ТЕМА 3. Технологии проектирования ИС. Лекция 6. Технология автоматизированного проектирования.

2 Технологии проектирования Каноническое проектирование Индустриальное проектирование Автоматизированное проектирование Типовое проектирование Параметрически- ориентированное Модельно- ориентированное

3 CASE-технология CASE-технология – совокупность методов анализа, проектирования, разработки и сопровождения ИС, поддержанных комплексом взаимосвязанных средств автоматизации. CASE-технология – совокупность методов анализа, проектирования, разработки и сопровождения ИС, поддержанных комплексом взаимосвязанных средств автоматизации. Цель CASE-технологии – отделить процесс проектирования ИС от ее кодирования и последующих этапов разработки, максимально автоматизировать процесс разработки и функционирования систем. Цель CASE-технологии – отделить процесс проектирования ИС от ее кодирования и последующих этапов разработки, максимально автоматизировать процесс разработки и функционирования систем. Характеристики CASE-средств: Характеристики CASE-средств: мощная графика для описания и документирования систем; мощная графика для описания и документирования систем; интеграция, обеспечивающая легкость передачи данных и позволяющая управлять всем процессом проектирования и разработки системы непосредственно через процесс планирования проекта; интеграция, обеспечивающая легкость передачи данных и позволяющая управлять всем процессом проектирования и разработки системы непосредственно через процесс планирования проекта; использование репозитория для хранения всей информации о проекте. использование репозитория для хранения всей информации о проекте.

4 Оценка трудозатрат по фазам жизненного цикла ИС Каноническое проектирование Автоматизированное проектирование

5 Технология канонического проектирования Технология автоматизированного проектирования Основные усилия – на кодирование и тестирование Основные усилия – на анализ и проектирование "Бумажные" спецификации Быстрое итеративное макетирование Ручное кодирование Автоматическая генерация машинного кода Тестирование ПО Автоматический контроль проекта Сопровождение программного кода Сопровождение проекта

6 Компоненты интегрированного CASE-средства 1.Средства централизованного хранения информации о проектируемой ИС в течение всего ЖЦ (репозиторий) 2.Графические средства анализа и проектирования, обеспечивающие создание и редактирование иерархически связанных диаграмм. 3.Средства разработки приложений, предназначенные для автоматизированной кодогенерации и тестирования. 4.Средства документирования, управления проектом и реинжиниринга.

7 Классификация по типам CASE-средств Тип CASE-средства Назначение Средства анализа – Upper CASE (BPWin) Построение и анализ моделей предметной области Средства анализа и проектирования – Middle CASE (Designer/2000) Создание проектных спецификаций компонентов и интерфейсов системы, архитектуры системы, алгоритмов и структур данных Средства проектирования баз данных (ERWin) Моделирование данных и генерацию схем баз данных (как правило, на языке SQL) для наиболее распространенных СУБД. Средства разработки приложений (Delphi) Генерация программного кода компонентов системы Средства реинжиниринга (Rational Rose) Анализ программных кодов и схем баз данных и формирование на их основе различных моделей и проектных спецификаций.

8 Классификация CASE-средств по категориям Классификация по категориям определяет степень интегрированности по выполняемым функциям и включает: Классификация по категориям определяет степень интегрированности по выполняемым функциям и включает: отдельные локальные средства, решающие небольшие автономные задачи (tools); отдельные локальные средства, решающие небольшие автономные задачи (tools); набор частично интегрированных средств, охватывающих большинство этапов жизненного цикла ИС (toolkit); набор частично интегрированных средств, охватывающих большинство этапов жизненного цикла ИС (toolkit); полностью интегрированные средства, поддерживающие весь ЖЦ ИС и связанные общим репозиторием. полностью интегрированные средства, поддерживающие весь ЖЦ ИС и связанные общим репозиторием.

9 Технология внедрения CASE-средств Технология внедрения CASE-средств базируется на стандартах IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers - Институт инженеров по электротехнике и электронике). Этапы внедрения CASE-средств: 1.Определение потребностей в CASE- средствах 2.Оценка и выбор CASE-средств 3.Выполнение пилотного проекта 4.Полномасштабное внедрение CASE-средств

10 Факторы, влияющие на выбор CASE-средств Относительная простота или сложность средства; Относительная простота или сложность средства; степень согласованности с существующими в организации бизнес-процессами; степень согласованности с существующими в организации бизнес-процессами; требуемая степень интеграции с другими программными средствами; требуемая степень интеграции с другими программными средствами; опыт и квалификация пользователей. опыт и квалификация пользователей.

