Вопросы лекции

Лекция 19

Тема: Профили стандартов жизненного цикла программных средств

Учебная цель:Рассмотреть и изучить структуру и основы построения и разработки профилей стандартов жизненного цикла информационных систем, а также взаимосвязи стандартов в сфере информатизации, как основы современного проектирования.

1. Профили стандартов ЖЦ ЭИС.

2. Особенности стандартизации жизненного цикла программных средств.

3. Методическая основа технологии ЖЦ ПС.

4. Структура и применение профилей стандартов жизненного цикла программных средств.

5. Перечень основных стандартов, регламентирующих жизненный цикл программных средств.

В России создание и испытания систем, ко­торые включают ПС и БД регламентированы не­большой группой ГОСТов. В области обеспечения жизненного цикла и качества сложных комплек­сов программ существует и применяется группа стандартов ГОСТ ЕСПД, которые отстают от миро­вого уровня на 5 - 8 лет. В них создание, сопровож­дение и совершенствование программных средств отражены недостаточно, а многие их положения устарели с точки зрения построения современных распределенных комплексов прикладных прог­рамм высокого качества в системах управления и обработки данных с различной архитектурой. Поэ­тому в отечественных разработках целесообразно использовать апробированные международные стандарты в этой области. В экспортных заказах зарубежные клиенты требуют соответствия мето­дов и технологии проектирования, производства и качества продукции современным международ­ным стандартам, которые необходимо осваивать и применять для обеспечения конкурентоспособнос­ти отечественных программных продуктов на ми­ровом рынке. Поэтому ряд современных междуна­родных стандартов в области программных средств полностью и аутентично переведен на русский язык и утвержден в ранге ГОСТ Р для непосред­ственного использования предприятиями России.

Жизненный цикл современных систем под­держивается рядом профилей стандартов, которые регламентируют крупные объекты и процессы их создания: вычислительных средств, телекоммуни­кации, визуализации, программных средств и баз данных. В данной статье аппаратные средства не рассматриваются, внимание сосредоточено на про­филях, в той или иной степени поддерживающих этапы ЖЦ и качество сложных ПС. Профили ПС унифицируют и регламентируют часть требова­ний, характеристик, показателей качества объек­тов и процессов, формализованных на базе стан­дартов и нормативных документов. Другая часть функциональных и специфических характеристик ПС определяется заказчиками и разработчиками творчески, без учета положений нормативных до­кументов. В жизненном цикле ПС можно выделить две группы профилей ПС:

• профили, регламентирующие процессы ЖЦ и системы обеспечения качества проектирова­ния, разработки, применения, сопровождения и совершенствования ПС и их компонентов;

• профили, регламентирующие объекты: архи­тектуру и структуру ПС и их компонентов — функции, интерфейсы и протоколы взаимо­действия, форматы данных.

Базовый профиль ЖЦ ПС ориентирован на использование участниками проекта ПС - разра­ботчиками и заказчиками, и адаптированные требования его стандартов должны быть обязательны­ми для всех специалистов проекта. Поэтому в его состав входят наиболее общие стандарты и норма­тивные документы, определяющие весь ЖЦ ПС и его качество. Ниже приведены аннотации основ­ных стандартов базового профиля с акцентом на фрагменты, в наибольшей степени влияющие на качество ПС. Остальные профили должны приме­няться специалистами в соответствии с их ролью в проекте и особенностями конкретного ПС. Базо­вый профиль стандартов жизненного цикла комп­лексов программ поддерживает и детализирует ме­тодологию CMMI (Capability Maturity Model Integration) - систему и модель оценки зрелости технологических процессов создания и развития сложных программных средств.

Особенности стандартизации жизненного цикла программных средств.

Термином жизненный цикл (ЖЦ) принято отра­жать совокупность процессов и этапов развития организмов живой природы, технических систем, продуктов производства от моментов зарождения или появления потребности их создания и исполь­зования до прекращения функционирования или применения. Это соответствует всеобщему закону развития любых изделий, событий или процессов между их началом и концом. Программы для вы­числительных машин обычно являются компонен­тами жизненного цикла технических систем, но по своей природе значительно отличаются от аппа­ратных, технических изделий, поэтому их жизнен­ный цикл имеет характерные особенности, по срав­нению с другими техническими объектами. Программы и данные в системах и вычислительных ма­шинах являются наиболее гибкими компонентами и подвержены изменениям в течение всего их ЖЦ. По особенностям и свойствам жизненного цикла программ их целесообразно делить на ряд классов и категорий, из которых наиболее различающими­ся являются два крупных класса - малые и боль­шие программы.

