого стандарта с процессам управления и с рекомендациями стандарта ISO 12207.
Часто создание профилей стандартов крупных программных проектов начинается с определения жизненного цикла системы, процессы которого регламентируются стандартом ISO 15288:2002. Положения этого стандарта коррелированны с рекомендациями стандарта ISO 12207, которые детализируются в стандарте ISO 15504:1-9:1998 и в последующей большой группе стандартов (см. рис. 2.3).
Профиль жизненного цикла ПС и БД целесообразно определять на основе подмножества процессов, работ и задач стандарта ISO 12207, выбирая их с учетом характеристик проекта конкретной системы. Возможно, что к выбранному подмножеству потребуется добавление дополнительных процессов, работ, задач и нормативных документов, связанных со спецификой данной системы. Это рекомендуется в новых Приложениях 1 и 2 к этому стандарту, а также в ряде руководств, детализирующих основные процессы стандарта ISO 12207. Ряд работ, особенно на наиболее творческих этапах создания программного средства, не регламентируется стандартами. Это не позволяет разрабатывать и применять профили ЖЦ ПС, основанные только на базе стандартов. Иногда целесообразно дополнительно регламентировать такие работы нормативными документами и спецификациями разработчиков проекта системы или ведомственными нормативными документами.
В стандарте ISO 12207и Приложениях 1и 2к этому стандарту изложены основы преобразования и адаптации базовой структуры процессов ЖЦ для профиля конкретного проекта ПС и БД. В них даны общие рекомендации по адаптации процессов ЖЦ, а также конкретные рекомендации по возможным изменениям ряда работ и результирующих документов в зависимости от характеристик конкретного объекта и процесса его разработки. В связи с возрастающей ролью качества сложных ПС целесообразно выделять профиль обеспечения качества ПС и БД конкретной системы, регламентирующий требования к качеству и меры по его обеспечению.
Модель профиля стандартов жизненного цикла сложных программных средств обычно формируется из 10—12 базовых стандартов. Их количество зависит от целей, сложности и особенностей проекта, от назначения и области применения модели, а также от возможностей формализации ее компонентов. Для последующего изложения программной инженерии при их выборе и формировании модели профиля стандартов учитывалось наличие международных стандартов (Приложение 1), которые могут использоваться при определении жизненного цикла ПС и объединении их в профиль, пригодный для последующего использования в технологии создания и развития крупного проекта. Поэтому ряд нестандарти-зированных — творческих процессов явно не отражен в рассматриваемой модели, однако они существенны для реального жизненного цикла ПС.
Сформированный и используемый далее в лекциях профиль жизненного цикла ПС состоит из трех групп стандартов — рис. 2.4:
— группы стандартов управления жизненным циклом сложных проектов систем и программных средств, возглавляемой стандартами менеджмента — CMMIи ISO 9000;