11 I этап – Определение потребностей в CASE-средствах

12 Анализ возможностей организации Анализируются возможности организации в отношении ее технологической базы, персонала и используемого ПО. Формальные подходы определяются моделью оценки зрелости технологических процессов организации CMM (Capability Maturity Model), разработанной SEI (Software Engineering Institute), а также стандартами Формальные подходы определяются моделью оценки зрелости технологических процессов организации CMM (Capability Maturity Model), разработанной SEI (Software Engineering Institute), а также стандартами ISO 9001: 1994 ISO 9001: 1994 ISO : 1991 ISO : 1991 ISO :1991 ISO :1991 ГОСТ Р ИСО , гр. Т59 «Рекомендации по улучшению деятельности». ГОСТ Р ИСО , гр. Т59 «Рекомендации по улучшению деятельности». Неформальные подходы базируются на использовании анкетирования сотрудников и руководства по вопросам текущей практики использования ПО, технологии и персонала. Для удобства составления анкет эти вопросы могут быть разбиты на 5 групп. Неформальные подходы базируются на использовании анкетирования сотрудников и руководства по вопросам текущей практики использования ПО, технологии и персонала. Для удобства составления анкет эти вопросы могут быть разбиты на 5 групп.

13 Группа 1 - Общие вопросы Используемая модель ЖЦ разработки ИС (каскадная или спиральная); Используемая модель ЖЦ разработки ИС (каскадная или спиральная); используемые методы (структурные, объектно- ориентированные); используемые методы (структурные, объектно- ориентированные); квалификация сотрудников; квалификация сотрудников; наличие документированных стандартов (формальных или неформальных) по анализу требований, спецификациям и проектированию, кодированию и тестированию; наличие документированных стандартов (формальных или неформальных) по анализу требований, спецификациям и проектированию, кодированию и тестированию; виды документации, выпускаемой в процессе ЖЦ ПО. виды документации, выпускаемой в процессе ЖЦ ПО.

14 Группа 2 – проекты, ведущиеся в организации Средняя продолжительность проекта в человеко- месяцах; Средняя продолжительность проекта в человеко- месяцах; среднее количество специалистов, участвующих в проектах различных категорий; среднее количество специалистов, участвующих в проектах различных категорий; средний размер проектов различных категорий в терминах кодовых метрик (например, в строках исходных кодов). средний размер проектов различных категорий в терминах кодовых метрик (например, в строках исходных кодов).

15 Группа 3 – технологическая база Перечень вычислительных ресурсов; Перечень вычислительных ресурсов; уровень доступности ресурсов, среднее время ожидания ресурсов; уровень доступности ресурсов, среднее время ожидания ресурсов; перечень ПО, используемого в организации, и его характер (готовые программные продукты, собственные разработки); перечень ПО, используемого в организации, и его характер (готовые программные продукты, собственные разработки); степень интеграции используемых программных продуктов, механизмы интеграции (существующие и планируемые); степень интеграции используемых программных продуктов, механизмы интеграции (существующие и планируемые); уровень использования сетевых возможностей, доступных группе разработчиков; уровень использования сетевых возможностей, доступных группе разработчиков; используемые языки программирования; используемые языки программирования; средний процент вновь разрабатываемых, повторно используемых и реально эксплуатируемых приложений. средний процент вновь разрабатываемых, повторно используемых и реально эксплуатируемых приложений.

16 Группа 4 – персонал Реакция сотрудников организации на внедрение новой технологии (наличие опыта успешных или неуспешных внедрений); Реакция сотрудников организации на внедрение новой технологии (наличие опыта успешных или неуспешных внедрений); наличие лидеров, способных серьезно повлиять на отношение к новым средствам; наличие лидеров, способных серьезно повлиять на отношение к новым средствам; наличие стремления у рядовых сотрудников к совершенствованию средств и технологии; наличие стремления у рядовых сотрудников к совершенствованию средств и технологии; объем обучения, необходимого для ориентации пользователей в новой технологии; объем обучения, необходимого для ориентации пользователей в новой технологии; стабильность и уровень текучести кадров. стабильность и уровень текучести кадров.