Первый класс составляют относительно не­большие программы, создаваемые одиночками или небольшими коллективами (3 -5 специалистов). Эти программы:

• не предназначены для массового тиражирова­ния и распространения в качестве програм­много продукта на рынке, их оценивают каче­ственно и интуитивно преимущественно как «художественные произведения»;

• не имеют конкретного независимого заказчика-потребителя, определяющего требования к программам и их финансирование;

• не ограничиваются заказчиком жестко допус­тимой стоимостью, трудоемкостью и сроками их создания, требованиями заданного качества и документирования;

• создаются преимущественно для получения конкретных результатов автоматизации науч­ных исследований или для анализа относитель­но простых процессов самими разработчика­ми программ;

• не подлежат независимому тестированию, га­рантированию качества и/или сертификации;

• создаются преимущественно для обучения программированию без применения формали­зованных требований к функциям и допусти­мым затратам, без индустриальных технологий и стандартов на проектирование и разработку.

Второй класс составляют крупномасштаб­ные комплексы программ для сложных систем уп­равления и обработки информации, оформляемые в виде программных продуктов с гарантирован­ным качеством, и отличающиеся следующими осо­бенностями и свойствами их жизненного цикла:

• большая размерность, высокая трудоемкость и стоимость создания таких комплексов прог­рамм определяют необходимость тщательного анализа экономической эффективности всего их жизненного цикла и возможной конкурен­тоспособности на рынке;

• от заказчика, финансирующего проект прог­раммного средства (ПС) и базы данных (БД), разработчикам необходимо получать квалифи­цированные конкретные требования к функ­циям и характеристикам проекта и продукта, соответствующие выделенному финансирова­нию и квалификации исполнителей проекта;

• для организации и координации этой деятель­ности специалистов-разработчиков при нали­чии единой крупной целевой задачи создания и совершенствования программного продукта, необходимы квалифицированные менеджеры проектов;

• в проектах сложных программных средств и баз данных с множеством различных функци­ональных компонентов участвуют специалис­ты разной квалификации и специализации, от которых требуется высокая ответственность за качество результатов деятельности каждого из них;

• от разработчиков проектов требуются гаран­тии высокого качества, надежности функци­онирования и безопасности применения ком­понентов и поставляемых программных продуктов, в которые недопустимо прямое вмешательство заказчика и пользователей, не предусмотренное эксплуатационной доку­ментацией разработчиков;

•необходимо применять индустриальные, рег­ламентированные стандартами процессы, эта­пы и документы, а также методы, методики и средства автоматизации, регламентированные технологии обеспечения жизненного цикла комплексов программ.

Такие крупномасштабные комплексы прог­рамм являются компонентами систем, реализую­щими обычно их основные функциональные свой­ства, увеличивающими сложность и создающими предпосылки для последующих изменений их жиз­ненного цикла. Реализация ЖЦ, методологии уп­равления и изменения ПС и БД зависит от многих факторов, от персонала, технических, организаци­онных и договорных требований и сложности про­екта. Множество текущих состояний и модифика­ций компонентов сложных ПС и БД необходимо упорядочивать, контролировать их развитие и при­менение участниками проекта. Организованное, контролируемое и методичное отслеживание динамики изменений в жизненном цикле программ и данных, их слаженная разработка при строгом уче­те и контроле каждого изменения, является осно­вой эффективного, поступательного развития каж­дой крупной системы.

Основная цель современных технологий поддержки ЖЦ ПС состоит в обеспечении эконо­мической, технической и социальной эффективнос­ти всего жизненного цикла комплексов программ для ЭВМ в различных проблемно-ориентированных областях. В понятие современной технологии включается совокупность методов и инструмен­тальных средств автоматизации, а также техноло­гические процессы, обеспечивающие жизненный цикл сложных ПС с заданными функциональными и конструктивными характеристиками качества. Для этого рекомендуется использовать наиболее эффективные и совершенные методы и проводить комплексную автоматизацию обеспечения всего ЖЦ ПС. Целеустремленная деятельность разра­ботчиков-поставщиков должна быть направлена на удовлетворение требований заказчиков и пользо­вателей программных продуктов при их примене­нии по прямому назначению.

Методической основой технологии ЖЦ ПС, регламентирующей деятельность специалистов, является типовой технологический процесс. Он отражается набором этапов и операций в последо­вательности их выполнения и взаимосвязи, обеспе­чивающих упорядоченное ведение работ на всех стадиях от инициирования проекта и подготовки технического задания до завершения испытаний или применения версии ПС. Индустриализация технологий создания ПС базируется на стандарти­зации процессов разработки программ, их струк­турного построения и интерфейсов с операцион­ной и внешней средой. Для этого с самого начала разработки должны определяться состав и этапы работ, необходимые для достижения конечной це­ли, а также требуемые для их выполнения ресурсы. Технические и управленческие проверки, анализ качества результатов промежуточных работ и ком­понентов, а также корректности их взаимосвязей должны обеспечивать руководителям и всем разра­ботчикам уверенность в достижении требуемого конечного результата проекта. Методология обес­печения качества ПС поддержана рядом методи­ческих документов и инструментальных средств, а также формализована группой международных стандартов. Концептуальные и организационные основы административного управления жизнен­ным циклом и качеством ПС определены в восьми базовых принципах, которые декларированы в стандартах ISO 9000:2000 и ISO 15504:1-9:1998 и сос­тавляют основу технологических процессов в этих стандартах.