17 Группа 5 – готовность Поддержка проекта со стороны высшего руководства; Поддержка проекта со стороны высшего руководства; готовность организации к долгосрочному финансированию проекта; готовность организации к долгосрочному финансированию проекта; готовность организации к выделению необходимых специалистов для участия в процессе внедрения и к их обучению; готовность организации к выделению необходимых специалистов для участия в процессе внедрения и к их обучению; готовность персонала к существенному изменению технологии своей работы; готовность персонала к существенному изменению технологии своей работы; степень понимания персоналом масштаба изменений; степень понимания персоналом масштаба изменений; готовность технических специалистов и менеджеров к возможному снижению продуктивности своей работы; готовность технических специалистов и менеджеров к возможному снижению продуктивности своей работы; готовность руководства к долговременному ожиданию отдачи от вложенных средств. готовность руководства к долговременному ожиданию отдачи от вложенных средств.

18 Определение потребностей организации Цель организации: использовать CASE-технологию для достижения определенного уровня CMM или сертификации в соответствии с ISO Потребности, соответствующие цели: переход от каскадной модели ЖЦ ПО к спиральной; переход от каскадной модели ЖЦ ПО к спиральной; поддержка технологического процесса разработки ПО; поддержка технологического процесса разработки ПО; выпуск нормативной и технологической документации. выпуск нормативной и технологической документации. Матрица соответствия потребностей организации возможностям CASE-средств поможет определиться с выбором конкретного программного продукта.

19 Ожидаемые результаты (реалистичные) Поддержка реижиниринга бизнес-процессов; Поддержка реижиниринга бизнес-процессов; ускорение и повышение согласованности разработки приложений; ускорение и повышение согласованности разработки приложений; снижение доли ручного труда в процессе разработки и эксплуатации; снижение доли ручного труда в процессе разработки и эксплуатации; более точное соответствие приложений требованиям пользователей; более точное соответствие приложений требованиям пользователей; повышение качества проектирования и документирования; повышение качества проектирования и документирования; улучшение коммуникации между пользователями и разработчиками; улучшение коммуникации между пользователями и разработчиками; повторное использование разработок; повторное использование разработок; кратковременное возрастание затрат, связанное с деятельностью по внедрению CASE-средств кратковременное возрастание затрат, связанное с деятельностью по внедрению CASE-средств

20 Ожидаемые результаты (нереалистичные) Отсутствие воздействия на общую культуру и распределение ролей в организации; Отсутствие воздействия на общую культуру и распределение ролей в организации; понимание проектных спецификаций неподготовленными пользователями; понимание проектных спецификаций неподготовленными пользователями; сокращение персонала, связанного с ИТ; сокращение персонала, связанного с ИТ; уменьшение степени участия в проектах высшего руководства и менеджеров; уменьшение степени участия в проектах высшего руководства и менеджеров; немедленное повышение продуктивности деятельности организации; немедленное повышение продуктивности деятельности организации; достижение абсолютной полноты и непротиворечивости спецификаций; достижение абсолютной полноты и непротиворечивости спецификаций; автоматическая генерация прикладных систем из проектных спецификаций; автоматическая генерация прикладных систем из проектных спецификаций; немедленное снижение затрат, связанных с информационной технологией; немедленное снижение затрат, связанных с информационной технологией; снижение затрат на обучение. снижение затрат на обучение.

21 Статьи затрат на внедрение CASE-средств Затраты на специалистов по планированию внедрения CASE-средств; Затраты на специалистов по планированию внедрения CASE-средств; технические средства; технические средства; приобретение, настройка CASE-средств и обучение пользователей; приобретение, настройка CASE-средств и обучение пользователей; интеграция с другими средствами и существующими данными; интеграция с другими средствами и существующими данными; подготовка документации, стандартов и процедур использования средств; подготовка документации, стандартов и процедур использования средств; обновление версий. обновление версий.

22 Анализ рынка CASE-средств Анализ рынка CASE-средств выполняется с целью выбора CASE-средства, максимально удовлетворяющего потребностям организации. Анализ рынка CASE-средств выполняется с целью выбора CASE-средства, максимально удовлетворяющего потребностям организации. Потребности организации в CASE-средствах должны соразмеряться с реальной ситуацией на рынке. Потребности организации в CASE-средствах должны соразмеряться с реальной ситуацией на рынке. При проведении данного анализа необходимо выяснить возможность интеграции конкретного CASE-средства с другими средствами, используемыми (или планируемыми к использованию) организацией. При проведении данного анализа необходимо выяснить возможность интеграции конкретного CASE-средства с другими средствами, используемыми (или планируемыми к использованию) организацией.