Принцип 1 - ориентация предприятия-раз­работчика на потребителя-заказчика. Предприя­тия зависят от своих потребителей и, следователь­но, должны понимать текущие и будущие потреб­ности потребителей-заказчиков, удовлетворять их требования и стремиться превзойти их ожидания.

Принцип 2 - лидерство-руководство. Лиде­ры обеспечивают единство назначения и направле­ния деятельности предприятия. Они должны создавать и поддерживать внутреннюю окружающую среду, в которой специалисты могут в полной мере участвовать в достижении стратегических целей предприятия.

Принцип 3 - вовлечение персонала. Люди составляют основу предприятия на всех уровнях, и их полноценное участие в деятельности способ­ствует применению их способностей на благо це­лей предприятия.

Принцип 4 - процессный подход. Желае­мый результат достигается более эффективно, ког­да требуемые ресурсы и деятельность специалис­тов предприятия управляются как единый связан­ный процесс.

Принцип 5 - системный подход к админист­ративному управлению. Выявление и понимание задач и административное управление системой взаимосвязанных процессов для заданной страте­гической цели повышает эффективность и резуль­тативность предприятия.

Принцип 6 - постоянное усовершенствова­ние. Непрерывное усовершенствование процессов и повышение качества продукции должно быть постоянной стратегической целью предприятия и его специалистов.

Принцип 7 - подход к принятию решений, основанный на фактах. Эффективные решения должны базироваться на анализе только реальных данных и достоверной информации.

Принцип 8 - взаимовыгодные отношения с поставщиками. Предприятие-пользователь и его поставщики-разработчики взаимозависимы, взаи­мовыгодные отношения между ними повышают способность обоих производить качественную продукцию.

Соблюдение этих принципов способствует повышению управленческой культуры, примене­нию системы административного управления каче­ством во всех видах деятельности предприятий и, как следствие, обеспечению конкурентоспособ­ности создаваемой продукции, проектов и систем.

Структура и применение профилей стандартов жизненного цикла программных средств

Наиболее актуальна стандартизация процессов жизненного цикла комплексов программ при коллективной разработке и сопровождении круп­ных критических систем управления в реальном времени, к которым предъявляются высокие тре­бования к качеству. В этих случаях особенно необ­ходимо четкое планирование и управление техно­логическими процессами их жизненного цикла. Созданы или разрабатываются комплексы между­народных стандартов, в той или иной степени рег­ламентирующие процессы проектирования, разра­ботки, эксплуатации и сопровождения в ЖЦ прог­рамм и баз данных. Они обычно ориентированы на ПС, выполняющие важные функции в системах управления объектами, технологическими процес­сами или при обработке ответственной информа­ции. Применение таких стандартов полностью при создании и использовании простых программ узко­го или экспериментального назначения не всегда может быть оправдано. Однако они определяют современную культуру промышленного произво­дства и стандартизации жизненного цикла комп­лексов программ высокого качества.

Для регламентирования жизненного цикла сложных систем и комплексов программ целесооб­разно выбирать и применять следующие группы основных общесистемных стандартов, которые определяют (рис. 19.1):

• процессы жизненного цикла систем на основе стандартов ISO 9000 и ISO 15288;

• аппаратную и операционную среду сложных систем определенных классов;

• внешнюю и пользовательскую среду функцио­нирования и применения систем;

• менеджмент (административное управление) системой качества.

Применение общесистемных, функцио­нальных стандартов непосредственно поддержа­но группами технологических стандартов жиз­ненного цикла комплексов программ, регламен­тирующих:

• процессы жизненного цикла программных средств и баз данных на основе стандарта ISO 12207, а также Руководства по примене­нию этого базового стандарта;

• административное управление качеством прог­раммных средств и основных компонентов;

• интерфейсы переносимых открытых систем и компонентов;

• оценивание характеристик качества програм­мных средств и информации баз данных;

• верификацию и тестирование программных компонентов, комплексов и информации баз данных;

• обеспечение безопасности функционирова­ния и применения комплексов программ в системе;

• сопровождение и управление конфигураци­ей программных средств и информацией баз данных;

• документирование программных средств и ин­формации баз данных.

Детализация общесистемных профилей стандартов (см. рис. 19.1) 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;

Рис. 19.1. Основные общесистемные стандарты

• выбор готовых программных и аппаратных средств, соответствующих функциям и профи­лям системы;

• комплексирование компонентов в создавае­мой системе на основе последовательного при­менения профилей и их квалификационного тестирования.

Профиль стандартов конкретной системы не является статичным, он развивается и конкре­тизируется (возможно, во взаимодействии с заказ­чиком) в процессе жизненного цикла ИС и оформ­ляется в составе документации проекта системы. 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. Разработка и применение профилей стандартов яв­ляются органической частью процессов жизнен­ного цикла, разработки и развития информацион­ных систем. Проектированию системы предшест­вует этап предпроектного обследования объекта автоматизации, результатом которой являются его функциональная и информационная модели, опре­деление целей создания системы я 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 впослед­ствии согласуются с заказчиком.

Профиль стандартов ЖЦ ПС (функциональ­ных частей системы) должен определять архитек­туру программных комплексов (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, см. рис. 19.2.) 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 её 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. 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; оформляется 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; произ­водится 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 и новых стандартов; при необ­ходимости осуществляется формирование, документирование и внедрение новой моди­фицированной и уточненной версии соответ­ствующего профиля.

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 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». При этом основу этих профилей могут составлять стандарты (см. рис. 2) процессов жиз­ненного цикла систем (ISO 15288), административ­ного управления системой качества (ISO 9000) и открытых систем (POSIX). Применение общесис­темных, функциональных профилей должны под­держивать основные, технологические профили стандартов на основе стандарта ISO 12207 и Руко­водств по его применению, а также совокупности процессов жизненного цикла программных средств и баз данных.

Значительные достижения в организации, планировании, развитии и применении современ­ных методов и технологии обеспечения крупнома­сштабных проектов ПС сосредоточены в методоло­гии и стандарте СММ (Capability Maturity Model — система и модель для оценки зрелости) комплекса технологических процессов жизненного цикла ПС.

Рис. 19.2. Совокупности нормативных документов и методических руководств отражают современные методы, а также фрагменты действующих стандартов

Назначение методологии CMM/CMMI - системы и модели оценки зрелости — состоит в предоставлении необходимых общих рекоменда­ций и инструкций предприятиям, производящим ПС, по выбору стратегии совершенствования каче­ства, процессов и продуктов путем анализа степени их производственной зрелости и оценивания фак­торов, в наибольшей степени влияющих на качест­во ЖЦ ПС, а также посредством выделения процессов, требующих модернизации. Для достиже­ния устойчивых результатов в процессе развития технологии и организации управления жизненным циклом ПС в стандарте ISO 15504 рекомендуется использовать эволюционный путь, который позво­ляет совершенствовать и постепенно повышать качество процессов и продуктов, вскрывать преи­мущества и недостатки предприятия. В методо­логии СММ выделены пять уровней зрелости, раскрываемые в стандарте (рис.3). Виды деятель­ности для высоких уровней зрелости в соответствии с СММ, в стандарте делятся на базовые и общие. Базовые виды деятельности являются обя­зательными и сгруппированы в пять категорий: контрактная; инженерная; управленческая; вспо­могательная; организационная. Эти уровни зрелос­ти характеризуются степенью формализации, адекватностью измерения и документирования процессов и продуктов ЖЦ ПС, широтой примене­ния стандартов и инструментальных средств авто­матизации работ, наличием и полнотой реализации функций системы обеспечения качества техноло­гических процессов и их результатов.

Описание процессов ЖЦ ПС в СММ сфоку­сировано на поэтапном определении реально дос­тигаемых результатов и на оценивании качества их выполнения. Качество процессов зависит от техно­логической среды, в которой они выполняются. Зрелость процессов — это степень их управляемос­ти, возможность поэтапной количественной оцен­ки качества, контролируемость и эффективность результатов (см. рис. 19.3). Модель зрелости предпри­ятия представляет собой методический норматив­ный материал, определяющий правила создания и функционирования системы управления жизнен­ным циклом ПС, методы и стандарты постепенного повышения культуры и качества производства. Рост зрелости обеспечивает потенциальную воз­можность возрастания эффективности и согласо­ванности использования процессов создания, соп­ровождения и оценивания качества компонентов и ПС в целом. Реальное использование регламенти­рованных процессов предполагает их документи­рование и поэтапный контроль характеристик ка­чества ПС. На предприятиях, достигших высокого уровня зрелости, формализованные процессы ЖЦ ПС должны принимать статус стандарта, фиксиро­ваться в организационных структурах и опреде­лять производственную тактику и стратегию кор­поративной культуры производства и системы обеспечения качества ПС.