23 Определение критериев успешного внедрения Критерии должны позволять количественно оценивать степень удовлетворения каждой из потребностей организации, связанных с внедрением. По каждому критерию должно быть определено его конкретное оптимальное значение. Информация о таких метриках приведена в стандартах: IEEE Std (IEEE Standard for Software Productivity Metrics) IEEE Std (IEEE Standard for Software Productivity Metrics) IEEE Std (IEEE Standard for a Software Quality Metrics Methodology) IEEE Std (IEEE Standard for a Software Quality Metrics Methodology)

24 Примеры критериев успешного внедрения Оценка степени успешности внедрения включает: процент проектов, использующих CASE-средства; процент проектов, использующих CASE-средства; рейтинговые оценки уровня квалификации специалистов; рейтинговые оценки уровня квалификации специалистов; результаты опросов персонала по поводу отношения к использованию CASE-средств; результаты опросов персонала по поводу отношения к использованию CASE-средств; соблюдение стандартов организации; соблюдение стандартов организации; степень повторного использования существующих компонентов; степень повторного использования существующих компонентов; объем и виды необходимого обучения. объем и виды необходимого обучения.

25 Разработка стратегии внедрения CASE-средств Стратегия включает: организационные потребности; организационные потребности; базовые метрики для последующего сравнения результатов; базовые метрики для последующего сравнения результатов; критерии успешного внедрения, связанные с удовлетворением организационных потребностей; критерии успешного внедрения, связанные с удовлетворением организационных потребностей; подразделения организации, в которых должно выполняться внедрение CASE-средств; подразделения организации, в которых должно выполняться внедрение CASE-средств; влияние, оказываемое на другие подразделения организации; влияние, оказываемое на другие подразделения организации; основные факторы риска; основные факторы риска; ориентировочный уровень расходов и источники финансирования процесса внедрения CASE-средств; ориентировочный уровень расходов и источники финансирования процесса внедрения CASE-средств; ключевой персонал и другие ресурсы. ключевой персонал и другие ресурсы.

26 Нисходящий подход Нисходящий подход к разработке стратегии внедрения CASE-средств предполагает общий анализ процесса разработки ИС в организации, что зачастую влечет за собой общую реорганизацию процессов разработки ИС. Нисходящий подход к разработке стратегии внедрения CASE-средств предполагает общий анализ процесса разработки ИС в организации, что зачастую влечет за собой общую реорганизацию процессов разработки ИС. Результатом такой реорганизации становится крупномасштабная стратегия автоматизации процессов создания и сопровождения ИС. Результатом такой реорганизации становится крупномасштабная стратегия автоматизации процессов создания и сопровождения ИС. Нисходящий подход рекомендуется для относительно зрелых организаций с устоявшимися процессами разработки ИС. Для повышения вероятности успеха требуется принятие серьезных обязательств со стороны как руководства, так и потенциальных пользователей. Нисходящий подход рекомендуется для относительно зрелых организаций с устоявшимися процессами разработки ИС. Для повышения вероятности успеха требуется принятие серьезных обязательств со стороны как руководства, так и потенциальных пользователей.

27 Нисходящий подход ПреимуществаНедостатки Охват всех процессов создания и сопровождения ИС с максимально возможной их автоматизацией; Охват всех процессов создания и сопровождения ИС с максимально возможной их автоматизацией; приобретение интегрированного (или интегрируемого) набора средств, поскольку каждая отдельная поставка подчиняется общей стратегии. приобретение интегрированного (или интегрируемого) набора средств, поскольку каждая отдельная поставка подчиняется общей стратегии. Необходимость в значительных людских и финансовых ресурсах; Необходимость в значительных людских и финансовых ресурсах; не позволяет пользователям быстро приступить к практическому использованию средств; не позволяет пользователям быстро приступить к практическому использованию средств; приводит к серьезным изменениям существующих в организации процессов; приводит к серьезным изменениям существующих в организации процессов; трудности в управлении внедрением. трудности в управлении внедрением.