Уровень 1 - начальный. Массовые разра­ботки проектов ПС характеризуются относитель­но небольшими объемами программ в несколько тысяч строк, создаваемых несколькими специалистами. Они применяют простейшие не формали­зованные технологии с использованием типовых инструментальных компонентов операционных систем. Основные процессы ЖЦ ПС на этом уров­не не регламентированы, выполняются не совсем упорядоченно и зависят от не координированных индивидуальных усилий и свойств специалистов. Успех проекта, как правило, зависит от энергичнос­ти, таланта и опыта нескольких руководителей и ис­полнителей. Процессы на первом уровне характе­ризуются своей непредсказуемостью по срокам в связи с тем, что их состав, назначение и последова­тельность выполнения могут меняться случайным образом в зависимости от текущей ситуации.

Уровень 2 - управляемый - базовое управ­ление. Для сложных проектов ПС объемом в десят­ки и сотни тысяч строк, в которых участвуют десят­ки специалистов разной квалификации, необходи­мы организация, регламентирование технологии и унификация процессов деятельности каждого из них. Процессы на этом уровне заранее планируют­ся, их выполнение контролируется, чем достигает­ся предсказуемость результатов и времени выпол­нения этапов, компонентов и проекта в целом. Ос­новной особенностью второго уровня является наличие формализованных и документированных процессов управления проектами, которые при­годны для модернизации, а их результаты, подда­ются количественной оценке. На этом уровне ак­центы управления сосредоточиваются на предва­рительном упорядочении и регламентировании процессов создания, сопровождения и оценивания качества программного средства, однако для круп­номасштабных проектов ПС с гарантированным качеством, риск провала может оставаться еще достаточно большим.

Уровень 3 - определенный - стандартиза­ция процессов. При высоких требованиях заказчи­ка и пользователей к конкретным характеристикам качества сложного ПС и к выполнению ограниче­ний по использованию ресурсов, необходимо даль­нейшее совершенствование и повышение уровня зрелости процессов ЖЦ ПС. Процессы ЖЦ ПС на этом уровне должны быть стандартизированы, и представлять собой единую технологическую сис­тему, обязательную для всех подразделений. На ос­нове единой технологии поддержки и обеспечения качества ЖЦ ПС, для каждого проекта могут раз­рабатываться дополнительные процессы последо­вательного оценивания качества продуктов с уче­том их особенностей. Описание каждого процесса должно включать условия его выполнения, вход­ные данные, рекомендации стандартов и процеду­ры выполнения, механизмы проверки качества ре­зультатов, выходные данные, условия и документы завершения процессов. В описания процессов включаются сведения об инструментальных сред­ствах, необходимых для их выполнения, роль, отве­тственность и квалификация специалистов.

Уровень 4 - предсказуемый - количествен­ное управление. Для реализации проектов крупно­масштабных, особенно сложных ПС в жестко огра­ниченные сроки и с высоким гарантированным качеством, необходимы активные меры для предо­твращения и выявления дефектов и ошибок на всех этапах ЖЦ ПС. Управление должно обеспечивать выполнение процессов в соответствии с текущими требованиями к характеристикам качества компо­нентов и ПС в целом. На этом уровне должна при­меняться система детального поэтапного оценива­ния характеристик качества, как технологических процессов ЖЦ, так и самого создаваемого програм­много продукта и его компонентов. Должны разра­батываться и применяться универсальные методи­ки количественной оценки реализации процессов и их качества. Одновременно с повышением слож­ности и требований к качеству ПС, следует совер­шенствовать управление проектами за счет сокра­щения текущих корректировок и исправлений де­фектов при выполнении процессов. Результаты процессов становятся предсказуемыми по срокам и качеству в связи с тем, что они измеряются в ходе их выполнения и реализуются в рамках заданных ресурсных ограничений.

Рис. 19.3. Уровни зрелости процессов по методологии СММ

Уровень 5 - оптимизационный - непрерыв­ное совершенствование и улучшение. Дальнейшее последовательное совершенствование и модерни­зация технологических процессов ЖЦ ПС для по­вышения качества их выполнения и расширение глубины контроля за их реализацией. Одна из ос­новных целей этого уровня — сокращение прояв­лений и потерь от случайных дефектов и ошибок путем выявления сильных и слабых сторон исполь­зуемых процессов. При этом приоритетным явля­ется анализ рисков, дефектов и отклонений от за­данных требований заказчика. Эти данные также используются для снижения себестоимости ЖЦ особо сложных ПС в результате внедрения новых технологий и инструментария, а также для планиро­вания и осуществления модернизации всех видов процессов. Технологические нововведения, кото­рые могут принести наибольшую выгоду, должны стандартизироваться и адаптироваться в комплекс­ную технологию обеспечения и оценивания систе­мы качества предприятия и его продукции.

В 2002 году американский институт програ­ммной инженерии (SEI) опубликовал новую модель CMMI, уточняющую и совершенствующую предшествовавшие модели СММ, а также учиты­вающую основные требования существующих международных стандартов в области менеджмен­та программных средств . Внедрение этой мо­дели акцентировано на улучшении процессов уп­равления проектами ПС, обеспечении их высокого качества и конкурентоспособности, с основной целью — сделать процессы проектов более управ­ляемыми, а результаты — предсказуемыми. Значи­тельное внимание в CMMI уделяется процессам разработки и учету итераций требований заказчи­ков, их прослеживанию к функциям, компонен­там, тестам и документам проекта. Концепцию, оп­ределяющую функциональную пригодность и ка­чество продукта, рекомендуется сопровождать проверками возможных сценариев событий при его применении.

Модель базируется на сохранении концеп­ции пяти уровней зрелости СММ. Первый и пятый уровни отличаются значительной нестабиль­ностью и неопределенностью процессов в различ­ных проектах, поэтому при уточнении и детализа­ции содержания процессов целесообразно ограни­чиваться тремя основными, средними уровнями (см. рис. 19.3):

• второй уровень — формализует базовое уп­равление проектами: управление требования­ми; планирование; мониторинг и контроль; из­мерение и анализ; обеспечение качества; уп­равление конфигурацией;

• третий уровень — содержит стандартизацию процессов: разработка требований; интегра­ция продукта; верификация; валидация; обес­печение стандартного процесса; обучение; ин­тегрированное управление; управление риска­ми; анализ и разрешение проблем (устранение дефектов);

• четвертый уровень — определяет количест­венное управление качеством процессов; ко­личественное управление всем проектом и ресурсами.

Рекомендуется на каждом более высоком уровне зрелости применять все процессы предыду­щих нижних уровней. Упорядочение и оценка ис­пользуемых процессов в соответствии с уровнями, позволяет устанавливать производственный потен­циал предприятий - разработчиков программных продуктов по прогнозируемому качеству результа­тов их деятельности и возможности сертификации. Это уменьшает зависимость заказчиков и пользо­вателей от возможных недостатков исполнителей проектов и позволяет их выбирать с учетом прогно­зируемого качества продуктов.

Практически все перечисленные процессы и требования, конкретизированные на трех выделен­ных уровнях модели CMMI, соответствуют регла­ментированным и детализированным в стандартах ISO 9001:2000, ISO 12207 и основных компонентах профиля стандартов жизненного цикла сложных ПС (см. рис. 19.2). Стандарты CMMI и ISO 9001:2000 во многом подобны по структуре и содержанию тре­бований к организации и планированию ЖЦ ПС. Две модели CMMI созданы для возможности непрерывного оценивания процессов в определен­ной области создания ПС и для поэтапного оцени­вания совершенствования зрелости предприятия, а также организации его производства комплексов программ в целом. Требованиям в функциональ­ных разделах 4 - 8 стандарта ISO 9001 могут быть сопоставлены подобные по содержанию разделы в модели CMMI. Общность процессов и требований CMMI и ISO 9001 состоит в подобии терминологии, структуры, рекомендуемых процессов управления, планирования, учета доступных ресурсов, оценива­ния организации специалистов. Некоторые требо­вания в ISO 9001 и тем более положения и рекомен­дации почти всего профиля стандартов не покрыва­ются содержанием требований в моделях CMMI. Требования ISO 9001 развиваются и детально ком­ментируются процессами их реализации в стандар­те ISO 9004:2000 и в представленном профиле, включающем около сорока стандартов (рис. 19.2), что не предусмотрено в рекомендациях CMMI. Таким образом, при практической реализации и обеспе­чении всего жизненного цикла сложных ПС раз­работчикам и поставщикам целесообразно ис­пользовать полный профиль стандартов, а для оценивания заказчиками уровня менеджмента, организационного и технологического обеспече­ния проектов ПС применять конкретные реко­мендации CMMI или ISO 9001:2000. Эти рекомен­дации могут эффективно использоваться при сер­тификации качества процессов на предприятиях, обеспечивающих ЖЦ ПС, как альтернатива или наряду с сертификацией по комплексу стандартов менеджмента ISO 9000 в зависимости от особен­ностей проекта и требований заявителя на серти­фикацию программного продукта и/или техноло­гии обеспечения его жизненного цикла.

Перечень основных стандартов, регламентирующих жизненный цикл программных средств:

1.ISO 9000:2000. (ГОСТ Р - 2001). Система мене­джмента (административного управления} ка­чества. Основы и словарь.

2.ISO9001:2000. (ГОСТР - 2001). Система менеджмента (административного управления) ка­чества. Требования.

3.ISO 9004:2000. (ГОСТ Р - 2001). Система мене­джмента (административного управления) ка­чества. Руководство по улучшению деятель­ности.

4.ISO 90003:2004 — Руководство по организации применения стандарта ISO 9001:2000 для прог­раммных средств.

5.ISO 10005:1995 — Административное управле­ние качеством. Руководящие указания по прог­раммам качества.