28 Восходящий подход Восходящий подход начинается с определения некоторого средства или типа средств, которые потенциально могут помочь организации в улучшении выполнения текущей работы. Организация может затем оценить возможное воздействие средств на процесс разработки ИС. Восходящий подход начинается с определения некоторого средства или типа средств, которые потенциально могут помочь организации в улучшении выполнения текущей работы. Организация может затем оценить возможное воздействие средств на процесс разработки ИС. Восходящий подход рекомендуется для организаций с узко специфическими потребностями в автоматизации, не нуждающихся в общем совершенствовании процессов разработки ИС. Восходящий подход рекомендуется для организаций с узко специфическими потребностями в автоматизации, не нуждающихся в общем совершенствовании процессов разработки ИС.

29 Восходящий подход ПреимуществаНедостатки минимальные финансовые затраты; минимальные финансовые затраты; минимально короткий срок автоматизации с быстрым устранением известных недостатков в существующих процессах; минимально короткий срок автоматизации с быстрым устранением известных недостатков в существующих процессах; лучшая контролируемость воздействий, оказываемых на существующие процессы. лучшая контролируемость воздействий, оказываемых на существующие процессы. плохая интегрируемость разрозненных средств, что может привести к необходимости выполнения большого объема ручной работы; плохая интегрируемость разрозненных средств, что может привести к необходимости выполнения большого объема ручной работы; фундаментальные проблемы, связанные с широким кругом процессов разработки ПО, обычно не решаются. фундаментальные проблемы, связанные с широким кругом процессов разработки ПО, обычно не решаются.

30 Характеристики пилотного проекта Типичность предметной области Типичность предметной области Небольшой, но значимый размер Небольшой, но значимый размер Масштабируемость Масштабируемость Критичность Критичность Авторитетность специалистов Авторитетность специалистов Готовность проектной группы Готовность проектной группы

31 Оценка пилотного проекта В процессе оценки пилотного проекта необходимо ответить на следующие вопросы: Целесообразно ли внедрять CASE-средство? Целесообразно ли внедрять CASE-средство? Какие конкретные особенности пилотного проекта привели к его успеху (или неудаче)? Какие конкретные особенности пилотного проекта привели к его успеху (или неудаче)? Какие проекты или подразделения в организации могли бы получить выгоду от использования CASE-средства? Какие проекты или подразделения в организации могли бы получить выгоду от использования CASE-средства?

32 Результаты пилотного проекта Внедрить CASE-средство. Внедрить CASE-средство. Выполнить дополнительный пилотный проект. Выполнить дополнительный пилотный проект. Отказаться от данного CASE-средства. Отказаться от данного CASE-средства. Отказаться от использования CASE- средств вообще. Отказаться от использования CASE- средств вообще.

33 Полномасштабное внедрение CASE-средств План перехода включает: информацию относительно целей, критериев оценки, графика и возможных рисков, связанных с реализацией плана; информацию относительно целей, критериев оценки, графика и возможных рисков, связанных с реализацией плана; информацию относительно приобретения, установки и настройки CASE-средств; информацию относительно приобретения, установки и настройки CASE-средств; информацию относительно интеграции с существующими средствами, включая как интеграцию средств друг с другом, так и их интеграцию в процессы разработки и эксплуатации ПО, существующие в организации; информацию относительно интеграции с существующими средствами, включая как интеграцию средств друг с другом, так и их интеграцию в процессы разработки и эксплуатации ПО, существующие в организации; ожидаемые потребности в обучении; ожидаемые потребности в обучении; ресурсы, используемые в течение и после завершения процесса перехода; ресурсы, используемые в течение и после завершения процесса перехода; определение стандартных процедур использования CASE- средств. определение стандартных процедур использования CASE- средств.

34 Стандарты, используемые при внедрении CASE-средств стандарты моделирования и проектирования; стандарты моделирования и проектирования; соглашения по присвоению имен; соглашения по присвоению имен; процедуры контроля качества и процессов приемки, включая расписание экспертиз и используемые методологии; процедуры контроля качества и процессов приемки, включая расписание экспертиз и используемые методологии; процедуры резервного копирования, конфигурирования и защиты базы данных проекта; процедуры резервного копирования, конфигурирования и защиты базы данных проекта; процедуры интеграции с существующими средствами и базами данных; процедуры интеграции с существующими средствами и базами данных; процедуры совместного использования данных и контроля целостности БД; процедуры совместного использования данных и контроля целостности БД; стандарты и процедуры обеспечения секретности; стандарты и процедуры обеспечения секретности; стандарт оформления проектной документации; стандарт оформления проектной документации; стандарт интерфейса пользователя. стандарт интерфейса пользователя.