6.ISO 10006:1997 — Руководство по качеству при управлении проектом.

7.ISO 10007:1995 — Административное управле­ние качеством. Руководящие указания при уп­равлении конфигурацией.

8.ISO 10011-1-3: 1990. - Руководящие положе­ния по проверке систем качества. Ч.1. Провер­ка. Ч.2. Квалификационные критерии для инс­пекторов-аудиторов систем качества. Ч.3. Уп­равление программами проверок.

9. ISO 10013: 1995. — Руководящие указания по разработке руководств по качеству.

10. ISO 14252:1996 (IEEE 1003.0). - Руководство по функциональной среде открытых систем POSDC.

11.ISO9945-1:1990 (IEEE 1003.1). - ИТ. Интерфейсы переносимых операционных систем. Ч.1. Интерфейсы систем прикладных программ (язык Си).

12.ISO 9945-2:1992 (IEEE 1003.2). - ИТ. Интерфей­сы переносимых операционных систем. Часть 2. Команды управления и сервисные програм­мы.

13.ISO 13210:1994. - ИТ. Методы тестирования для измерения соответствия стандартам POSIX.

14. ISO 15288:2002. - Системная инженерия. Про­цессы жизненного цикла систем.

15.ISO 19760:2003. - Системная инженерия. Ру­ководство по применению стандарта ISO 15288.

16. ISO 12207:1995. (ГОСТ Р - 1999). - ИТ. Про­цессы жизненного цикла программных средств.

17. ISO 15271:1998. (ГОСТ Р - 2002). - ИТ. Руко­водство по применению ISO 12207.

18. ISO 16326:1999. (ГОСТ Р - 2002). - ИТ, Руко­водство по применению ISO 12207 при админи­стративном управлении проектами.

19. ISO 15504:1-9:1998. - ТО. Оценка и аттестация зрелости процессов жизненного цикла програ­ммных средств. Ч. 1. Основные понятия и вводное руководство. Ч.2. Эталонная модель про­цессов и их зрелости. Ч.З. Проведение аттеста­ции. Ч.4. Руководство по проведению аттеста­ции. Ч.5. Модель аттестации и руководство по показателям. Ч.6. Руководство по компетент­ности аттестаторов. Ч.7. Руководство по при­менению при усовершенствовании процессов. Ч.8. Руководство по применению при опреде­лении зрелости процессов поставщика. Ч.9. Словарь.

20. ГОСТ Р 51904 - 2002. - Программное обеспече­ние встроенных систем. Общие требования к разработке и документированию.

21.ISO 12182:1998. (ГОСТ Р- 2002). - ИТ. Класси­фикация программных средств.

22. ISO 9126:1991. (ГОСТ - 1993). — ИТ. Оценка программного продукта. Характеристики ка­чества и руководство по их применению.

23. ISO 14598:1-6:1998-2000. - Оценивание прог­раммного продукта. Ч.1. Общий обзор. Ч.2. Планирование и управление. Ч.3. Процессы для разработчиков. Ч.4. Процессы для покупа­телей. Ч.5. Процессы для оценщиков. Ч.6. До­кументирование и оценивание модулей.

24. ISO 9126:1-4:2002-2004. ТО. - Качество программных средств: Ч.1. Модель качества.

Ч.2. Внешние метрики. Ч.3. Внутренние мет­рики. Ч.4. Метрики качества в использовании.

25. ISO 25000:2005. ТО. - Руководство для приме­нения новой серии стандартов по качеству программных средств на базе обобщения стан­дартов ISO 9126:1-4:2002 и ISO 14598:1-6:1998-2000.

26. ANSI/IEEE 829 - 1983. - Документация при тестировании программ.

27. ANSI/IEEE 1008 - 1986. - Тестирование прог­раммных модулей и компонентов ПС.

28.АNSI/IEEE 1012 - 1986. - Планирование вери­фикации и подтверждения достоверности ка­чества (валидации) программных средств.

29. ISO 12119:1994. (ГОСТ Р - 2000 г). ИТ. - Тре­бования к качеству и тестирование.

30.ISO 14756:1999. ИТ. - Измерение и оценива­ние производительности программных средств компьютерных вычислительных сис­тем.

31.IEC 61508:1-6:1998-2000. - Функциональная бе­зопасность электрических / электронных и программируемых электронных систем. Часть 3. Требования к программному обеспечению. Часть 6. Руководство по применению стандар­тов IEC 61508-2 и IEC 61508-3.

32.ISO 15408:1-3:1999. (ГОСТ Р - 2002). - Мето­ды и средства обеспечения безопасности. Критерии оценки безопасности информационных технологий. Ч. 1. Введение и общая мо­дель. Ч. 2. Защита функциональных требова­ний. Ч. 3. Защита требований к качеству.

33.ISO 13335:1-5:1996-1998. ТО.- Руководство по управлению безопасностью, Ч.1. Концепция и модели обеспечения безопасности информа­ционных технологий. Ч.2. Планирование и уп­равление безопасностью информационных технологий. Ч.3. Техника управления безопас­ностью ИТ. Ч.4. Селекция (выбор) средств обеспечения безопасности. Ч.5. Безопасность внешних связей.

34. IEC 60880:1998. - Ч.1.1986. Программное обес­печение компьютеров в системах безопаснос­ти атомных электростанций. Ч.2.2000. Програ­ммные аспекты защиты от отказов по общим причинам, использование программных инструментов и ранее разработанного програ­ммного обеспечения.

35. ISO 16085: 2004. - Характеристики процессов управление рисками при разработке, примене­нии и сопровождении программных средств.

36. ISO 10181:1-7:ВОС:1996-1998. - Структура ра­бот по безопасности в открытых системах. Ч.1. Обзор. Ч.2. Структура работ по аутенти­фикации. Ч.3. Структура работ по управлению доступом. Ч.4. Структура работ по безотказ­ности. Ч.5. Структура работ по конфиденци­альности. Ч.6. Структура работ по обеспече­нию целостности. Ч.7. Структура работ по про­ведению аудита на безопасность.

37.ISO 14764:1999. (ГОСТ Р - 2002). ИТ. - Сопро­вождение программных средств.

38. ISO 15846:1998. ТО. - Процессы жизненного цикла программных средств. Конфигурацион­ное управление программными средствами.

39.ISO 6592:2000. ОИ. - Руководство по докумен­тации для вычислительных систем.

40.ISO 9294:1990. (ГОСТ 1993 г). ТО. ИТ. - Руко­водство по управлению документированием программного обеспечения.

41.ISO 15910:1999. (ГОСТ Р - 2002) ИТ. - Пользо­вательская документация программных средств.

42. ISO 18019:2004. ИТ. - Руководство по разработ­ке пользовательской документации на приклад­ные программные средства для офисов, бизнеса и профессиональных применений.

43.РД 50-34.698-90. - Методические указания. Информационная технология. Автоматизированные системы. Требования к содержанию документов.

44. ГОСТ Р 51901-2002. - Управление надеж­ностью. Анализ риска технологических сис­тем.

45. DO-178 В -1995. - Соглашение по сертифика­ции бортовых систем и оборудования в части программного обеспечения.

46. ISO 14102:1995. - Оценка и выбор CASE-средств.

47. ISO 14471:1995. - Руководство по адаптации CASE- средств.

48. ISO 14143: 1-5: 1998 - 2004. ИТ. - Измерение программных средств. Измерение функцио­нального размера. Ч.1. 1998. Определение кон­цепции. Ч.2. 2002. Оценивание соответствия методов измерения размера программных средств стандарту ISO 14143:1:1998. Ч.3. 2003. Верификация методов измерения функцио­нального размера. Ч.4. 2002. Эталонная модель. Ч.5. 2004. Определение функциональных доме­нов для использования при измерении функ­ционального размера.

Вопросы для самоконтроля:

1. Какие группы профилей можно выделить в жизненном цикле ПС?

2. Назовите основные классы жизненного цикла ПС.

3. Какова основная цель современных технологий поддержки ЖЦ ПС?

4. Что является методической основой технологии ЖЦ ПС?

5. Перечислите 8 базовых принципов, которые декларированы в стандартах ISO 9000:2000 и ISO 15504:1-9:1998.

6. Какие группы основных общесистемных стандартов целесооб­разно выбирать для регламентирования жизненного цикла сложных систем и комплексов программ?

7. Какие существуют основные общесистемные стандарты?

8. В чем назначение методологии CMM/CMMI?

9. Перечислите уровни зрелости процессов по методологии СММ.

10. Назовите несколько основных стандартов, регламентирующих жизненный цикл программных средств.

Список литературы:

1. Бугорский, В.Н. Сетевая экономика и проектирование информационных систем. Учебное пособие [Текст] / Р.В. Соколов. – СПБ.: Питер, 2007. – 320 с.

2. Карминский, A.M. Информационные системы в экономике. Практика использования [Текст] / А.М. Карминский, Б.В. Черников. – М.: Финансы и статистика, 2006. – 240 с.

3. Коннолли, Т. Базы данных. Проектирование, реализация и сопровождение. Теория и практика. 3-е издание [Текст] / Т. Коннолли, К. Бегг. – М.: Издательский дом «Вильяме», 2005. — 1440 с.

4. Титоренко, Г.А. Информационные системы в экономике [Текст] / Г.А. Титоренко. – М.: Альфа, 2008. – 463 с.

5. Фролова, Т.П. Проектирование экономических информационных систем [Текст] / Т.П. Фролова. – М.: Приоритет, 2009. – 310 с.